stahl und eisen 01-02/2020 Leseprobe

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PRISMA Experimentelle Archäologie Rmischer Stahl Fundstücke, Analyse, Interpretation und Rekonstruktion Autor Dr. Alex R. Furger, Universität Basel Waren die Griechen und Rmer eher Konsumenten als Produzenten guter Werkzeugstähle Historisch überlieferte Stahlimporte aus dem Land der Serer Asien lassen das vermuten. Nachgewiesene Produktionsorte in Noricum sterreich und der olonia Raurica Schweiz zeigen aber die beiden unterschiedlichen Technologien, mit denen innerhalb des Imperium Romanum Stahl erzeugt wurde. Der hier dokumentierte erste Nachweis rmerzeitlicher Stahlerzeugung in den Nord- und Nordwestprovinzen des Rmischen Reichs lässt vermuten, dass noch einige weitere dezentrale „Aufkohlungsbetriebe“ aktiv waren und erst noch zu erkennen respektive zu entdecken sind. 1 Als Auslöser und im Zentrum der historischen Stahlforschungen standen gebrannte Lehmumhüllungen aus Augusta Raurica, einer römischen Stadt bei Basel/Schweiz (1–3). Mit „Experimenteller Archäologie” wurde der Prozess der vermuteten indirekten Stahlerzeugung rekonstruiert und nachvollzogen: 4 nachgeschmiedeter Barren aus fast kohlenstofffreiem Weicheisen, 5 der Barren mit Holzkohlepulver und Lehm umhüllt, 6 nach dem Aufkohlen zersägt für die Laboranalysen (Kohlenstoff, Vickers-Härte), 7 vergrößerter, mit Nital behandelter Querschnitt mit gut sichtbarer Aufkohlung der äußersten 3 mm. D ie Römerstadt Augusta Raurica bei Basel in der Nordwestschweiz war vom 1. bis 4. Jahrhundert n. Chr. ein wichtiges Handels- und Wirtschaftszentrum am berrhein. Das Bronzehandwerk orierte in der Stadt und produzierte Gerät und Schmuck über den regionalen Eigenbedarf hinaus. Als Zeugnis der Werkstätten fanden sich bei Ausgrabungen an die Schmelztiegel, in denen Messing erzeugt und viele Buntmetalle geschmolzen wurden Kupfer, Bronze, Messing, Silber. Als ich diese Schmelztiegelreste erforschte, fielen mir in den Museumsdepots auch ganz besondere, amorphe Lehmbruchstücke auf, die zwar ebenfalls gebrannt waren, aber weder von Haushaltsgeschirr noch von Tiegeln stammen knnen. Diese Lehmfragmente aus Augusta Raurica (Bild 1,1–3) sind stets röhrenförmig, manchmal mit konisch geschlossenen Enden und äuerst einheitlich bezüglich Tonstruktur, Farbe und Auf bau. Lediglich die Gren und die Formen der inneren uerschnitte Negativabdrücke variieren [3] . Allen bjekten gemeinsam sind ihre Fertigung von Hand d. h. ohne Tpferscheibe, ihre rund mm Wandstärke, der feine orange-beige gebrannte Ton mit gelegentlichen Einschlüssen kleinster Holzkohlepartikel und auffällige rostbraune „Versinterungen“ an den Innenächen. Die Gesamtform dieser Lehmumhüllungen war wegen der starken Fragmentierung schwierig zu rekonstruieren. um Glück liegen von einem Stück Bild 1, genügend, zum Teil anpassende Bruchstücke vor, um zu erkennen, dass es sich ursprünglich um röhrenförmige Gebilde mit beidseitig sich verjüngenden, geschlossenen Enden handelt. Die Gren dieser Lehmumhüllungen schwanken relativ stark. Ihre äu- eren Durchmesser betragen in der Mehrzahl der Fälle um die 4–5 cm, aber einige besonders groe Stücke bringen es auf – cm (Bild 1,2). XRF-Analysen führen zu einer Interpretation Die meisten Schmelztiegelreste und auch die hier vorgestellten Lehmumhüllungen wurden mittelst portabler Rntgenuoreszenzanalyse pRF auf Spurenelemente der Tonmineralien und auf Spuren der Benutzung untersucht. Zwei Resultate waren 68 stahl und eisen 140 (2020) Nr. 1/2
dabei zu verzeichnen Erstens ist der Lehm lokalen Ursprungs er stammt vom Lehmvorkommen „Kaiseraugst-elglihof“ am Stadtrand von Augusta Raurica und weist daher auf ein vor Ort betriebenes Gewerbe. Zweitens ließen sich im Innern der Lehmhüllen tendenziell höhere Eisengehalte als an den Auenoberächen feststellen es scheint daher, dass darin ein Reaktionsprozess mit Eisen und Hitze stattfand. Der erhhte Eisengehalt im Innern brachte uns in die richtige Richtung In der frühindustriellen Fachliteratur ist wiederholt die Rede von einer einfachen Stahlproduktion durch ementation von Weicheisen mit Kohlenstoff in einem geschlossenen System, dem sogenannten „case-hardening“. Als Kohlenstoffträger werden vor allem Holzkohlepulver genannt, aber auch Schilf, Getreidehäcksel, Knochenmehl, Tierhaut, Sägemehl usw. Für ein geschlossenes System, in dem der brennende Kohlenstoff nicht entweichen, sondern in das Eisen eindringen konnte, sorgten Lehmumhüllungen, geschlossene Tiegel oder massive Kisten aus Eisen oder Stein. Die Lehmumhüllungen wurden in den zentralen uartieren der „berstadt von Augusta Raurica gefunden (Bild 2), wo im 1. bis 3. Jahrhundert n. Chr. auch zahlreiche andere Manufakturen und Handwerker Bronze gossen, Messing erzeugten, Eisen schmiedeten, Knochen zu Beingeräten schnitzten, Häute gerbten usw. Die Hinweise auf eine lokale Stahlproduktion konzentrieren sich aber auf die Frühzeit der Stadt, d. h. auf die 1. Hälfte des 1. ahrhunderts, und später nochmals im 3. Jahrhundert. In einem Fall, in der „Insula , scheint man sogar die Produktionsstätte bei Ausgrabungen entdeckt zu haben Bild . Der Grundriss eines kleinen ementations-fens war mit iegelplatten ausgelegt und lag in den untersten, d. h. frühesten Kulturschichten. Da war es eine schne Bestätigung, dass auch andernorts solche Lehmumhüllungen gefunden wurden, die von skandinavischen Archäologen ebenfalls als Zeugnisse einer frühen, lokalen Stahlherstellung gedeutet werden Bild 4. Sie sind zeitlich und räumlich eng auf wikingerzeitliche Siedlungen in Norddeutschland, Südschweden, Dänemark und Südnorwegen konzentriert [5] . Stahl-Direktverhüttung versus Aufkohlung Nebst dieser Aufkohlung durch langes Glühen in einer Kohlenstoffatmosphäre kannte man in der Antike – vielleicht schon bei den Griechen, aber sicher seit frührmischer eit – noch ein weiteres Verfahren, Stahl herzustellen durch Verhütten von Eisenerz unter ganz bestimmten Bedingungen. Die auch „Direktverfahren genannte Technologie ist vor allem aus sterreich bekannt geworden einerseits als „ferrum Noricum”, überliefert aus zahlreichen Erwähnungen und Beschreibungen in der römischen Literatur [4] , und andererseits aus der jüngsten archäologischen Forschung (Bild 5) [1] . Es zeigte sich, 2 Wenn man die Funde von Lehmumhüllungsteilen auf dem römischen Stadtplan von Augusta Raurica kartiert, zeigt sich, dass Stahl an mehreren Orten in der „Oberstadt” hergestellt worden ist. Das Gewerbe könnte für die Stadt mit ihren etwa 15 000 Einwohnern ein wichtiger Wirtschaftsfaktor gewesen sein. 4 3 Die römischen Lehmumhüllungen, die auf Stahlherstellung hinweisen, fanden sich in den untersten Schichten wie hier in der „Insula 35” von Augusta Raurica (die Steinmauern sind viel ünger. Sicht von oben auf die Grabungsäche auf zwei verschiedene Ebenen während der Freilegung: Sichtbar sind Werkstattböden mit vielen Brandspuren, Aschekonzentrationen und Holzkohle. Der rote Pfeil weist auf das Ziegelplatten-Fundament eines Ofens oder einer Brandstelle hin. Eine Verknüpfung im Detail mit den metallurgischen Prozessen in den Lehmumhüllungen (Bild 1,1–3) ist allerdings nicht möglich. 500–800 Jahre nach den römerzeitlichen Zeugnissen von Stahlherstellung durch Aufkohlung (Bild 1,1–3) erlebte das Verfahren in wikingerzeitlichen Städten Nordeuropas eine zweite Blüte, wie diese Funde von Lehmumhüllungen zeigen. 1 Bosau/D, 2–4 Helgö/S, 5 Bastubacken/S. stahl und eisen 140 (2020) Nr. 1/2 69
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