Einst galten sie als Heilmittel gegen verschiedenste Beschwerden. Heute leuchten Wissenschaftler aus Sachsen mit hochenergetischer Röntgenstrahlung in ihre Innenwelt. Die Rede ist von sächsischen Siegelerden aus dem 18. Jahrhundert – gepressten Tonplättchen, die früher als Heilmittel verkauft wurden. Was genau in ihnen steckt, ist bis heute kaum erforscht. Ein Team der TU Bergakademie Freiberg hat sich auf die Suche gemacht.
Dafür reisten Doktorandin Anja Weber, Prof. Gerhard Heide und mehrere Masterstudierende ans Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg. Das DESY ist eines der weltweit führenden Teilchenbeschleunigerzentren und gehört zur Helmholtz-Gemeinschaft, dem größten deutschen Forschungsverbund. Dort beschleunigen riesige Maschinen Elektronen fast auf Lichtgeschwindigkeit und erzeugen dabei extrem starke Röntgenstrahlen. Diese machen selbst winzige Kristallstrukturen in alten Tonstücken sichtbar.
Aus dem Hörsaal direkt ans Großgerät
Für Masterstudent Sebastian Moritz war es ein besonderer Moment. "Dass das für mich schon bald praktisch relevant sein würde, hätte ich nicht erwartet, als ich dann tatsächlich zum ersten Mal in Hamburg dabei war. Ich war sofort fasziniert!"
Seine Kommilitonin Nele Jensen beschreibt, wie das Team in Tag- und Nachtschichten zusammenwuchs. "Wir haben uns mit unseren unterschiedlichen Stärken gut ergänzt: Manche sind sehr geschickt beim Bestücken der Probenhalter, andere behalten den Überblick über die Arbeitsschritte oder bleiben ruhig, wenn etwas schieflaufen sollte. Das gibt Selbstvertrauen." Neben den Messungen lernten die Studierenden auch, Experimente präzise zu planen, unter strengen Vorgaben durchzuführen und mit Fehlmessungen umzugehen. Erfahrungen, die weit über den Hörsaal hinausreichen.
Was der Röntgenstrahl in alten Tonplättchen verrät
Die historischen Tonobjekte heißen auf Lateinisch "Terra Sigillata" – versiegelte Erde. Sie waren von der Antike bis ins 18. Jahrhundert als Heilmittel, Handelsware und Sammlerstücke weit verbreitet. Die sächsischen Varianten sind bislang kaum untersucht.
Am DESY trifft der Röntgenstrahl auf die winzigen Kristallgitter in den Tonmineralien. Die Strahlen werden dabei an den Kristallstrukturen gestreut und erzeugen ein charakteristisches Beugungsmuster. "Daraus können wir bestimmen, welche Minerale enthalten sind – idealerweise auch in welcher Menge", erklärt Anja Weber. Ihre Doktorarbeit ist die erste systematische Untersuchung dieser Art. Ziel ist es, Rückschlüsse auf den Fundort und die Herstellung der Objekte zu ziehen.
Dabei gilt eine strenge Bedingung. "Es handelt sich um historische, museale Kulturgüter, die ausschließlich zerstörungsfrei analysiert werden dürfen – wie es eben am DESY möglich ist", sagt Weber. "Diese Form der Verbindung über Forschung halte ich für besonders wertvoll", fasst Gerhard Heide zusammen, warum solche Exkursionen wertvoll sind.
