Charakterisierung antiker Keramik und ihrer Herstellungstechniken mit mineralogischen Methoden am Beispiel Mayener Gebrauchskeramik

Mehr als hundert Jahre archäologischer Forschung haben gezeigt, dass in Mayen in römischer und mittelalterlicher Zeit eines der wichtigsten europäischen Produktionszentren für die Herstellung qualitätsvoller Gebrauchskeramik bestand. Im Rahmen dieser Studie wurden vier Befundkomplexe aus Töpfereisiedlungen vom 4. bis in das 14. Jahrhundert untersucht. Genauer handelt es sich um Keramik aus zwei spätantiken Brennanlagen des 4. Jahrhunderts im Bereich der Flur „Auf der Eich“ an den Straßen „Am Sonnenhang“ und „Frankenstraße“. Weiterhin konnte Material aus zwei Töpferofenfüllungen des 5. bis 9. Jahrhunderts analysiert werden, das 1975 auf dem Grundstück 55 an der „Siegfriedstraße“ in Brennanlagen entdeckt wurde. Hinzu kam Brenngut aus elf Töpferöfen des späten 8. bis 14. Jahrhunderts, welches in den so genannten „Burggärten“ der Genovevaburg von Mayen in den Jahren 1986/87 durch die archäologische Denkmalpflege in Koblenz geborgen wurde. Die mineralogischen Untersuchungen zur Charakterisierung der „Mayener Keramik“ wurden systematisch an den Keramikmaterialien aus diesen Fundstellen durchgeführt. Mittelalterliche Keramik aus Bornheim-Walberberg, Brühl-Eckdorf, Höhr-Grenzhausen, Langerwehe, Frechen, Brühl-Pingsdorf, Paffrath, Raeren, Ratingen-Breitscheid, Siegburg-Seehofstraße, Siegburg-Scherbenhügel, Fredelsloh und Brühl-Badorf konnte für diese Arbeit als Referenzmaterialien ebenfalls untersucht werden. Provenienzanalysen wurden an Keramikproben aus 27 Fundorten, die makroskopisch nach Mayener Ware aussehen, mit mineralogischen Methoden durchgeführt, um sie der Fundregion Mayen eindeutig zuordnen zu können.rnPhasenanalyse, chemische Analyse und thermische Analyse wurden an Keramik sowie Ton durchgeführt. Die Phasenanalyse wurde zur Bestimmung der mineralischen Zusammensetzung von Grundmasse und Magerungsmittel (Röntgendiffraktometrie (XRD), Polarisationsmikroskop, Mikro-Raman-Spektroskopie) verwendet. Die chemische Zusammensetzung wurde durch Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ermittelt. Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) und Laser-Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (LA-ICP-MS) wurden bei den Proben, bei denen weniger als 2g Material zur Verfügung standen, eingesetzt. Brennexperimente wurden am originalen Rohstoff der Keramik aus den „Burggärten“ der Genovevaburg durchgeführt. Gebrannter Ton wurde durch Röntgendiffraktometrie (XRD), Infrarotspektroskopie (IR) und Differential-Thermoanalyse (DTA) analysiert. rnAnhand der Messergebnisse lässt sich die Mayener Keramik aus den vier Fundplätzen in zwei Typen zusammenzufassen: der mit Feldspat-reichem Sand gemagerte römische Typ und der mit Quarz-reichem Sand gemagerte mittelalterliche Typ. Die Änderung des Magerungsmittels von Feldspat- zu Quarzsand weist eine technische Entwicklung zu höheren Brenntemperaturen von der Römerzeit bis in das Mittelalter nach. Nach der Untersuchung und dem Vergleich mit den Referenzkeramikgruppen ist festzustellen, dass durch multivariate Statistikanalysen der chemischen Komponenten die Charakterisierung der Keramik und eine Differenzierung zwischen den Keramikgruppen gelingt. Diese Erkenntnisse bildeten die Basis für Provenienzanalysen. 16 Fundorte können durch Provenienzanalyse sicher als Exportregionen der Mayener Ware festgestellt werden. Gemäß den Brennexperimenten lassen sich die chemischen Reaktionen während des Brandprozesses nachvollziehen. Zwei Methoden wurden mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) und Differential-Thermoanalyse (DTA) zur Bestimmung der Brenntemperaturen der Keramik modelliert. Die Töpferöfen der „Burggärten“ können nach der Brenntemperatur in zwei Typen zusammengefasst werden: solche mit einer Brenntemperatur unter 1050°C und solche mit einer Brenntemperatur über 1050°C.rn

More than hundred years of archaeological research have shown, that Mayen was in Roman and medieval times one of the most important European production centers for quality pottery. Four excavations of pottery kilns of the 4th to the 14th century are known through archaeological studies: The two 4th century firing kilns in the area of “Auf der Eich” on the street “Am Sonnenhang” and “Frankenstrasse”, pottery kilns of the 5th to 9th century on the “Siegfriedstraße” 55 which were excavated in 1975, and 27 pottery kilns of the late 8th to 14th century in the garden of the castle Genovevaburg which were excavated in 1986/87 by the historic heritage preservation of Koblenz. Mineralogical research methods were applied to the Mayener pottery using the materials from these excavations. Medieval pottery as reference materials from Bornheim-Walberberg, Brühl-Eckdorf, Höhr-Grenzhausen, Langerwehe, Frechen, Brühl-Pingsdorf, Paffrath, Raeren, Ratingen-Breitscheid, Siegburg-Seehofstraße, Siegburg-Scherbenhügel, Fredelsloh, Brühl-Badorf also have been studied in this work. Pottery samples from 27 localities which were macroscopically characterized as “hard fired with red color”, have been analyzed to prove their provenance from Mayen, rnPhase analysis, chemical analysis and thermal analysis were applied on pottery and clay. For phase analysis, X-ray diffraction (XRD), polarization microscope and micro-Raman spectroscopy were used to determine the mineral compositions and temper. The chemical composition was determined by X-ray fluorescence analysis (XRF). Electron probe microanalysis (EPMA) and laser mass spectrometry with inductively coupled plasma (LA-ICP-MS) were used to analyze the samples, which have a weight of less than 2g. Firing experiments on the original raw material of the pottery from the garden of the castle Genovevaburg have been conducted. Fired clay was analyzed by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR) and differential thermal analysis (DTA).rnBased on the results of the measurements, the Mayener pottery from the four archaeological sites can be summarized in two types: the Roman type with feldspar-rich sand temper und the medieval type with quartz-rich sand temper. The change of temper from feldspar to quartz sand proves a technical development to higher firing temperatures from the Roman period until the Middle Ages. Multivariate statistical analysis of the chemical components allows the characterization of pottery and differentiation between pottery groups. These results are the foundation for provenance analysis. As export regions of the Mayener productions 16 localities can be identified by provenance analysis. According to the firing experiments, the chemical reactions during fire process can be reconstructed. Two methods using X-ray diffraction and differential thermal analysis (DTA) were used to determine the firing temperature of the pottery. The pottery kilns in the garden of castle Genovevaburg can be subdivided by the firing temperature in two types: material with firing temperature below 1050 °C and with firing temperature above 1050 °C.