An der Wiege der Wissenschaft, so Albert Einstein, steht das Geheimnisvolle. Es zu ergründen, ist ihr Motiv, die Forschung ihr Werkzeug. Ganz in diesem Sinne gehen, neben der Vielzahl von internen Laboranalyse-Aufträgen, immer mal wieder auch externe Anfragen von wissenschaftlichen Instituten, beispielweise aus dem Bereich der Altertumsforschung, bei der tesa Analytik ein. In besonderen Fällen hilft diese dann mit ihren Experten und modernstem Equipment, das eine oder andere Geheimnis zu erforschen. Zum Beispiel bezüglich des sagenumwobenen Turmbaus zu Babel.
Archäologie trifft Hightech-Analytik
Geschichte
Was verbindet Birken mit der Bronzezeit oder Babel und die Bibel mit Bitumen? Manchmal beantwortet die tesa Analytik ungewöhnliche Fragen wie diese.
Text
Bibel? Babel? Bitumen!
Die Bibel schreibt im doppelten Wortsinn Geschichte, einerseits als christliches Referenzwerk, andererseits als Zeugnis historischer Begebenheiten. So war der Turmbau zu Babel, der im Ersten Buch Mose beschrieben wird, ein Ereignis, das in realiter stattgefunden hat: Reste eines entsprechend imposanten Bauwerks wurden 1913 im heutigen Irak freigelegt. Ob der Turmbau zu Sprachverwirrung und Entzweiung geführt hat, kann in keinem Labor der Welt bewiesen werden. Wohl aber, ob das Bauwerk wie im Alten Testament beschrieben (siehe Infokasten) mit Bitumen (Erdharz) als Baustoff errichtet wurde.
"Es ist bemerkenswert, dass vor über 2'500 Jahren offensichtlich bewusst dem Bitumen anorganische Beimengungen hinzugefügt wurden, die die Klebeleistung auf Stein sicherlich erhöht haben.”
Dr. Christian Brinkmann
Leiter des tesa Analytik-Labors
Die Gesteinsprobe des Bibelmuseums stammt vom deutschen Archäologen Dr. Robert Koldewey. Dieser stiess 1913 bei Ausgrabungen auf Reste eines mehr als 2500 Jahre alten Turms, der nach seinen Berechnungen die Masse von 92 x 92 x 91 Metern hatte.
Ein Bruchstück eines der antiken babylonischen Ziegelsteine aus dem Fundus des Bibelmuseums Münster sollte Aufschluss darüber geben, worum es sich bei den daran haftenden Spuren einer schwarzen Substanz handelte. Hightech wie Infrarot-Spektroskopie, Mikro-Tomografie und Raster-Elektronenmikroskopie kam zum Einsatz, bevor Dr. Christian Brinkmann, Leiter des tesa Analytik-Labors, bestätigen konnte, dass die biblischen Bauanleitungen Hand und Fuss haben: Die Ziegelsteine des mächtigen Turms sind zweifelsfrei mit natürlichem Bitumen zusammengefügt worden.
Woher kommt Bitumen?
Bitumen oder „Erdpech“ kann sich in langen geologischen Zeiträumen durch Verdunsten der leichter siedenden Anteile des Erdöls bilden und wird daher auch „Naturasphalt“ genannt. Durch Erwärmung wird Bitumen knetbar, dann zähflüssig und schliesslich ab Temperaturen um die 150 Grad dünnflüssig. Nach dem Abkühlen nimmt es wieder seine ursprüngliche halbfeste Beschaffenheit an. Es wurde bereits in der Antike gefördert und wegen seiner abdichtenden und anpassungsfähigen Eigenschaften für verschiedene handwerkliche Zwecke eingesetzt.
Bauanleitungen in der Bibel
Bei Ausgrabungen wurden die Überreste gleich mehrerer unter der Herrschaft des Königs Nebukadnezar II. (6. Jh. v. Chr.) errichteter Türme gefunden. Einer davon war mit seiner Grundfläche von über 8'000 Quadratmetern und einer Höhe von vermutlich 75 bis 90 Metern besonders imposant. Für den Bau nahmen die Menschen „Ziegel als Stein und Erdharz als Mörtel“ (Genesis 11.3). Doch auch an anderen, mindestens ebenso bedeutsamen Stellen der Bibel spielt Erdharz eine entscheidende Rolle. So heisst es zum Beispiel, dass Moses‘ Mutter ihren Sohn, den späteren Empfänger der Zehn Gebote, als Säugling in einem Binsenkörbchen, das sie „mit Erdharz und Pech“ verklebt habe (Exodus 2.3), an den Ufern des Nils aussetzte, wo er später von einer Pharaonentochter gefunden und adoptiert wurde. Kaum auszudenken, was mit Moses geschehen wäre, wenn Bitumen das Körbchen nicht wasserdicht gemacht hätte. Apropos: Auch die Arche Noah wurde laut Bibel von ihrem Erbauer mit Erdpech abgedichtet (Genesis 6.14). Im vorderen Orient war es schon vor 12'000 Jahren als wesentlicher Bestandteil des Schiffbaus bekannt.
Alleskleber Birkenpech
Auch Fundstücke jenseits aller Bibelbezüge finden ihren Weg zu tesa. Zurzeit liegt ein Steinzeit-Dolch aus der Kommunalarchäologie der niedersächsischen Schaumburger Landschaft im Labor. Das etwa 4'000 Jahre alte Objekt wartet darauf, im wahrsten Sinne des Wortes genau unter die Lupe genommen zu werden. „In besonderen Fällen und sofern unsere Kapazitäten es zulassen, widmen wir uns gern solchen Anfragen“, sagt Laborleiter Dr. Christian Brinkmann.
Profan statt sakral: Der Finder hatte das Objekt aus Flintstein bei Arbeiten an den Fundamenten seines Wohnhauses im lehmigen niedersächsischen Boden entdeckt. Die Griffschale fehlt. War sie einst mit Bast oder Lederriemen befestigt? Oder hat der historische Alleskleber Birkenpech Klinge und Griff zusammengehalten? Um das herauszufinden, bedarf es hochmoderner Geräte und Hightech-Analytik. Mit Instrumenten, die chemische Analysen bei einer bis zu 500'000-fachen Vergrößerung erlauben, ist Brinkmanns Team dem Zufallsfund daher zu Leibe gerückt.
Der 11 cm lange antike Dolch wird zurzeit bei tesa untersucht.
Steinerner Zeitzeuge
Die Aufnahmen zeigen, dass Reste einer organischen Substanz an dem steinernen Zeitzeugen haften. Ihre Struktur spricht sehr dafür, dass sie einst zähflüssig war – es könnte sich also durchaus um Birkenpech handeln. „Erst wenn wir das genauer analysiert und unsere Ergebnisse mit einer Birkenpech-Probe verglichen haben, wissen wir endgültig Bescheid“, erläutert Dr. Christian Brinkmann. Fest steht: Nach Abschluss aller Untersuchungen wird der Dolch an den Finder zurückgegeben, der ihn dem örtlichen Heimatmuseum zur Verfügung stellen will.
Dr. Christian Brinkmann, Leiter des tesa Analytik Labors, bei der Auswertung der Ergebnisse des Rasterelektronenmikroskops.
Was ist Birkenpech?
Der aus Rinde gewonnene Sud gilt als erster Klebstoff, den Menschen je hergestellt und handwerklich eingesetzt haben. Rund 200'000 Jahre und damit bis in die Altsteinzeit reicht die Menschheits-Geschichte des Klebens zurück. Die weissliche Baumrinde der Birke enthält Betulin, das durch Erhitzen als Klebstoff extrahiert werden kann. Wie genau die Steinzeitmenschen das angestellt haben, ist ungewiss – indem sie die Rinde eng gerollt und dann in einer Erdmulde mit Asche bedeckt und verschwelt haben? Das zumindest vermutet die Wissenschaft heute. Archäologische Funde belegen, dass Birkenpech über Zehntausende von Jahren der Klebstoff schlechthin war. Es wurde bei Ausgrabungen an Lager- und Siedlungsplätzen der Mittel- und Jungsteinzeit entdeckt. Auch im Mittelalter hat man es zum Schäften, Flicken oder Abdichten verwendet. Verschiedentlich wurden Birkenpechreste mit Zahnabdrücken gefunden. Könnte es sogar sein, fragt man sich daher, dass die schwärzliche Masse das erste Kaugummi der Menschheit war? Da Betulin entzündungshemmende Eigenschaften besitzt, hätte es jedenfalls der Mundhygiene dienlich sein können.