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Himmelsscheibe von Nebra Bronzeguss
APMT Arbeitsgruppe Prähistorische Metall Technologie

Die geschmiedete Himmelsscheibe von Nebra - Technologie der frühen Bronzezeit im Experiment - Claus-Stephan Holdermann und Frank Trommer



Abb.1 Himmelsscheibe von Nebra (Sachsen-Anhalt)

zur Scheibe

Einer der wichtigsten archäologischen Bodenfunde des letzten Jahrhunderts ist die 1999 entdeckte Himmelsscheibe von Nebra (Sachsen-Anhalt) (Abb.1). Die mit goldenen Himmelsmotiven verzierte Bronzescheibe wurde vor etwa 3600 Jahren zusammen mit Schwertern, Schmuck und anderen Werkzeugen auf dem Mittelberg bei Nebra niedergelegt. Derzeit wird sie in Fachkreisen als die bislang älteste Darstellung des Kosmos weltweit gewertet. Ihr Durchmesser schwankt zwischen 31 und 32 cm. Die Dicke der Scheibe nimmt von außen nach innen von etwa 1,5 mm auf etwa 4,5 mm zu. Ihr jetziges Gewicht - die Scheibe ist noch nicht komplett restauriert - liegt bei 2050 g. Auf der Scheibe waren 37 Goldbleche mit einer Dicke von ca. 0,4 mm angebracht. Sie werden als Sonne, Mond und Sterne dazwischen liegend die Plejaden sowie 2 Horizontbögen gedeutet. Der Rand der Scheibe ist umlaufend mit mindestens 38 etwa 2,5 mm messenden von der Vorderseite her angebrachten Lochungen versehen. Die Scheibe wurde aus einer Kupfer/Zinn-Legierung mit einem Zinngehalt von ca. 2,5 % gefertigt. Zum Vergleich: Die typischen Zinn/Kupfer-Bronzen der frühen Bronzezeit enthalten etwa 8-9% Zinn.

Die Arbeitsgruppe ‚Archäotechnik Metall' befasst sich seit geraumer Zeit auch mit prähistorischer Bronzegusstechnik, mit Verfahren zur Herstellung von Bronzewerkzeugen sowie deren Anwendung in Experiment. Von dem oben genannten bisher einzigartigen Fund ging für uns ein besonderer Reiz aus. In diesem Zusammenhang konnten wir unser Wissen zur prähistorischen Bronzetechnologie und ihrem experimentellen Nachvollzug sowie zu archäologischen Werkzeugfunden und ihrem Nachbau bzw. ihrem Gebrauch im Experiment kombinieren. So konnte eine Modellvorstellung erarbeitet werden, die Hinweise und Antworten zu verschiedenen Fragestellungen rund um die Fertigungsprozesse der Himmelsscheibe von Nebra liefert. Wir möchten in diesem Rahmen auf eine Detaildarstellung insbesondere des archäologischen Kontextes mit allen seinen Dokumentationslücken verzichten und uns auf eine kurze Ausführung beschränken. Ein ausführlicher Bericht ist an anderer Stelle beabsichtigt (s.u.).

Die Experimente zum Fertigungsprozess der Scheibe fanden in vier Schritten statt:

1. Das Fertigen originalgetreuer Werkzeuge.

2. Das Fertigen (Gießen) eines Scheibenrohlings

3. Das Dehnen und Strecken dieses Rohlings auf die Maße der Originalscheibe.

4. Die Tauschierplattierung der Motive auf der Scheibe.


Abb.2 Tüllenhämmer, Stichel, Meißel, Punzen der späten Bronzezeit (Urnenfelderzeit) und ‚Holzschraubstock'

Der erste Schritt unseres Produktionsprozesses bestand in der Fertigung der benötigten Werkzeuge. Archäologische Werkzeuge aus Bronze, die in einen ursächlichen Kontext mit der Weiterverarbeitung von Bronzegegenständen zu stellen sind, sind sehr selten überliefert und z.T. insbesondere in der frühen Bronzezeit schwer als solche zu identifizieren. Vom Ende der Bronzezeit, der sog. Urnenfelderzeit, sind kleine Ambosse, Hämmer, Meißel, Stichel und Punzen überliefert. An diesen zum Alter der Scheibe also chronologisch jünger einzustufenden Werkzeugformen orientierten sich die Verfasser, um dem ursprünglichen ‚Werkzeugkasten' des frühbronzezeitlichen Handwerkers möglichst nahe zu kommen (Abb.2).

Hierbei zeigte sich in der Anwendung sofort, dass der von uns nachgegossene Amboss für Treibarbeiten zu wenig Masse aufwies. Er wurde durch einen Steinamboss (Abb.4) aus kompaktem Amphibolith ersetzt. Nachdem die Originalscheibe aus einer Bronze mit etwa 2,5% Zinngehalt gefertigt worden war, musste für die härteren Bronzen der spanabhebenden, schneidenden und verdrängenden Werkzeuge ein höherer Zinnanteil verwendet werden. Hier lag die Bandbreite des Mischungsverhältnisses einer Versuchsreihe zwischen 12-17% Zinn und 88-83% Kupfer. Nach dem Guss wurden die Werkzeuge versäubert und ihre Schneiden vor dem Schärfen kalt schmiedend verfestigt und damit härter.


Abb.3 a Guss eines Scheibenrohlings bei etwa 1200°C (Specksteinform)


Abb.3 b Offene Gussform mit dem Scheibenrohling

Durch die Funde von Gussformen ist für die frühe Bronzezeit die Technik des Kokillengusses mit Steinformen belegt. Die Verfasser verwendeten für ihre Formen Sandstein und Speckstein, beides Materialien die nachweislich in Mitteleuropa für Gussformen auch der frühen Bronzezeit verwendet wurden. In einer Versuchsreihe konnten schließlich Scheibenrohlinge mit der Masse der Originalscheibe (ca.2 kg) und einem Maximaldurchmesser von 19 cm gegossen werden, die außen etwa 5mm und innen 10 mm stark war (Abb.3a / 3b). Flachere Scheiben ließen sich mit den von uns benutzten Formmaterialien nicht herstellen. Die Bronze lief hier zumeist unvollständig aus.


Abb.4 Ausschmieden der Rohform mit dem Bronzehammer auf einem Steinamboss

Für die folgenden Treibarbeiten fanden der oben erwähnte Steinamboss und die Bronzehämmer Verwendung (Abb.4). Da bisher aus archäologischen Fundzusammenhängen keine Bronzezangen dieser Zeitstellung bekannt sind, gehen wir davon aus, dass der Scheibenrohling kalt ausgeschmiedet wurde. Hierbei musste, um dem Werkstoff die bei der Treibarbeit entstehenden Spannungen zu nehmen, das Material nach jedem Arbeitsvorgang, der die komplette flächige Überarbeitung des Werkstückes betraf, auf etwa 500 - 700°C erhitzt werden. Um einen Gusskuchen von 19 cm Durchmesser auf die Maße der Originalscheibe (ca.32 cm) zu strecken, dürften nach unseren Hochrechnungen 60 bis 70 Glühvorgänge nötig gewesen sein. Dieser Prozess des Weichglühens ließ sich durch metallurgische Untersuchung der Originalscheibe nachweisen.

 

 

Die empirische durchschnittliche Vergrößerung des Durchmesseres der Scheibe liegt bei etwa 0,2 cm pro Arbeitszyklus, wobei der Zuwachs jeweils abhängig ist von der Größe der bereits vorliegenden Oberfläche des Werkstückes. Der gesamte Schmiedeprozess würde nach unseren Schätzungen etwa 20 bis 25 Stunden dauern. Bei sorgfältiger Führung des Hammers konnten glatte Oberflächen geschaffen werden, die der Oberfläche des Originals entsprachen. Die Versuchsreihen beinhalteten maximal 30 Arbeitszyklen mit originalgetreuen Werkzeugen, danach setzten die Autoren den Prozess aus Zeitgründen mit modernen Werkzeugen fort, bis zum Erreichen der Maße des Originals.


Abb.5 Anreißen der Konturlinien

In einem letzten Arbeitsschritt wurden die verschiedenen Motive Sterne, Monde etc. (Abb.1) in Tauschierplattierung auf der Scheibe angebracht. Diese Technik war für die Frühbronzezeit Mitteleuropas unüblich. Hierbei wird ein aufliegendes Material im Gegensatz zur Tauschiertechnik nicht in eine Vertiefung eingehämmert, sondern unter einer leicht unterschnittenen Wulst des Grundmaterials eingeklemmt. Um Material in der Scheibe so zu verdrängen, dass eine Rille entsteht, diese für ‚Einlegearbeiten' vorzubereiten und schließlich die Motive einzuklemmen wurden Meißel, Stichel und Punzen zusammen mit Hämmern verschiedenen Gewichts verwendet (Abb.2).


Abb.6 Unterschneiden

Der Umriss des jeweiligen Motivs wurde auf die ausgeschmiedete Scheibe mit einem etwa 1-2 mm geringerem Durchmesser übertragen. Erste ‚Schnitte' werden senkrecht in dieser Konturlinie geführt (Abb.5). Die so entstandene senkrechte Rille dient an der Außenseite der Kontur als Widerlager für stichelförmige Werkzeuge, mit Schneidenbreiten von 2-3 mm. Diese werden hier nicht spanabhebend benutzt, sondern unterschneiden lediglich das Material nach außen verdrängend so, dass die Kontur unter der Oberfläche vergrößert wird (Abb.6). In diese Unterschneidung wird das Motiv, im Original aus Gold, mit einem stumpfen Stichel hineingetrieben (Abb.8). In der Experimentierphase benutzten wir anstatt des Goldes ein Tiefzieh-Messing, das in der Farbe und der Verarbeitung dem Gold sehr nahe kommt. Es hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, die innere Konturlinie vorher mit einem punzenartigen, stumpfen Werkzeug zu brechen (Abb.7), damit das eingelegte Motiv beim Einklemmen nicht abgeschert wird. Für diesen Vorgang des Herunterdrückens der aufgeschobenen Wulst kann wieder die gerade erwähnte Punze verwendet werden.


Abb.7 Brechen der Kante der inneren Konturlinien

Die unterschneidenden, stichelartigen Werkzeuge behalten ihre Schnitthaltigkeit für Arbeitsvorgänge von maximal 3-4 cm Länge und müssen danach nachgeschärft werden. Der Arbeitsvorgang des Unterschneidens muss mehrmals wiederholt werden, um eine Unterschneidung mit der nötigen funktionalen Tiefe zu erhalten. Durch das Verdrängen des Materials beim Unterschneiden wird die Bronze der Scheibe stark verdichtet und damit hart. Um das Goldblech darin festzuklemmen, muss die Scheibe daher nochmals ausgeglüht werden (s.o.). Das kann auch ganz punktuell durch aufliegende Holzkohle geschehen. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere das Anbringen der großflächigen Motive Spannungszonen erzeugt, die zum Verwerfen der Scheibe führen. Sie muss erneut erhitzt werden, um ausgerichtet werden zu können. Das kann am Original nur durchgeführt worden sein, bevor die Motive aus Gold angebracht worden sind. Hervorzuheben bleibt, dass während des ganzen Vorganges des Anbringens der Motive, das jeweilige Motiv fest fixiert sein muss, um nicht aus den schon geschlossenen und klemmenden Bereichen herausgerissen zu werden.


Abb.8 Einarbeiten der Goldauflage

Wir zollen unseren prähistorischen Vorbildern Respekt für diese Arbeit, an deren Fertigungsprozesse wir uns im Experiment nur annähern konnten. Die von uns für das Landesmuseums für Vorgeschichte Halle begleitend zur Ausstellung "Der geschmiedete Himmel. Die weite Welt im Herzen Europas vor 3600 Jahren" gefertigten Himmelsscheiben (z.B.: Abb.9) tragen bis ins Detail die gleichen Arbeitsspuren wie das Original. Wir können uns jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass wir hier nur Aspekte eines Fertigungsmodells vorstellen können. Die sog. ‚Experimentelle Archäologie' kann in der Regel unsere Vergangenheit nicht wieder erlebbar machen, sie kann jedoch annähernde Möglichkeiten aufzeigen, die es zu verdichten gilt.


Abb.9 Fertiger Nachbau (Teilbereiche) der Himmelsscheibe von Nebra

Ausführliche Darstellungen werden im Rahmen der Reihe ‚Experimentelle Archäologie in Europa' und in Publikationsorganen der Landesarchäologie Sachsen-Anhalt folgen.

Claus-Stephan Holdermann
‚Hochgebirgsarchäologie'
Institut f. Geologie und Paläontologie
Universität Innsbruck

Frank Trommer
Staatlich geprüfter Denkmalpfleger und
Archäotechniker

FRANK TROMMER · STAATLICH GEPRÜFTER DENKMALPFLEGER
ARCHÄOMETALURGE · DAMASTSTAHLSCHMIED · REPLICA AUS EISEN UND BRONZE

D-89143 BLAUBEUREN · ULMER STRASSE 43
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