Das Bayerische Landesamt für Denkmalpflege (BLfD) untersuchte ein außergewöhnliches Fundstück aus der mittleren Bronzezeit mittels zerstörungsfreier Röntgenmethoden am HZB und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) an der Berliner Röntgenquelle BESSY II. Das mehr als 3400 Jahre alte Bronzeschwert, das 2023 bei Grabungen im schwäbischen Nördlingen entdeckt wurde, ist sehr gut erhalten. Teilweise glänzt es noch und weist eine fast scharfe Klinge sowie aufwändige Verzierungen auf. Dr. Johann-Friedrich Tolksdorf und Beate Herbold brachten den Kulturschatz nach Berlin, um die antiken Handwerkstechniken Süddeutschlands zu entschlüsseln. Die Expertinnen und Experten konnten so präzise bestimmen, wie Griff und Klinge verbunden sind und wie die Ornamente am Knauf gefertigt wurden. Während Messgäste am HZB und der BAM zum Alltag gehören, stellt die Analyse eines solch prachtvollen Achtkantenschwerts eine seltene und besondere Messkampagne dar.
Wie war der Griff mit der Klinge verbunden?
Das Forschungsteam verfolgte mit den Untersuchungen am HZB und der BAM spezifische technologische Fragestellungen. „Wir hatten mehrere konkrete Fragen, die wir mit drei unterschiedlichen Methoden am HZB und mit Hilfe der BAM untersuchen wollten“, erklärt Dr. Johann-Friedrich Tolksdorf. Im Fokus stand dabei die komplexe Fertigungsweise des antiken Objekts. Restauratorin Beate Herbold erläutert: „Es war sehr aufwändig, solche Schwerter herzustellen. Wir wollten gern herausfinden, wie damals der Griff mit der Klinge verbunden wurde und wie die erkennbaren Muster eingearbeitet wurden.“
Zur Klärung dieser Details erstellten Dr. Nikolay Kardjilov und sein Team im HZB-Computertomographie-Labor ein hochauflösendes dreidimensionales Röntgenbild. Die Ergebnisse liefern tiefe Einblicke in die Konstruktion: „Die CT-Aufnahme zeigt, dass die Klinge mit einer Griffzunge, also einer Verlängerung der Klinge, in den Griff eingeklemmt und vernietet wurde. Die Auflösung des CT ist so hoch, dass wir sogar das Material und die Werkspuren der Verzierungsarbeiten untersuchen können“, sagt Tolksdorf.
Welches Material befand sich in den Verzierungen?
Die tiefen Rillen an Knauf und Knaufplatte des Schwertes bilden komplexe geometrische Muster und bargen ein bisher unbekanntes Füllmaterial. Um dieses Geheimnis zu lüften, nutzte das Team die BAMline an der Berliner Röntgenquelle BESSY II. Dr. Martin Radtke analysierte das Objekt mittels Röntgenfluoreszenzspektroskopie. „Wir bestrahlen die Oberflächen am Knauf mit intensiver Synchrotronstrahlung. Dadurch werden Atome im Material angeregt und senden elementspezisische Röntgenstrahlung aus, die wir messen. So können wir selbst winzigste Spuren von Elementen nachweisen“, sagt Radtke.
Die Messungen lieferten ein überraschendes Ergebnis: Die Einlagen bestanden aus aneinandergefügten Kupferdrähten. „Ich habe eigentlich nach dem Aussehen eher erwartet, dass Zinn verwendet wurde für diese Verzierungen, denn Zinn ist weicher und leichter zu verarbeiten als Kupfer. Das war also eine Überraschung, die auch zeigt, wie hoch entwickelt die Handwerkskunst damals schon war“, erklärt Beate Herbold. Neben Kupfer ließen sich zudem Spuren von Zinn und Blei aus der Bronzelegierung nachweisen. Dr. Johann-Friedrich Tolksdorf ordnet den Fund historisch ein: „Wir kennen solche Einlegearbeiten von Kupferdrähten in Bronze von anderen Fundstücken. Damit sich das rötliche Kupfer farblich besser von der goldfarbenen Bronze abhebt, hat man es möglicherweise patiniert, also chemisch geschwärzt, beispielsweise mit Urin.“
Wie wurde das Material damals bearbeitet?
Die Rekonstruktion der handwerklichen Bearbeitungsschritte erfolgte im Röntgen-Labor von Dr. Manuela Klaus. Mittels einer Eigenspannungsanalyse ließen sich dort spezifische Druck- und Zugverhältnisse in den kristallinen Oberflächen des Schwertes nachweisen. Diese physikalischen Fingerabdrücke erlauben präzise Rückschlüsse auf die antiken Fertigungsprozesse. „Das gibt Aufschluss über die Fertigungsprozesse, denn sowohl beim Erhitzen, Abschrecken, Gießen als auch beim Hämmern und Schmieden entstehen typische Veränderungen in den kristallinen Strukturen“, erklärt Manuela Klaus.
Ausblick:
Die detaillierte Auswertung der Messdaten wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen und in einer wissenschaftlichen Publikation münden. Ein zentrales Ziel bleibt die genaue Herkunftsbestimmung des Objekts. „Wir hoffen, dass wir auch rekonstruieren können, ob dieses Schwert zum Beispiel in einer bestimmten Werkstatt angefertigt wurde – bislang liegt lediglich nahe, dass es in Süddeutschland hergestellt wurde, einem der beiden Verbreitungsschwerpunkte von Achtkantschwertern in der Bronzezeit in Deutschland“, sagt Tolksdorf.
Prof. Mathias Pfeil betont den Erfolg der interdisziplinären Kooperation: „Die Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung war sehr fruchtbringend. Durch modernste Messmethoden können wir nachvollziehen, wie vor knapp dreieinhalb Jahrtausenden Metall bearbeitet wurde, mit erstaunlicher Präzision und hochentwickelten Fertigkeiten.“ Er unterstreicht zudem die Bedeutung der Analysen für die Archäologie: „So vielbeachtet schon der Fund des Nördlinger Bronzeschwertes war – noch bedeutender wird es für uns durch seine wissenschaftliche Untersuchung. Denn erst dann wird aus einem faszinierenden Fundstück eine wertvolle Wissensquelle.“