Mineralogie: Ein Lexikon aus Edelsteinen

Hier wird nicht geschätzt und nicht bewertet: Im Staatlichen Edelsteininstitut identifizieren Wissenschaftler seit 1954 natürliche und künstlich hergestellte Edelsteine.

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Ein Topas aus Brasilien thront in der Edelsteinsammlung. Die Steine dienen als Vergleich, wenn nicht klar ist, um welches Material es sich bei einem Fund handelt. – (c) Voithofer Valerie

Als Kind schickten sie ihre Eltern zum Spielen in den Regen. Dann glänzten die feuchten Kieselsteine vor der Türe in vielen bunten Farben. Die schönsten durfte sie mitbringen und behalten. Heute wacht sie über viele Schätze: Seit 2007 leitet Vera Hammer das Staatliche Edelsteininstitut am Naturhistorischen Museum Wien (NHM). Als Teil der Mineraliensammlung gibt es dort einen eigenen Saal voller Edelsteine: zu Schmuck, meist Ringen, verarbeitet oder in natürlicher Form.

Die Sammlung geht auf Franz Stephan von Lothringen zurück. Der Mann Maria Theresias sammelte Mineralien und Konchylien, das sind Muscheln und Schnecken, und experimentierte auch selbst: Mit einem Sonnenspiegel soll er versucht haben, mehrere kleine Diamanten zu einem großen zusammen zu schweißen. So zeigte er zwar die Brennbarkeit des Materials, aber der Versuch misslang. Die verkohlten Steinchen werden bis heute im NHM verwahrt.

Gegründet wurde das Staatliche Edelsteininstitut 1954 als Anlaufstelle für Materialprüfungen und Zertifikate. „Zu uns kommen etwa Polizei und Zoll, wenn sie Materialgutachten brauchen“, sagt Hammer. Dabei geht es nicht darum, den Wert von Steinen zu schätzen: „Das ist ein anderer Beruf.“ Die Arbeit der Mineralogin beginnt, wo andere nicht mehr weiterwissen: Sie findet heraus, um welches Material es sich überhaupt handelt. Die Edelsteinsammlung dient ihr dabei als großes Lexikon. Sie vergleicht den zunächst noch unbekannten Fund mit den Steinen vor Ort.

 

Forschung hinter den Kulissen

Hinter den Kulissen der Schauräume findet die eigentliche Forschungsarbeit statt. Dort stehen Mikroskope und auch ein Röntgendiffraktometer für genauere Analysen. „Anders als sonst in den Naturwissenschaften können wir keine Proben nehmen. Das würde den Edelstein zerstören“, sagt Hammer. Also nutzt man etwa die Beugungsphänomene von Röntgenlicht. Ähnlich wie das sichtbare Licht mit einem Spiegel tritt es in Wechselwirkung mit den Kristallen des Minerals und ihrer Struktur. Die Forscher messen die Winkel des gebeugten Röntgenlichts. „Das ist für kristalline Substanzen wie ein Fingerabdruck.“

Derzeit untersucht Hammer verschiedene Objekte aus Jade. Ist der Stein echt, oder handelt es sich etwa um eingefärbten Quarz? Oder grünen Serpentin? Die Ergebnisse der Röntgenmessungen werden in einem nächsten Schritt mit einer digitalen Datenbank abgeglichen, die ständig erweitert wird. Denn jedes Jahr werden weltweit zwischen 30 und 50 neue Mineralien gefunden.

Auch private Schatzsucher holen immer wieder die Expertise der Forscherin ein. Dabei gibt es aber auch oft Enttäuschungen: Schon mancher Rubin oder Saphir erwies sich nach der Analyse als einfacher Quarzkieselstein. „Es ist eben nicht alles Gold, was glänzt. Das sind oft zwar sehr schöne Steine, aber eben nur Launen der Natur“, so Hammer. Denn nur die wenigsten Mineralien gelten auch als Edelsteine. Dazu brauche es eine gewisse Härte und Schönheit. Kriterium sei aber auch, dass die Steine auf dem Markt zu haben sind.

 

Smaragde aus dem Habachtal

Auch in Österreich gibt es Edelsteine. Ein Ölbild, das mitten in der Sammlung hängt, zeigt das Salzburger Habachtal. Denn wo einst schon die Römer nach Bergkristallen suchten, ist bis heute eine Smaragdmine in Betrieb. Etwas weniger berühmt ist das benachbarte Untersulzbachtal mit dem flaschengrünen Epidot. „Wer will sich schon einen Stein um den Hals hängen, der aussieht wie eine Bierflasche“, scherzt Hammer.

Aber auch immer mehr synthetisch, also künstlich im Labor hergestellte Steine kommen auf den Markt. Die Natur dient als Vorbild, die Steine würden jedoch mit bestimmten Elementen „gedopt“, so Hammer. Materialwissenschaftlich sei das Hochtechnologie: Die superreinen Materialien haben perfekte Eigenschaften, wie sie etwa auch die Halbleiterindustrie nutzt.

Ob natürlich oder künstlich hergestellt: Reichen die eigenen Methoden für die Bestimmung nicht aus, kooperiert Hammer mit Unis und Forschungseinrichtungen. Gemeinsam mit Wissenschaftlern des Schweizer Paul-Scherrer-Instituts und des Materials Center Leoben, einem von Wissenschafts- und Technologieministerium geförderten Kompetenzzentrum, untersucht sie etwa den Aufbau verschiedener Perlen. „Heute sind 99 Prozent gezüchtete Kulturperlen, nur sehr wenige sind natürlich gewachsene Orientperlen.“ Deren Echtheit zu bestimmen sei trickreich. Die Forscher durchleuchten die Perlen dazu im Nanobereich und schneiden sie optisch in kleine Schichten.

Aktuell befasst sich Hammer mit Schmuckstücken aus der Zeit der Völkerwanderung. „Es ist faszinierend, welch präzise Schliffe Granaten bereits im 5. und 6. Jahrhundert n. Chr. hatten“, sagt sie. Die dunkelroten Mineralien wurden in hauchdünne kreisrunde Plättchen geschnitten. Unterlegt mit einer gemusterten Goldfolie leuchten im Licht zarte Muster durch. Man müsse die historische Entwicklung der Menschen weit höher einschätzen, was die Fingerfertigkeit betrifft, ist sie überzeugt.

Schon als Kind wollte Hammer verstehen, warum Steine unterschiedliche Farben haben. Eine Frage, die ihr auch ihr Vater, ein Chemiker, nicht beantworten konnte. Erklärungen fand sie schließlich im Studium. Doch bereits im Gymnasium war für sie die Berufswahl klar. Als der Lehrer einmal nach Berufsvorstellungen fragte, meldeten sich nur zwei Mädchen. Hammers Freundin wollte Restauratorin werden, sie selbst Mineralogin. Beide setzten ihren Wunsch in die Tat um. Und so leitet Hammer heute die gesamte Mineraliensammlung des NHM inklusive des Staatlichen Edelsteininstituts.

 

Ein Rucksack voller Steine

Im Privatleben verstärkte ihre Sammelleidenschaft stets ihr Interesse. Als sie mit neun Jahren im Sommerlager Calcitkristalle sammelte, war ihr Rucksack am Ende so schwer, dass der Busfahrer sich weigerte, ihn hinauszuheben. Also schleppte das damals schmächtige Mädchen seine Schätze selbst aus dem Fahrzeug. Einzelne hat sie bis heute aufgehoben.

Zur Person

Vera Hammer ist seit 1992 Kuratorin der Mineralien- und Edelsteinsammlung am NHM Wien. Seit 2007 ist sie zudem für die Mineralien- und Edelsteinsammlung verantwortlich und leitet das Staatliche Edelsteininstitut. Sie studierte Mineralogie und Kristallografie und war wissenschaftlich an der Uni Wien und am Arsenal tätig.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 01.08.2015)

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