Mumienforschung

Methoden und Möglichkeiten moderner Analytik

Die moderne Erforschung von Mumien ist keine Angelegenheit eines einzelnen Spezialisten. Sie ist durch die Zusammenarbeit einer Gruppe von Fachleuten unterschiedlichster Disziplinen bestimmt. Über Methoden und Möglichkeiten moderner Analytik mit Beispielen aus dem German Mummy Project informiert dieser Beitrag.

„Mumien sind mehr als das Alte Ägypten!“ So werben die Reiss-Engelhorn-Museen in Mannheim derzeit für die Ausstellung „Mumien – Geheimnisse des Lebens“. Über 50 Tier- und Menschenmumien und über sie gewonnene Forschungserkenntnisse werden den Besuchern in respektvoller Art und Weise dargestellt. Auch über die Art der Analysemethoden gibt die Ausstellung Auskunft.

Bild 1: Über die CT-Untersuchung einer 54 cm langen und vollständig bandagierten ägyptischen Kindermumie aus dem Naturhistorischen Museum Basel wurde sichtbar, dass es sich nicht um die Mumie eines Babys, sondern um die Zweitbestattung eines 2- bis 3-jährigen Kindes handelt. © rem, W. Rosendahl

Wird über Mumien und Mumienforscher gesprochen, denken viele Menschen an das alte Ägypten und an Archäologen. Wenngleich Mumienfunde häufig im Zusammenhang mit Meldungen über Grabungserfolge in Ägypten stehen, ist das Thema Mumien weitaus facettenreicher und eine weltumspannendes Natur- und Kulturphänomen. Die zeitlichen Dimensionen reichen dabei vom Zeitalter der Dinosaurier bis in die heutige Zeit.

Was ist eine Mumie?
Als „Mumien“ bezeichnet man tierische oder menschliche Überreste, an denen sich auch längere Zeit nach dem Tod noch körpereigenes Weichgewebe wie z. B. innere Organe, Muskulatur, Haut oder Haare erhalten haben. Unterschieden werden je nach Art der Entstehung natürliche und künstliche Mumifizierung. Erstere kann bei günstigen klimatischen Bedingungen wie Trockenheit und Luftzug stattfinden. Letztere wird durch Einwirkung des Menschen bis hin zur Leichenpräparation und Balsamierung herbeigeführt.

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Die moderne Erforschung von Mumien ist keine Angelegenheit eines einzelnen Spezialisten, sondern ist durch die Zusammenarbeit einer Gruppe von Fachleuten unterschiedlichster Disziplinen bestimmt. Dies sind z. B. Radiologen, Anthropologen, Physiker, Genetiker, Toxikologen, Rechtsmediziner, Pathologen und, je nach Alter und Herkunft einer Mumie, auch Archäologen, Ethnologen und Historiker.

Bild 2: Beschleuniger-Massenspektrometer für die Radiokarbondatierung im Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie gGmbH an den Reiss-Engelhorn-Museen. © rem, W. Rosendahl

Mumienforschung in Mannheim
Das 2004 gegründete German Mummy Project an den Reiss-Engelhorn-Museen (rem) in Mannheim ist eine Forschungsstelle im dortigen Curt-Engelhorn-Zentrum für Kunst- und Kulturgeschichte. Gemeinsam mit Kooperationspartnern aus den genannten Fachwissenschaften werden Mumien mit unterschiedlichen kulturellen Provenienzen aus den Sammlungen der rem sowie aus zahlreichen weiteren europäischen Museen und Sammlungen untersucht. Die gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse wurden und werden in Fachpublikationen und populärwissenschaftlich veröffentlicht. Seit 2007 wurden sie außerdem in einer durch Europa und die USA reisenden großen Mumienausstellung vorgestellt. Erweitert um einen zusätzlichen Fokus auf die speziellen Methoden der Mumienforschung in Form inszenierter „Laboreinblicke“ ist die Ausstellung „Mumien – Geheimnisse des Lebens“ bis zum 31. März 2019 im Museum Zeughaus der rem zu sehen (http://www.mumien-mannheim.de).

Zerstörungsfreie Einblicke
Eine häufig angewendete Methode zur Untersuchung von Mumien ist die Radiologie, dabei speziell die Computertomografie (CT). Sie ermöglicht zerstörungsfrei Einblicke in das Innere eines menschlichen oder tierischen Körpers, indem hochauflösende Schnittbilder vom Skelett, von den verschiedenen Weichgeweben und, sofern vorhanden, von körperfremden Objekten angefertigt werden. Über die Auswertung der CT-Daten lassen sich Aussagen über Geschlecht, Individualalter, Körpergröße, pathologische Veränderungen und mitunter auch die Todesursache des Menschen treffen, sowie über Erhaltungszustand, Mumifizierungsart, kulturspezifische Praktiken und postmortale Manipulationen am Körper.

Bild 3: Mumie einer Frau von der Zentralküste Perus aus den Sammlungen der Reiss-Engelhorn-Museen Mannheim. Die Frau lebte vor etwa 500 Jahren und hatte verschiedene Krankheiten, wie z. B. Tuberkulose. © rem, Jean Christen

Wie aufschlussreich eine CT-Untersuchung sein kann, zeigte eindrucksvoll eine komplett bandagierte ägyptische Kindermumie aus dem Naturhistorischen Museum Basel (Bild 1), deren äußere Erscheinung mit einer Länge von 54 Zentimetern hinsichtlich seines Inhaltes auf ein Baby hindeutete. Die CT-Analyse ergab jedoch, dass sich im Inneren der textilen Umhüllung die zusammengeschobenen und teilweise skelettierten Überreste eines zwei- bis dreijährigen Kindes von 76 Zentimetern Körpergröße befinden. Einige Skelettteile fehlen, und viele Knochen liegen nicht mehr in ihrer anatomisch korrekten Lage; so wurden etwa die Beine auf Schulterhöhe geschoben.

Vermutlich war die Kindermumie unbekannten Geschlechts, deren Gehirn (wie häufig üblich bei Mumifizierungen) durch die Nase entfernt worden war, bereits zum Zeitpunkt der Umwicklung teilweise verwest. Hierfür spricht auch die schlechte Erhaltung der Weichgewebe. Was auch immer der Grund für den fortgeschrittenen Zerfall gewesen sein mag, der Leichnam wurde wieder hergerichtet, und es wurde ihm so eine äußerlich vollkommen erscheinende Gestalt verliehen, denn gemäß altägyptischer Vorstellungen ist für ein Weiterleben in einer jenseitigen Welt ein vollständiger und funktionsfähiger Körper notwendig.

Über die genannten individuellen Erkenntnisse hinaus bieten CT-Aufnahmen eine Möglichkeit zur gezielten, minimalinvasiven Entnahme von Proben für weitergehende Spezialuntersuchungen und -analysen.

Alters- und Lebensfragen
Hierzu gehört z. B. die 14C- bzw. Radiokarbonmethode zur absoluten Datierung, da bei der Untersuchung sterblicher Überreste aus der Vergangenheit die Bestimmung der Liegezeit bzw. des Todeszeitpunkts eines Menschen von besonderem Interesse ist. Zeitlebens nehmen Lebewesen über die Nahrung und die Luft organische Kohlenstoffverbindungen auf und bauen diese über Stoffwechselprozesse in ihre Körpergewebe ein. In der Natur kommt Kohlenstoff in drei Varianten, den Isotopen 12C, 13C und 14C, vor. Eines davon – das Isotop 14C – ist selten und radioaktiv. Nach dem Tod nimmt ein Organismus kein neues 14C mehr auf und das Vorhandene zerfällt. Nach etwa 5 730 Jahren ist noch die Hälfte der ursprünglich im Körper vorhandenen 14C-Menge vorhanden, nach weiteren 5 730 Jahren wiederum nur die Hälfte davon. Über die Bestimmung des 14C-Gehaltes in einer Probe (z. B. Knochen, Haut, Muskelgewebe oder Haar) lässt sich die Zeitspanne seit dem Tod eines Lebewesens und somit das Alter bis zu 50 000 Jahre zurück bestimmen.

Bild 4: CT-Bildrekonstruktion der Handpartie der Frauenmumie von der Zentralküste Perus (s. auch Bild 3). In jeder Hand ist ein kleiner, etwa 1 cm großer Gegenstand erkennbar. Über 3D-Druck erstellte Kopien dieser Gegenstände zeigten, dass es sich um menschliche Milchzähne handelt. © rem, W. Rosendahl

Am Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie gGmbH, ebenfalls eine Institution an den rem, befindet sich mit dem Klaus-Tschira-Labor für physikalische Altersbestimmung eine der modernsten Einrichtungen weltweit, um Datierungen durchzuführen. Nach einer aufwändigen Probenaufbereitung erfolgen die Messungen des 14C-Anteils mit einem Beschleuniger-Massenspektrometer vom Typ Micadas (Bild 2). In Mannheim wurden bislang über 200 Mensch- und Tiermumien aus unterschiedlichen Natur- und Kulturräumen datiert, darunter Mumien aus der letzten Eiszeit, dem alten Ägypten, dem präkolumbischen Südamerika und dem neuzeitlichen Europa.

Eine ebenfalls am Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie zur Anwendung kommende Methode ist die Analyse der stabilen Kohlenstoffisotope 13C und 12C und der Stickstoffisotope 15N und 14N aus organischen Geweben zur Ernährungsrekonstruktion. Diese werden über die Nahrung in den Körper aufgenommen und durch Stoffwechselprozesse in die Körpergewebe eingebaut. Die Isotopenanalyse an Knochen, Zähnen oder Haaren kann z. B. nachweisen, ob ein Mensch zu Lebzeiten pflanzliche Nahrung, Fleisch von Landtieren, Süßwasserfische oder Meerestiere verzehrt hat.

Eine Isotopenanalyse wurde auch an Gewebeproben der etwa 500 Jahre alten Mumie einer Frau aus Südamerika durchgeführt (Bild 3). Ihre vergleichsweise seltene Körperhaltung in Rückenlage mit gekreuzten Unterschenkeln deutet auf eine Herkunft von der Zentralküste Perus hin, für ihre Zugehörigkeit zur dort im 14./15. Jh. ansässigen Chancay-Kultur spricht eine Gefäßbeigabe. Obwohl an der Küste lebend, ergaben die Isotopenanalysen, dass sich die Frau nicht von Fisch, sondern vor allem von Mais ernährte.

Bild 5: Form- und farbechter 3D-Druck der Moorleiche des Yde-Mädchens aus dem Drents Museum in Assen/Niederlande. Es handelt sich um die erste über 3D-Druck replizierte vollständige Moorleiche weltweit. © rem, W. Rosendahl

Mumien aus dem 3D-Drucker
Eine Möglichkeit zur berührungsfreien, form- und farbechten Dokumentation von Objekten sowie Anfertigung von Repliken bietet die moderne 3D-Oberflächenscan- und 3D-Drucktechnik. Mit einem 3D-Scangerät können Abbilder von einem Exponat in Echtzeit angefertigt werden. Über eine Software werden die einzelnen Scans anschließend zusammengefügt und bearbeitet. Ein dreidimensionales Netz aus räumlich angeordneten Punkten bildet die Basis für das digitale 3D-Modell. Mit diesem 3D-Modell als Grundlage lässt sich über einen 3D-Drucker eine Replik anfertigen.

Zur Ausstattung eines an den rem vorhandenen 3D-Labors gehören Scanner und ein 3D-Vollfarbdrucker mit einer Bauraumgröße von 508  x 361 x 229 Millimetern. Der Drucker baut ein Bett aus dünnen Schichten von Polymergipspulver auf und injiziert an den Stellen, die Bestandteil des Modells sind, ein Bindemittel. Anschließend wird der Druck freigelegt, mit Druckluft und Pinsel von losen Gipspulverrückständen befreit und mit einem Zweikomponentenkleber zur Stabilisierung und Farbintensivierung getränkt. Mittels der beschriebenen Techniken wurde im German Mummy Project eine form- und farbechte Replik der bekannten Moorleiche „Mädchen von Yde“ aus dem Drents Museum in Assen (Niederlande) hergestellt (Bild 5). Die 1897 in einem Moor nahe der Ortschaft Yde in der Provinz Drenthe entdeckte Mumie ist aufgrund ihrer Fragilität nicht zum Verleih geeignet, weshalb eine authentische Replik über ein berührungsfreies Verfahren hergestellt werden sollte. Hierfür wurde die Mumie vor Ort mit einem mobilen 3D-Handscanner erfasst und aus dem errechneten 3D-Modell ein farb- und formechter 3D-Druck angefertigt. Dieser ist auch in der aktuellen Mumienausstellung in Mannheim zu sehen.

Auch über CT-Daten können 3D-Modelle generiert und Repliken angefertigt werden. Ein Beispiel aus den Mannheimer Forschungen ist die bereits erwähnte Mumie einer Frau aus Peru. Sie wurde etwa 20 bis 40 Jahre alt, hat einen unförmig verheilten Bruch des linken Schlüsselbeines und litt höchstwahrscheinlich an Tuberkulose. Die CT-Analyse offenbarte außerdem in den geschlossenen Händen der Frau zwei ca. ein Zentimeter große, zunächst nicht identifizierbare Objekte. Zur genaueren Bestimmung dieser Objekte wurden die CT-Daten in ein anderes Datenformat umgewandelt und über einen 3D-Drucker ausgedruckt (Bild 4). Größe und Form der erstellten Repliken ließen erkennen, dass es sich um menschliche Milchzähne handelt. Der Grund für diese Beigabe ist unbekannt, ebenso, ob es sich um die Milchzähne der Frau selbst oder anderer Personen handelt. Das Aufbewahren von Milchzähnen ist aber eine durchaus bekannte Tradition aus der heutigen Kultur.

Weitere Methoden und Möglichkeiten
Die hier gegebene Zusammenstellung ist eine Auswahl der in der Mannheimer Mumienforschung angewendeten Methoden, deren Möglichkeiten und Ergebnisse. Für eine ausführliche Darstellung der vorgestellten Beispiele sowie weiterführende Informationen sei auf die zwei Publikationen Wieczorek und Rosendahl (2015) und Rosendahl und Madea (2018) verwiesen.

Literatur
Rosendahl, W. & Madea , B. (Hrsg.): Tatorte der Vergangenheit. Archäologie und Forensik.114 S.; Theiss, Darmstadt 2018
Wieczorek, A. & Rosendahl, W. (Hrsg.): Mumien – Der Traum vom ewigen Leben. 376 S.; Philipp von Zabern, Darmstadt 2015

AUTOREN
Prof. Dr. Wilfried Rosendahl
Stephanie Zesch M.A.
German Mummy Project
Reiss-Engelhorn-Museen
Museum Zeughaus C5
68159 Mannheim

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