Jan 20 2014

Zementation: Messingherstellung nach dem Galmeiverfahren

Bastian Asmus

Archäolgie im Experiment – Zementation im Maasgebiet

Zementiertes Messing

Bild 1: Messing aus dem Zementationsprozess nach dem Galmeiverfahren. Das Messing kann durchaus im festen Zustand vorliegen. Ein Schmelzen des Messings ist keineswegs Voraussetzung für erfolgreiches Zementieren.

Im Maasgebiet im heutigen Belgien wurden im Mittelalter in großer Menge Messinggegenstände hergestellt, welche bis ins 19. Jahrhundert auch im deutschen Sprachgebrauch als Dinanderie bezeichnet wurden. Stellvertretend seien hier Grapen, Kerzenleuchter und Aquamanilien genannt. Zwischen 1995 und 2010 wurden vom Service Publique Wallonie (SPW) sechs Fundplätze der mittelalterlichen Buntmetallverarbeitung ergraben, die man mit Recht zu den bedeutendsten Metallgewerbefundplätzen des Mittlelalters rechnen kann .

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Nov 2 2013

Stein

Bastian Asmus


Metallurgischer Stein ist ein Zwischenprodukt der Kupferverhüttung und befindet sich chemisch auf halbem Wege zwischen Erz und Metall. Stein entsteht bei der Verhüttung sulfidischer Erze. Geht man von Kupferkies auch als Chalkopyrit bezeichnet (CuFeS2) als Erz aus, so besteht dieses aus einem Teil Kupfer, einem Teil Eisen und zwei Teilen Schwefel. Zum Stein kann man auf verschiedenste Weisen gelangen. Eine Variante ist beispielsweise die Haufenröstung (Bild 1), bei der möglichst viel Schwefel und Eisen „verbrannt“, also oxidiert werden (z.B. Agricola 2003, Goldenberg 2000, Asmus 2012). Stein kann aber auch im Schachtofen entstehen, bzw. dort überdaueren. Wir finden ihn dann als Einschluss in der Schöacke (Bild 2). Vereinfachend könnte man dies mit folgender chemischer Reaktionsgleichung beschreiben:

    \[ 5\chalcop + 8\ox \pfeil \bornite+ 4'FeO' + 6 S\ox \]

@ Bastian Asmus 2008. Stein, Ochsenhütte, Granetal, Germany. Length: 200 µm, PPL. Eutektisches Gefüge: Bornit in Chalkopyrit

Bild 1: Stein der beim Rösten von Rammelösberg Erzen entstanden ist. Man sieht deutlich ein eutektisches Gefüge aud Bornit in Kupferkies.
Fundort: Ochsenhütte, Granetal, Harz. Finder: Dr. Christoph Bartels, Deutsches Bergbaumuseum.

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Sep 20 2013

Mikrophotographie und der Maßstab

Bastian Asmus


Dieser Beitrag erläutert drei verschiedene Methoden, wie man einen Maßstab in eine Mikrophotographie einbaut, und zwar voll manuell, Programm gestützt, und voll automatisch mit einem Shell Skript. Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Möglichkeiten dem Betrachter die originale Größe des photographierten Ausschnitts mit zu teilen: Erstens als Bildunterschrift die uns die Breite des Ausschnitts mitteilt, und, zweitens einen Maßstab. Die linke Mikrophotographie (Klick!) zeigt die Lösung mit einer unaufdringlichen Leiste am unteren Bildrand, die rechte Mikrophotographie zeigt eine Lösung mit Maßstab.

din07chur01_000iso4_43din07chur01_000iso4_43

1. Manuelles Einfügen eines Maßstabs
2. Maßstab einfügen mit der wissenschaftlichen Bildverarbeitungssoftware ImageJ
3. Automatisches Einfügen mit Hilfe von Metadaten und Shell Skript

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Mai 5 2013

Schlackologie – Analyse von Schlacken

Bastian Asmus
Verschieden Schlacken der mittelalterlichen Kupferverhüttung am Rammelsberg im bei Goslar.

Slag samples of a medieval (12th century) copper smelting furnace.
Top left: #21, XPL. Under crossed polarisers the zinc sulphide can be seen as tiny dendrites within the glassy matrix. The other phases are willemite (wlm) and copper (Cu), which is usually asso ciated with the (Zn,Fe,Cu)S phase, an accompanying phase of copper matte at the Huneberg, from which it probably segregates upon solidification. Free iron oxides are seen as dark and much larger dendrites.
Top right: Another section of #21, under plain polarised light. It shows the abundant spinels, the iron oxides and copper inclusions. Most notably it shows the free baryte (brt) inclusion in the slag matrix.
Bottom left: #22, shows more free baryte (brt), together with a lead antimony matte. The long needles are a mixed iron and zinc oxides and are believed to be franklinite (frk?). #104, is rather more affected by corrosion than the other two samples. It shows mainly spinel (sp), free iron oxides and some willemite (wlm). Spinels are in the same order of magnitude than in the other samples.

Dieser umgangssprachliche Begriff wird von einigen Kollegen in den archäometrischen Disziplinen verwendet, wenn es um die Analyse und Interpretation von meist metallurgischen Schlacken geht. Aber, warum werden Schlacken überhaupt untersucht und was genau sind Schlacken eigentlich?

Was sind Schlacken und woraus bestehen sie?

Gemeinhin werden Schlacken als diejenigen Neben- und Beiprodukte der Metallurgie bezeichnet, die aufgrund ihrer vermeintlichen Wertlosigkeit am Produktionsort verbleiben. Metallurgische Schlacke ist in der Regel aus fünf Einzelbestandteilen zusammengesetzt: Continue reading


Feb 3 2013

Mittelalterliches Kupfer aus dem Harz

Bastian Asmus

[tab: Beschreibung]

Bastian Asmus 2012:

Medieval Copper Smelting in the Harz Mountains, Germany (= Montanregion Harz, Bd 10 [Hg. Christoph Bartels, Karl Heinrich Kaufhold und Rainer Slotta]), Bochum (Veröffentlichungen aus dem Deutschen Bergbau-Museum Bochum Nr 191), 2012, ISBN 13: 978-3-937203-63-8

395 Seiten, englisch, farbig, Appendix zur mikroskopischen Identifizierung (Auflichtpolarisationsmikoskopie) von Schlackenphasen, Metallphasen und Erzmineralien, sowie deren Analysen mittels REM-EDX, EMS-WDX und RFA zur pauschalchemischen Charakterisierung.

44,- Euro

Mittelalterliches Kupfer aus dem Harz

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Auswertung eines hochmittelalterlichen Hüttenplatzes im Harz, unweit des UNESCO Welterbes Rammelsberg und Goslar. Es ist mit über 1000 m2 Fläche die bis dato unfangreichste montanhistorische Ausgrabung im Harz. Es handelt sich um einen Hüttenplatz an dem das polymetallische Rammelsbergerz auf Kupfer, Blei und Silber verhüttet wurde. Der Platz kann als typisches Beispiel für einen hochmittelalterlichen Schmelzplatz im Harz angesehen werden. Besonderer Wert wurde auf eine interdisziplinäre Herangehensweise gelegt und dabei historische, archäologische, naturwissenschaftliche Quellen herangezogen.

[tab: Deutsches Abstract]

Kurzzusammenfassung

Der Rammelsberg im Harz gehört zu den größten Metalllagerstätten weltweit und wurde für mindestens ein Jahrtausend kontinuierlich genutzt. Bis heute sind die die genauen Prozesse der Metallherstellung aus Rammelsberger Erzen nur unzureichend verstanden. Die vorliegende Arbeit hat die archäometallurgische Auswertung der bisher umfangreichsten Grabung zum Montanwesen des Hochmittelalters im Harz. Es wurden mehr als 1000 m2 archäologisch untersucht. Der Fundplatz Huneberg kann als einer für den Harz typischen Schmelzplatz des ausgehenden 12. Jahrhunderts betrachtet werden.

In der historischen Literatur wurde der Rammelsberg im 20. Jahrhundert als Silberberg verklärt, wohin neuere montanhistorische Studien nahelegen dass der Rammelsberg im hohen Mittelalter als Kupferlieferant anzusehen sei, da der Silbergehalt der Erze zu gering sei. Moderne lagerstättenkundliche Untersuchen klassifizieren den Rammelsberg als Blei-Zink Lagerstätte. Vor diesem Hintergrund wurde eine archäometallurgische Untersuchungen der Verhüttungsrelikte durchgeführt um zur Beantwortung der Fragen nach der Natur der hergestellten Metalle und deren Herstellungsprozessen bei zu tragen. Die naturwissenschaftliche Untersuchungen von Schlacken, metallurgischem Stein, Erzen, Ofenlehmen und metallischen Resten bilden die Basis für einen Einblick in die komplexen Herstellungsprozesse mittelalterlicher Hüttenleute. Die Rekonstruktion der Hüttentechnologie wurde mit den Quellen so bedeutender Zeitzeugen wie Theophilus Presbyter oder Albertus Magnus verglichen. Die Rekonstruktion geht von einem mehrstufigen Prozess der Anreicherung von Kupfer und Blei in zwei parallel laufenden Prozessen aus. In den drei Öfen des Hunebergs liefen demnach unterschiedliche Prozesse ab, die sich grob folgendermaßen darstellen. Im größten Ofen fand das Rohschmelzen statt, bei dem das nicht zu klaubende Rammelsberg Erz in eine kupferreiche und eine bleireiche Charge separiert wurde. Diese beiden Char- gen wurden jeweils für sich in je einem weiteren Ofen zu metallischem Blei und Kupfer verarbeitet. Das Blei kann als Werkblei charakterisiert werden, wurde aber nicht vor Ort abgetrieben. Eine direkte Silberproduktion fand am Fundplatz nicht statt.
Am Fundplatz wurden rund 1.6 t Schlacke gefunden, was eine Berechnung der Gesamtkupferproduktion von 600 kg erlaubt. Es ist davon auszugehen, dass das Blei in einem ähnlichen Umfang produziert wurde. Dieses würde wiederum bedeuten, dass im Blei etwa 1.4 kg Silber vorhanden waren.

[tab: Bestellung]

Bestellung

44,- Euro zzgl. Versandkosten

Online auf den Seiten des Deutschen Bergbau-Museums

[tab:END]