Dendrochronologie
Die Palette der Untersuchungsobjekte reicht von subfossilen, archäologischen und bauhistorischen Hölzern bis hin zu Kunstgegenständen, Möbeln oder auch Musikinstrumenten.
Durch ihre sehr präzisen, jahrgenauen Aussagen hat sich die Methode in den letzten Jahrzehnten als die exakteste Methode zur Altersbestimmung von Holz in Ur- und Frühgeschichte, Baudenkmalpflege, kunsthistorischer Forschung und Geowissenschaften etabliert und erlaubt unter idealen Bedingungen lückenlose Rückblicke bis zur letzten Eiszeit.
Anwendung
Generell kommen Hölzer mit deutlicher Abgrenzung des jährlichen Holzzuwachses als Jahrring in Frage, unabhängig ob es sich um feuchtes, trockenes oder verkohltes Holz handelt. Auch der Erhaltungszustand ist irrelevant, solang das Jahrringmuster deutlich dargestellt werden kann. Die besten Aussichten für eine erfolgreiche Altersansprache hat regelmäßig gewachsenes, d.h. möglichst ast- und verletzungsfreies Stammholz. Am Anfang jeder Analyse steht die Bestimmung der Holzart. Diese ist von wesentlicher Bedeutung, entscheidet die Verfügbarkeit entsprechender Jahrringkalender für die vorliegende Art und für die Region doch ganz wesentlich über den Datierungserfolg. Für Eiche etwa liegen in der Regel die am besten ausgebauten Chronologien vor, da sie das am meisten bevorzugte Bau- und Nutzholz bis in die Neuzeit war. Nach und nach konnten auch für verschiedene Nadelhölzer (Tanne, Kiefer, Fichte) für die letzten 1000 Jahre und partiell für vorgeschichtliche Zeitabschnitte Chronologien erarbeitet werden. Aber auch für Buchen, Eschen, Erlen sowie Pappeln und Ulmen (besonders bei gleichzeitigem Auftreten mit Eiche) liegen einzelne regionale Chronologien vor. Einige zerstreutporige Laubhölzer wie etwa Weide oder Linde eignen sich hauptsächlich wegen ihrer seltenen Verwendung nicht für den Aufbau von Vergleichsreihen.
Nach Bestimmung der Holzart erfolgt die Präparation einer geeigneten Messstrecke und anschließend die Erfassung der Jahrringbreiten mit einer Genauigkeit von 1/100 mm auf einer speziellen Messanlage. Bei besonders wertvollen Gegenständen (z. B. Gemälden, Skulpturen oder Musikinstrumenten) können die Ringe auch anhand von Computertomographien, Röntgenaufnahmen, Fotografien, Abdrücken oder an direkt einsehbaren Flächen zerstörungsfrei gemessen werden. Das sich ergebende Jahrringmuster wird abschließend mit den bereits erstellten Referenzreihen (Chronologien) für die entsprechende Holzart und kleinklimatische Region sowohl statistisch (mittels spezieller Auswerteprogramme) als auch optisch abgeglichen. Die entsprechende zeitliche Einordnung erlaubt (bei Vorhandensein des letzten Ringes unter der Rinde) letztendlich die jahrgenaue Angabe des Sterbe- oder Fälldatums eines Baumes – unter besonders günstigen Voraussetzungen sogar bis hin zu einer Angabe der Jahreszeit.
Grundlagen
Die Dendrochronologie beruht auf der Auswertung vermessener Jahrringmuster (also der Abfolge von schmalen und dickeren Ringen) von Bäumen. Diese sind charakteristisch für den Zeitraum, in welchem der Baum gelebt hat. Gleichzeitig gewachsene Bäume aus derselben Region haben ähnliche Wuchsmuster, da sie die gleichen Informationen über Wetter und Klima sowie über weitere, das Wachstum stark beeinflussende Faktoren beinhalten. Kann beim Vergleich der Kurven ihre relative (synchrone) Lage zueinander bestimmt werden, werden aus ihnen Vergleichsreihen oder Chronologien erstellt. Wenn sich Messkurven einander an ihren Enden überlappen, verlängern sich die Chronologien in die jeweilige Richtung. Durch dieses Überlappungsverfahren werden Jahrringkalender für verschiedene Holzarten und klimatische Regionen, ausgehend von lebenden Bäumen bis in weit zurückreichende Zeiten (z.T. bis etwa 12500 Jahre vor heute), erstellt.
Bedingt durch ihren hohen Informationsgehalt sind die Hölzer und die daraus resultierenden Chronologien ausgezeichnete paläoklimatologische und ökologische Archive mit sehr präziser zeitlicher Auflösung, die in immer stärkerem Maße zur Rekonstruktion vergangener Klima- und Umweltbedingungen herangezogen werden. Und sie bilden das unverzichtbare Fundament der Dendrochronologie. Ohne solche Vergleichsreihen ist keine jahrringanalytische Altersbestimmung möglich und ein entsprechend großer Aufwand für deren Aufbau ist die Grundvoraussetzung für präzise Arbeit – von der Sammlung der Hölzer über die Sichtung, die fotografische Dokumentation, die Inventarisierung, die Aufbereitung und Auswertung bis hin zur Katalogisierung und Übertragung der Informationen in Datenbanken. Erst nachdem diese umfangreiche Basis geschaffen wurde, können die eigentlichen Analysen und Auswertungen stattfinden, die vordergründig vergleichsweise knapp und simpel erscheinen mögen. Wie beim Baum selbst ist allerdings die Wurzel darunter von entscheidender Bedeutung.
Grenzen
Von den Grenzen abgesehen, welche die Verfügbarkeit von Chronologien für die untersuchte Holzart und die Region zwangsläufig setzen, spielt auch die Probenbeschaffenheit eine wichtige Rolle. So sind bspw. kleine Äste und Wurzelholz sehr problembehaftet und in der Regel nicht datierbar. Gleiches gilt für stark abgebautes Material, etwa durch Witterung, Lagerung im Boden, Insektenfraß und/oder Pilz- und Schädlingsbefall, wobei es letzten Endes stets die verfügbare Ringanzahl ist, welche entscheidet.
Probenbeschaffenheit
Grundsätzlich ist für eine Datierung die verfügbare Ringanzahl entscheidend. Diese sollte bei Einzelstücken mindestens 50 betragen, und bei komplexen Befunden empfiehlt sich eine Probenanzahl von minimal 4–5 Stücken pro Zusammenhang, da nicht jedes Stück ein Datum erbringt. Ein Komplex mehrerer Hölzer erhöht hingegen die Wahrscheinlichkeit, dass auch ringarme Exemplare an zeitgleichen Stücken mit großer Ringanzahl letztlich synchronisiert werden können. Eine größere Anzahl an Hölzern untermauert Entwicklungsabläufe innerhalb bestimmter Konstruktionen bzw. Zusammenhänge stichhaltiger als eine einzelne Probe. Unter solchen Umständen liefert die Dendrochronologie aber nicht nur äußerst präzise Ergebnisse, sie kann auch zur Verfeinerung vorhandener analytischer Methoden dienen, etwa bei der Radiokarbondatierung zur präziseren Auflösung problematischer Abschnitte der Kalibrationskurve oder zur Analyse stabiler Isotope für die Bestimmung des Ursprungs von Holzartefakten (Dendroprovenancing).