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5/II 2010 TAGUNGEN DES LANDESMUSEUMS FÜR VORGESCHICHTE HALLE Herausgeber Harald Meller und François Bertemes Der Griff nach den Sternen Internationales Symposium in Halle (Saale) 16.–21. Februar 2oo5

Der Griff nach den Sternen - context-archaeology.info · Der Griff nach den Sternen. Einführung Die Verfasser beschäftigen sich seit geraumer Zeit intensiv mit prähistorischen

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I S B N 9 7 8 - 3 - 9 3 9 41 4 - 2 8 - 5 5/II 5/II 2 0 1 0 T A G U N G E N D E S L A N D E S M U S E U M S F Ü R V O R G E S C H I C H T E H A L L E

Herausgeber Harald Meller und François Bertemes

Der Griff nach den SternenInternationales Symposium

in Halle (Saale) 16.–21. Februar 2oo5

Der G

riff nach den

Sternen

EinführungDie Verfasser beschäftigen sich seit geraumer Zeit intensivmit prähistorischen Bronzeguss- und Bronzeverarbeitungs-techniken, mit Prozessen der Herstellung von Bronzeerzeug-nissen sowie deren Verwendung im Experiment. Im Vorder-grund steht hierbei die Orientierung an prähistorischenFunden und Befunden, die Hinweise zu technologischenVerfahrensweisen geben können. Von der 1999 entdecktenHimmelsscheibe vom Mittelberg bei Nebra (Burgenland-kreis, Sachsen-Anhalt) ging für uns ein neuer, ganz besonde-rer Reiz aus. Im Kontext ihrer Fertigungsvorgänge kombi-nierten wir erstmals verschiedene, in getrennten Prozessengewonnene Erfahrungen.

Im Hinblick auf den Guss des Scheibenrohlings, den Vor-gang seines Ausschmiedens und Streckens, das Anbringender verschiedenen Goldbleche, das Durchlochen des Randbe-reichs sowie hinsichtlich der Werkzeugherstellung wurdenjeweils mehrere Versuchsreihen durchgeführt. Aufgrundder gewonnenen Erfahrungen konnten Modellvorstellun-gen erarbeitet werden, die Hinweise und Antworten auf ver-schiedene Fragestellungen rund um die Fertigungsprozesse

der Himmelsscheibe von Nebra liefern können. Die Basishierfür bildete in erster Linie das gezielte und funktions-orientierte Einsetzen des Werkstoffes Bronze. Hierbei zeigtesich, dass für die bei der Fertigung der Himmelsscheibebenötigten Werkzeuge verschiedene Legierungen und Bear-beitungsvorgänge erforderlich waren.

Die folgenden Darstellungen beschränken sich imWesentlichen auf die technologisch relevanten Aspekte derverschiedenen Fertigungsprozesse. Auf eine detaillierteErläuterung der bezüglich der bronzezeitlichen Guss- undMetallverarbeitungstechniken immer noch äußerst lücken-haften archäologischen Datenbasis soll in diesem Rahmenweitgehend verzichtet werden.

Technische Daten und Maße der HimmelsscheibeDie technischen Daten und Maße der Himmelsscheibe sindschon an anderer Stelle ausführlich behandelt worden (Mel-ler 2oo4a, 26; 29; Wunderlich 2oo4, 38). Sie sollen hier, zumbesseren Verständnis des unten Dargestellten, als kurzeZusammenfassung genügen. Der Durchmesser der Scheibe

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Verfahrenstechniken und Arbeitsaufwand im frühbronzezeitlichen Metallhandwerk –

Technologische Aspekte der Himmelsscheibe von Nebra –Ein Erfahrungsbericht

Claus-Stephan Holdermann und Frank Trommer

Abstract

Processing techniques and expenditure of work in EarlyBronze Age metal craft – technological aspects of theNebra Sky Disc – a report

The project group »Prehistoric Metal Technology« has dealt

with experimental reconstructions of prehistoric and early

historical bronze casting and bronze processing techniques

for a considerable time, during which it has consistently laid

special emphasis on archaeological finds.

In the course of various experiments we have been able to

create a model image, which provides hints and answers rela-

ted to different questions concerning the production process

of the Nebra Sky Disc. Within this framework we did not only

focus on the demand for materials but also on both time and

work involved in the process and on logistical aspects. Accord-

ing to our model the production process essentially consists

of four main steps: the production of a set of tools which were

recreated as precisely as possible, the casting of a blank

bronze disc model, the stretching and lengthening of this

blank model until it had the same size as the original disc

and finally the fixing of various gold motifs on the disc.

Keywords: prehistoric bronze casting, bronze tools, produc-

tion model, experimental archaeology

ZusammenfassungDie Arbeitsgruppe »Prähistorische Metalltechnologie« befasst

sich seit geraumer Zeit mit der experimentellen Rekonstruk-

tion prähistorischer und früher historischer Bronzeguss- und

Bronzeverarbeitungstechniken. Hierbei steht die Orientierung

an archäologischen Bodenfunden immer im Vordergrund.

Im Zuge verschiedener Versuche konnten wir eine Modell-

vorstellung erarbeiten, die Hinweise und Antworten auf ver-

schiedene Fragestellungen rund um den Fertigungsprozess

der Himmelsscheibe von Nebra liefert. Hierbei wurden insbe-

sondere der benötigte Materialbedarf, der Arbeits- und Zeit-

aufwand sowie Aspekte der Logistik berücksichtigt. Der Ferti-

gungsprozess der Himmelsscheibe besteht in unserem Modell

im Wesentlichen aus vier Hauptarbeitsschritten: Anfertigen

möglichst originalgetreuer Bronzewerkzeuge, Gießen eines

Bronzescheibenrohlings, Dehnen und Strecken dieses Roh-

lings auf die Maße der Originalscheibe sowie Anbringen der

verschiedenen Goldmotive auf der Scheibe.

Schlüsselbegriffe: prähistorischer Bronzeguss, Bronzegeräte,

Produktionsmodell, experimentelle Archäologie

schwankt zwischen 31 und 32 cm. Ihre Dicke nimmt vonaußen nach innen von etwa 1,5 auf ungefähr 4,5 mm zu. DasGewicht der restaurierten Himmelsscheibe liegt heute bei2o5o g. Auf ihr sind 37 Goldblechmotive mit einer Dicke vonca. o,4 mm angebracht. Der Rand der Scheibe ist umlaufendmit mindestens 38 (Meller 2oo4a, 25) im Durchmesser etwa2,5 mm messenden, von der Vorderseite her angebrachtenLochungen versehen. Die Scheibe wurde aus einer unge-wöhnlich weichen Kupfer-Zinnlegierung mit einem Zinn-gehalt von ca. 2,5 % gefertigt.

Der FertigungsprozessDie im Rahmen unserer Versuchsreihen entwickelten Modell-vorstellungen verschiedener Fertigungsprozesse der Him-melsscheibe bestehen aus fünf Hauptarbeitsschritten: demGießen eines Scheibenrohlings, dem Anfertigen der benötig-ten Werkzeuge, dem Dehnen und Strecken dieses Rohlingsauf die Maße der Originalscheibe, dem Anbringen derMotive auf der Scheibe mittels Tauschierplattierung unddem Durchlochen ihres Randbereichs. Auf die Fabrikationder goldenen Motive soll hier nicht eingegangen werden, dader Werkstoff Bronze im Vordergrund steht.

In Bezug auf die Vorgehensweise hielten es die Autorengrundsätzlich für ratsam, sich schrittweise an potentielleArbeitstechniken eines bronzezeitlichen Metallhandwer-kers anzunähern. So beinhaltete die erste Stufe der hierbeschriebenen Verfahrensweisen im Allgemeinen die Ver-wendung moderner Produktionsmittel einer heutigenSchmiede (Lufthammer, moderne Esse etc.). Hierauf folgtenArbeitsschritte mit einfachen, selbst angefertigten Stahl-werkzeugen (z. B. Sticheln) und Industriebronzen. Schließ-lich wurden an prähistorischen Bodenfunden orientierteund von den Verfassern selbst legierte Bronzewerkzeugebenutzt.

Das Gießen eines Scheibenrohlings

Eine Bronzeschmelze von etwa 2,5 kg nimmt ein Volumenvon ca. 34o cm3 ein (die Dichte einer Bronze mit etwa 2,5 %Zinn beträgt ca. 8,85 g/cm3). Da durch unterschiedlicheArbeitsprozesse, z. B. das Abtrennen des Gusskanals oderdas Ausrichten des Randes, Material verloren geht, ist davonauszugehen, dass ursprünglich die Masse der Schmelze unddamit auch ihr Volumen das der fertigen Himmelsscheibe

übertraf. Bei der Prozessfindung konnten keine verbind-lichen Richtwerte zum Masseverlust erarbeitet werden. Die-ser reduzierte sich mit dem Maße unseres Erfahrungszu-wachses, ließ sich jedoch nie gänzlich vermeiden.

Die Gusstiegel

Kupferzeitliche Schmelztiegel der Pfyner Kultur, z. B. miteinem Volumen von 125 cm3 (Schreckensee, Kr. Ravens-burg, Deutschland) oder 135 cm3 (Bodmann, Kr. Konstanz,Deutschland), belegen, dass diese frühen Exemplare bereits1,1 bzw. 1,2 kg Kupfer hätten fassen können, wenn sie rand-voll gefüllt worden wären (Schlichtherle/Rottländer 1982,69)1. Unsere Versuche zeigten jedoch, dass das Volumeneines derartigen Schmelztiegels nicht komplett ausgenutztwerden kann, da ein sicheres Ausgießen eines randvollenTiegels nicht möglich ist bzw. seine Handhabung mit einfa-chen Werkzeugen, z. B. Holzzangen und/oder Holzgriffen,dies nicht zulässt. Aufschmelz- und Gießversuche verdeut-lichten, dass diese Gusstiegel maximal bis etwa zu 3/4 ihrerHöhe gefüllt werden sollten (Holdermann/Trommer in Vor-bereitung).

Ein Gussvorgang mittels mehrerer kleiner Tiegel wäre beieinem eingespielten Werkstattteam durchaus denkbar. Erwürde voraussetzen, dass der Gusskanal, der die flüssigeBronze in die eigentliche Form führt, entsprechend volumi-nös gestaltet ist. Die einfließende Bronze sollte in beiden Tie-geln identische Temperaturen aufweisen. Für erfahrene Gie-ßer ist dieses bei Tiegeln aus identischem Material schonwährend des Hochfahrens des Schmelzofens und des lang-samen Erhöhens der Temperatur an deren Färbung und ander Färbung der Bronzeschmelze zu erkennen. ÄgyptischeAbbildungen belegen für das 15. Jh. v. Chr. Tiegelgrößen, dieim Schmelzfeuerbetrieb von zwei Personen gehandhabtwerden mussten (Abb. 1; z. B. Sonnenschein 1985, 12).

Auch wenn wir aus der Abbildung eines ägyptischen Grab-reliefs keine wirklich exakte Wiedergabe der realen Situa-tion annehmen können und das genaue Volumen dieser Tie-gel unbekannt bleibt, kann für die Himmelsscheibe aus derDarstellung gefolgert werden, dass die Masse des abgebilde-ten Gusses die der fertigen Scheibe deutlich überschrittenhat. Obwohl unseres Wissens aus archäologischen Kontex-ten der frühen Bronzezeit Mitteleuropas bisher keineSchmelztiegel mit einem der Scheibe entsprechenden Volu-

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1 Reines Kupfer hat eine Dichte von 8,9 g/cm3.

Abb. 1 Grabrelief des Rechmire, Ägypten, um145o v. Chr. Schmelzfeuerbetrieb mit Hilfe vonTopfgebläsen.

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men von etwa 4oo–45o cm3 überliefert sind, gingen wir auf-grund der oben beschriebenen Darstellung davon aus, dassauch für den frühbronzezeitlichen Guss des Rohlings eineinzelner Tiegel Verwendung gefunden haben kann. Hier-auf aufbauend benutzten wir Tiegel, die Bronzeschmelzenmit Massen zwischen 3 kg und 3,5 kg aufnahmen, derenVolumen jedoch nie komplett ausgenutzt wurde.

Schon im Rahmen anderer vorbereitender Untersuchun-gen wurden bei der Tiegelherstellung unterschiedliche Ton-mischungen erprobt. Da sie nicht den primären Gegenstanddieser Abhandlung bilden, sollen sie an anderer Stelle vorge-stellt werden (Holdermann/Trommer in Vorbereitung). Her-vorzuheben ist hier jedoch die große Anfälligkeit dieser Tie-gel gegenüber den Temperaturschwankungen während desGusses, woraus sich unserer Meinung nach bestimmteGrundvoraussetzungen für einen geeigneten Gussort ablei-ten lassen. Die Anfälligkeit der Tiegel führte insbesonderewährend der experimentellen Orientierungsphase dazu,dass in erster Linie industriell hergestellte Graphittontiegelverwendet wurden.

Die Tiegelform scheint beim prähistorischen Bronzegusskein bestimmender Faktor gewesen zu sein. So differenziertz. B. J. Waldhauser für Böhmen und Mähren fünf Tiegel-typen, die er für den Zeitraum Ha D–Lt D1 eher chronolo-gisch als funktional interpretiert (Waldhauser 1986, 2o2 f.) – eine Deutung, die sich mit unseren Erfahrungen in derpraktischen Anwendung decken würde (Holdermann/Trom-mer in Vorbereitung).

Der Schmelzofen und seine Belüftung

Bei unseren Versuchsreihen standen die Optimierung desGussformenmaterials und der erzielten Ausmaße der Schei-benrohlinge sowie die Weiterverarbeitung der Werkstückemit Bronzewerkzeugen im Vordergrund. Aus diesem Grundgriffen wir beim Aufschmelzen der Gussbronzen zuerst aufeine neuzeitliche Esse zurück. Nachdem bestimmte techno-logische Aspekte im Zusammenhang mit Gussformen und -tiegeln geklärt waren, verwendeten wir am Ende unsererVersuchsreihen einfache schüsselförmige Lehmöfen vonetwa 5o cm Länge, 4o cm Breite und 3o cm Höhe mit aufBodenniveau liegenden Belüftungsöffnungen (Abb. 2). Da-mit orientierten wir uns wiederum an der oben bereitsbehandelten ägyptischen Grabreliefdarstellung.

Bereits an anderer Stelle wurde darauf hingewiesen, dassnach dem Auflassen eines Schmelzofens nur seine ver-schlackten Bereiche den Witterungsbedingungen standhal-ten (Fasnacht 1991, 3 f.). Diesen Befund möchten wir bestäti-gen. Die Überlieferungschancen eines bronzezeitlichenSchmelzofens der oben skizzierten Bauart, noch dazu ineinem interpretierbaren Erhaltungszustand, sind somitäußerst gering. Des Weiteren nehmen wir an, dass die nichtdurchgeglühten Bereiche dieser Öfen beim Bau neuer

Schmelzanlagen recycelt bzw. gebrannte Zonen als Schamott-Zusatz für Gussformen und Gusstiegel verwendet wurden.Diese Vorgehensweise wäre nicht nur ökonomisch, sondernim letzteren Fall auch technologisch sinnvoll (Holder-mann/Trommer in Vorbereitung). All dies könnte erklären,warum unser Wissen über Aufbau und Entwicklung bronze-zeitlicher Schmelzöfen bislang allerhöchstens rudimentärist.

Nicht wesentlich anders verhält es sich mit erhaltenenRelikten der Belüftungssysteme prähistorischer Schmelz-öfen. Versuche mit Knickdüsen, wie sie aus verschiedenenfrüh- und spätbronzezeitlichen Fundzusammenhängen be-legt sind2, wurden bereits an anderer Stelle beschrieben(Giese u. a. 2oo2, 94). Sie passen nicht zum hier verwendetenOfensystem und wurden daher nicht verwendet. Bei unse-rem Versuchsaufbau ersetzten wir die am Boden liegendenTopfgebläse der ägyptischen Darstellung aus Gründen derDurchführbarkeit – es stand zur Bedienung des Gebläses nureine Person zur Verfügung – durch zwei griechisch-römischeBelüftungssysteme (Abb. 2). Diese konnten bei maximalemAuszug ein Luftfassungsvermögen von etwa 22,5 l pro Balgerreichen. Würde man diese moderneren Blasebälge durcheinfache Schlauchgebläse (Tierbälge) ersetzen, an deren inden Ofen einmündenden Enden die von prähistorischenBodenfunden bekannten Tondüsen3 befestigt sind, so müss-te nach unseren Erfahrungen für die gleiche Gebläseleistungetwa die vierfache Arbeitsleistung (Anzahl an Arbeitskräf-ten) aufgewendet werden.

Das Brennmaterial

Im Hinblick auf das Brennmaterial stand für uns die opti-male Ausnutzung der verfügbaren Energieressourcen imVordergrund. Bei unseren Versuchsreihen verwendeten wirausschließlich Holzkohlen. Hierbei gingen wir davon aus,dass der höhere Brennwert von Holzkohlen gegenüber Holzbekannt war. Diese Kohlen wären entweder durch wieder-

Abb. 2 Rekonstruierter Bronzeschmelzofen in Funktion mit zwei Belüf-tungssystemen nach griechisch-römischen Vorbildern.

2 Z. B. Roden 1988, 73; Heilmann/Schunke2oo4, 113; Leineweber/Wunderlich 2oo1,2oo f.

3 Z. B. Bertemes 2oo4, 149; Drescher 1962, 822Abb. 14; Jockenhövel 1994, 37.

holtes Auslesen aus erloschenen Feuerstellen oder durchspezielle Köhlertätigkeiten zu beschaffen gewesen. In die-sem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, dassin anderen Versuchsreihen das Aufschmelzen von Bronzenmit Feuerholz bei Temperaturen von 117o° C gelungen ist(Fasnacht 1991, 5). Gezieltes Experimentieren mit Holzkoh-len verschiedener Baumarten und unterschiedlicher Größenführten zu einer Optimierung des oben beschriebenenSchmelzsystems: Optimal erwies sich Buchenholzkohle miteiner Stückgröße von 4–6 cm. Da die Schmelzversuche anverschiedenen Orten unter unterschiedlichen Bedingungen(Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit etc.) stattfanden, kannkein aussagekräftiger Durchschnittswert für den Holzkohle-verbrauch angegeben werden. Um eine gussfähige Bronzevon etwa 2,5 kg Masse zu erreichen, verbrauchten wir je-doch nie mehr als 1o kg Buchenholzkohle. Für einen versier-

ten Handwerker wäre es also unnötig gewesen, für diesenFertigungsschritt einen speziellen Holzkohlemeiler zuerrichten. Hervorzuheben bleibt außerdem, dass wir bei un-seren Versuchsreihen immer einen gut durchgetrocknetenOfen benutzten.

Gussformen und Formenmaterial

Mittig verlaufende Gussnähte an Bronzefunden der frühenBronzezeit belegen bereits für diese einleitende Phase derMetallverarbeitung, dass die Technologie des Kokillengus-ses bekannt war. Beim Kokillenguss werden zwei Formhälf-ten mit aufeinander passenden Negativhälften verwendet(Jockenhövel 1994, 38; Velten 1941, 48). Daneben fand auchder einseitige Kokillenguss Verwendung, bei dem das Nega-tiv nur in eine Formhälfte gearbeitet ist und die zweiteHälfte plan verbleibt. Bei beiden Verfahrensweisen wirddas flüssige Metall in die aufrecht stehende Kokille gegos-sen (Abb. 3a–b). Darin unterscheidet sich dieses Verfahrenvom verdeckten Herdguss, bei dem das Negativ in nur eineFormenhälfte eingearbeitet ist und mit der anderen Form-hälfte, die wiederum glatt verbleibt, nach dem Guss abge-deckt oder abgezogen wird. Die beschriebenen Kokillen-techniken haben den Vorteil, dass auftretende Lunker inder Regel im abzutrennenden oberen Eingussbereich desGusszapfens liegen.

Gegenüber dem oft unreflektiert angenommenen Guss ineiner offenen Form (offener Herdguss), bei dem die Guss-speise in eine Form gegossen wird, die nicht abgedeckt ist,liegt ein weiterer und entscheidender Vorteil der Kokillen-methode darin, dass glatte Oberflächen ohne störende Oxyd-schichten entstehen. In offenen Formen bildet sich an derdem Sauerstoff ausgesetzten Seite des Gusses eine Oxyd-schicht mit rauer »milchhautartiger« Oberfläche (Abb. 4).Diese Oxydschicht würde beim Ausschmieden der Scheibedeutliche Fehlstellen und Unreinheiten hervorrufen, da siein das Werkstück hineingearbeitet würde. Derartige Ober-flächenstrukturen sind am Original makroskopisch jedochnicht erkennbar. Wenn also der Scheibenrohling mit derMethode des offenen Herdgusses hergestellt worden wäre,dann müsste die Oxydschicht vor dem Ausschmieden ent-fernt worden sein. Dies hätte jedoch einen unnötigen Zeit-aufwand und Materialverlust bedeutet.

Plane Gussbronzewerkstücke entwickeln beim Erkaltenaufgrund des Volumenverlustes des abkühlenden Metallseine primär nach innen, in die Form gerichtete Wölbungs-tendenz. Beim Gussverfahren in einer offenen Form – ebensowie bei der Fertigung in einer gedeckten offenen Form –zieht sich infolgedessen das Werkstück an der oben liegen-

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TAGUNGEN DES LANDESMUSEUMS FÜR VORGESCHICHTE HALLE • BAND 05 • 2010

Abb. 3 a Guss eines Scheibenrohlings in eine aufrecht stehende Kokillen-form (Speckstein) bei etwa 12oo° C; b Offene Form mit Scheibenrohling.

a

b

Abb. 4 Oberflächen-detail eines im offe-nen Herdguss gefer-tigten Gusskuchens.

den Fläche deutlich »ein«. Dieser Volumenverlust verläuftim aufrecht stehenden Kokillenguss (Abb. 3) innerhalb desEingussbereichs und nicht im eigentlichen Zielprodukt. Erverursacht somit beim Ausschmieden der Rohform keinenzusätzlichen Arbeitsaufwand. Aus all diesen Gründenerscheint uns eine Anwendung des technologischen Kon-zepts des Kokillengusses plausibel, zumal Formen undMetallfunde diese Anwendung in Mitteleuropa bereits seitdem späten Neolithikum belegen (Drescher 1962, 817).

Im Allgemeinen wird angenommen, dass die Beständig-keit des Gussformenmaterials ein maßgeblich Faktor bei derAuswahl des Rohstoffs war (weiterführend dazu Holder-mann/Trommer in Vorbereitung). Daneben wird auch derAufwand, der nötig war, um die gewünschte Form herzu-stellen, eine Rolle bei der Materialauswahl gespielt haben.Wenn wir davon ausgehen, dass die Himmelsscheibe einUnikat ist, dürfte die Beständigkeit des Formenmaterialskeinen allzu großen Einfluss auf die Materialauswahl gehabthaben. Da die Oberflächen des Gusses auf beiden Seitenintensiv bearbeitet wurden, wird die Oberflächenbeschaf-fenheit des Rohgusses ebenfalls keine wesentliche Rolle beider Auswahl des Formenmaterials gespielt haben. VomPlanschleifen einer sehr unregelmäßigen Oberfläche sei hierabgesehen.

Gussformen aus Sandstein, Speckstein, Glimmerschieferund anderen Gesteinen sind in Europa nachweislich vomausgehenden Neolithikum an bis in die historischen Perio-den benutzt worden4. Befunde wie die Gussform von Ludé-řov bei Olomouc (Tschechien) belegen schon für das späteNeolithikum (Glockenbecherkultur) technologisches Wissenum die Eignung bestimmter Sandsteinvarietäten als Guss-formenmaterial (Drescher 1962, 817). Hierauf aufbauendverwendeten wir für unsere Formen Varietäten speziellerSpeck- und insbesondere Sandsteine (z. B. Paret 1952–1954,35–39) mit hoher Beständigkeit, da im Rahmen verschiede-ner Versuchsreihen das wiederholte Gießen ein und dersel-ben Form beabsichtigt war. Aus diesem Grunde wurden

keine Versuchsreihen mit keramischen Formenmaterialien(siehe Giese u. a. 2oo2, 93) durchgeführt, deren Haltbarkeitals bedeutend geringer zu beurteilen ist. Da aber bereitsBefunde aus der frühbronzezeitlichen Aunjetitzer Kulturdie Kenntnis des Wachsausschmelzverfahrens belegen (z. B.Drescher 1962, 818), erscheint den Autoren auch die Anwen-dung einer einfachen zweischaligen Lehmform oder dieTechnik der »Verlorenen Form« im technologisch »entwi-ckelten« Wachsausschmelzverfahren (weiterführend dazuBüll 1959) für den Guss der Himmelsscheibe plausibel. Aufdie Anwendung des in der modernen Gießerei gängigenFormsandes verzichteten die Autoren, weil aus prähistori-schen Fundzusammenhängen bisher keine gesichertenBelege für seine Verwendung als Gussformenmaterial vor-liegen (vgl. Goldmann 1981, 1o9–116).

Der Scheibenrohling

In den Versuchsreihen wurden schließlich Scheibenroh-linge (Abb. 3b) mit etwa der Masse der Originalscheibe (ca.2,25 kg) und einem Maximaldurchmesser von 19 cm gegos-sen. Ihre Materialstärken lagen zwischen etwa 5 mm amScheibenrand und ca. 1o mm im Zentrum. Flachere Roh-linge ließen sich mit den von uns benutzten Formenmateria-lien nicht herstellen, da die Gussbronze in den entsprechen-den Formen unvollständig auslief. Nach unseren Erfahrun-gen in anderen Zusammenhängen (Holdermann/Trommerin Vorbereitung) sollte ein erfolgreicher Bronzeguss einesdünnen, flachen Metallkörpers mit den oben beschriebenenMaßen auch in keramischem Formenmaterial möglich sein.

Die Werkzeuge der Weiterverarbeitung

Bronzezeitliche Bronzewerkzeuge, die man ursächlich mitder Weiterverarbeitung von Metall, insbesondere von Bron-zegegenständen, verbinden kann, sind sehr selten überlie-fert. Sie unterliegen, vor allem wenn es sich um nachzu-schärfende Werkzeuge wie Meißel und Stichel handelt,einem starken Verschleiß. Somit erscheint ein zügiges Recy-cling dieser schnell abgearbeiteten Stücke wahrscheinlich,womit wir ihr seltenes Auftreten in archäologischen Kontex-ten, z. B. im Fürstengrab von Leubingen (Bertemes 2oo4, 145),erklären möchten.

Darüber hinaus sind diese Stücke Werkzeuge von Spezia-listen und (abgesehen von Hämmern und Ambossen) auchschwer als Werkzeuge aus metallhandwerklichen Zusam-menhängen zu identifizieren – genau genommen erst nacheiner metallurgischen Untersuchung und dem Nachweiseiner ausreichenden werkzeugtechnischen Materialeig-nung. Dies würde bedeuten, dass man einen erhöhten Zinn-anteil und eventuell eine Härtung durch kaltes Überschmie-den nachweisen müsste, um die funktionale Deutung einesarchäologischen Fundobjekts als schneidendes, spanabhe-bendes oder verdrängendes Werkzeug zu untermauern.

Zudem müssen solche Werkzeuge so gestaltet sein, dasseine direkte Impulsübertragung zum bearbeiteten Werk-

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TAGUNGEN DES LANDESMUSEUMS FÜR VORGESCHICHTE HALLE • BAND 05 • 2010

4 Z. B. Sölder 2oo5, 19; Bočkarev/Leskov 198o;Born/Hansen 2oo1, 225 Abb. 167; Drescher

1962, 817–82o; Drescher 1973, 48–62; Resi1979, 58–67.

Abb. 5 Auswahl rekonstruierter Werkzeuge des bronzezeitlichen Metall-handwerks. Tüllenhammer, Stichel, Meißel, Punzen und Bronzeambossder späten Bronzezeit (Urnenfelderzeit) sowie Steinamboss.

stück ohne ein dämpfendes Zwischenstück gewährleistetist5. Nur so stehen bei der Bronzebearbeitung erforderlicherKraftaufwand und sichere Führung des Geräts in einem

funktionalen Verhältnis. Werkzeuge, bei denen Randleis-ten, Tüllen o. ä. Hinweise auf Schäftungen liefern, dürftennach der Erfahrung der Autoren in Kontexten außerhalb der

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TAGUNGEN DES LANDESMUSEUMS FÜR VORGESCHICHTE HALLE • BAND 05 • 2010

5 Vgl. z. B. den Depotfund von Crévic (Dépt.Meurthe-et-Moselle, Frankreich); Wiegmann1997, 122.

b

Abb. 6 a Zusammenhang von steigender Härtevon Zinnbronzen und steigendem Zinngehalt (HB = Härte, σ B = Zugfestigkeit, δ = Dehnungeiner Kupfer-Zinnbronze mit steigendem Zinn-gehalt); b Zusammenhang von steigender Ver-festigung einer Kupfer-Zinnbronze mit etwa1o % Zinn und Kaltverformung.

a

Metallbearbeitung genutzt worden sein, z. B. als Beitel in derHolzverarbeitung.

Es gibt sehr wenige Fundstücke, die klar als Werkzeugedes frühbronzezeitlichen Metallhandwerks erkennbar sind.Aus der späten Bronzezeit hingegen sind eindeutigeAmbosse, Hämmer, Meißel, Stichel und Punzen überliefert6.Für diese Zeitstellung belegen Werkzeugdepots wie derBefund von Génelard (Saône-et-Loire, Frankreich; Mohen1988, 37) in der Metallverarbeitung einen hohen Spezialisie-rungsgrad. An diesen deutlich jünger als die Scheibe einzu-stufenden Werkzeugformen orientierten sich die Verfasser,um dem ursprünglichen »Werkzeugkasten« des frühbronze-zeitlichen Handwerkers möglichst nahezukommen (Abb. 5).

Der von uns nach einem Vorbild aus der Schweiz (Wollis-hofen, Kt. Zürich; Ohlhaver 1939, Taf. 4 oben) nachgearbei-tete Bronzeamboss (Abb. 5 oben links) erwies sich aufgrundseiner geringen Masse für die hier durchgeführten Treibar-beiten als zu instabil. Er wurde durch einen Steinamboss(Abb. 5 Mitte) aus kompaktem Gestein, einem ausgewähltenAmphibolitgeröll mit ca. 16 kg Masse, ersetzt. Da nicht in derHocke auf dem Boden gearbeitet wurde, lagerte dieser zurbesseren Handhabung auf einem Buchenholzklotz. Jedesandere kompakte und homogene Gestein (z. B. Basalt) wäreauch verwendbar gewesen, vorausgesetzt es entstand wäh-rend des Ausschmiedevorgangs kein Gesteinsabrieb, da die-ser sonst in die Scheibe eingearbeitet worden wäre.Gesteinspartikel sind im Zusammenhang mit den Unter-suchungen des Originals bis zum Zeitpunkt der Versuchs-durchführung jedoch nicht beschrieben worden. Mit derBenutzung eines Steinambosses orientierten wir uns an densogenannten »Kissensteinen«, kleinen, als Ambosse oderArbeitsunterlagen gedeuteten zumeist kissenförmigenGesteinen, die z. B. aus geschlossenen archäologischen Kon-texten der Spätkupferzeit und frühen Bronzezeit bekanntsind (z. B. Bertemes 2oo4, 144–147).

Die Annahme, dass bronzene Werkzeuge zur Bearbei-tung von Bronzegegenständen benutzt worden sind, wurdeschon vielfach erörtert und durch Versuche gestützt. Nach-dem die Originalscheibe aus einer Bronze mit einem Zinnge-halt von etwa 2,5 % gefertigt wurde, war es von Vorteil, fürdie Bronzen der härteren, spanabhebenden, schneidendenund verdrängenden Werkzeuge (Punzen, Stichel und Mei-ßel) einen höheren Zinnanteil zu verwenden. Hierbei wer-den bestimmte Eigenschaften von Kupfer-Zinnbronzengenutzt, mit denen sich durch Veränderungen des Zinnge-halts bestimmte Materialeigenschaften (Härte, Zugfestig-keit, Dehnung) bewusst steuern lassen (weiterführend dazuDies 1967; Deutsches Kupferinstitut 2oo4) (Abb. 6a). MitBezug auf eigene Versuchsreihen schlug H. Drescher für dieFertigung von Punzen Bronzen mit 6–15 % Zinn vor, derenSchneiden durch Hämmern gehärtet und dann nachge-schliffen wurden (Drescher 1957, 25). Die Bandbreite derMischungsverhältnisse unserer Punzen-, Stichel- und Meißel-bronzen lag zwischen 8–17 % Zinn und 83–92 % Kupfer.Unterschritten wir diesen Varianzbereich des zugefügtenZinns, so verloren die Werkzeuge sehr schnell an Standzeit

ihrer Schneiden; überschritten wir ihn, wurden die schnei-denden Kanten deutlich spröder. Die Gefahr eines ausbre-chenden Schneidenbereichs, insbesondere bei den Sticheln,erhöhte sich deutlich.

Die Verwendung reiner Zinnbronzen mit einem Zinnge-halt von über 8–15 % ist nicht unproblematisch. Diese Bron-zen neigen zu starken Seigerungserscheinungen bei derErstarrung. Dies bedeutet im Prinzip eine Entmischung derin flüssigem Zustand gleichmäßig verteilten Legierungsbe-standteile. Um diesen Zustand wieder auszugleichen, d.h.eine Homogenisierung der Bronzelegierung herbeizufüh-ren, muss das Werkstück nach einer starken Kaltumfor-mung bei Temperaturen von mehr als 55o°C über einen sehrlangen Zeitraum geglüht werden. Dadurch wird ein gleich-mäßigeres Gefüge der Substitutionsmischkristalle erreichtund die Werkstoffeigenschaften werden optimiert. Ansons-ten neigen die Bronzen mit starken Seigerungen bei der not-wendigen Kaltverformung bzw. spätestens bei der Anwen-dung als Werkzeug verstärkt zum Bruch (Schumann 1989,5o8–513; Dies 1967, 5o4–5o7).

Auch in unseren Versuchsreihen wurden die Meißel undStichel nach dem Guss überschliffen und die Stichel mitArbeitsbereichen mit Winkeln zwischen 55 und 7o° verse-hen (Abb. 7; vgl. Drescher 1957, 25). Danach wurden dieSchneidebereiche vor dem Schärfen kalt schmiedend verfes-tigt, ein Prozess, bei dem die Kaltverformung der Kupfer-Zinnbronzen durch Veränderungen der Metallstruktur fürdie hier beabsichtigten Arbeitsvorgänge günstigere Material-eigenschaften bewirkt (Abb. 6b; weiterführend dazu Dies1967; Deutsches Kupferinstitut 2oo4).

Dehnen und Strecken dieses Scheibenrohlings

Für die auf den Guss folgenden Treibarbeiten verwendetenwir den oben erwähnten Steinamboss und verschiedeneBronzehämmer (Abb. 5; Abb. 8). Steinhämmer im Sinne derbekannten Rillenschlägel (z. B. Rieser/Schrattenthaler 2oo2,69–86; Weisgerber 1993, 27 Abb. 19–2o) wurden bei den

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TAGUNGEN DES LANDESMUSEUMS FÜR VORGESCHICHTE HALLE • BAND 05 • 2010

6 Z. B. Born/Hansen 2oo1, 229 Abb.174–175;Jockenhövel 1986, 566 Abb. 1,4–5; Ohlhaver1939, 1o3–111; Taf. 1–6.

Abb. 7 Von den Verfassern gefertigte Punzen. Gussrohling und fertig über-arbeitetes Stück auf der zugehörigen Sandsteinform.

beschriebenen Versuchsreihen aufgrund ihres schlechtenMasse/Volumen-Verhältnisses und ihrer schlechten Stand-haftigkeit nicht benutzt. Sie erschienen den Autoren für diezu rekonstruierenden Arbeitsvorgänge gänzlich ungeeignet.

Ein Großteil der Treibarbeiten wurde mit einem Tüllenham-mer von etwa 2 kg Gesamtmasse durchgeführt, wovon etwa1,1 kg auf den bronzenen Hammerkopf entfielen (Abb. 8). Inunseren Versuchsreihen fand die Verdrängung des Metallsvon der Scheibenunterseite her durch die gewölbte Ober-

fläche des Steinambosses statt. Hierbei arbeiteten wir mit re-lativ planen Hammerbahnen. Diese Arbeitsweise war durchdie Form unseres Steinambosses (Geröll) bestimmt. Arbeits-gänge auf einem planen Amboss würden geballte Hammer-bahnen voraussetzen. Ein von uns nach einem Vorbild vomMitterberg bei Mühlbach-Bischofshofen (Österreich; Probst1996, 389) nachgearbeiteter Bronzehammer mit einer Massevon annähernd 9 kg kam nicht zur Anwendung. Unter seinenSchlägen waren die Abnutzungserscheinungen des sonst sta-bilen Steinambosses zu umfangreich.

Während des Ausschmiedens ließ sich nicht vermeiden,dass die Werkstücke in ihren Randbereichen durchungleichmäßige Hammerschläge »verliefen« und somitnach einigen wenigen Arbeitsgängen einen leicht unregel-mäßigen, geringfügig gewellten Rand aufwiesen. Um einvölliges Ausbrechen des beabsichtigten runden Umrisses zuverhindern, mussten die Konturen wiederholt rund geschlif-fen werden, wobei ein Masseverlust eintrat. Mit zunehmen-der Erfahrung konnte die Formgebung jedoch exaktergesteuert und somit der Materialverlust deutlich verringertwerden. Da der Randbereich der fertigen Himmelsscheibekeine geschweifte Außenlinie aufweist (Meller 2oo4a, 24 f.),sich die Entstehung eines geschweiften Randes durch dieArbeitsschritte des Ausschmiedens jedoch nicht gänzlichvermeiden lässt, ist auch für das Original zumindest ein fina-les Überarbeiten des Umrisses vorauszusetzen.

Bisher sind aus archäologischen Fundzusammenhängenkeine frühbronzezeitlichen Metallzangen bekannt. Nachunseren Erfahrungen mit organischen Zangen aus Holz,Knochen und Geweih ist es kaum möglich, eine heiße Roh-scheibe während des mit großem Kraftaufwand ausgeführ-ten Schmiedevorganges exakt und sicher zu führen. Wirgehen in unserem Fertigungsmodell auch aus diesen beidenGründen davon aus, dass der Scheibenrohling kalt ausge-schmiedet wurde.

Eine Versuchsreihe beinhaltete jeweils etwa 3o Aus-schmiedevorgänge, bei denen die gesamte Oberfläche desRohlings mit dem Bronzehammer einseitig überformtwurde. Daneben führten die Autoren den jeweiligen Arbeits-

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Abb. 8 Dehnen und Strecken der Rohformdurch Ausschmieden mit einem Bronzehammerauf einem Steinamboss.

Abb. 9 Verschiedene Fertigungsstadien des Scheibenrohlings.

Abb. 1o Fertigungsfehler bei einer Scheibe, die aus einem im offenenHerdguss hergestellten Gusskuchen gefertigt worden und in einem frühenStadium des Ausschmiedens randlich eingerissen ist.

zyklus aus Zeitgründen auch mit modernen Werkzeugendurch. Ziel war immer das Erreichen der Maße des Origi-nals. Wir legten Wert darauf, dass die Arbeitsschritte mitden beschriebenen Bronzewerkzeugen in unterschiedlichenPhasen des Ausschmiedevorganges durchgeführt wurden,um auftretende Arbeitsspuren im Gesamtverlauf des Stre-ckungsvorganges beobachten und dokumentieren zu kön-nen (Abb. 9).

Um dem Werkstück die bei der Treibarbeit (Kaltverfor-mung) entstehenden Spannungen zu nehmen, muss dasMaterial nach jeder kompletten flächigen Überarbeitung derScheibe auf etwa 5oo–7oo°C erhitzt werden. Dieser Vorgangdes Zwischenglühens lässt sich auch am Original durch seinmetallographisches Gefügebild nachweisen (Wunderlich2oo4, 38). Der Prozess des Zwischenglühens und Abschre-cken des Scheibenrohlings führt zu einem erneuten »Weich-werden« des Werkstücks. Die hierfür benötigte Zeit ist indi-viduell von der Dicke des Rohlings abhängig, d. h. in einemfrühen Stadium des Ausschmiedens muss der (dickere) Roh-ling somit länger ausgeglüht werden als eine flachereScheibe in einem späteren Stadium. Die erreichten Tempe-raturen sind an der Färbung des heißen Metalls erkennbar.Um den oben dargestellten Temperaturrahmen zu errei-chen, benötigt man durchschnittlich etwa 4o–6o Minuten.Der Glühvorgang kann in einem einfachen Holzfeuer durch-geführt werden. Ferner muss man in den späten Stadien derBearbeitung – auch wenn die flächige Überarbeitung nochnicht abgeschlossen ist – wiederholt Glühvorgänge zwischen-schalten, um verzogene Scheiben auszurichten. Bei sorgfäl-tiger Hammerführung kann jedoch in der Regel bis zueinem Arbeitsstand fortgefahren werden, bei dem der Klangund die Federeigenschaften des Werkstückes die Notwendig-keit des Glühvorgangs signalisieren. Wird dieses Stadiumverpasst, reißt die Scheibe randlich ein. Ein Materialfehlerentsteht, der mit prähistorischen Mitteln nur durch Aus-schleifen des gesamten Randbereiches zu beseitigen wäre(Abb. 1o).

Bei den mit Bronzewerkzeugen durchgeführten Arbeits-gängen lag die durchschnittliche Vergrößerung des Durch-messers der Scheibe bei etwa o,2 cm pro Ausschmiedevor-gang. Hierbei war der Zuwachs von der Größe der bereitsvorliegenden Oberfläche des Werkstückes abhängig. Um inunserem Fertigungsmodell einen unserer Rohgüsse vonetwa 19 cm Durchmesser auf die Maße der Originalscheibe(ca. 32 cm) zu strecken, dürften nach unseren Hochrechnun-gen etwa 6o–7o Arbeitszyklen nötig gewesen sein, wobei einZyklus jeweils das einseitige Ausschmieden der kompletten

Oberfläche der Scheibe sowie ein mindestens halbstündigesZwischenglühen beinhaltet. Der eigentliche Schmiedepro-zess, ohne Glühphasen, würde nach unseren Hochrechnun-gen etwa 2o–25 Stunden dauern. Dabei können bei sorgfäl-tiger Führung des Hammers glatte Oberflächen geschaffenwerden, wodurch ein abschließendes Überschleifen der Ober-fläche überflüssig wird.

Die Tauschierplattierung der Goldbleche auf der Scheibe

Kombinationen verschiedener Metalle an einem Werkstückmüssen in der frühen Bronzezeit nicht zwingend unüblichgewesen sein, auch wenn sie selten durch Bodenfundebelegt sind. So wurden z. B. in das frühbonzezeitliche(Bz A2) Bronzebeil aus Thun-Renzenbühl (Schweiz) zweikupferne Bänder eingelegt, in die wiederum zahlreicheGoldstifte eingelassen wurden (Strahm 1972; Furger/Müller1991, 1o7). Für Mittel- und Westeuropa belegen Gravierun-gen, Zierlinien und Bohrungen an frühbronzezeitlichenBronzefunden geographisch weiter verbreitete werkzeug-technische Kenntnisse, die als Voraussetzungen für die ander Himmelsscheibe durchgeführte Technik der Tauschier-plattierung gewertet werden können. Im Gegensatz zur Tau-schiertechnik wird bei dieser Technik ein aufliegendesMaterial nicht in eine Vertiefung eingehämmert, sondernunter einer leicht unterschnittenen Wulst des Grundmaterialseingeklemmt.

Um Bronze in der ausgeschmiedeten Rohscheibe so zuverdrängen, dass Rillen entstehen, diese für »Einlegearbei-ten« vorzubereiten und schließlich die Goldmotive einzu-klemmen, wurden Meißel, Stichel und Punzen zusammenmit Hämmern unterschiedlichen Gewichts verwendet. In derExperimentierphase benutzten wir hierbei an Stelle des Gol-des ein Tiefzieh-Messing, das in seiner Färbung und seinenVerarbeitungseigenschaften dem Gold sehr nahe kommt.

In unserem Fertigungsmodell wird der Umriss der jewei-ligen Blecheinlage auf die ausgeschmiedete und durch-geglühte Scheibe mit einem etwa 1–2 mm geringeren Durch-messer übertragen. Die ersten »Schnitte« sind mit meißel-artigen Werkzeugen, welche Schneidenbreiten von 2–4 mmaufweisen, senkrecht in dieser Konturlinie zu führen(Abb. 11a–b). Die so entstandene senkrechte Vertiefungdient an der Außenseite der Kontur als Widerlager für stichel-förmige Werkzeuge, mit Schneidenbreiten von 2–3 mm undeinem Schneidenwinkel von etwa 55–7o°. Diese Stichel wer-den nicht spanablösend benutzt, sondern unterschneidenlediglich das Oberflächenmaterial, wobei dies so nach außen

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Abb. 11 Anreißen der Konturlinie für eineGoldauflage. a Anreißen mit einem Bronze-meißel; b Praktische Umsetzung durch zwei Personen.

a b

verdrängt wird (Abb. 12), dass sich die Kontur unter derOberfläche vergrößert. In diese Unterschneidung wird dieEinlage mit einem leicht stumpfen Stichel hineingetrieben(Abb. 13). Es hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, die ver-bliebene innere Konturlinie vorher mit einem punzenarti-gen, stumpfen Werkzeug zu brechen (Abb. 14), damit daseingelegte Blech beim Einklemmen nicht abgeschert wird.

Für das Festklemmen der Motiveinlagen benutzten wirebenfalls eine flache Punze, wobei das Festklemmen größe-rer Einlagen auch mit gezielten Schlägen eines kleinen Ham-mers erfolgen kann. Das Einklemmen vollzogen wir in meh-reren vorsichtigen Arbeitsgängen, um das Grundmaterialdes aufgestauchten Grates wieder eben zur Oberfläche zubringen. Auch bei diesem Vorgang kam es darauf an, diebearbeitete Einlage nicht abzuscheren. Entscheidend ist,dass während des gesamten Arbeitsvorgangs das eingelegteBlech fest fixiert bleibt, damit es nicht aus den schon ge-schlossenen und klemmenden Bereichen herausgerissenwird.

Die unterschneidenden stichelartigen Werkzeuge behal-ten ihre Schnitthaltigkeit für Arbeitsvorgänge von maximal3–4 cm Länge und müssen anschließend nachgeschärft wer-den. Hieraus resultiert ein hoher Arbeitsaufwand zurWiederherstellung der Arbeitskanten der schneidenden undverdrängenden Werkzeuge, der parallel zu den eigentlichenArbeitsprozessen der Himmelsscheibe bewältigt werdenmuss (Abb. 15a–d).

Der Arbeitsvorgang des Unterschneidens muss in dergesamten Konturlinie der Blecheinlagen mehrmals wieder-holt werden, um eine Unterschneidung mit der nötigen

funktionalen Tiefe von etwa 2–3 mm zu erreichen. Hierbeiwird durch den Verdrängungsvorgang die Bronze derScheibe im Arbeitsbereich erneut gehärtet und ist somitschwieriger zu bearbeiten. Bei großen Ornamenten entste-hen so Spannungen in der Bearbeitungszone, die dazu füh-ren können, dass sich die Scheibe insgesamt erneut verwer-fen kann. Infolgedessen müsste dieser Bereich nochmalserhitzt werden, um dem Werkstück die Spannung zu neh-men und es ausrichten zu können. Es hat sich gezeigt, dasses nicht sinnvoll ist, diesen Arbeitsschritt durchzuführen,wenn bereits Applikationen auf der Scheibe angebrachtsind. Diese werden sonst teilweise wieder aus ihren Führun-gen gezogen. Daher führten wir die Vorarbeiten – das Unter-schneiden und Aufwerfen des später klemmenden Grates –für alle Einlagen in einem Zug durch, dann nahmen wir derScheibe durch ein finales Erhitzen die Spannungen undrichteten sie wieder aus, um zuletzt – wiederum in einemZug – alle Applikationen anzubringen. Für die größeren, inden Nutzungsphasen II–V (Meller 2oo4a, 29) nachträglicheinzeln angebrachten Motiveinlagen ist ein partielles Aus-glühen durch das gezielte Auflegen glühender Kohlen zuerwägen.

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Abb. 15 VerschiedeneAbnutzungsstadieneines Bronzestichels. a Stichel neu ange-schliffen; b Stichelnach ca. 2 cm Arbeitbeim Unterschneidender Bronze; c Stichelnach ca. 5 cm Arbeitbeim Unterschneidender Bronze; d An-schleifen des Stichelsauf einer alten Sand-steinform (Sekundär-nutzung von Guss-formen).

a

b

c

d

Abb. 13 Einarbeitender Goldauflage miteinem stumpfenBronzestichel.

Abb. 12 Unterschnei-den der Oberflächemit einem Bronze-stichel.

Abb. 14 Brechen derKante der innerenKonturlinie mit einerBronzepunze.

Das Durchlochen des ScheibenrandesBetrachtet man die randlichen Durchlochungen der Scheibe(z. B. Meller 2oo4a, 24f.) von der Vorderseite, so ist auffällig,dass sich deren Innenbereiche trichterförmig einziehen.Dies weist darauf hin, dass von der Vorderseite ein Impulsausgeführt wurde. Die Löcher sind somit geschlagen odergedrückt und nicht gebohrt worden. Von der Rückseitebetrachtet deutet bei den erhaltenen Lochungen jeweils einkreisrunder Abdruck der gestauchten Bronze darauf hin,dass der Impuls in eine gelochte Unterlage hinein ausge-führt wurde. Bei den vollständig erhaltenen Durchbrüchenist der Abstand der einzelnen Lochungen zur Randkantenahezu identisch. Dies könnte auf die Verwendung einerAuflage mit einer fest definierten Anschlagkante hindeuten,auf der das Durchschlagen der Himmelsscheibe ausgeführtwurde. So konnte ihr Verrutschen während dieses Prozessesvermieden werden.

Hierauf aufbauend haben die Verfasser verschiedene Ver-suche zur Rekonstruktion der Fertigung der Durchbrüchedurchgeführt. Zuerst lochten wir mit Hilfe einer spitzen run-den Punze durch eine durchbohrte Hartholzunterlage hin-durch. Hierbei konnten jedoch nur trichterförmige Durch-brüche mit ungleichmäßigen Rändern erzielt werden. Derkreisrunde Abdruck der gestauchten Bronze an der Rückseitder Himmelsscheibe fehlte bei diesen Versuchsreihen.

In den folgenden Versuchsreihen wurde auf eine hölzer-ne Unterlage ein einfach gelochtes Bronzeblech mit einerStärke von 1,5–2 mm gelegt, das mit einem Anschlag verse-hen war. Die Himmelsscheibe wurde auf diesem Lochblechzurechtgelegt und mit einer spitzen Punze durchschlagen,die wiederum in das Loch des Lochblechs und weiter, in diehölzerne Unterlage, hineingetrieben wurde. Die mit denspitzen Punzen erzielten Lochungen wiesen an ihren Rück-seiten den auch an der Himmelsscheibe sichtbaren kreisrun-den Absatz auf; ihre Ränder verliefen jedoch meist nichtgleichmäßig. Mitunter hing ein ausgefranstes Stück desHimmelsscheibenblechs seitlich an einem Lochrand fest.Erst die Verwendung stumpfer Punzen mit der beschriebe-nen Bronzeblechauflage führte zu mit dem Originalbefundvergleichbaren Ergebnissen (Abb. 16a–b).

Organisation und ArbeitsaufwandDie von den Autoren für die Landesausstellung Sachsen-Anhalt 2oo4 »Der geschmiedete Himmel. Die weite Welt imHerzen Europas vor 36oo Jahren« gefertigten Himmels-scheiben-Replikate tragen bis ins Detail die gleichen makro-skopischen Arbeitsspuren wie der Originalbefund (z. B.Abb. 17). Wir möchten jedoch nicht darüber hinwegtäu-schen, dass wir nur Aspekte eines Fertigungsmodells vor-stellen können. Folgende zusammenfassende Aussagen zurDurchführung der Arbeitsprozesse und zum benötigtenArbeitsaufwand sind somit auch nur als Hinweise zu verste-hen. Sie sollen annähernde Möglichkeiten aufzeigen, die esdurch weitere Versuchsreihen zu verdichten gilt.

Unserer Auffassung nach ist es wahrscheinlich, dass dieHersteller der Himmelsscheibe spezialisierte Metallhandwer-ker waren und in einem eingespielten Team zusammenar-beiteten. Diese Einschätzung basiert auf im handwerklichenNachvollzug erworbenen Erfahrungen. Grundvoraussetzung

zur Fertigung der Scheibe ist eine detaillierte Materialkennt-nis verschiedener Bronzelegierungen, ihrer unterschied-lichen Schmelzgrade und Materialeigenschaften, über diezumindest eine der am Prozess beteiligten Personen verfü-gen musste. Diese Person koordinierte und/oder ließ sich inden verschiedenen Teilprozessen zuarbeiten.

Die oben erwähnte Abbildung des ägyptischen Schmelz-feuerbetriebs (Abb. 1) zeigt drei Personen beim Betrieb einesSchmelzfeuers, dessen Belüftungssystem aus vier Blasbäl-gen besteht, die von zwei Personen betrieben werden. Einedritte Person beaufsichtigt den eigentlichen Schmelzpro-zess. Zum Ausschmieden des Scheibenrohlings werden inunserem Fertigungsmodell zwei Personen benötigt. Diesemüssen aufeinander eingespielt sein und über gute Material-

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Abb. 16 Ansichten der Durchlochung einer nachgebauten Himmels-scheibe. a Durchlochung des Randbereichs von oben; b Durchlochung des Randbereiches von unten sowie Werkzeuge.

Abb. 17 Nachbau vonTeilbereichen derHimmelsscheibe von Nebra.

a

b

kenntnisse verfügen, da sowohl das Führen des Scheiben-rohlings auf dem Steinamboss als auch die Stärke derSchmiedeimpulse vom sich verändernden Zustand derScheibe abhängen. Hier gilt es, die Härte an den Klang- undFedereigenschaften des Rohlings einzuschätzen und ent-sprechend zu reagieren.

Die bei der Tauschierplattierung und dem Durchlochender Scheibe sehr schnell erfolgende Abnutzung der bronze-nen Stichel, Punzen und Meißel erfordert entweder einununterbrochenes Nachschärfen der entsprechenden Werk-zeuge oder ein phasenweises Instandsetzen eines abgearbei-teten Werkzeugsatzes, der mehrere Werkzeuge gleichen Typsbeinhaltet haben dürfte. Im ersten Fall werden mindestensdrei Personen benötigt: Eine fixiert den Scheibenrohling,eine bearbeitet ihn und die dritte schärft die abgearbeitetenStücke nach. Im Fall eines phasenweisen Nachschärfens

würden, ebenso wie beim späteren Anbringen der Goldauf-lagen, zwei Personen ausreichen. Hierauf aufbauend gehenwir davon aus, dass mit dem eigentlichen Fertigungsprozessder Himmelsscheibe etwa drei bis fünf Personen befasstwaren. Nicht berücksichtigt werden hierbei vorbereitendeProzesse wie die Metallgewinnung (Verhüttung etc.) sowiedie Herstellung der Goldauflagen.

Aufgrund von Befunden aus der späten Bronzezeit gehendie Autoren davon aus, dass der Werkzeugkasten eines spe-zialisierten Metallhandwerkers auch in der frühen Bronze-zeit bestimmte Werkzeuge beinhaltete, die nicht extra fürdie hier dargestellten Produktionsvorgänge gefertigt wer-den mussten. Hierzu gehören z. B. Hämmer, Punzen, dasBlasebalgsystem u. Ä. Daneben mussten aber sicherlich auchProduktionsmittel zusätzlich gefertigt bzw. zusätzlich orga-nisiert werden (Tab. 1).

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Produktionsmittel Material Bedarf (ca.) Ressourcenverfügbarkeit Beschaffung

Ofen Lehm, 150 dm3 geringe lokale Abhängigkeit unproblematischMagerung

Gussform Stein 18 dm3 lokale Abhängigkeit logistisch aufwendigLehm, 18 dm3 geringe lokale Abhängigkeit unproblematischMagerung

Tiegel Lehm/Ton, 2 dm3 geringe lokale Abhängigkeit unproblematischMagerung

Zangen Holz gering allgemein zugänglich unproblematischRohhaut gering allgemein zugänglich unproblematisch

Befeuerung Holzkohle 30 kg allgemein zugänglich unproblematisch

Amboss Stein 15–20 kg geringe lokale Abhängigkeit unproblematisch

Gussspeise Bronze: 4 kg lokale Abhängigkeit logistisch aufwendigKupfer, Zinn

Auflage Gold 0,2 kg lokale Abhängigkeit logistisch aufwendig

Tab. 1 Geschätzter Organisationsaufwand bei ausgewählten Rohmaterialien für die Herstellung einer Himmelsscheibe.

Prozess Material Tätigkeit Personenarbeitszeit(gesamt)

Bau eines Ofens Lehm, Magerung Aufbereiten des Lehm-Magerungsgemisches, 4 h35,0 kg Aufbau des Ofens

Herstellung der Verbinden des Belüftungssystems mit dem Ofen 0,5 hFunktionsfähigkeitdes Ofens

Bau der Guss- Stein 4,5 kg Spalten, Glätten und Ausarbeiten der Gussform 5 h / 3 h

form Lehm, Magerung Aufbereiten des Lehm-Magerungsgemisches, 3,0 kg Aufbau der Gussform

Bau des Tiegels Lehm, Magerung Aufbereiten des Lehm-Magerungsgemisches, 2 h (Brennen nicht ca. 3,5 kg Aufbau des Tiegels, Brennen des Tiegels eingerechnet)

Bau der Zange Holz, Spalten eines Rohlings, Schneiden 1 hRohhaut eines Riemens, Verknoten

Total 12,5 h / 10,5 h

Tab. 2 Arbeitsaufwand bei gussvorbereitenden Tätigkeiten der Scheibenherstellung (ohne Anfertigung oder Vorbereitung von Bronzewerkzeugen).

Nicht sicher zu beurteilen ist der Aufwand für die Anferti-gung zusätzlicher Produktionsmittel und die Organisationbestimmter Rohstoffe (Tab. 1); die Autoren können diesenAufwand nur auf der Basis ihrer individuellen Situation, z. B.ihrer geographischen Lebensmittelpunkte (Südwestdeutsch-land/Alpenraum) und ihrer Netzwerke, abschätzen. In unse-rem Modell müssen diverse Hölzer z. B. für Gusstiegeldeckel,Holzkohlen für die Befeuerung des Ofens sowie Feuerholzfür das Ausglühen des Scheibenrohlings organisiert werden.Diese Materialien dürften auch in der Bronzezeit allgemeinzugänglich und somit unproblematisch zu beschaffen gewe-sen sein. Lehm und Magerungsmittel werden für den Auf-bau des Schmelzofens, der Gussform und der Tiegel benö-tigt. Ihre Lagerstätten sind nicht allgemein zugänglich bzw.geeignete Materialien sind nicht generell und gleichmäßigverteilt. Hier besteht, ebenso wie im Fall des Steinambosses,eine geringe lokale Abhängigkeit. Die Autoren gehen davonaus, dass der zur Fertigung der Himmelsscheibe gewählteStandort dieses berücksichtigte und dass in der Bronzezeitwenig »wertvolle« Rohmaterialien (wie Gestein für denAmboss oder Lehm für den Ofen) nicht in großen Massenund großen Volumen unzweckmäßig über weite Streckentransportiert wurden. Logistisch aufwändig dürfte die Ver-sorgung mit den Metallen und mit geeignetem Rohmaterialfür steinerne Gussformen gewesen sein. Die Lagerstättendieser Rohmaterialien sind geographisch begrenzt und ihreFörderungs- bzw. Verhüttungsvorgängen aufwendig.

Zu den gussvorbereitenden Tätigkeiten zählen die Auto-ren den Bau von Ofen, Gussform, Tiegel und Holzzange(Tab. 2). Für den Bronzeschmelzofen ein Lehm-Magerungs-mittel-Gemisch mit der benötigten Masse von ca. 35 kg aufzu-bereiten, beansprucht etwa drei Personenarbeitsstunden.Hierauf folgt das Aufbauen des Ofens, was ca. eine Personen-arbeitsstunde in Anspruch nimmt. Das Spalten, Planschlei-fen der Innenseite und einseitige Ausarbeiten des Formenne-gativs des Scheibenrohlings erfordern unter ausschließlicherVerwendung natürlicher Hilfsmittel (z. B. Feuerstein) undbronzener Werkzeuge etwa fünf Personenarbeitsstunden,unabhängig davon, ob es sich um Sandstein- oder Speck-steinformen handelt. Etwa drei Personenarbeitsstunden dau-

ert es, aus einem Lehm-Magerungsmittel-Gemisch eine ent-sprechende Form für einen Guss in einer verlorenen Formanzulegen, worin der Arbeitsaufwand für das Trocknen undBrennen dieser Form nicht enthalten ist. Für das Aufbaueneines Gusstiegels inklusive Materialvorbereitung und Aus-formen des Tiegels sind etwa zwei Personenarbeitsstundenzu veranschlagen. Der Bau einer Holzzange zur Handhabungdes Gusstiegels erfordert etwa eine Personenarbeitsstunde.Insgesamt benötigen somit die gussvorbereitenden Tätig-keiten unter Verwendung einer steinernen Gussform etwa12,5 Personenarbeitsstunden und beim Guss in der verlore-nen Form etwa 1o,5 Personenarbeitsstunden.

Zum Vorheizen des Ofens ist ein Zeitaufwand von ca.einer Stunde notwendig (Tab. 3). Der Ofen wird hierbei vordem eigentlichen Hochfahren der Temperatur noch einmaldurchgetrocknet; es entsteht ein gleichmäßig durchgeglüh-tes Holzkohlebett. Der darin eingebettete Schmelztiegel mitdem noch kalten Rohmaterial erreicht langsam eine Aus-gangstemperatur von 6oo–7oo°C. Abgesehen vom Auffüllenmit Holzkohle und deren Anfeuerung ist für diesen Vorgangkein weiterer Arbeitsaufwand nötig. Parallel hierzu wird dieGussform vorbereitet, d. h. sie wird vorgewärmt, ihre innereOberfläche mit Holzkohle bestäubt, die zwei Formhälftenwerden zusammengesetzt und am Boden in einem Sandbettfixiert. Gleichzeitig erfolgt das Hochfahren des Gussofens,bis die Gussspeise eine Temperatur von etwa 12oo°Cerreicht hat. Hierbei steckt die wesentliche Arbeitsleistungin der Belüftung des Schmelzofens. Für diese werden beieinem prähistorischen System vier sehr gut aufeinander ein-gespielte Personen benötigt, die die gewünschte Gusstempe-ratur nach etwa einer Stunde zustande bringen. Eine fünftePerson betreut den Tiegel, bis dieser aus der Glut genommenwerden kann und die flüssige Gussspeise in die Form gegos-sen wird. Für diesen sehr schnell ablaufenden Produktions-schritt sind zwei Personen nötig. Insgesamt sind somit fürdie eigentliche Gussdurchführung etwa sieben Personenar-beitsstunden zu veranschlagen.

Die folgende Überarbeitung, das flächige Ausschmieden(Tab. 4), führen zwei Personen durch; für das Ausschmiedenwerden bei 6o–7o Schmiedezyklen insgesamt bis zu 5o Per-

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Prozess Tätigkeit Personenarbeitszeit(gesamt)

Vorheizen des Ofens Auffüllen mit Holzkohle, Anfeuern Zeitbedarf 1 h (keine reine Arbeitszeit)

Vorbereiten der Präparieren der Form: Zusammen- 1 hSteinform setzen, Vorwärmen

Hochfahren des Belüftung des Ofens (umgesetzt auf 1 h x 5 Pers. = 5 hTiegels mit Gussspeise prähistorisches System) durch 4 Pers.,

zusätzl. 1 Pers. für die Tiegelbetreuung

Guss der Scheibe Entnahme des Tiegels und Guss durch < 1 min2 Pers.

Auspacken der Form Öffnen der Form, Entnahme des 5 minGussstücks

Total 7 h

Tab. 3 Arbeitsaufwand beim Guss des Scheibenrohlings (Gussspeise: ca. 2,5 kg).

sonenarbeitsstunden benötigt. Das jeweils zwischengeschal-tete Ausglühen des Scheibenrohlings erfordert keinen gro-ßen zusätzlichen Arbeitsaufwand. Ursprünglich waren aufder Himmelsscheibe (Phase I) 34 Goldbleche angebracht,deren Konturen eine Gesamtstrecke von etwa 167 cm auf-wiesen. Beim Einschneiden, Unterschneiden und Kanten-brechen dieser Konturlinien muss der jeweilige Arbeits-schritt unterschiedlich oft wiederholt werden, wobei einGroßteil der Arbeitsleistung auf das Unterschneiden derKonturlinien entfällt. Bei einer Gesamtkontur von 167 cmsind insgesamt etwa sechs bis sieben Wiederholungen dergenannten Arbeitsprozesse notwendig. Der Zeitbedarf be-läuft sich im Mittel hierbei auf ca. 6,5 Minuten pro Zentime-ter Konturlinie. Da eine Person zum Fixieren der Scheibeund eine Person zum Ausführen der gestaltenden Tätigkei-ten notwendig sind, ergibt sich hieraus ein zeitlicherArbeitsaufwand von etwa 36,2 Personenarbeitstunden fürdas Vorbereiten der Konturlinien. Durch das Abstumpfender schneidenden Werkzeuge wird je nach Arbeitsschrittbereits nach etwa 2–4 cm bearbeiteter Konturlinie ein Nach-schärfen dieser Stücke erforderlich, das etwa fünf Minutenbeansprucht. Bei einer Gesamtlänge der Konturen von etwa167 cm und ca. vier Arbeitswiederholungen der schneidendenVorgänge ergibt sich hieraus ein Zeitaufwand von 21,6 Per-sonenarbeitsstunden für das Instandsetzen dieser Werk-zeuge inklusive aller sonst noch benutzten Werkzeuge. Fürdas folgende, wiederum von zwei, teilweise aber auch vondrei Personen ausgeführte Einklemmen der Goldmotive

werden (4,5 Minuten zu dritt und zwei Minuten zu zweit)6,5 Minuten pro Zentimeter Konturlinie benötigt. Somit wer-den bei unserem Fertigungsmodell etwa 48,7 Personenar-beitsstunden für den Einlegevorgang aufgewendet.

Die Scheibe war, gemäß unserem Fertigungsmodell,somit in ihrer ersten Ausbauphase nach etwa 16o Personen-arbeitsstunden fertiggestellt. Alle weiteren späteren Verän-derungsmaßnahmen erfolgten bis auf das Durchlochen desRandbereichs mit denselben Arbeitsschritten. Der oben dar-gestellte Durchlochungsvorgang aus der finalen Nutzungs-phase der Himmelsscheibe würde infolge des schnellenAbstumpfens der Durchschläge nach etwa zwei bis vierDurchlochungen bei 39 Löchern des Randbereichs 13 Nach-schärfvorgänge von bis zu vier Minuten Arbeitsdauer benö-tigen (Tab. 4). Zusammen mit einem Zeitaufwand von etwazwei Stunden für das eigentliche Lochen ergibt sich insge-samt somit ein Zeitaufwand von etwa drei Personenarbeits-stunden für diesen späten Abschnitt des Fertigungsprozesses.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass nachAnsicht der Autoren eine allerletzte Überarbeitung des lin-ken Randbereichs möglicherweise zur Optimierung des run-den Umrisses nach dem Anbringen der randlichen Durchlo-chungen stattfand. Hierbei wurden diese z. T. angeschnitten(Meller 2oo4a, 25 Aufsicht linker Scheibenrand) und dielinke äußere Konturlinie des linken Horizontbogens wurdeteilweise geschwächt und dadurch geöffnet. Dies könnte zurFolge gehabt haben, dass sich dieser Bogen schon im späte-ren Verlauf der Nutzung der Scheibe löste.

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Prozess Tätigkeit Personenarbeitszeit(gesamt)

Ausschmieden 60–70 Schmiedezyklen à 2 Pers. 50 h

Ausglühen Durchglühen der Scheibe mind. 60–70-mal Zeitbedarf 40–60 min pro Arbeitszykluswährend es Schmiedeprozesses (keine Arbeitszeit)

Tauschierplattierung Einschneiden, Unterschneiden und Kanten- Phase I Phase IIbrechen der Motivkonturen mit 2 Pers.: 36,2 h 29 h6–7 Arbeitsvorgänge, Anbringen der Sterne Versetzen der Sterne; Gesamtzeitbedarf pro cm ca. 6,5 min, und der beiden großen Anbringen der Horizont-in Phase I ca. 167 cm, Applikationen bögen und der Sonnen-in Phase II ca. 134 cm barke

Anbringen der Motive mit 2–3 Pers.: 48,7 h 39 hEinklemmen etc.

Verzierung der Sonnenbarke 6,5 h

Werkzeugnach- Abstumpfen der Werkzeuge nach etwa 18,6 h 15 hbearbeitung 2–4 cm, benötigter Zeitaufwand zum

Nachschärfen pro Stichel 5 min,223-mal nachschleifen

Schleifen der restlichen Meißel und 3 h 4,5 hPunzen durch 1 Pers.

Randdurchlochung Durchlochen des Randbereichs ca. 3 min pro 3hLoch, Schleifen der Punze nach 3 Löchern, bei 39 Löchern 13 Nachschärfvorgänge mit einemZeitaufwand von ca. 4 min pro Schleifvorgang

Total 156,5 h in Phase I 97 h in Phase II

Tab. 4 Arbeitsaufwand beim Ausschmieden, bei der Tauschierplattierung und bei der Durchlochung der Scheibe.

ResümeeWir zollen unseren prähistorischen Vorbildern Respekt fürihre Arbeit, an deren Fertigungsprozesse wir uns in Ver-suchsreihen nur annähern konnten. Die von uns begleitendzur Ausstellung »Der geschmiedete Himmel« für das Landes-museum Halle gefertigten Himmelsscheiben-Replikate tra-gen weitgehend bis ins Detail die gleichen makroskopischen

Arbeitsspuren wie das Original. Man muss sich jedoch ver-gegenwärtigen, dass wir hier nur Aspekte eines Fertigungs-modells vorgestellt haben. Die sogenannte »experimentelleArchäologie« kann in der Regel unsere Vergangenheit nichtwieder vollständig erlebbar machen. Sie kann aber annä-hernde Möglichkeiten aufzeigen.

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Literaturverzeichnis

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806 CL AUS -STEPHAN HOLDERMANN /FRANK TROMMER

TAGUNGEN DES LANDESMUSEUMS FÜR VORGESCHICHTE HALLE • BAND 05 • 2010

Abbildungsnachweis

1 nach Sonnenschein 1985, Abb.S. 12, mit Veränderungen der Verfasser

2–5 Verfasser

6 a Schumann 1989, 5129 Abb. 882;b Deutsches Kupferinstitut 2oo4,11 Abb. 1o

7 Verfasser

8 J. Lipták, Köln9–1o Verfasser

11 a J. Lipták, Köln; b Verfasser12–17 Verfasser

Tab. 1–4 Verfasser

Claus-Stephan Holdermann M.A.Universität InnsbruckInstitut für ArchäologienLanger Weg 116o2o InnsbruckÖsterreich [email protected]

Frank Trommer Staatl. gepr. DenkmalpflegerUlmer Str. 43D-89143 [email protected]

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