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Farbgeheimnis des Pazyryk-Teppichs Zeitlos bunt – wieso ein antiker Teppich kaum ausbleicht

Redakteur: Christian Lüttmann

Ein über 2000 Jahre alter Teppich hat immer noch kräftigere Farben als manches Discounter-T-Shirt nach fünf Waschgängen. Was die Farben im berühmten Pazyryk-Teppich so haltbar macht, haben nun Forscher mithilfe von Röntgenfluoreszenzmikroskopie entschlüsselt.

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Der Jahrtausende alte Pasyryk-Teppich stahlt immer noch in prachtvollen Farben.
Der Jahrtausende alte Pasyryk-Teppich stahlt immer noch in prachtvollen Farben.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Erlangen – Im russischen St. Petersburg ist ein besonderes Exponat aus Stoff ausgestellt: Der Pazyryk-Teppich. Er gilt als der älteste bekannte Teppich der Welt in Knüpftechnik und ist im Eremitage-Museum zu sehen. Der Teppich, der um 400 vor Christus aus Schurwolle hergestellt wurde, gilt als eines der spannendsten Beispiele eisenzeitlicher zentralasiatischer Handwerkskunst. Russische Archäologen entdeckten ihn 1947 in einem Kurgan-Grab im Altai-Gebirge.

Obwohl der Teppich fast zweieinhalb Jahrtausende unter rauen Bedingungen vergraben war, sind seine prachtvoll leuchtenden Farben noch erstaunlich gut erhalten. Wie das möglich ist, darüber rätseln Experten für traditionelle Färbetechniken seit der Entdeckung des Teppichs.

Elementverteilung deckt Färbetechnik auf

Nun ist ein Forscherteam um Prof. Dr. Karl Meßlinger vom Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) dem Farbgeheimnis auf die Spur gekommen. Sie haben die Verteilung von Pigmenten entlang des Querschnitts einzelner Wollfasern mittels hochauflösender Röntgenfluoreszenzmikroskopie (µ-XRF) untersucht. Die Röntgenmikroskopie-Experten Dr. Andreas Späth und Prof. Dr. Rainer Fink von der FAU führten die Experimente am Paul-Scherrer-Institut im schweizerischen Villigen durch und nutzten das Röntgenmikroskop Phoenix. Mit drei bis fünf Mikrometern bietet es eine ausreichende räumliche Auflösung, kombiniert mit einer hohen Empfindlichkeit für charakteristische chemische Elemente.

Vorbereitet für die Untersuchung mit dem Röntgenfluoreszenzmikroskop: Fasern des historischen Pazyryk-Teppichs, eingebettet in Epoxidharz (links). Zum Vergleich auf dem rechten Bild: selbst fermentierte und gefärbte Standardproben.
Vorbereitet für die Untersuchung mit dem Röntgenfluoreszenzmikroskop: Fasern des historischen Pazyryk-Teppichs, eingebettet in Epoxidharz (links). Zum Vergleich auf dem rechten Bild: selbst fermentierte und gefärbte Standardproben.
(Bild: FAU/Dr. Andreas Späth)

Die Studie konzentrierte sich hauptsächlich auf rote Wollfasern, die seit Jahrhunderten in Zentralasien und im Nahen Osten nahezu ausschließlich mit dem Pigment Türkisch-Rot erzeugt werden. Türkisch-Rot ist ein metallorganischer Komplex aus Aluminium und Alizarin, einem Farbstoff, der aus Pflanzenwurzeln des Färberkrapps gewonnen wird.

Die Forscher untersuchten zunächst rote Wollfasern, die mittels Fermentation und dem Türkisch-Rot eingefärbt worden waren. Darin zeigte die µ-XRF-Bildgebung eine charakteristische Verteilung des Aluminiums entlang des Querschnitts. „Das gleiche Muster haben wir nun in Fasern aus dem Pazyryk-Teppich gefunden“, sagt Röntgenmikroskopie-Experte Späth. Dies sei der mit Abstand früheste Nachweis der Fermentationstechnik und gebe Einblicke in die bereits hoch entwickelten Techniken der eisenzeitlichen Textilhandwerkerhandwerker. Die Ergebnisse zeigen auch das hohe Potenzial der Röntgenmikroskopie für die analytische Untersuchung archäologischer Textilproben. Bisher setzte die Forschung in diesem Bereich auf Rasterelektornenmikroskopie (REM).

Aufgestellte Schuppen konservieren Farbton

Schon im Jahr 1991 erhielt Studienleiter Meßlinger einige Knoten des Pazyryk-Teppichs für eine Analyse mit dem Rasterelektronenmikroskop. Zusammen mit Dr. Manfred Bieber, einem Experten für orientalische Textilfärbetechniken, hatte er zuvor herausgefunden, dass die REM-Bildgebung Wollfasern identifizieren kann, die mit einer speziellen Färbetechnik behandelt wurden, die auf einer vorherigen Fermentierung der Wolle beruht. Der Fermentationsprozess erhöht die Diffusion der Färbepigmente zum Zentrum der Wollfasern, was zu deutlich brillanteren und beständigeren Farben führt. Fermentierte Wolle ist in der REM-Aufnahme an einem charakteristischen Aufstellen der äußersten Schuppenschicht zu erkennen. „Das traditionelle anatolische Textilhandwerk kennt jedoch eine kostengünstigere Technik, die aber trotzdem zuverlässig ist“, sagt Meßlinger. „Sie setzen die gefärbte Wolle mehrere Wochen lang auf einer Weide direkter Sonneneinstrahlung aus, stellen sie in einer Scheune den Tieren als Bodenbedeckung zur Verfügung und waschen sie abschließend in einem fließenden Gewässer aus. Nur fermentierte Wolle zeigt dabei kein nennenswertes Ausbleichen.“

Die Fermentation von Schafwolle vor dem Färben führt zu einer erhöhten Brillanz und Langlebigkeit der Farbe. Fermentierte Wolle erkennt man an abstehenden Schuppenschichten oder an einer charakteristischen Verteilung der Pigmente entlang des Faserquerschnitts. Letztere ist in den abgebildeten Röntgenfluoreszenzbildern zu sehen (l.). Bei den Pazyryk-Fasern ist die Schuppenschicht abgefallen (r.). Der Einfluss der Fermentation kann aber noch durch den Vergleich der Fluoreszenzbilder (u.) mit denen von rezenten Standards nachgewiesen werden.
Die Fermentation von Schafwolle vor dem Färben führt zu einer erhöhten Brillanz und Langlebigkeit der Farbe. Fermentierte Wolle erkennt man an abstehenden Schuppenschichten oder an einer charakteristischen Verteilung der Pigmente entlang des Faserquerschnitts. Letztere ist in den abgebildeten Röntgenfluoreszenzbildern zu sehen (l.). Bei den Pazyryk-Fasern ist die Schuppenschicht abgefallen (r.). Der Einfluss der Fermentation kann aber noch durch den Vergleich der Fluoreszenzbilder (u.) mit denen von rezenten Standards nachgewiesen werden.
(Bild: FAU/Dr. Andreas Späth)

Diese traditionelle Fermentationstechnik verfolgten Meßlinger und Bieber bis ins 17. Jahrhundert zurück. Doch je intensiver das jeweilige Textil genutzt oder der Witterung ausgesetzt wurde, desto weniger blieb von den Schuppenschichten übrig. Auch beim weltberühmten Pazyryk-Teppich war die Schuppenschicht weitgehend abgefallen. Den Einfluss der Fermentation haben die Wissenschaftler aber nun durch den Vergleich der Fluoreszenzbilder mit den Bildern von selbst fermentierten und gefärbten Standardproben nachgewiesen.

Originalpublikation: Andreas Späth, Markus Meyer, Thomas Huthwelker, Camelia N. Borca, Karl Meßlinger, Manfred Bieber, Ludmilla L. Barkova & Rainer H. Fink: X-ray microscopy reveals the outstanding craftsmanship of Siberian Iron Age textile dyers, Scientific Reports volume 11, Article number: 5141 (2021); DOI: 10.1038/s41598-021-84747-z

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