Das Profil des Kölner Labors

Die Anbindung des Labors für Dendroarchäologie an das Institut für Ur- und Frühgeschichte der Universität zu Köln prägt auch den Schwerpunkt der dendrochronologischen Forschung.
Die dazu notwendigen Proben bezieht das Labor vor allem aus archäologischen Ausgrabungen, so dass sich ein wechselseitiger Nutzen ergibt, wenn die archäologische Forschung jahrringanalytisch erzielte Datierungen von Hölzern erhält, die ihrerseits als Grundstock zum Aufbau und zur Verbesserung der Jahrringkalender dienen und damit für die dendrochronologische Forschung unverzichtbar sind.

Arbeits-/Forschungsschwerpunkte | Kooperationen | SQL-Datenbank | Dendro-Forschungsarchiv NRW | Dendroanthrakologie | Dendroökologie

Arbeits- und Forschungsschwerpunkte

Auf- und Ausbau regionaler Referenzen

Die Erstellung von Chronologien unterschiedlicher regionaler und zeitlicher Reichweite zur Datierung archäologischer Holzobjekte aus Westeuropa ist bis heute eine der Hauptaufgaben des Labors. Kernarbeitsgebiet des Labors für Dendroarchäologie der Universität zu Köln ist Nordrhein-Westfalen. Für die angrenzenden Gebiete lassen sich ebenfalls Altersbestimmungen realisieren, jedoch nur, soweit für diese Chronologien erarbeitet werden konnten bzw. vorliegen.

- nach forstlichen Wuchsgebieten

Seit Ende 2023 werden die Referenzreihen für NRW für die Regionen und Holzarten aufgrund forstlicher Wuchsgebiete bzw. waldökologischer Naturräume vorgenommen, deren Abgrenzung und Beschreibung durch den Arbeitskreis Standortkartierung in der Arbeitsgemeinschaft Forsteinrichtung für die Bundesrepublik Deutschland länderübergreifend erfolgte und 2005 veröffentlicht wurde (https://www.wald-und-holz.nrw.de/wald-in-nrw/wuchsgebiete). Entsprechend dieser Gliederung liegen 7 Wuchsgebiete ganz bzw. zu großen Teilen und weitere 6 Wuchsgebiete mit geringen Flächenanteilen in Nordrhein-Westfalen.

- für verschiedene Holzarten

Die Eiche war von der Jungsteinzeit bis in die Neuzeit hinein aufgrund seiner Dauerhaftigkeit und Härte das am meisten bevorzugte Bau- und Nutzholz. Diese Eigenschaften tragen auch zur guten Erhaltung dieser Holzart in natürlichen Ablagerungen, archäologischen Fundstätten und historischen Bauwerken bei. Deshalb erlaubte die Eiche den Aufbau weit zurückreichender Referenzreihen und stand besonders am Beginn jahrringanalytischer Forschung in Europa in deren Mittelpunkt. Später rückten auch weitere Arten wie die Nadelhölzer Tanne, Kiefer und Fichte sowie Buche z. T. auch Esche, Erle, Pappel und Ulme in den Fokus. Für diese konnten mittlerweile regionale Chronologien meist für die letzten 1000 Jahre und partiell für vorgeschichtliche Zeitabschnitte erarbeitet werden. Andere Holzarten wie etwa Weide, Linde etc. wurden nur für spezielle Anwendungen genutzt. Ihre geringe Verfügbarkeit verhindert daher in der Regel den Aufbau längerer Referenzreihen.

Die Erarbeitung und damit Verfügbarkeit von Referenzreihen für andere Holzarten neben der Eiche hängt hauptsächlich von ihrer natürlichen Verbreitung ab. Tanne z. B. ist in NRW nicht heimisch. Taucht sie in nordrhein-westfälischen Zusammenhängen auf, handelt es sich daher um Importholz. Da dem Kölner Labor jedoch Tannenchronologien aus Gebieten vorliegen, in denen sie natürlich vorkommt, wie z.B. Thüringen, Sachsen oder Süddeutschland, lässt sie sich auch hier in der Regel datieren. 

Grundsätzlich jedoch gilt: 

Solange bei subfossilen Zusammenhängen (in Kiesgruben, bei Ausbaggerungen von Flüssen und Seen, Renaturierungen etc.), archäologischen Ausgrabungen oder in Gebäuden genug Hölzer anderer Arten zutage kommen, sollten sie auch beprobt werden. Auch für sie bestehen gerade bei gemeinsamem Auftreten mit Eiche gute Aussichten auf eine erfolgreiche Datierung. Erst die Einbeziehung aller potenziellen Proben bietet auf lange Sicht die Perspektive, sämtliche, also auch die mit den seltener auftretenden Holzarten verknüpften, Informationen zu erschließen. Eine Auswahl von wenigen „aussichtsreichen“ Stücken oder die Beschränkung auf ausgewählte Holzarten verschenkt wissenschaftliches Potential und ist daher abzulehnen. Gerade die weniger gebräuchlichen Arten (die sogenannten „Weichhölzer“) sind unter günstigen Umständen ebenso datierungsfähig und enthalten wichtige zusätzliche Informationen, die das Gesamtbild abrunden können. Über eine hohe Anzahl analysierter Stücke lassen sich mit etwas Glück letztlich auch für diese Holzarten Vergleichsreihen erstellen.

(s. auch Westphal, Th., Zeitreihenanalysen an Holz. Dendrochronologie - Allgemeine Grundlagen der Jahrringforschung. In: Zeitarbeit: Aus- und Weiterbildungszeitschrift für die Geschichtswissenschaften, Bd. 1 (2019) 25-33, https://doi.org/10.25521/ztbt.2019.109)

Kooperationen

Im Laufe der Jahrzehnte seit seinem Bestehen wurde das Kölner Labor zu einem wichtigen Partner der Archäologischen Denkmalpflege in NRW. Auch mit dem LVR-Bergischen Freilichtmuseum Lindlar und der Baudenkmalpflege in NRW ist das Labor seit Jahrzehnten gut vernetzt und trägt mit dendrochronologischen Untersuchungen zur Klärung der oft komplizierten Baugeschichten historischer Gebäude bei.

Es gibt aber auch eine inneruniversitäre Zusammenarbeit mit den Abteilungen „Archäologie der römischen Provinzen“ des Archäologischen Instituts und „Architekturgeschichte“ des Kunsthistorischen Instituts. Zudem ist das Labor für Dendroarchäologie Mitglied des Zentrums für naturwissenschaftliche Archäologie und Altertumskunde (ZnAA) an der Universität zu Köln.

Weitere Kooperationen bestehen z. B. mit der Abteilung Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie des Instituts für Archäologie und Kulturanthropologie der Universität Bonn sowie mit zahlreichen in- und ausländischen dendrochronologischen Laboratorien.

SQL-Datenbank

Seit den frühen 2010er Jahren erfolgte ein Umschwenken von einer bis dahin access-basierten Datenaufnahme hin zum Aufbau einer dendrochronologischen SQL-Datenbank, um den seit Beginn des Labors stetig gewachsenen Datenbestand dauerhaft zugänglich zu machen und andererseits gewünschte Informationen leicht finden, aktualisieren und nutzen zu können. Zugeschnitten auf die in einem dendrochronologischen Labor notwendigen Anforderungen wächst sie seither stetig mit dem Voranschreiten der Archivierung der über die Jahre analysierten Hölzer im Dendroarchäologischen Forschungsarchiv NRW an.
Im Jahr 2026 beinhaltet sie bereits die Jahrringmuster und zusätzlichen Informationen zu knapp 4800 untersuchten Komplexen.

Aufbau des Dendroarchäologischen Forschungsarchivs NRW

Nach langer Vorbereitung konnte der Aufbau eines Dendroarchäologischen Forschungsarchivs NRW im Jahr 2015 begonnen werden. In letztlich 1800 großen Umzugskartons wurden die vorab im ehemaligen Lager im Bergischen Land gesichteten bzw. auf ihre Lagerfähigkeit geprüften, in handliche Stücke zerkleinerten und umgepackten Proben ab 2016 in mehreren Schritten in die Räumlichkeiten des Archivs verbracht. Dort wird sie seither daran gearbeitet, sowohl für diese Hölzer als auch für sämtliche Holzproben aus aktuellen archäologischen Ausgrabungen, subfossilen Zusammenhängen oder historischen Gebäuden geeignete Lagerbedingungen zu schaffen, um sie dauerhaft für derzeitige und zukünftige Forschungsvorhaben zu bewahren und zugänglich zu machen.

Seit Beginn der 2020er Jahre ist es, zum einen dank der Förderung durch Denkmalfördermittel des Landes NRW als auch durch einen nicht unerheblichen Eigenanteil des Labors, darüber hinaus gelungen, studentische Mitarbeiter längerfristig für diese Aufgaben zu gewinnen. Durch ihre dabei gewonnenen Erfahrungen führen sie die Arbeiten inzwischen nicht nur nahezu selbständig durch, sondern befördern die Beschleunigung des Prozesses erheblich.

Mittlerweile sind etwa 25% dieses Materials nochmalig gesichtet, über die Beschriftung und/oder Zusatzunterlagen identifiziert, neu beschriftet, in stabile Lagerboxen verbracht und in die SQL-Datenbank eingepflegt worden. Bis Anfang September 2026 konnten bereits 426 Lagerboxen mit 20.000 Holzproben befüllt werden.

Dendroanthrakologie

Seit 2025 konnte das Team des Labors für Dendroarchäologie, ebenfalls dank der Förderung durch Denkmalfördermittel des Landes NRW, durch einen wissenschaftlichen Mitarbeiter verstärkt werden. Dessen Spezialisierung auf Dendroanthrakologie bzw. Holzkohleuntersuchungen erweitert das Portfolio des Kölner Labors um ein in der deutschen Jahrringforschung bislang stark vernachlässigten bzw. unterschätzten Bereich.

Die Anthrakologie (griechisch anthrax = Kohle) bezeichnet die wissenschaftliche Untersuchung von Holzkohlen. Diese finden sich in nahezu allen archäologischen Fundkontexten, aber auch in Bodenprofilen und Sedimenten. Aufgrund ihrer weiten Verbreitung und häufig guten Erhaltung zählen Holzkohlen zu den bedeutenden botanischen Umweltproxies für die Rekonstruktion vergangener Landschaften und menschlicher Ressourcennutzung.

Bereits sehr kleine Holzkohlenfragmente ab einer Größe von etwa 1 mm³ können anhand charakteristischer holzanatomischer Merkmale bestimmt und den entsprechenden Holzarten bzw. -taxa zugeordnet werden. Große oder vollständig erhaltene Holzkohlestücke sind hierfür daher nicht zwingend erforderlich. Darüber hinaus lassen sich Erhaltungszustand, anatomische Besonderheiten und Veränderungen des Holzes erfassen. Auch quantitative Merkmale wie Jahrringbreiten und Jahrringanzahl sowie beispielsweise der Mindestdurchmesser des ursprünglich verkohlten Holzes können untersucht werden.

Weiterführende dendroanthrakologische Analysen ermöglichen zusätzliche Aussagen zur Paläoumwelt, zur Holz- und Ressourcennutzung sowie zu Formen der Waldnutzung und Waldwirtschaft. Gleichzeitig können sie Hinweise auf den Zustand, die Wachstumsbedingungen und die Beschaffenheit des Holzes vor seiner Verkohlung liefern.

Dendroökologie

Die Dendroökologie untersucht Jahrringe und weitere holzanatomische Merkmale von Bäumen im Zusammenhang mit Umwelt- und Klimabedingungen. Da das Wachstum von Bäumen unmittelbar auf äußere Einflussfaktoren reagiert, können Jahrringbreiten, Wachstumsstrukturen und anatomische Veränderungen wertvolle Informationen über vergangene Lebens- und Umweltbedingungen liefern.

Dendroökologische Analysen ermöglichen unter anderem Aussagen zu Klima- und Umweltveränderungen, Trockenstress und Extremereignissen sowie zur Entwicklung und Dynamik von Wäldern. Darüber hinaus lassen sich individuelle Wachstumsmuster erfassen und Reaktionen von Bäumen auf natürliche wie auch anthropogene Veränderungen nachvollziehen.

In Kombination mit weiteren naturwissenschaftlichen und archäologischen Methoden trägt die Dendroökologie zu einer differenzierten Rekonstruktion vergangener Umweltbedingungen bei und liefert wichtige Erkenntnisse zur Landschafts-, Wald- und Klimageschichte.

Ein Schwerpunkt des Labors für Dendroarchäologie liegt hier auf dem Neolithic slash-and-burn-Langzeitprojekt Forchtenberg.