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Geheimnisvolle Joghurtbecher und bissige 3D-Drucke - FFG Talentepraktikum 2022

3. August 2022

Wer kennt es nicht: Man verwendet die ganze Zeit moderne Technik, aber hat keine Ahnung, wie sie funktioniert. Das war im 4. Jahrtausend v. Chr. bestimmt praktischer: man hatte die Möglichkeit herauszufinden, wie ein Gerät funktioniert, ohne sich seitenlange Packungsbeilagen oder schlechte Erklärvideos auf YouTube reinziehen zu müssen. Man konnte - auch ohne Hilfe von Google - herausbekommen, wie man z. B. seine Steinbeilklinge am besten befestigt. Weil wir uns in unserer heutigen Welt aber eher seltener mit Steinbeilklingen befassen, uns dafür mehr auf Websiten und in digitalen Foren bewegen, hat auch das NhM Wien ein 3D-Museum, das ihr ganz bequem von der Couch aus am Handy besuchen könnt. Wie die Fundstücke in die virtuelle Welt gebracht werden erfuhren wir heute bei einer weiteren Spezialführung.

Brauchst du eine Lupe? Nein, ein Rasterelektronenmikroskop!

Wer denkt die Forschungsabteilungen im Naturhistorischen Museum beinhalten nur staubige Bücher und alte Artefakte, der irrt. Das Museum ist mit hochmodernen, teuren (teilweise nicht ungefährlichen) Geräten bestens ausgestattet, denen man im Alltag eher selten über den Weg läuft. Es gibt wohl z.B. auch Lupen und normale Mikroskope, aber ein Rasterelektronenmikroskop ist schon was ganz anderes. Damit kann man die Oberflächen von Objekten hundert- und sogar tausendmal vergrößert ansehen und so Interessantes erfahren.

Diese Woche haben wir das 3D-Labor besucht. Die „beruhigende“ Warnung „Vorsicht Strahlung“ klebte überall. Neben einem zum Glück gerade ausgeschalteten, radioaktiven (aber natürlich gut abgeschirmten) Gerät stand das Rasterelektronenmikroskop, das fast ein Drittel des kleinen Raumes einnahm. Wenke Wegner, Operatorin für Mikroanalytik, erklärte uns, wie es funktioniert. Elektronen lassen sich leichter ablenken als Licht, weswegen man mit diesem Gerät Objekte viel stärker vergrößern kann. Zuerst werden sie an einer Drehscheibe angebracht, die dann im Gerät befestigt wird. Per Computersteuerung kann das Objekt dann bewegt und von allen Seiten angeschaut werden. Als Beispiel verwendete Wenke Wagner einen Goldfaden aus einem spätbronzezeitlichen Grab aus Inzersdorf ob der Traisen (ca. 1000 v.Chr.), den sie für Textilarchäologin Karina untersuchen sollte. Wie sie erzählte, haben Karina und sie manchmal unterschiedliche Idealvorstellungen einer solchen Untersuchung. Wenke würde die zu untersuchenden Objekte am liebsten komplett chemisch reinigen, aber für Karina sind auch die Erdreste und der Staub wichtig, weil sie wichtige Informationen liefern könnten. Herstellungsspuren der Goldfäden können anhand der Oberfläche analysiert werden, aber auch  - mit einem anderen Gerät – die Materialzusammensetzung (Spurenelemente anderer Metalle im Gold).

Menschenknochen im Mikro-CT und ein übergroßer Insektenkopf im 3D-Druck

Als nächstes durften wir in den Mikro-CT-Raum. Wer hätte gedacht, dass es noch kühlere Räume als den Tiefspeicher gibt? Wie Viola Winkler, Operatorin des Mikro-CT uns erklärte, muss der Raum derart runtergekühlt werden, da die Geräte im Betrieb so viel Wärme produzieren und bei Überhitzung Schaden nehmen würden. Viola öffnete die schwere Schiebetür, um uns das Innere des Scanners zu zeigen. Darin befand sich nichts anderes als ein Joghurtbecher. Hatte hier jemand den Scanner mit einem Kühlschrank verwechselt? Viola befreite uns aus unserer Verwirrung und erklärte uns den Hintergrund. Um ein Objekt zu scannen, wird es in Plastik verpackt, damit es sich während des Scans nicht bewegt. Weil die Strahlen das Plastik nicht erkennen und einfach durchgehen, ist es ganz egal, ob um den Gegenstand noch Joghurtbecher oder andere Plastikobjekte sind. In dem aktuellen Joghurtbecher  befand sich gut verpackt ein kleiner, sehr alter Menschenaffenknochen aus der Anthropologischen Abteilung.

Viola zeigte uns am Computer den Scan, den ihr Team von der berühmten „Venus von Willendorf“ gemacht hatte. Man konnte sie am Bildschirm drehen und wenden und von jeder Seite aus sehen, sowie sie digital durchschneiden und ins Innere blicken. Durch die Scans kann man verschiedene Gesteinsschichten erkennen und die Hohlräume im Stein vermessen. Dadurch konnte bestimmt werden welche Lagerstätten als Rohmaterial für den Stein der Venus in Frage kommen. Entweder ist es ein Stein aus der Ukraine oder aus Oberitalien. Was unsere Aufmerksamkeit aber fast noch mehr anzog war ein Gerät, das neben den Computerbildschirmen stand und schon die ganze Zeit still und unauffällig vor sich hingearbeitet hatte. Es handelte sich um einen 3D-Drucker, in dem gerade ein überdimensionaler Insektenkopf entstand. Falls wir unseren Venusdiebstahl doch noch in die Tat umsetzen, wissen wir jetzt, wie wir den Generalschlüssel duplizieren könnten…

Mit der Space Spider in die Urgeschichte

Die letzte Station an diesem Tag war ein Büroraum im Erdgeschoss. Langweilig? Nicht, wenn man darin selber ausprobieren darf, mit der „Space Spider“ Objekte in 3D zu scannen. Diese Art von Scanner ist klein genug, dass man sie in der Hand halten und damit um das Objekt herumgehen kann. Man kann sich die Scanner ein bisschen wie ein Bügeleisen vorstellen (der eine hat wirklich so ausgesehen), nur, dass man mit ihm in einen gewissen Abstand zum Objekt herumhantieren muss. Wir haben ein Objekt aus unserer Abteilung mitgebracht, das wir einscannen durften. Dies war sehr schnell erledigt, viel länger dauert die anschließende Bearbeitung am Computer, erklärt uns Viola. Dank ihrer Arbeit ist unser 3D-Scan nun fertig geworden. Der jungsteinzeitlicher Gusslöffel aus der Pfahlbausiedlung Misling II am Attersee kann auf Sketchfab angeschaut werden.

Zum Schluss wurde uns noch eine Box gezeigt, in der sich 3D-gedruckte Dinge befanden. Es gab nicht nur kleine Venus-Figuren als Christbaumschmuck, sondern sogar einen ziemlich großen Dinosaurierkopf, der nicht ganz ungefährlich aussah. Schade, dass er thematisch nicht in die prähistorische Abteilung passt, sonst hätte man ihn zur Abschreckung neben dem Babymammut positionieren können.

Mia Schwarcz, 16, kommt im nächsten Schuljahr 2022/23 in die achte Klasse des Gymnasiums und Realgymnasiums Stubenbas

Zora Mund, 17, kommt im nächsten Schuljahr 2022/23 in die achte Klasse des Gymnasiums und Realgymnasiums Stubenbastei

3D Drucke: Die Venus von Pazarzhik (Bulgaria, Neolithikum, ca. 4.500 v.Chr.) als Christbaumkugel.
Oh nein, er frisst die Venus von Willendorf!
Zu Besuch bei Wenke Wagner, die uns das Rasterelektronenmikroskop erklärt.
Viola Winkler zeigt uns das Mikro-CT indem der Joghurtbecher steht.
Im Scan der Venus von Willendorf kann der Stein virtuell durchgeschnitten werden.
Ein übergroßer Insektenkopf im 3D-Druck.
Aurora scannt mit der Space Spider unseren urgeschichtlichen Gusslöffel aus der Pfahlbausiedlung Misling II am Attersee.
Sabrina scannt die Einrichtung im Büro.
Es gibt auch 3D Scanner für ganz kleine Objekte, wie hier für ein Insekt.
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