¹⁴C ist die Lösung

Das Element Kohlenstoff kommt in drei verschiedenen Isotopen vor. Während ¹²C und ¹³C stabil sind, zerfällt ¹⁴C mit einer bekannten Rate und kann daher zur Altersbestimmung herangezogen werden. Die Zerfallsrate des ¹⁴C ist bekannt und sobald Material, das Kohlenstoff enthält (z.B. durch Ernte einer Pflanze oder das Erlegen eines Tieres) vom Kohlenstoffaustausch mit der Umwelt abgeschnitten wird, nimmt die Menge des Kohlenstoffisotops ¹⁴C kontinuierlich ab. Nach 5.730 Jahren liegt genau die Hälfte an ¹⁴C im Probenmaterial vor, nach weiteren 5.730 Jahren ein Viertel und so weiter. Dadurch ist eine Altersbestimmung bis ca. 50.000 Jahre vor heute möglich.

Da ¹⁴C in sehr vielen Materialien enthalten ist, können diese auch alle datiert werden, von Pflanzen, über Holz, Holzkohle, Knochen, Haut und Haaren bis hin zu Produkten wie Papier, Stoff, Leder oder Leinwände. Gleiches gilt aber auch für Karbonate wie zum Beispiel Muscheln, Tropfsteine oder Karbonate im Grundwasser, in Ozeanen, Flüssen oder Seen.

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft sind die großen Zukunftsthemen unserer Zeit

Methoden, die in der Archäometrie Anwendung finden, können ebenso zur Untersuchung von so genannten biobasierenden Materialien verwendet werden. Die hauptsächliche Fragestellung richtet sich hier nicht nach dem Alter, sondern nach der Art der Kohlenstoffquelle aus der zum Beispiel ein Treibstoff, Öl oder Kunststoff hergestellt wurde – biogen oder petrochemisch (aus Erdgas oder Erdöl). Diese Produkte oder Materialien können aus petrochemischen oder natürlichen Ausgangsstoffen oder einer Mischung daraus hergestellt sein.

Produkte werden als „biogen“ bezeichnet, wenn deren Ausgangsstoffe aus natürlichen bzw. erneuerbaren Quellen, wie zum Beispiel Pflanzenölen und Bio-Methanol, stammen. Mit Hilfe der ¹⁴C-Methode kann man biogenes von petrochemisches Material und deren Mischungen unterscheiden.

Rein petrochemisches Material besitzt aufgrund seines Alters (das Alter des Erdöls aus dem das Ausgangsmaterial stammt von mehreren Millionen Jahren) Kohlenstoff, der kein ¹⁴C beinhaltet. Rein biogenes Material besitzt die ¹⁴C-Kohlenstoffsignatur des entsprechenden Wachstumsjahres der entsprechenden Pflanze.

Die Analysen im ^14C-Labor des CEZA werden nach den Standardtestverfahren ASTM-D6866 bzw. EN-16640 durchgeführt.