Die Himmelsscheibe von Nebra wurde um 1600 vor Christus, vielleicht sogar noch 100 bis 200 Jahre früher im Gebiet des heutigen Mitteldeutschland gefertigt. Das bronzezeitliche Kunstwerk besteht aus einer 31 Zentimeter großen, dünnen Bronzescheibe, auf der aus Goldblech Sterne, die Sonne und die Mondsichel appliziert sind – klare Hinweise auf einen astronomischen Bezug der Himmelsscheibe, auch wenn die genaue Funktion der Scheibe noch strittig ist. Der Fund gilt als einzigartiges Zeugnis der frühen Bronzezeit Mitteleuropas und ist Teil des Unesco-Dokumentenerbes „Memory of the World“. Gleichzeitig ist die Himmelsscheibe von Nebra eines der am besten erforschten archäologischen Objekte überhaupt.
Mit Strukturanalysen und experimenteller Archäologie
Offen war jedoch bisher, wie die aus rund 97 Prozent Kupfer, 2,6 Prozent Zinn und nur winzigen Spuren von Nickel, Zink und Arsen bestehende Bronzescheibe einst hergestellt wurde. Denn der hohe Kupferanteil und der geringe Zinn- und Arsengehalt der Bronze machte das Metall selbst im geschmolzenen Zustand nur schwer gießbar. Die nur wenige Millimeter dünne, aber große Scheibe kann daher nicht einfach gegossen worden sein, wie Harald Meller vom Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie (LDA) Sachsen-Anhalt und sein Team erklären. Der Erschaffer der Himmelsscheibe muss demnach den gegossenen, viel dickeren und kleineren Rohling noch durch Schmieden nachbearbeitet haben.
Wie aus dem Gussrohling die fertige Bronzescheibe werden konnte, haben Meller und sein Team nun genauer untersucht. Dafür analysierten sie eine bereits 2002 aus dem Randbereich der Scheibe entnommene Probe erneut mithilfe modernster metallurgischer Methoden, darunter der Röntgenspektroskopie und Elektronenstreuung. Diese machen die Mikrostruktur des Metalls sichtbar und geben so Aufschluss über die thermische und mechanische Bearbeitung der Bronze. Parallel dazu ließen die Forscher Kopien der Bronzescheibe von einem erfahrenen Kupferschmied herstellen. Dieser bearbeitete die Gussrohlinge mit verschiedenen Schmiedetechniken, die resultierenden Repliken wurden ebenfalls einer Mikrostrukturanalyse unterzogen.
Aufwendiger Schmiedeprozess in zehn Zyklen
Die Tests und Analysen ergaben, dass die Himmelscheibe nicht durch einfaches Kaltschmieden in ihre endgültige Form gebracht wurde. Stattdessen muss sie in einem aufwendigen Warmschmiedeprozess hergestellt worden sein. Dabei wurde der Gussrohling mehrfach bis auf 700 Grad erhitzt und dann durch Hämmern so lange flacher geklopft, bis das Metall zu kalt und hart wurde. Aus Vergleichen der Scheibenform und Mikrostruktur mit verschiedenen Stadien der Repliken schließen Meller und sein Team, dass der bronzezeitliche Schmied ungefähr zehn Zyklen des Erhitzens und Hämmerns benötigte, um der Himmelscheibe ihre Form zu verleihen. Zum Abschluss wurde sie dann ein letztes Mal erhitzt, um das Metall rissfester zu machen.
