Dinosaurier im Röntgenstrahl

Dinosaurier faszinieren jung und alt. Demnächst startet Jurassic Park III, schon der dritte Teil des Auferstehungsepos der legendären Erdbewohner. Auch die Saurierforschung wartet mit einem spektakulären Fund auf: Ein in der Region Eichstätt entdecktes, etwa 151 Millionen Jahre altes Dinosaurier-Skelett konnte mit Hilfe von Röntgen-Computertomographie teilweise sichtbar gemacht und genau lokalisiert werden.

Eine Steinplatte röntgen? Wer kommt denn auf so eine Idee? Die Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS beispielsweise und ihre Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP. Der Grund: Anfang Juli stellte der freie Fernsehjournalist und Redakteur Herbert Bieber, der den Fund des Sauriers verfilmen wollte, den Kontakt zum Entwicklungszentrum für Röntgentechnik EZRT her. In der gemeinsamen Abteilung der beiden Fraunhofer-Institute wurde dann das Stück Solnhofener Plattenkalk aus der Nähe von Eichstätt ins Visier genommen. In der von außen unscheinbaren Steinplatte entdeckten sie die von den Paläontologen vermuteten Überreste eines seltenen Landsauriers. »Für Paläontologen ist diese Untersuchung eine Sensation«, berichtet Dr. Randolf Hanke, Leiter des EZRT. »Zum einen stammt das Skelett von einer bisher unbekannten Saurierart, zum anderen macht das Röntgen die Arbeit der Präparatoren wesentlich einfacher. Sie wissen nun genau, ob in einem Stein Knochen zu finden sind und an welcher Stelle sie mit ihrer akribischen und äußerst aufwendigen Feinarbeit beginnen können.«

Röntgenstrahlen erlauben einen relativ unkomplizierten Einblick in Materialien. Mit ihrer Hilfe können Fehler entdeckt und Formen vermessen werden. Im Gegensatz zu anderen zerstörungsfrei prüfenden Verfahren, beispielsweise der Ultraschalltechnik, arbeitet die Röntgentechnik berührungslos und ist nicht auf bestimmte Materialien begrenzt. Sie kann sowohl zur Untersuchung von Metall und Kunststoff als auch von Holz eingesetzt werden. Selbst massive Steine werden durch Röntgenstrahlen durchsichtig.

Für den Blick auf das versteinerte Dinosaurier-Skelett setzten die Fraunhofer-Wissenschaftler ein besonderes Röntgenverfahren ein: die Volumen-Computertomographie CT. Bei diesem Verfahren nehmen Röntgensensoren das Objekt aus jedem Winkel auf. Dabei entstehen bis zu 1 200 Durchscheinbilder. Aus den Flächenprojektionen wird dann das Objekt rekonstruiert. »Die 3D-Computertomographie ermöglicht es, innenliegende Strukturen exakt zu vermessen und – wenn gewünscht – zu visualisieren«, erläutert Dr. Hanke. »Die schwachen Absorptionsunterschiede zwischen Fossil und Stein, die in einfachen Durchstrahlungsbildern nicht mehr sichtbar sind, lassen sich mit CT verstärken.«

Dr. Günter Viohl, Direktor des Eichstätter Jura-Museums, war zunächst skeptisch, ob die Fraunhofer-Technik Erfolg bringen würde. Er hatte das fragliche Steinstück bereits röntgentechnisch untersuchen lassen, jedoch ohne Erfolg. Deshalb schickte er zunächst einen Stein mit einem eingeschlossenen Fischskelett in die Röntgenkammer. Nachdem Dr. Hanke und seine Kollegen den Fisch innerhalb kürzester Zeit sichtbar machten, rückte der Museumsdirektor das etwa 0,5 x 0,5 Meter große und drei Zentimeter dicke Steinstück heraus, in dem er die Dinosaurierer-Überreste vermutete. Nach bereits drei Stunden waren die von der Gesteinsschicht verborgenen Knochen zu erkennen. Die Freude von Dr. Günter Viohl währte jedoch nur kurz, denn es sind nur wenige Teile des gesamten Skeletts in der Platte zu entdecken, was die Vermutung nahe legt, dass der restliche Saurier in noch nicht gefundenen Steinplatten liegt. Ein sensationeller Fund ist es allemal: Die Knochen stammen vom Jungtier einer bisher nicht bekannten Theropoden-Art. Diese zweibeinigen fleischfressenden Dinosaurier sind – so die wissenschaftliche Meinung unter Paläontologen – die Vorfahren der heutigen Vögel.

»Primäre Einsatzgebiete unserer verschiedenen Röntgentechniken sind jedoch nicht die Fossilien-Forschung«, kommentiert Dr. Hanke den Sondereinsatz. »Röntgentechnik ist viel mehr ein wichtiger Schlüssel zur Qualitätskontrolle und -verbesserung von Produkten. Wir prüfen elektronische Bauteile ebenso wie Mikrosysteme beispielsweise aus der Medizintechnik, Halbleiter, Lebensmittel oder Gussteile wie Leichtmetallräder.«

Ansprechpartner:
Dr. Randolf Hanke
Telefon: 09 11/9 70 37-0, Fax: 09 11/9 70 37-19,  hanke@iis.fhg.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schlatungen IIS
Entwicklungszentrum für Röntgentechnik EZRT
Dr.-Mack-Straße 81
90762 Nürnberg