Moderne Werkstoffwissenschaften vermitteln der Archäologie neue Erkenntnisse: Professor Rainer Telle ist Inhaber des Lehrstuhls für Keramik und feuerfeste Werkstoffe im Institut für Gesteinshüttenkunde der RWTH Aachen, pflegt aber neben der anwendungsorientierten Entwicklungsarbeit für namhafte Unternehmen auch archäologische Forschungen.

Welche Materialien wurden damals bei den ersten Verhüttungsprozessen der Menschheit im dritte vorchristliche Jahrtausend verwendet? Was wurde aus ihnen gefertigt? Bei welchen Temperaturen wurden die Gerätschaften gebrannt und wie lange haben sie gehalten? Die Beantwortung dieser Fragen gibt Aufschluss über die gezielte frühzeitliche Rohstoffverwendung und den Produktionsprozess. Damit halten die modernen Ingenieurwissenschaften verstärkten Einzug in die Archäologie.

Die erste Verwendung feuerfester Werkstoffe lässt sich im jordanischen Fenan als der wohl frühesten Montanregion der Welt über vier Jahrtausende hinweg nachvollziehen. Dort konnte man wichtige Aufschlüsse über die Zusammensetzung und die Arbeitsweise der vorzeitlichen Kupferschmelzer gewinnen. Dünnschliffe der archäologischen Funde, Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop und chemische Analysen ergaben, dass schon damals aus Mangel an natürlichen feuerfesten Rohstoffen keramische Verbundwerkstoffe hergestellt wurden. Für den Bau der Öfen wurden spezielle vorgebrannte Komponenten verwendet. Dieses Material wurde in Form von zigarrengroßen Tonstäben in die Ofenwände eingebracht und somit mehrmals gebrannt. Dieser Prozess ist in der modernen Hochleistungskeramik als Faserverstärkung bekannt. Die ersten Metallurgen haben somit Verbundwerkstoffe als verstärkende Elemente bewusst eingesetzt, um die Ofenwände temperaturbeständiger und haltbarer zu machen.

Funde in der Nähe des bekannten keltischen Fürstengrabes von Hochdorf bei Ludwigsburg ergaben sich in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Ur- und Frühgeschichte der Christian-Albrechts-Universität Kiel weitere Hinweise auf fortschrittliche Vorgehensweisen bei der Metallgewinnung. Es konnte nämlich festgestellt werden, dass bis zu 120 Kilometer entfernt vorhandene keramische Rohstoffe Verwendung fanden.Der Metallurge des 6. Jahrhunderts vor Christus führte wertvolle Bestandteile für den Guss von Bronze mit sich. Er betätigt sich somit als wandernder Experte, der vermutlich ausgediente Teile auf seiner Wanderschaft einsammelte und dann in größerer Siedlungen in einem Recyclingverfahren zu neuen Bronzeteilen goss. Damit fanden die Wissenschaftler heutige Verfahren der Massenherstellung schon in der Hallstattzeit verbreitet.

Ein weiteres Beispiel für hochentwickelte Messingherstellung sind Tiegel aus dem ältesten Militärlager am Nieder- und Mittelrhein, Novaesium bei Neuss. Die etwa 2000 Jahre alten Tiegel lassen erkennen, dass das Messing im Zementationsprozess hergestellt wurde. Dazu wird stückiges Zinkerz mit Holzkohle und metallischem Kupfer in einem geschlossenen Tiegel erhitzt. Danach werden die gewonnenen Messingkörner erneut in einer verlorenen Form erschmolzen. Dieses Wissen ging mit dem Untergang Roms verloren und wurde erst Tausend Jahre später wieder entdeckt.

Die Forschungen belegen nach Ansicht des Aachener Werkstoffwissenschaftlers eindeutig, dass die Entwicklung feuerfester Materialien zielgerichteter erfolgte als bislang angenommen.

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Quelle: Wissenschaft.de (05/2005)

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