Seit mehr als fünftausend Jahren ist die Menschheit von einem intensiven Blau fasziniert, das die Jahrhunderte überdauert hat: Es ist das berühmte Ägyptische Blau, das älteste synthetische Pigment der Welt, das an den Ufern des Nils entstand. Vor einigen Monaten wurde ein ganzer Barren davon in Rom entdeckt, ein äußerst seltener Fund, dessen Nachricht um die Welt ging. Und nun ist das Ägyptische Blau die Hauptfigur einer neuen internationalen Studie, die seine Farbvariabilität und die Geheimnisse seiner Herstellung enthüllt, so sehr, dass es einem Team von Wissenschaftlern gelungen ist, es im Labor nachzubilden. Dies ist das Verdienst von John S. McCloy, Professor an der Fakultät für Maschinenbau und Werkstofftechnik der Washington State University, und Edward P. Vicenzi, Forscher am Museum Conservation Institute der Smithsonian Institution in Suitland, Maryland, der das Team leitete. Die Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh durchgeführt.
Ägyptisch Blau ist mehr als nur ein Farbpulver. Es ist das Ergebnis einer ausgeklügelten Alchemie zwischen Kieselsäure, Kalk, Kupfer und einem alkalischen Flussmittel, das bei hohen Temperaturen in antiken Öfen gebrannt wurde. Seine Farbe, ein tiefes, leuchtendes Blau, schmückte Statuen, Fresken, Mosaike und Amulette vom pharaonischen Ägypten bis zur römischen Welt und darüber hinaus und ersetzte Edelsteine wie Lapislazuli und Türkis, die oft zu teuer oder selten waren.
Doch hinter seiner scheinbaren Einheitlichkeit verbirgt sich eine erstaunliche Vielfalt an Schattierungen, die von fast schwarzem Blau bis zu Blaugrün oder Violett reichen. Bereits im 4. Jahrhundert v. Chr. unterschied der griechische Philosoph Theophrastus vier Farbvarianten, während Plinius der Ältere im 1. Jahrhundert n. Chr. verschiedene Qualitäten und Ursprünge beschrieb. Diese Variabilität steht heute wie damals im Mittelpunkt des Interesses von Archäologen, Restauratoren und Materialwissenschaftlern.
In der neuen Studie unter der Leitung von John S. McCloy und Kollegen wurden zwölf verschiedene “Rezepte” von Ägyptisch Blau im Labor nachgebildet, wobei Rohstoffe und Brennzeiten variiert wurden, um zu untersuchen, wie diese Parameter die Bildung von Mineralphasen und die endgültige Farbe des Pigments beeinflussen. Die Analysen wurden mit fortschrittlichen Techniken wie Röntgenbeugung, Elektronenmikroanalyse und Spektroskopie im sichtbaren und nahen Infrarotbereich durchgeführt.
Neben den synthetischen Proben untersuchten die Forscher auch moderne kommerzielle Pigmente, kupferdotiertes Glas und vor allem zwei ägyptische Originalartefakte, die auf die Zeit zwischen 2300 und 3400 Jahren datiert werden und im Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh aufbewahrt werden. Dieselben EB-Proben, die für die Studie angefertigt wurden, sind jetzt in der Ausstellung “Stories We Keep” zu sehen, in der erzählt wird, wie die moderne Wissenschaft die verborgenen Geheimnisse antiker Objekte aufdeckt.
Der chemische Hauptdarsteller von Ägyptisch Blau ist Cuprorivait (CaCuSi₄O₁₀), ein Kupfer- und Kalziumsilikat mit einer gewellten Blattstruktur, in der Kupferionen (Cu²⁺) koordiniert werden, um sichtbares Licht zu absorbieren und das charakteristische Blau zu erzeugen. Cuprorivait allein reicht jedoch nicht aus, um den Farbreichtum von EB zu erklären.
Das Pigment ist nämlich ein heterogenes Material, das sich aus einer Mischung kristalliner und glasartiger Phasen zusammensetzt: Neben Cuprorivait gibt es mit Kupfer dotierte Kieselgläser, Wollastonit (CaSiO₃), Quarz und manchmal auch andere kleinere Phasen. Der Anteil dieser Komponenten, die Partikelgröße und das Vorhandensein von Flussmitteln wie Soda (aus Natron oder Halophyt-Pflanzenasche gewonnen) bestimmen den Farbton und die Sättigung der Farbe.
Die Autoren setzten die Brenntemperatur auf 1000 °C fest, etwas höher als das, was in der Antike als typisch galt (850-950 °C), um die Bildung von Cuprorivait auch ohne Flussmittel zu fördern. Anschließend variierten sie die Kupferquellen (Oxid, Karbonate wie Malachit und Azurit, Metall oder recycelte Bronze), Siliziumdioxid und Kalk und simulierten so die möglichen Entscheidungen der antiken Handwerker.
Die Ergebnisse zeigen, dass ein Anteil von mehr als 50 Gewichtsprozent Cuprorivait ausreicht, um ein intensives Blau zu erhalten, dass aber das Vorhandensein von mit Kupfer dotiertem Glas (das nur entsteht, wenn die Rezeptur Soda enthält) dem Farbstoff eine grüne Komponente hinzufügt, wie die spektroskopische Analyse bestätigt. Auch die Partikelgröße des Pigments beeinflusst die Farbwahrnehmung: Feinere Partikel reflektieren mehr Licht, wodurch das Blau heller wird.
Ein weiterer entscheidender Faktor ist der Untergrund, auf den das Pigment aufgetragen wird: Das Weiß einer Leinwand, der Putz eines Freskos oder der Stein einer Statue können die Helligkeit und Sättigung des wahrgenommenen Blaus verändern. Die Autoren betonen, wie sehr diese Variabilität bei der Restaurierung und Farbrekonstruktion antiker Werke berücksichtigt werden muss.
Das Interesse an Ägyptisch Blau ist nicht nur archäologischer Natur. In den letzten Jahrzehnten hat sich Cuprorivait als Material mit erstaunlichen Eigenschaften erwiesen: Seine kristalline Struktur ermöglicht eine effiziente Lichtemission im nahen Infrarot (NIR), eine Eigenschaft, die in der Biomedizin, der Telekommunikation, bei Sicherheitstinten und Lasern genutzt wird. Diese Emission ermöglicht es Restauratoren auch, Spuren von EB zu erkennen, selbst wenn die sichtbare Farbe verschwunden ist oder sich im Laufe der Zeit verändert hat.
Der innovativste Beitrag der Studie ist die Korrelation zwischen synthetischen Rezepturen, mineralogischer Zusammensetzung und genau gemessenen Farbparametern. Die Autoren liefern eine echte “wissenschaftliche Farbpalette” mit praktischen Hinweisen zur Reproduktion der an antiken Artefakten beobachteten Farbtöne. Dieses Hilfsmittel ist von unschätzbarem Wert für alle, die sich mit der Restaurierung, Konservierung und Erforschung historischer Materialien befassen, denn es ermöglicht ihnen, die technologischen und künstlerischen Entscheidungen vergangener Zivilisationen besser zu verstehen.
Die Studie von McCloy und Kollegen zeigt, dass das Ägyptische Blau das Ergebnis einer ausgefeilten Werkstofftechnik ist, die in der Lage ist, Farbe und optische Eigenschaften durch die Wahl der Rohstoffe, die Brennbedingungen und die Verarbeitung zu modulieren. Seine Geschichte, die mit der des Glases und der glasierten Keramik (Fayence) verwoben ist, zeugt von einer weit verbreiteten und sich ständig weiterentwickelnden Technologie, die sich an die lokalen Ressourcen und den ästhetischen Geschmack anpassen konnte.
Dank modernster Analysetechniken können wir heute nicht nur die alten Rezepte rekonstruieren, sondern uns auch von ihnen zu neuen technologischen Anwendungen inspirieren lassen. Das Blau der Götter, das an den Ufern des Nils geboren wurde, erhellt somit weiterhin die ric
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| Ein Team von Wissenschaftlern hat Egyptian Blue, das älteste synthetische Pigment der Welt, nachgebaut |
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