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StartseiteForschung aktuellSpeed-Dating für historische Funde27.04.2016

Neues VerfahrenSpeed-Dating für historische Funde

Wie alt ist eine Mumie, eine Papyrosrolle oder ein antikes Stück Holz? Um das herauszufinden, nutzen Archäologen die recht aufwändige und teure Radiocarbon-Methode, kurz C14. Ein Forscherteam aus Zürich hat nun, eine schnellere und preiswertere Variante entwickelt - das "Speed-Dating".

Ein ca. 4.000 Jahre alter Totenschädel (Thomas Schulze)
Ein ca. 4.000 Jahre alter Totenschädel, der in einer archäologischen Ausgrabungsstelle bei Zehmitz (Sachsen Anhalt) (Thomas Schulze)

Ötzi, der Gletschermann: rund 5250 Jahre. Die Schriftrollen vom Toten Meer: über 2000 Jahre. Das Turiner Leichentuch: maximal 800 Jahre. Altersangaben, die wir einem etablierten Datierungsverfahren verdanken – der Radiocarbon-Methode. Das Prinzip: Unsere Umwelt enthält Spuren an C14, einer radioaktiven Variante von C12, dem normalen Kohlenstoff.

"C14 bildet sich laufend in der Atmosphäre und wird ganz normal von Lebewesen in den Organismus eingebaut. Stirbt der Organismus, kann er keinen Kohlenstoff mehr aufnehmen. Im Laufe der Zeit dann zerfällt ein Teil des radioaktiven Kohlenstoffs. Aus der Menge des verbliebenen C14 lässt sich bestimmen, wie alt ein Fundstück ist."

Sagt Adam Sookdeo, Physiker an der ETH Zürich. Bei Funden, die einige tausend Jahre alt sind, lässt sich das Alter auf etwa 15 Jahre genau angeben. Bei Funden, die mehrere 10.000 Jahre auf dem Buckel haben, beträgt die Unsicherheit rund 40 Jahre. Doch die Methode hat auch ihre Nachteile.

"Das größte Manko sind die Kosten. Eine Einzelmessung kann bis zu 500 Euro kosten. Das liegt daran, dass die Prozedur sehr zeitintensiv ist. Deshalb haben wir eine schnellere Methode entwickelt. Sie ist zwar nicht so genau, kann aber schnell und preiswert einen ersten Richtwert für das Alter eines Fundes geben."

Ausgangspunkt ist eine winzige Materialprobe des archäologischen Fundes. Gewöhnlich muss sie für die Datierung chemisch aufbereitet und gereinigt werden. Verunreinigungen nämlich drohen das Ergebnis zu verfälschen. Aus der gereinigten Probe wird dann der Kohlenstoff extrahiert. Er landet in einem sogenannten Beschleunigermassenspektrometer – ein Gerät, das das C14 vom gleichschweren Stickstoff trennt. Jetzt lässt sich die C14-Konzentration ermitteln und damit das Alter bestimmen. Dieses Prozedere haben Sookdeo und seine Leute nun vereinfacht.

"Wir verzichten auf die chemische Aufbereitung und auf die Extraktion des Kohlenstoffs. Stattdessen verbrennen wir die Materialprobe auf eine spezielle Weise. Dadurch erhalten wir ein Gas, das vor allem aus CO2 besteht. Von diesem Gas bestimmen wir dann per Beschleuniger-Massenspektrometer den Anteil an radioaktivem Kohlenstoff. Und das geht sehr schnell.

"Speed-Dating", so nennen die Forscher augenzwinkernd ihr Verfahren. In ihrem Fall bringt es nicht die Partnersuche, sondern die Altersbestimmung gehörig auf Trab.

"Normalerweise braucht es eine Woche, um 25 Proben zu messen. Wir messen 75 Proben pro Tag, sind also etwa 15mal schneller als das normale Verfahren."

Das Speed-Dating ist nicht so genau, wie das konventionelle C14-Verfahren, schließlich werden die Verunreinigungen nicht entfernt, sondern mitgemessen. Deshalb kann die neue Methode das Alter einer antiken Probe statt bis auf 15 Jahre nur bis auf 100 Jahre genau angeben. Doch für viele Analysen genügt das völlig, sagt Sookdeo – und verzeichnet, seitdem er sein Verfahren anbietet, eine rege Nachfrage.

"Wir haben mehr Leute, die uns Proben schicken wollen als wir bewältigen können. Meist kommen Archäologen und fragen uns: Wir haben hier etwas Holz in einer Ausgrabungsstätte gefunden. Könnt Ihr uns mal eben sagen, wie alt es ungefähr ist, damit wir wissen, ob es sich lohnt, die Ausgrabung fortzusetzen?"

700 Proben haben die Forscher bereits per Speed-Dating untersucht. Nur etwa 100 von ihnen haben sich als interessant und einer weiteren Analyse würdig erwiesen. Beim großen Rest dürften die Archäologen froh gewesen sein, dass die Rechnung des Labors deutlich niedriger ausfiel als sonst. Denn statt mit 500 Euro pro Messung schlägt die schnelle Nummer in Zürich nur mit 100 bis 200 Euro zu Buche – was den Geldbeutel der oft klammen Archäologen merklich schont.

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