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Die Analyse antiker Goldmünzen durch mobile Laserablation und ICP-MS

Das Projekt zielt auf die Metallzusammensetzung des sogenannten Kosōn-Staters, einer antiken Goldmünze, die der europäischen Gelehrtenwelt bereits seit 500 Jahren bekannt ist (erste Erwähnung bei Erasmus von Rotterdam).

  • Laufzeit: 01.01.2021 - 30.06.2022
  • Förderer: Dr. Anton Oelzelt-Newin’sche Stiftung
  • Partner: Universität Wien, Institut für Alte Geschichte und Altertumskunde, Papyrologie und Epigraphik

1. Zielsetzung

Das Projekt zielt auf die Bestimmung der Metallzusammensetzung des sogenannten Kosōn-Staters, einer antiken Goldmünze, die der europäischen Gelehrtenwelt bereits seit 500 Jahren bekannt ist (erste Erwähnung bei Erasmus von Rotterdam), ab. Trotz intensiver Bemühungen gibt der Münztyp der Forschung noch immer Rätsel auf. Selbst elementare Fragen wie die nach Prägeherr und -ort sind ungeklärt. Ein solcher Befund ist im Fall einer Münze, die seit Jahrhunderten in größeren Quantitäten bezeugt ist, völlig singulär. Die einzige Chance auf einen Durchbruch in der historischen Kontextualisierung dieser enigmatischen Objektkategorie bietet die minimalinvasive (Spuren-)Elementanalyse zur Materialklassifikation und ggf. zur Bestimmung der Herkunft des Goldes. Im Rahmen dieses Projektes sollen diese Untersuchungen mit der innovativen mobilen Laserablationsmethode gekoppelt mit Massenspektrometrie mit Plasmaanregung (pLA-ICP-MS) erfolgen.

Beteiligte Personen: Moritz Numrich, Ernst Pernicka

2. Forschungsstand und Fragestellung

Der Kosōn-Stater (AV; ca. 8,5 g; 17–20 mm) zeigt auf der Vorderseite einen Konsul, der in Begleitung zweier Liktoren nach links schreitet sowie die griechische Legende KOΣΩN und, auf der Rückseite, einen Adler. Bei etwa zwei Dritteln der bekannten Exemplare ist ein Monogramm zu sehen, das in zwei Formen vorkommt. Daneben existieren Kosōn-Typen in Silber, die teilweise aus denselben Stempeln wie der Stater geprägt sind.

Kosōn coin front-side
Abb. 1: Vorder eines Koson-Staters.
Foto: E. Pernicka, CEZA
Kosōn coin back-side
Abb. 1: und Rückseite eines Koson-Staters.
Foto: E. Pernicka, CEZA

Traditionell werden die Kosōn-Münzen mit den Ereignissen des römischen Bürgerkrieges im Gefolge der Ermordung Caesars (44 v. Chr.) verbunden und als Prägung im Auftrag des Brutus für einen verbündeten dakischen König namens Kosōn gedeutet. Dieser Ansatz ist allerdings problematisch; der jüngste Beitrag zur Thematik entwickelt eine neue Chronologie und Kontextualisierung. Aufgabe des vorliegenden Projekts ist es, diese Ansätze sowie einen möglicherweise bestehenden Produktionszusammenhang mit den im selben archäologischen Kontext gefundenen posthumen Lysimachos-Stateren durch naturwissenschaftliche Analysen zu überprüfen, zu präzisieren und ggf. weiterzuentwickeln.

Die bisherigen analytischen Untersuchungen von Kosōn-Münzen stützen sich auf das Röntgenfluoreszenzanalyse-Verfahren (XRF), das zwar eine Ermittlung des Feingehaltes bedingt erlaubt. Eine Limitierung der XRF-Methode besteht durch Oberflächeneffekte: Beispielsweise kann durch eine Bodenlagerung die oberflächennahe Schicht des untersuchten Materials weniger Kupfer und Silber enthalten als das restliche Material. Da die Röntgenstrahlung – im Gegensatz zur Laserstrahlung, die während des Ablationsprozesses bis zu 200 µm tief in das Material eindringt – nur wenige µm tief in das Material gelangt, sind die Resultate der XRF-Methode oftmals problematisch. Die Aussagekraft der XRF-Methode ist unter anderem deswegen für die hier genannten Fragen gering. Hingegen wird das Analyseergebnis der pLA-ICP-MS Methode weitaus weniger von solchen Oberflächeneffekten beeinflusst. Neben den bereits erfolgten Untersuchungen mit XRF existieren auch Studien an einzelnen Münzen mit der Protonenaktivierungsanalyse (PAA).

3. Methode

Die systematische Analyse von Neben- und Spurenelementen in archäologischen Goldartefakten begann mit Axel Hartmann. Enorme Fortschritte in der Analysetechnik ermöglichen es heute, ein viel größeres Spektrum an Spurenelementen mit wesentlich höherer Nachweisempfindlichkeit zu analysieren. Die Methode der Wahl ist seit etwa drei Jahrzehnten die Massenspektrometrie mit Plasmaanregung (ICP-MS). Später ermöglichte die Koppelung mit Lasern eine nahezu zerstörungsfreie Analyse. Diese kombinierte Methode stellt in der antiken Numismatik inzwischen ein standardmäßig angewendetes Untersuchungs­verfahren dar. Ein wesentlicher Nachteil dabei ist aber die Notwendigkeit, das Objekt entweder ins Labor zu bringen oder eine (sehr) kleine Probe zu entnehmen.

Weil dies oft nicht möglich ist, wurde im Rahmen eines ÖAW Projektes (Innovationsfonds) eine mobile Laseranlage zur Beprobung von Goldobjekten entwickelt. Diese innovative Methode erlaubt erstmals eine minimalinvasive, d.h. mit freiem Auge nicht sichtbare Probenahme am Standort des Objektes und eine anschließende Analyse des gesammelten Materials sowie internationalen Referenzmaterialien zur Vergleichbarkeit im Labor mit ICP-MS. Durch die im Vergleich zu anderen mobilen Methoden wie der XRF wesentlich höhere Nachweisempfindlichkeit, die Möglichkeit zur Quantifizierung einer weitaus höheren Anzahl von (Spuren-)Elementen und die Minimierung von Oberflächeneffekten stellt diese Methode eine wesentliche Weiterentwicklung in der Archäometrie dar. Die Anwendung dieser Methode lässt somit wesentliche neue Erkenntnisse über die angeführten Münztypen erwarten.

https://altegeschichte.univie.ac.at/forschung/projekte/die-analyse-antiker-goldmuenzen-durch-mobile-laserablation-und-icp-ms-eine-untersuchung-zu-den-kosoon-stateren-aus-siebenbuergen/