Die zwei wichtigsten Anwendungsfelder der Lumineszenzdatierung sind die Altersbestimmung von Keramikobjekten oder anderweitig gebrannten Artefakten (z. B. Ziegel) einerseits sowie die Datierung von Sedimenten andererseits. Die Methode nutzt dazu das Phänomen, dass bei Erhitzen oder Belichten das Signal, das sich durch ionisierende Strahlung in einem Objekt oder auch einem Sediment aufgebaut hat, effektiv zurückgestellt wird und sich anschließend neu akkumuliert (Abb. 1).

Abbildung 1: Grundprinzip der Lumineszenzdatierung (Zeichnung: CEZA)

Aus der Signalintensität kann die Strahlendosis bestimmt werden, der das Material ausgesetzt war. Die jährliche Dosisleistung aus der Probe selbst und ihrem Umfeld kann auf verschiedene Weise gemessen werden, so dass aus dem Verhältnis der akkumulierten Strahlendosis und der jährlichen Dosisleistung ein Alter berechnet werden kann. Für die Messung werden mehrere Arten der Stimulation zur Lumineszenz verwendet (Abb. 2).

Abbildung 2: Möglichkeiten der Lumineszenzdatierung (Zeichnung: CEZA)

In der Archäologie am bekanntesten ist die thermisch stimulierte Lumineszenz (TL), bei der das Leuchten der Probe während einer Erhitzung auf 500 °C gemessen wird. Alternativ und vor allem bei Sedimentproben verwendet, ist die optisch stimulierte Lumineszenz (OSL), bei der die Stimulation nicht thermisch sondern durch gezieltes Belichten mit Licht in einem ausgewählten Wellenlängenbereich erfolgt. Weitere, immer häufiger angewandte Methoden sind die Radiolumineszenz, bei der die Stimulation während der Bestrahlung mit einer ionisierenden Quelle stattfindet oder auch die ortsaufgelöste Lumineszenz, die eine Datierung einzelner Mineralkörner in ihrem ursprünglichen Verband erlaubt. Eine konkrete Auswahl der Methode erfolgt nach Untersuchungsobjekt bzw. -ziel und den mit jeder Methode verbundenen Anforderungen und Restriktionen. So dauert eine OSL bspw. häufig länger als etwa die TL Datierung einer Keramik.

Dr. Susanne Lindauer