Diskussionspapier. Anforderungen, Übertragungswege und Prüfungen

Eben van Tonder und Christa van Tonder-Berger. 12. Oktober 2026

Zusammenfassung

Diese Arbeit ist eine Fortsetzung von Ebens grundlegender Arbeit Der Ursprung der Traditionen des gesalzenen Schweinefleisches. Hallstatt, die bronzezeitliche Schweinefleischindustrie und die Entstehung der europäischen Pökeltradition [1]. Ebens frühere Arbeiten verfolgten die Verwendung von Harn in der Antike und seinen Wert als Pökelmittel. Die Menschen der Antike schätzten Körperausscheidungen und erprobten sie. Strabon [2] (etwa 64 v. Chr. bis 24 n. Chr.) berichtete, dass die Kantabrer Harn in Zisternen lagerten, Plinius der Ältere [3] widmete in seiner Naturalis historia (77 n. Chr.) Heilmitteln aus Harn und Speichel eigene Kapitel, und die Korjaken auf Kamtschatka sammelten und tranken den Harn von Menschen, die vom Fliegenpilz berauscht waren [4]. Die unmittelbare Verwendung von Harn ist eine einfache mögliche Vorstufe der Verwendung von Salpetererde, der nitrathaltigen Erde, die die Salpetersieder Europas vom 14. bis zum 19. Jahrhundert aus Ställen und Häusern gruben. In Hallstatt wurde das Fleisch im Haselgebirge gepökelt, dem salzhaltigen Ton des Bergwerks. Wir prüfen, ob Nitrat aus harngetränkter Erde des Hochtals zusammen mit diesem Salzton in die Pökelbecken gelangte.

Eine Nitratpökelung umfasst zwei bakterielle Stufen. Zuerst bilden nitrifizierende Bakterien Nitrat aus dem Stickstoff von Harn, Dung und Abfall, wofür sie Sauerstoff und wenig Salz brauchen. Danach reduzieren Staphylokokken das Nitrat im Fleisch zu Nitrit. Ihre Nitratatmung wird bei Sauerstoffmangel induziert und begünstigt, und sie vertragen starkes Salz. Beide Stufen können unter denselben stark salzhaltigen und sauerstoffarmen Bedingungen nicht gleichzeitig effizient ablaufen. Der Gesamtstickstoff im Harn eines Menschen aus 5 bis 14 Tagen entspricht dem Stickstoff des Nitrats, das ein Becken für eine annehmbare Pökelfarbe braucht, was jedoch keine effiziente Umwandlung in Nitrat bedeutet. Die Grenzen liegen bei Nitrifikation, Salz, Belüftung, Schutz vor Regen und Zeit.

Stickstoffquelle, Ort der Nitrifikation und Übertragungsmittel müssen nicht dasselbe gewesen sein. Ein Stallboden sammelt Stickstoff, ein Haufen seines Ausmists kann nitrifizieren, und aus diesem Haufen ausgelaugtes Wasser kann das Nitrat ins Becken bringen. Wir gehen davon aus, dass der Ton der Becken in den Becken blieb, und untersuchen vor allem eine örtliche Quelle, weil menschliche Abfälle und die Abfälle von Haustieren im Hochtal solche Erde liefern konnten. Material von außerhalb Hallstatts, etwa gehandelter Salmiak, lässt sich nicht ausschließen. Verglichen werden drei Übertragungswege, nämlich direkt zugegebene Salpetererde, ein wässriger Auszug daraus und ein unbeabsichtigter Eintrag über Salz, Böden, Wände, Lagerung oder Wasser. Eine geologische Quelle, Nitrat im Haselgebirge selbst, ist nicht ausgeschlossen und muss zuerst geprüft werden. Es würde sehr wenig genügen. Nur zur Veranschaulichung: Lagen 5 bis 10 Tonnen Salzton am Fleisch eines Beckens, so würden etwa 26 bis 134 mg Nitrat pro kg das heutige Nitratäquivalent einer annehmbaren Pökelfarbe liefern. Gesucht wird daher Nitrat in dieser Spurenmenge und nicht sichtbarer Salpeter. Am Ende des Papiers stehen die Messungen, die den Vorschlag prüfen würden.

Abbildung 1. Der vorgeschlagene Weg vom Harn zum Pökelfarbstoff in Hallstatt

Einleitung

Die Hallstätter Schweinefleischindustrie der Bronzezeit und ihr Platz in der Entstehung der europäischen Pökeltradition werden in Ebens grundlegender Arbeit The Origin of Salted Pork Traditions. Hallstatt, the Bronze Age Pork Industry and the Formation of the European Curing Tradition [1] behandelt. Die vorliegende Arbeit ist eine Fortsetzung dieser Arbeit und untersucht einen Teil des Themas genauer, nämlich die Quelle des Nitrats, das die Hallstätter Pökelung gefärbt haben könnte.

In früheren Artikeln auf EarthwormExpress hat Eben dargelegt, dass Harn ein wirksames Pökelmittel gewesen wäre [5, 6, 7]. Sein Harnstoff liefert Ammoniak, Bakterien wandeln das Ammoniak in Nitrit und Nitrat um, und aus Nitrat entsteht das Stickstoffmonoxid des Pökelfarbstoffs. Im Jahr 2025 schlugen wir [8] vor, dass den Hallstätter Becken kleine Mengen Harn zugesetzt wurden. In The Hallstatt Curing Method [9] und in Meat Preservation in Clay with Ammonia, Saliva and Lime [10], gemeinsam mit Carys Brynwyn verfasst, untersuchte Eben das Ammoniak, das Fleisch unter Salzton freisetzt. Seine Versuche zu diesem Weg endeten mit verdorbenem Fleisch, bevor sich nennenswert Ammoniak gebildet hatte. Über das Ergebnis berichtete er im Artikel über Hallstatt und das 1074 gegründete Benediktinerstift Admont [11].

Als Stickstoffspeicher für die Pökelung ist Harn jedoch schlecht geeignet. Bakterien hydrolysieren seinen Harnstoff, die Flüssigkeit erreicht einen pH-Wert von etwa 9 [12], und ein großer Teil des Stickstoffs entweicht als Ammoniak. Abell und Kollegen [13] rechneten in ihrem Modell der Harnsalze mit einem Verlust von etwa 45 Prozent. Wo Menschen den Stickstoff des Harns brauchten, holten sie ihn deshalb aus dem Boden. Biringuccio (1540) nannte die Erde von Ställen und alten Aborten, Ercker (1580) die Erde alter Schafpferche [14]. Wiesenthal (1776) [15] zählte die Lehmböden von Ställen, Kellern und Schuppen auf, in denen sich Vieh aufhielt, und die herzoglichen Ordnungen Württembergs von 1554 bis 1747 regelten das Graben in Scheunen, Ställen und Tennen [16]. Ein solcher Boden sammelte den Harn ohne Arbeit, und Bakterien wandelten dessen Stickstoff über Jahre in Nitrat um, das anders als Ammoniak nicht flüchtig ist, aber später durch Auswaschung oder Denitrifikation verloren gehen kann.

Landwirtschaftliche Quellen des 18. und 19. Jahrhunderts, die Eben in A Newspaper’s Record and Old Chemistry Textbooks References on Use of Urine and Dung in Antiquity [17] zusammengetragen habe, beschreiben Ton und Erde, die absichtlich mit Harn aufbereitet wurden. Der New England Farmer vom 3. Januar 1838 berichtete, dass man in Schweden Harn in Bottichen mit Ton mischte und mindestens zwölf Monate stehen ließ [17]. Der Hillsborough Recorder vom 1. August 1844 empfahl, das Ammoniak des Harns mit Gips, Kalk oder Asche zu binden, und der Philadelphia Inquirer vom 12. März 1791 beschrieb eine Schweinesuhle aus Lehm, in der Harn und Dung zu Dünger wurden [17]. Ihre Anwendung am Fleisch ist unsere Hypothese.

In Hallstatt wurde in Ton gepökelt. Die Becken waren bei ihrer Freilegung mit Salzton gefüllt, und Barth [18] schloss, dass die Pökler das ungereinigte Kleinsalz des Bergwerks verwendeten. Das Naturhistorische Museum Wien [19] bezeichnet das Material als Haselgebirge, ein natürliches Gemenge aus Salz, Ton und Anhydrit, und vermerkt, dass der Speck davon einen kräftigen Geschmack annahm. Untersucht wird hier die Möglichkeit, dass ein zweites Material, mit dem Stickstoff des Harns angereicherte Erde oder angereicherter Ton, in den Becken mit dem Salzton verbunden wurde. Die Chemie setzt dafür eine Bedingung. Da der Stickstoff des Harns nur bei wenig Salz und Luftzutritt zu Nitrat wird, konnte die Harnerde auf einem Boden, in einem Abort, in einer Wand oder in einem Misthaufen im Hochtal reifen.

In diesem Papier bezeichnet das Wort Pökelung die Chemie der Pökelfarbe und des Nitrits. Salz, Wasserverlust, Kälte und Reifung konservierten das Hallstätter Fleisch und setzen kein Nitrat voraus. Der Schutz, den Nitrit gegen Botulismus und andere Bakterien hinzufügt, wird im Abschnitt über die Farbe als Zeichen sicheren Fleisches behandelt.

Verwendete frühere Artikel

Tabelle 1 führt die früheren Artikel auf EarthwormExpress auf, die in diesem Papier verwendet werden, mit den dort zitierten Quellen. Aussagen, die auf Ebens eigener Vermutung beruhen, sind gekennzeichnet.

Tabelle 1. Frühere Artikel auf EarthwormExpress, die in diesem Papier verwendet werden

Artikel	Beitrag, mit den dort zitierten Quellen
Saltpeter. A Concise History and the Discovery of Dr. Ed Polenske [20]	Polenske (1891) [21] fand, dass Mikroorganismen die Salpetersäure einer Pökellake zu salpetriger Säure und Ammoniak reduzierten. Lemery (1717) schrieb, dass Salpeter langsam im oberen Teil des Bodens entsteht und organischen Ursprungs ist, nach Aulie (1970)
Salt, 7000 Years of Meat Curing [22]	Binkerd und Kolari [23] schrieben, dass Wüstensalze Nitrate als Verunreinigung enthielten und dass Fleisch zuerst in salzigen Wüsten und Küstengebieten haltbar gemacht wurde
And Then the Mummies Spoke [24]	Die offene Frage, wie leicht sich Nitratsalze aus Pferchen und Tierunterkünften gewinnen ließen
Kapitel 05.01 [25] und Kapitel 12.04 [26] von Bacon & the Art of Living	Cato beschrieb um 160 v. Chr. das Pökeln von Schinken mit Salz allein. Um 1750 war Salpeter in Pökelmischungen in ganz Europa üblich, nach Keeton und Kollegen (2009)
Kapitel 12.06.2 von Bacon & the Art of Living [7]	Ammoniak aus Harn als Pökelmittel
Kapitel 12.07.1 [27] und The Nitrogen Cycle and Meat Curing [28]	Der Stickstoffkreislauf, Polenske (1891) [21], Lehmann (1899), Maassen und Hoagland (1908)
A Newspaper’s Record and Old Chemistry Textbooks References on Use of Urine and Dung in Antiquity [17]	Harn mit Ton gemischt und gereift in Schweden und China [17]. Harn mit Gips, Kalk oder Asche gebunden [17]. Abgestandener Harn in Viehheilmitteln von 1749
Re-evaluation of the Discovery of Nitrate and Nitrite Curing [5]	Die These, dass Harn und Dung vor Salpeter und Salmiak gezielt bewirtschaftet und beim Pökeln verwendet wurden. Vermutung
Chemistry and Biochemistry of Fertilizer Production [29]	Das Salpeterbeet, das umgesetzt wird, damit es aerob bleibt. Ercker (1580)
The Hallstatt Curing Method [9], Meat Preservation in Clay with Ammonia, Saliva and Lime [10], The Hallstatt Meat Curing Method. An Update [8] und Urine in Meat Curing [6]	Die vorgeschlagenen Wege in den Hallstätter Becken und der Vorschlag, dass Harn zugesetzt wurde. Vermutung, in diesem Papier geprüft

Vom reinen Harn zur Salpetererde

Antike Autoren berichten von vielen Verwendungen der Körperausscheidungen. Strabon [2], der um die Zeitenwende schrieb, berichtete, dass die Kantabrer und ihre Nachbarn mit Harn badeten, den sie in Zisternen altern ließen, und sich damit die Zähne putzten (Geographika 3.4.16). Plinius der Ältere [3] widmete im 28. Buch seiner 77 n. Chr. vollendeten Naturalis historia eigene Kapitel den Eigenschaften des menschlichen Speichels, den Heilmitteln aus Harn, den aus dem Harn abgelesenen Zeichen der Gesundheit und den Heilmitteln aus dem Speichel von Frauen (Kapitel 7, 18, 19 und 22 in der Übersetzung von Bostock und Riley). Sueton [30], der im frühen 2. Jahrhundert n. Chr. schrieb, berichtet, dass Vespasian, Kaiser von 69 bis 79 n. Chr., den Harn der öffentlichen Latrinen besteuerte und den Einwand seines Sohnes Titus mit der Bemerkung beantwortete, die Münze stamme aus Harn und rieche dennoch nicht (Vespasian 23.3).

Harn wurde auch gesammelt, weil man beobachtet hatte, was in ihn überging. Krascheninnikow, dessen Beschreibung Kamtschatkas 1755 auf Russisch und 1764 in der englischen Übersetzung von Grieve erschien, schrieb, dass die Korjaken einem vom Fliegenpilz, Amanita muscaria, Berauschten nicht erlaubten, sein Wasser auf den Boden zu lassen [4]. Sie gaben ihm ein Gefäß, um seinen Harn aufzufangen, und tranken ihn, mit derselben Wirkung wie der Pilz selbst [4]. Bourke (1891) [4] zitiert die Stelle nach den Seiten 207 bis 209 der Übersetzung. Er schreibt außerdem Steller, der in den 1740er Jahren auf Kamtschatka arbeitete, die Beobachtung zu, dass der Harn bis zum vierten und fünften Mann wirksam blieb, und Jochelson, der 1900 und 1901 bei den Korjaken arbeitete, schrieb, dass der Harn von Menschen, die vom Fliegenpilz berauscht sind, nicht verschwendet wird [31]. Eben hat den Brauch in The Ancient Use of Urine as a Filter for Amanita Muscaria Consumption [32] behandelt. Er setzte voraus, dass man das Wiederauftreten der Pilzwirkung im Harn bemerkte und diesen Harn absichtlich sammelte.

Auch Rentierhirten bewirtschaften menschlichen Harn für ihre Tiere. Bei den Tozhu im südlichen Sibirien urinieren die Männer nahe am Haus, manchmal in ein eigens für die Rentiere gebautes Urinal, in dem der Harn gefriert und für die Tiere zum Lecken erhalten bleibt, und die Rentiere sammeln sich um einen Mann, der im Begriff ist zu urinieren [33]. Donahoe (2004), zitiert bei Stépanoff [33], berichtet, dass die Tozhu-Hirten ihren Harn gezielt an bevorzugte Tiere oder an jene geben, die ihn am meisten zu brauchen scheinen. Dieselben Hirten geben Salz, damit die Rentiere ins Lager zurückkehren, und Stépanoff [33] beschreibt den Harn als ein Mittel, das die Bindung zwischen Rentieren und Menschen festigt. Dem Speichel galt dieselbe Aufmerksamkeit, und Ebens Arbeit mit Carys Brynwyn über die Konservierung von Fleisch in Ton mit Ammoniak, Speichel und Kalk [10] untersucht seine Rolle beim Pökeln.

Reiner Harn, frisch oder gelagert, erfordert weniger Technik als Salpetererde und könnte vor ihr verwendet worden sein. Unmittelbar aufgetragen liefert er wenig Nitrat, weil sein Harnstoff zu Ammoniak wird, und in starkem Salz bleibt sein Stickstoff überwiegend Ammonium. Ebens Versuch mit Ammoniumchlorid ergab eine rote Farbe auf einem noch ungeklärten Weg (Wege ohne Nitrat). Wer über Generationen Harn auf Böden, Haufen und Ton goss, konnte beobachten, dass die getränkte Erde stärker wirkte als der Harn selbst. Salpetererde war vom 14. bis zum 19. Jahrhundert eine wichtige vorindustrielle Nitratquelle Europas, und ihre Verwendung kann weit älter sein. Weder ein Übergang vom Harn zur Erde noch sein Zeitpunkt lassen sich beweisen, und die Abfolge ist eine Hypothese.

Nitrat, Salpetererde und Salpeter

Nitrat ist das Ion NO₃⁻ und der einzige Bestandteil dieser Materialien, den die Bakterien der Pökelung nutzen. Salpetererde ist Erde, in der Bakterien aus Harn, Dung und anderem organischem Material Nitrat gebildet haben. Salpeter ist das aus dieser Erde raffinierte Kaliumnitrat. Das historische Gegenstück der Hallstätter Quelle ist daher die Salpetererde und nicht der Salpeter.

Die Salze der Salpetererde

Ganapathi Rao und Kollegen [34] fanden im rohen indischen Salpeter die Nitrate von Calcium und Magnesium zusammen mit Kochsalz. Soentgen [35] beschreibt den Mauersalpeter europäischer Gebäude als Calciumnitrat, und Abell und Kollegen [13] wiesen im Abfall von Aşıklı Höyük Nitratin nach, also Natriumnitrat. Für das Schießpulver wandelten die Salpetersieder Calciumnitrat mit Holzasche in Kaliumnitrat um [15, 35, 36]. Eine Pökelung braucht diesen Schritt nicht, denn die Nitratreduktase wirkt auf das Nitration, gleich welches Kation es begleitet. Ercker (1580) fügte hinzu, dass fast alle solchen Erden viel Salz geben, das den Siedern Mühe machte, und Henshaw (1667) beschrieb vor der Royal Society, wie sich beim Sieden Kochsalz abschied und entfernt wurde [14]. In Salpetersiedereien abgeschiedenes Salz enthielt nach Shimizu und Kaneko [37] bis zu mehreren tausend mg Nitrat pro kg. Aus Salpetererde gewonnenes Salz trug daher Nitrat, ohne dass jemand dies beabsichtigte.

Drei Stufen einer Nitratquelle

Zuerst bilden Bakterien das Nitrat. Danach reichert es sich in der Erde an oder wandert mit der Feuchtigkeit an eine Oberfläche, und die Salpetersieder brachen die Wände von Häusern auf, um es zu gewinnen [35]. Zuletzt konzentrieren Menschen es durch Auslaugen, Sieden und Läutern, oder sie tragen die Erde oder ihr Wasser einfach an einen anderen Ort. Die Salpeterindustrie brauchte alle drei Stufen und verfeinerte die dritte. Die Hallstätter Hypothese braucht nur die ersten beiden und eine einfache Übertragung von Erde oder Wasser in das Becken.

Erkennen ohne Chemie

Nitratsalze wandern mit der Feuchtigkeit und kristallisieren dort, wo Wasser verdunstet, sodass sich an den Wänden von Kellern, Ställen und Häusern ein weißer Ausblühbelag bildet. Im Deutschen heißt er Mauersalpeter oder, weil er Calciumnitrat ist, Kalksalpeter [35]. Thévenot (1665) [38] berichtete, dass indische Sieder die schwarze Erde verlassener Dörfer wählten, und die Bauern Württembergs wussten, was den Salpeter auf ihren Böden wachsen ließ und was ihn zerstörte [16]. Diese Beobachtungen aus dem 17. bis 19. Jahrhundert verwenden wir nur als Analogie. Menschen, die neben solchem Material lebten, konnten es mit bloßem Auge erkennen.

Auch die Hallstätter Pökler hätten nur Erfahrungswissen gebraucht, etwa dass Erde von einem bestimmten Ort röteres Fleisch ergab, dass eine weiße Kruste von einer Wand die Farbe verbesserte, dass ein über viele Durchgänge genutztes Becken besser pökelte als ein neues, oder dass Wasser von einem bestimmten Boden oder Haufen die Pökelung verbesserte. Ein rot gepökeltes Inneres neben grau gesalzenem Fleisch ist ein auffälliger Unterschied. Die Auswahl des Materials, das ihn hervorbrachte, setzte keine Kenntnis seiner Chemie voraus, und eine bewusste Nitrattechnik wird nicht vorgeschlagen.

In der schriftlichen Überlieferung steht die Pökelfarbe vor jeder Kenntnis ihrer Ursache. Cato der Ältere legte Schinken um 160 v. Chr. allein mit Salz ein, und das nitrum griechischer und römischer Autoren war Natron, ein Natriumcarbonat, und nicht Salpeter [39]. In deutschen Kochbüchern wurde Salpeter erst zwischen etwa 1600 und 1750 zu einem regelmäßigen Zusatz [40]. Polenske (1891) [21] fand, dass Nitrat in der Pökellake zu Nitrit umgewandelt wurde, und Haldane (1901) [41] bestimmte den roten Farbstoff gesalzenen Fleisches als Stickoxidhämoglobin. Pökler früherer Zeit konnten ein Salz oder eine Erde wegen ihrer Wirkung vorziehen, ohne zu wissen, dass das Nitrat den Unterschied ausmachte.

Mauersalpeter in der frühen Pökelung

Die historische Darstellung von Binkerd und Kolari [23], wie Keeton [42] (noch zu prüfen) sie zusammenfasst, besagt, dass Salpeter in China und Indien vor der christlichen Zeitrechnung für das Pökeln von Fleisch gesammelt wurde, zusammen mit Mauersalpeter, also Calciumnitrat, das nitrifizierende Bakterien an den Wänden von Höhlen und Ställen bilden. Trifft die Darstellung zu, wird der für die Hallstätter Hypothese nötige technische Schritt kleiner. Eine Gemeinschaft musste kein Kaliumnitrat herstellen. Sie konnte eine nitrathaltige Kruste oder Erde erkennen und unmittelbar auf das Fleisch geben.

Mauerausblühungen sind sichtbar, konzentriert, trocken, leicht abzuschaben und vor Regen geschützt. Über sie könnte die Wirkung daher zuerst bemerkt worden sein, während Bodenerde und ihr wässriger Auszug als größere Quellen folgten. Eine Mauerkruste fällt leicht auf, ist aber gering an Menge, während der Ausmist eines Stalles reichlich vorhanden, aber weniger auffällig ist. Eine mögliche Abfolge führt von der Mauerkruste über alte Bodenerde in größerer Menge zu einem wässrigen Auszug, der Nitrat wirksam überträgt.

Calcium und Kalkstein

Die erste Oxidation der Nitrifikation setzt Säure frei, und Udert und Kollegen [12] fanden, dass die Nitrifikation von Harn bei etwa pH 6 zum Stillstand kam, wenn die Säure nicht neutralisiert wurde. Calciumcarbonat neutralisiert diese Säure, und Calcium ist zugleich das Gegenion des sich anreichernden Nitrats. Die Salpetersieder setzten ihren Beeten Kalk zu [15, 35], und Smith [36] führt das Scheitern eines Versuchsbeetes in einer Grube auf mangelnde Belüftung und zu wenig Harn und Kalk zurück. Kidd (1814) [43] untersuchte Salpeter, der sich an Gebäudewänden in Oxford bildete, fand ihn fast immer auf Kalkstein und schloss, dass Kalk für seine natürliche Entstehung notwendig zu sein schien. Das Dachsteinmassiv über Hallstatt besteht aus Kalkstein [44]. Kalkhaltige Erde hätte die Nitratbildung begünstigt. Frischer Kalk wirkt anders. Er ist stark alkalisch und treibt Ammonium als Ammoniakgas aus, sodass er der Nitratbildung zunächst entgegenwirkt, während Kalk, der wieder Kohlendioxid aus der Luft aufgenommen hat, die Säure abpuffert. Im unten beschriebenen Versuch von Williams [45] brachte gelöschter Kalk keinen Vorteil.

Zwei Wege zum Stickstoffmonoxid

In Urine in Meat Curing [6] und The Hallstatt Curing Method [9] beschrieb Eben den Weg vom Harnstoff über Ammoniak zu Nitrit und Nitrat, den Nitrosomonas und Nitrobacter unter Sauerstoffbedarf vollziehen. In seiner Geschichte des Salpeters [20] berichtete Eben, dass Polenske [21] 1891 die Reduktion des Nitrats einer Pökellake zu Nitrit durch Mikroorganismen nachwies. Das Kapitel über den Stickstoffkreislauf in Bacon & the Art of Living [27] ergänzt Maassen, der fand, dass 85 von 109 Bakterien Nitrat reduzierten, und Hoagland, der 1908 zeigte, dass diese Reduktion für den Pökelfarbstoff notwendig ist. Beide Wege sind in Tabelle 2 verbunden. Die ersten vier Schritte sind bakteriell, die letzten drei chemische Reaktionen im Fleisch.

Tabelle 2. Der Weg vom Ammoniak und der Weg vom Salpeter zum Pökelfarbstoff

Schritt	Reaktion	Träger	Bedingung
1. Ammoniakweg	CO(NH2)2 + H2O → 2 NH3 + CO2	Bakterien mit Urease	Gelagerter Harn. Der pH-Wert steigt auf etwa 9
2. Ammoniakweg	NH3 + 1,5 O2 → NO2− + H+ + H2O	Ammoniakoxidierende Bakterien wie Nitrosomonas	Sauerstoff, wenig Salz, neutralisierte Säure
3. Ammoniakweg	NO2− + 0,5 O2 → NO3−	Nitritoxidierende Bakterien wie Nitrobacter	Sauerstoff, wenig Salz. Monate bis Jahre in der Erde
4. Salpeterweg	NO3− + 2 H+ + 2 e− → NO2− + H2O	Staphylokokken mit Nitratreduktase	Wenig Sauerstoff. Salz wird vertragen
5. Beide Wege	NO2− + H+ ⇌ HNO2	Chemie	Säure und reduzierende Vorgänge im Fleisch
6. Beide Wege	2 HNO2 ⇌ N2O3 + H2O, und N2O3 ⇌ NO + NO2	Chemie	Im Fleisch
7. Beide Wege	NO + Myoglobin → Nitrosomyoglobin	Chemie	Der rote Farbstoff des rohen Pökelfleisches

Die Schritte 2 und 3 brauchen Luft und werden durch starkes Salz stark gehemmt, während Schritt 4 bei wenig Sauerstoff am besten abläuft und Salz verträgt. Der Ammoniakweg muss daher vor der Pökelung in der Erde abgeschlossen sein, während der Salpeterweg in der Pökelung selbst abläuft. Die Schritte 5 bis 7 sind vereinfacht nach Honikel [46] dargestellt. Im Fleisch fördern neben der Säure auch reduzierende Vorgänge die Bildung von Stickstoffmonoxid aus Nitrit.

Die Anforderungen einer Nitratpökelung

Die spätbronzezeitlichen Pökelbecken im Salzbergtal oberhalb von Hallstatt datieren in das 13. bis 12. Jahrhundert v. Chr. [19]. Eine Nitratpökelung erforderte dort Nitrat, Sauerstoffmangel während der Pökelung, eine Stickstoffquelle und eine aerobe Stufe, in der dieser Stickstoff zu Nitrat wurde.

Nitrat

Bakterien reduzieren Nitrat zu Nitrit, und Nitrit reagiert mit dem Fleisch. Honikel [46] von der Bundesanstalt für Fleischforschung in Kulmbach, die heute zum Max Rubner-Institut gehört, beschrieb die übrigen Schritte als Chemie. Gøtterup und Kollegen [47] fanden, dass bei Nitrat als einzigem Pökelstoff nur Staphylokokken mit Nitratreduktase den Farbstoff bildeten. Für die Dosis wird in diesem Papier durchgehend eine Grundlage verwendet. Sindelar und Milkowski [48] kamen in einer Übersicht für die American Meat Science Association zu dem Schluss, dass 25 bis 50 mg Nitrit pro kg für eine annehmbare Pökelfarbe in den meisten Erzeugnissen wahrscheinlich ausreichen. Da 62 g Nitrat höchstens 46 g Nitrit ergeben, entspricht dies bei vollständiger Reduktion etwa 34 bis 67 mg Nitrat pro kg. Andere veröffentlichte Werte werden zum Vergleich genannt. Sindelar [49] nennt 2 bis 14 mg Nitrit pro kg als ausreichend für die Ausbildung der Pökelfarbe und 40 bis 50 mg pro kg für ihren Erhalt, was etwa 3 bis 19 und 54 bis 67 mg Nitrat pro kg entspricht. Für Salz, das mit 6 Prozent des Fleischgewichts aufgebracht wird, dient ein Bezugswert von 50 mg Nitrat pro kg Fleisch, der innerhalb des Bereichs der Grundlage liegt.

Das Nitrat muss nicht rein sein. Honikel, zitiert bei Huffman und Bryan [50], schrieb, dass Salpeter im 19. Jahrhundert als Verunreinigung des Salzes erkannt wurde, die das Fleisch rötete, und Binkerd und Kolari [23] schrieben, dass Wüstensalze Nitrate als Verunreinigung enthielten. Krause und Kollegen [51] pökelten Schinken mit Gemüsesaftpulver als einziger Nitratquelle und mit Staphylococcus carnosus.

Sauerstoffmangel

Staphylococcus carnosus reduziert im Pökelfleisch Nitrat zu Nitrit [52]. Sauerstoffmangel zusammen mit Nitrat oder Nitrit induziert seine Nitrat- und Nitritreduktase [53, 54], und der Organismus verwendet dann Nitrat anstelle von Sauerstoff [55]. Ist das Nitrat verbraucht, reduzieren die Zellen das Nitrit weiter zu Ammoniak, ein Schritt, den Nitrat hemmt [53]. Eine sauerstoffarme Pökelung mit einer Nitratreserve behält deshalb ihr Nitrit.

Staphylokokken gelangen aus dem Rohstoff, der Umgebung oder dem Salz auf das Fleisch und Staphylokokken machten nach Cordero und Zumalacarregui (2000), zitiert bei Shi und Kollegen [56], etwa 60 Prozent der Mikroflora im Salz für spanischen Schinken aus. Casaburi und Kollegen [57] fanden, dass sechs Stämme aus traditionellen Rohwürsten mit 10 bis 20 Prozent Salz und bei pH 5,0 und 5,5 wuchsen und Nitrat bei 15 bis 30 °C reduzierten. Für kältere Bedingungen verlangt die Wiltshire-Spezifikation [58] eine lebende Lake bei 1 bis 5 °C mit mehr als einer Million koloniebildender Einheiten, vorwiegend Mikrokokken und Laktobazillen, und eine kontrollierte Umwandlung von Nitrat zu Nitrit. Die Rate in Schweinefleisch unter Bergsalz bei 6 bis 8 °C ist noch zu messen.

Eine Stickstoffquelle

Rose und Kollegen [59] geben eine mittlere Harnmenge von 1,42 Litern pro Person und Tag mit 10,98 g Stickstoff an, überwiegend als Harnstoff. Auf Nitrat entfallen davon nur 18 bis 60 mg, also 0,2 bis 0,5 Prozent [60]. Weidende Ochsen schieden 93 bis 134 g Harnstickstoff pro Tag aus [61] und Milchkühe 143 bis 247 g [62], in Form von Harnstoff, Allantoin, Hippursäure und Kreatinin [63]. Die Rinder der Bronzezeit waren kleiner, und ihre Ausscheidung war geringer.

Dung und Abfall lieferten weiteren Stickstoff. Harn war wahrscheinlich der wichtigste leicht bewegliche Eintrag, weil sein Stickstoff gelöst vorliegt, während der Stickstoff des Dungs weniger löslich ist [13]. Fast nichts von diesem Stickstoff ist Nitrat.

Nitratbildung vor der Pökelung

Ureasebildende Bakterien spalten Harnstoff zu Ammoniak, und zwei Gruppen nitrifizierender Bakterien oxidieren das Ammoniak zuerst zu Nitrit und dann zu Nitrat.

CO(NH₂)₂ + H₂O → 2 NH₃ + CO₂

NH₃ + 1,5 O₂ → NO₂⁻ + H⁺ + H₂O

NO₂⁻ + 0,5 O₂ → NO₃⁻

Soentgen [35] fasst das Handwerk der Salpetersieder in einem Satz zusammen. Salpeter entsteht, wenn Bakterien Harn, Dung und anderes organisches Material unter Luftzutritt zersetzen, und die Beete brauchten Luft, gemäßigte Temperaturen und ein Dach gegen den Regen. Daraus ergeben sich vier Grenzen.

Sauerstoff. Beide Oxidationen verbrauchen Sauerstoff. Unter stark reduzierenden Bedingungen veratmen andere Bakterien das Nitrat und setzen seinen Stickstoff als Gas frei, sofern geeignete Organismen und Elektronendonatoren wie organisches Material vorhanden sind [64]. Mielke und Ellis [65] fanden in Bodenkernen von 9,1 m unter genutzten Mastplätzen durchschnittlich 1.800 kg Nitratstickstoff pro Hektar, unter aufgelassenen Mastplätzen 7.200 kg und unter Ackerland 570 kg.

Salz. Moussa und Kollegen [66] fanden, dass 10 g Chlorid pro Liter die Aktivität der ammoniakoxidierenden Bakterien um 36 Prozent senkten und 40 g die Aktivität beider Gruppen um etwa 95 Prozent. Inubushi und Kollegen [67] fanden die Nitrifikation in zwei Böden ab einer Leitfähigkeit des Extrakts von etwa 1 dS pro m gehemmt. Du und Kollegen [68] inkubierten Boden mit Natriumchlorid und fanden, dass 0,04 und 0,10 Prozent die Nitrifikation in der ersten Woche förderten, während 0,20 Prozent sie hemmten. Oren [69] führt das Fehlen der autotrophen Nitrifikation bei den höchsten Salzkonzentrationen auf den geringen Energiegewinn der Reaktion zurück. In synthetischen Gemeinschaften, die Ilgrande und Kollegen [70] untersuchten, wurde die Ammoniakoxidation durch bis zu 200 mM Natriumchlorid kaum beeinträchtigt, während die Nitritoxidation empfindlicher war, und für den Ammoniakoxidierer Nitrosomonas europaea wird in früheren Arbeiten, die sie zitieren, eine Hemmung bei 100 mM angegeben, also bei weniger als 6 g pro Liter. Gemeinschaften können sich anpassen. Eine halophile Gemeinschaft aus Ästuarsediment nitrifizierte noch bei 30 bis 85 g Salz pro Liter, mit deutlicher Hemmung ab etwa 65 g pro Liter [71]. Gesättigte Sole enthält etwa 260 g Natriumchlorid pro kg, ein Mehrfaches des höchsten dieser Werte.

Säure. Ohne Neutralisation kam die Oxidation des Ammoniaks im Harn bei etwa pH 6 zum Stillstand, wobei höchstens 50 Prozent umgesetzt wurden, überwiegend zu Nitrit [12].

Zeit. Soentgen [35] nennt mindestens zwei Jahre für ein bewirtschaftetes Beet. In modernen Versuchen mit Harn, Dung und Erde lag die Ausbeute nach anderthalb Jahren in der Größenordnung von einem Prozent [14], und in Württemberg durfte derselbe Stallboden nach sechs bis acht Jahren erneut gegraben werden [16]. Williams [45] legte Haufen aus Dung, Erde und Harn an. Dung allein und Harn allein bildeten kein Nitrat. Dung mit Erde und wöchentlichem Harn bildete nach etwa sechs Monaten Nitrat, und nach 18 Monaten enthielten die Haufen 14.900 mg Nitrat pro kg mit gelöschtem Kalk und 16.550 mg pro kg ohne ihn. Für ein kaltes Hochtal nehmen wir an, dass der Vorgang langsamer verlief als im Flachland.

Tabelle 3. Die zwei Stufen einer Pökelung, die mit Harn beginnt

	Stufe 1. Bildung von Nitrat	Stufe 2. Reduktion von Nitrat
Reaktion	Harnstoff zu Ammoniak, Ammoniak zu Nitrit, Nitrit zu Nitrat	Nitrat zu Nitrit durch Bakterien, dann Nitrit zu Stickstoffmonoxid durch Chemie
Organismen	Bakterien mit Urease und nitrifizierende Bakterien	Staphylokokken mit Nitratreduktase
Sauerstoff	Erforderlich	Muss knapp sein
Salz	Hemmt. Etwa 95 Prozent Aktivitätsverlust bei 40 g Chlorid pro Liter	Wird vertragen. Wachstum von Staphylokokken bei 10 bis 20 Prozent Salz
Säure	Stillstand bei etwa pH 6, wenn die Säure nicht neutralisiert wird	Säure und reduzierende Vorgänge im Fleisch fördern Stickstoffmonoxid
Zeit	Jahre	Tage bis Wochen
Ort	Belüftete Erde unter einem Dach	Das gesalzene Fleisch und das abgedeckte Becken

Effiziente Nitrifikation und Nitratreduktion können unter denselben stark salzhaltigen und sauerstoffarmen Bedingungen nicht gleichzeitig ablaufen. Ein salziges, nasses Material ohne Luft, das Harn aufnimmt, reichert Ammonium an und dürfte auf dem üblichen Weg wenig Nitrat bilden. Ein Material könnte jedoch durch Verdünnung, Belüftung und Wiederverwendung von einem Zustand in den anderen übergehen. Die beiden Zustände sind in Abbildung 2 gegenübergestellt.

Abbildung 2. Die zwei Umweltzustände einer Nitratpökelung

Die möglichen Quellen

In Tabelle 4 werden acht mögliche Quellen mit den Anforderungen verglichen. Fünf stammen aus unseren früheren Arbeiten und aus Diskussionen. Pflanzen sind aufgenommen, weil die heutige natürliche Pökelung auf ihnen beruht, eine ausgelaugte Lauge, weil die Salpetersieder Nitrat in dieser Form bewegten, und natürliches Nitrat im Haselgebirge, weil es ausgeschlossen werden muss, bevor eine andere Quelle angenommen wird.

Tabelle 4. Mögliche Quellen, gemessen an den Anforderungen

Quelle	Stickstoffangebot	Kann Stufe 1 ablaufen	Bewertung
Natürliches Nitrat im Haselgebirge	Entfällt	Nicht erforderlich	Ungeprüft. Muss zuerst durch Messung ausgeschlossen werden
Harn, ins Becken gegossen	Groß	Nein. Die Lake ist zu salzig	Nur das bereits im Harn vorhandene Nitrat wirkt mit, und die für die Pökelfarbe nötige Menge ist zu groß
Abfall auf dem Boden des Bergwerks	Gering in der Bronzezeit, größer in der Eisenzeit	Nein. Salz und kein bakterieller Umsatz	Unwahrscheinlich
Haselgebirge als Pferchboden oder Salzlecke	Groß	Nur am verdünnten Rand	Schwach. Offener Boden verliert Nitrat zudem an den Regen
Salpetererde unter einem Dach	Groß	Ja	Starker Kandidat nach dem Mechanismus. Die klassische historische Nitratquelle
Aus Salpetererde ausgelaugte Lauge	Aus der Erde entnommen	Ja, in der Erde vor dem Auslaugen	Starker Kandidat nach dem Mechanismus. Die belegte historische Art, Nitrat aus Erde zu gewinnen
Pflanzen auf nitrifiziertem Boden	Aus dem Boden entnommen	Ja, im Boden unter den Pflanzen	Möglich. Ein zweiter Weg aus demselben Boden
Zurückgewonnene und eingesottene Sole	Kein eigenes	Nein	Konzentriert Nitrat aus einer anderen Quelle

Natürliches Nitrat im Haselgebirge

Nitrat in unverunreinigtem Haselgebirge ist noch zu messen. Dafür wäre sehr wenig nötig. Die Masse des Salztons in einem Becken ist noch zu bestimmen. Nur zur Veranschaulichung: Lagen 5 bis 10 Tonnen Haselgebirge am Fleisch eines Durchgangs, so entsprechen die 255 bis 670 g Nitrat für eine annehmbare Pökelfarbe (Tabelle 5) nur 26 bis 134 mg pro kg Salzton. Diese Möglichkeit ist einfacher als alle anderen und muss durch Messung ausgeschlossen werden, bevor diese angenommen werden. Sie wird vor der Liste der Messungen als entscheidende offene Frage behandelt.

Das Haselgebirge von Hallstatt, Altaussee, Bad Ischl, Berchtesgaden und dem Dürrnberg ist eine permische Formation, die später zu einem tektonischen Gesteinsgemenge verformt wurde. Leitner und Kollegen [72] beschreiben es als Halit, Tonstein und Polyhalit, wobei Tonstein stellenweise etwa die Hälfte des Gesteins bildet und Polyhalit das einzige Kaliummineral ist. Die mittleren Halitgehalte in den Salzbergwerken liegen zwischen etwa 30 und 65 Volumenprozent [73]. Eine aus den geringeren Sorten bereitete Sole enthielt daher neben Natriumchlorid auch Calcium, Magnesium, Kalium und Sulfat. Das Gestein enthält zudem lebende Mikroorganismen. Stan-Lotter [74] sowie Legat und Kollegen [75] züchteten extrem halophile Archaeen aus permischem Steinsalz von Bad Ischl, Altaussee und Berchtesgaden, darunter Halococcus salifodinae, das bei 20 bis 25 Prozent Salz am besten wächst. Diese Organismen sind keine Nitrifizierer.

Shimizu und Kaneko [37] maßen Nitrat in japanischen Speisesalzen, eingeführten Meersalzen aus Salzgärten und Steinsalzen. Speisesalze und Salzgartensalze enthielten 0 bis 0,80 mg pro kg, Steinsalze mehr, ein chilenisches Salz 22,5 mg pro kg, und in Salpetersiedereien abgeschiedenes Salz bis zu mehreren tausend mg pro kg. An diesen Werten lässt sich eine Messung des Haselgebirges einordnen.

Harn, ins Becken gegossen

Eine Sole in Kontakt mit festem Salz enthält ein Mehrfaches der 40 g Chlorid pro Liter, bei denen die Nitrifikation nahezu zum Stillstand kam [66]. Nur das bereits im Harn vorhandene Nitrat, nach Florin und Kollegen [60] und Rose und Kollegen [59] etwa 57 bis 186 mg pro Liter, könnte mitwirken, und für eine annehmbare Pökelfarbe in einem Beckendurchgang wären 1.400 bis 11.700 Liter nötig (Tabelle 5). Gelagerter Harn ist zudem alkalisch, was den sauren Schritt behindert, der Stickstoffmonoxid freisetzt [46]. Diese Nitratwerte stammen aus heutiger Ernährung.

Abfall auf dem Boden des Bergwerks

Der bronzezeitliche Bergbauabfall besteht aus abgebrannten Leuchtspänen, weggeworfenen Gegenständen, Ton und Gips mit kaum Salz, und aus diesen Abbauen sind nur sieben Exkremente bekannt [76]. Der eisenzeitliche Abfall von etwa 800 bis 400 v. Chr. enthält Salz und Exkremente in Menge, ist aber Jahrhunderte jünger als die Becken. Seine Exkremente blieben erhalten, weil Salz und Luftabschluss die Bakterien fernhielten [19, 77], sodass ihr Stickstoff nie in Nitrat umgewandelt wurde.

Haselgebirge unter Tieren

Vorgeschlagen wurden Pferche mit Haselgebirgeboden oder ein Brocken Haselgebirge als Salzlecke. Haselgebirge enthält etwa 55 Prozent Salz [78], und Harnstickstoff darauf bliebe außer an verdünnten Rändern Ammonium. Salz hält Tiere zudem nicht an einem Ort, denn Rinder mit GPS-Halsbändern in Oregon wurden 354-mal nahe am Wasser und 38-mal nahe am Salz angetroffen [79]. Salz erhöhte die Zahl der Harnabgaben um bis zu 69 Prozent [80], ohne den Gesamtstickstoff im Harn zu verändern [63]. Wiesenthal (1776) [15] nahm Erde nur dort, wo kein Regen eingedrungen war, und eine offene Lecke in einem nassen Alpental würde ihr Nitrat verlieren.

Tiere suchen Salz dennoch auf, weil Pflanzen in der Regel wenig Natrium enthalten. Salmanpour und Kollegen [81] zeichneten im Norden Irans mit Kamerafallen wiederholte Besuche von Kaspischem Rothirsch und Reh an Mineralsalzlecken auf, und Wen und Kollegen [82] fanden, dass Sikahirsche an natürlichen Lecken nahe der Grenze zwischen China und Russland eigene mikrobielle Bodengemeinschaften formen und erhalten. In den Ausläufern des Taurus geben Hirten Schafen und Ziegen noch heute etwa einmal in der Woche Steinsalz als Leckstein [83]. An einer Lecke sammeln sich so Tritt, Harn und Dung auf salzhaltigem Boden. Nitrat könnte an ihrem verdünnten Rand entstehen, nicht aber im Salz selbst.

Salpetererde unter einem Dach

Biringuccio (1540) und Ercker (1580) nannten die Erde von Ställen, Aborten und Schafpferchen als beste Quelle [14]. Soentgen [35] beschreibt konzessionierte Salpetersieder, die vom 14. bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts Böden und Wände aufgruben. Von einem Sieder erwartete man etwa eine Tonne im Jahr aus mehr als dem Hundertfachen dieses Gewichts an Erde, die meist nur wenige Gramm pro kg enthielt. In der Schweiz gruben die Sieder vor allem in Rinderställen, und vor dem frühen 16. Jahrhundert bezogen die Eidgenossen ihren Salpeter hauptsächlich aus Süddeutschland und aus Tirol [84]. Im habsburgischen Dorf Pamhagen im Burgenland entzog die Salpetergewinnung Nitrat in Höhe von etwa 23 Prozent des verfügbaren Miststickstoffs im Jahr 1778 und etwa 12 Prozent im Jahr 1780 [85]. Von Hooper untersuchte indische Erden enthielten 1,17 bis 29,6 Prozent Kaliumnitrat, die meisten abgebauten Erden 3 bis 5 Prozent [34]. Die Vorliebe für alte Ställe und verlassene Dörfer stimmt mit dem höheren Nitratgehalt unter aufgelassenen Mastplätzen überein [65].

Aus Salpetererde ausgelaugte Lauge

Thévenot (1665) [38] beschrieb indische Sieder, die Wasser durch die Erde laufen ließen und die Lauge einsotten. Wiesenthal (1776) [15] gab dieselbe Anweisung, und Smith [36] berichtet über das Auslaugen in Fässern im Versuch der Medieval Gunpowder Research Group. Wasser, das durch einen Korb Salpetererde läuft, nimmt den größten Teil des Nitrats auf. Ungesotten auf den Salzton gegossen, hätte es das Nitrat ohne Erde zum Fleisch gebracht, zusammen mit dem Kochsalz und dem löslichen organischen Material dieser Erde.

Pflanzen auf nitrifiziertem Boden

Gebauer und Kollegen [86] fanden bei mitteleuropäischen Pflanzenarten nitratreicher Standorte höhere Nitratgehalte. Kräuter von gedüngtem Boden hätten deshalb Nitrat liefern können, wie es Gemüsepulver in der heutigen natürlichen Pökelung tut [51]. Pflanzen bilden selbst kein Nitrat, sondern nehmen es aus dem Boden auf, in dem Bakterien es gebildet haben. Eine botanische Analyse der Beckenfüllung steht noch aus, und das Museum [19] vermerkt, dass der Hallstätter Speck keine Gewürze brauchte.

Zurückgewonnene und eingesottene Sole

Barth [87] beschrieb in dem 1877 freigelegten Bau einen abgeteilten Spalt, aus dem konzentrierte Sole geschöpft werden konnte, sowie Gefäße aus Graphitton zum Einsieden. Sieden konzentriert vorhandenes Nitrat, bildet aber keines. Bei der indischen Läuterung kristallisierte zuerst das Kochsalz und danach der Salpeter aus der verbleibenden Lauge [34]. Barth [87] deutete die eingesottene Flüssigkeit als Nahrungsmittel, eine Deutung, die kein Nitrat voraussetzt.

Die Mengen

Die Werte für ein Becken und einen Durchgang stehen in Tabelle 5, unter der Annahme vollständiger Übertragung und vollständiger Reduktion des Nitrats. Der tatsächliche Bedarf läge höher. Die Werte vergleichen den Bedarf mit heutigen Schwellen der Pökelfarbe und sind keine Rekonstruktion bronzezeitlicher Dosierung. Historisch als Kaliumnitrat angegebene Mengen wurden zum Vergleich in das Nitration umgerechnet.

Der Bedarf für einen Durchgang lässt sich in zwei Gleichungen fassen.

Benötigtes Nitrat = Fleischmasse × angestrebtes Nitratäquivalent ÷ Übertragungseffizienz

Benötigte Masse der Quelle = benötigtes Nitrat ÷ Nitratkonzentration der Quelle

Unbekannt sind die Fleischmasse, die Masse des Haselgebirges im Kontakt mit dem Fleisch, die Nitratkonzentration jedes Materials, die Effizienz der Übertragung, die Effizienz der Reduktion zu Nitrit und die Dosis, die bei 6 bis 8 °C den Farbstoff bildet. Jede Messung kann später eine Annahme ersetzen, ohne die Rechnung zu ändern.

Tabelle 5. Nitratäquivalent heutiger Schwellen der Pökelfarbe für ein Becken und einen Durchgang und das Material, das es decken könnte

Größe	Wert	Grundlage
Fleisch und Knochen pro Becken und Durchgang	7,5 bis 10 Tonnen	150 bis 200 Schweine [19] zu etwa 50 kg pro Schlachtkörper [88]
Nitrat für eine annehmbare Pökelfarbe, Grundlage dieses Papiers	255 bis 670 g	34 bis 67 mg pro kg, nach Sindelar und Milkowski [48]
Nitrat zur Ausbildung der Pökelfarbe, zum Vergleich	23 bis 190 g	3 bis 19 mg pro kg, nach Sindelar [49]
Nitrat zum Erhalt der Pökelfarbe, zum Vergleich	405 bis 670 g	54 bis 67 mg pro kg, nach Sindelar [49]
Stickstoff in 255 bis 670 g Nitrat	58 bis 151 g	Berechnet
Harnstickstoff eines Menschen	Etwa 11 g pro Tag	Rose und Kollegen [59]
Harnstickstoff eines weidenden Ochsen	93 bis 134 g pro Tag	Betteridge und Kollegen [61], heutige Tiere
Unveränderter Harn für die Pökelfarbe	1.400 bis 11.700 Liter	57 bis 186 mg Nitrat pro Liter, nach Florin und Kollegen [60]
Erde mit 3 g Salpeter pro kg für die Pökelfarbe	139 bis 364 kg	Wenige Gramm pro kg in europäischer Erde [35]. Der Wert von 3 g ist unsere Veranschaulichung
Erde mit 1 Prozent Salpeter für die Pökelfarbe	42 bis 109 kg	Größenordnung nach der Medieval Gunpowder Research Group [14]
Erde mit 3 bis 5 Prozent Salpeter für die Pökelfarbe	8 bis 36 kg	Leather und Mukerji, zitiert bei Ganapathi Rao und Kollegen [34]

Die benötigten 58 bis 151 g Stickstoff entsprechen dem Harnstickstoff eines Menschen über 5 bis 14 Tage oder eines heutigen Ochsen über einen halben bis zwei Tage. Selbst wenn nur ein Prozent dieses Stickstoffs zu Nitrat würde, genügte der Harn eines Dorfes von 50 Menschen über etwa anderthalb bis vier Wochen. Der Stickstoff ist also nicht die Grenze. Schwierig sind allein die Umwandlung von genug Stickstoff in Nitrat und der Schutz vor Auswaschung. Auch die Übertragung muss nicht effizient sein. Für 500 g Nitrat aus Erde mit 1 Prozent Nitrat sind bei vollständiger Übertragung 50 kg Erde nötig, bei 50 Prozent 100 kg, bei 25 Prozent 200 kg und bei 10 Prozent 500 kg. Ein Boden von 4 mal 4 Metern, der Größe eines ausgegrabenen Beckens [76], ergibt bei einer Grabtiefe von einem Fuß, wie Wiesenthal sie vorschrieb, und einer angenommenen Dichte von 1,3 Tonnen pro Kubikmeter etwa 6 Tonnen Erde. Bei 3 g Salpeter pro kg enthielte sie etwa 12 kg Nitrat, genug für 17 bis 46 Beckendurchgänge.

Der Bedarf lässt sich auch vom Salz statt vom Becken aus bestimmen. Das dem Fleisch zugeführte Nitrat ist gleich dem Nitratgehalt des Salzes mal dem Anteil des aufgebrachten Salzes. Im Dorf Nuodeng in Yunnan pökeln Bai-Familien die Hinterkeulen einheimischer schwarzer Schweine als 诺邓火腿 (Nuòdèng huǒtuǐ, Nuodeng-Schinken) mit Salz aus dem örtlichen Salzbrunnen, das in drei Gängen zu insgesamt 6 Prozent des Schinkengewichts aufgebracht wird, und hängen sie über Jahre ab [56]. Aus diesem Schinken isolierte Kocuria reduzieren Nitrat. Bei 6 Prozent muss ein Salz etwa 830 mg Nitrat pro kg enthalten, um dem Fleisch 50 mg Nitrat pro kg zuzuführen, und etwa 570 bis 1.120 mg pro kg für die 34 bis 67 mg der Grundlage. Bei diesem Anteil würden die Speisesalze von Shimizu und Kaneko [37] weniger als 0,05 mg pro kg Fleisch zuführen und das chilenische Salz etwa 1,4 mg. Salz aus Salpetersiedereien, vorsichtig mit 2.000 mg pro kg angesetzt, würde etwa 120 mg zuführen. Gewöhnliche Stein- und Meersalze bleiben daher um einen Faktor von etwa 40 bis zu mehreren tausend zurück, während aus Salpetererde gewonnenes Salz den Bereich der Pökelung erreicht. Die Werte sind in Abbildung A3 im Anhang dargestellt. Die obige Rechnung für das Becken ergibt einen viel geringeren Bedarf pro kg, weil sie annimmt, dass 5 bis 10 Tonnen Salzton an 7,5 bis 10 Tonnen Fleisch lagen und ihr ganzes Nitrat abgaben. Beide Werte dienen der Veranschaulichung. Das tatsächliche Verhältnis von Salzton zu Fleisch und die tatsächliche Übertragung sind zu messen.

Die Rechnungen betreffen nur die Gesamtmenge, und diese ist plausibel. Geschwindigkeit und Tiefe der Nitratübertragung in ganze Muskeln lassen sich daraus nicht ableiten und müssen in einem Pökelversuch mit der Hallstätter Geometrie, Temperatur und dem Salzton gemessen werden.

Drei Übertragungswege

Das Haselgebirge der Becken wurde kaum aus dem Tal gebracht und wieder zurückgeholt, und der Ton blieb in ihnen. Salpetererde von außerhalb Hallstatts ist unwahrscheinlich, weil Böden, Aborte und Ställe eines ganzjährig bewohnten Dorfes sie vor Ort liefern konnten. Anderes Material von außerhalb, etwa durch Handel erworbener Salmiak, bleibt möglich. Unter diesen Annahmen könnte das Nitrat auf drei Wegen zum Fleisch gelangt sein, die in Tabelle 6 verglichen werden. Die Einträge leiten sich aus den obigen Belegen ab, und keiner wurde in Hallstatt gemessen.

Tabelle 6. Drei Wege, auf denen Nitrat zum Fleisch gelangt sein könnte

Kriterium	1. Salpetererde direkt zugegeben	2. Wässriger Auszug aus Salpetererde	3. Unbeabsichtigter Eintrag
Stickstoffquelle	Harn, Dung und Abfall auf Böden, in Aborten und an Wänden des Hochtals	Derselbe Stickstoff, in Wasser gelöst	Einer der ersten beiden, ohne Absicht
Nitrifikation möglich	Gut in belüfteter Bodenerde und in Misthaufen	Die Nitrifikation erfolgt in der Erde vor dem Auslaugen	In Salzton oder Bergbauabfall wenig zu erwarten. Sonst wie in der Quelle
Schutz vor Regen	Erforderlich. Überdachte Böden und Wände	Für die Erde erforderlich. Die Lauge wird bei Bedarf hergestellt	Nicht gesteuert
Salzgehalt	Niedrig auf einem Boden, wo Salz in kleinen Stücken gefüttert wird	Niedrig. Die Lauge enthält das Salz der Erde	Wechselnd
Art der Übertragung	Erde geschöpft und in Körben getragen	Wasser durch Erde geleitet und auf den Ton gegossen	Salz auf Salpeterböden gelagert oder gehandhabt, Becken in solchen Boden eingetieft, Wasser aus solchem Boden
Benötigte Menge pro Durchgang	8 bis 364 kg Erde, je nach Güte (Tabelle 5)	Das Nitrat derselben Erde in einer kleineren Wassermenge	Unbekannt
Archäologische Sichtbarkeit	Phosphat, Sphärolithe und Fäkalmarker von Bodenerde in der Beckenfüllung	Gering. Nur ein Haufen ausgelaugter Erde und die Gefäße	Am geringsten. Keine eigene Ablagerung
Historisches oder ethnographisches Gegenstück	Die Salpetererde der Sieder und auf dem Hof gereifter Harnton [17]	Das Auslaugen der Salpetersieder [15, 36, 38]	Nitrat als unerkannte Verunreinigung des Salzes [23, 46]
Experimentelle Prüfbarkeit	Pökelversuch mit Stallerde	Pökelversuch mit einem Auszug aus Stallerde	Analyse von gelagertem Salz und des Versuchssalzes von Barth [18]

Die Wege schließen einander nicht aus, und ein unbeabsichtigter Eintrag konnte jeden der beiden anderen begleiten. Direkte Zugabe und wässriger Auszug haben die nächsten historischen Gegenstücke, während der unbeabsichtigte Eintrag keine Absicht voraussetzt.

Mögliche Sammelorte im Hochtal

Eine funktionierende Pökelung braucht auch einen Ort im Hochtal, an dem das Material zum Schöpfen bereitlag. Tabelle 7 teilt acht solche Orte Kategorien zu und nicht nummerierten Rängen, weil die vorhandenen Befunde für eine feinere Ordnung nicht ausreichen. Die Kategorien beruhen auf Grabungsbefunden und auf der Chemie. Die ersten sechs Orte gehören in die Zeit der Becken, die letzten beiden in die Eisenzeit von etwa 800 bis 400 v. Chr.

Tabelle 7. Orte, an denen das Material geschöpft werden konnte, nach Kategorien

Ort und Kategorie	Durch Grabung belegt oder überliefert	Angenommen	Was der Ort liefern würde
Stall oder Pferch, in dem Tiere Haselgebirge als Salz erhielten, mit dem Haufen des Ausmists. Starker Kandidat nach dem Mechanismus	Pferchböden wurden in Oppeano und Povegliano ausgegraben (1650 bis 1300 v. Chr.), und die Pferche in Povegliano wurden ausgemistet und der Mist außerhalb abgelagert [89]. In Mooswinkel überwinterte Vieh im Haus. Hirten in Rumänien tragen unreines Steinsalz zum Pferch [90]	Im Hochtal stand ein Stall, in dem Salzton gefüttert wurde	Nitrat im belüfteten Misthaufen. Der zertretene Boden selbst ist luftlos und reichert Ammonium und Phosphat an
Wände und Bauflächen überdachter Ställe und Häuser. Starker Kandidat für das Erkennen, gering an Menge	Salpetersieder brachen die Wände von Häusern auf, um Nitrat zu gewinnen [35], und Bauern fuhren die Erde alter Wände auf ihre Felder [16]. Mauersalpeter ist Calciumnitrat [35]	Im Hochtal standen überdachte Tierunterkünfte mit Lehm- oder Kalkwänden	Nitratausblühungen und salpeterhaltige Erde aus den Wänden, vor Regen geschützt und mit bloßem Auge sichtbar
Abort oder Abfallhaufen der Talsiedlung. Starker Kandidat nach der Chemie, örtlich noch nachzuweisen	Aus dem bronzezeitlichen Bergwerk stammen nur sieben Exkremente, was damit vereinbar ist, dass Abfälle vor allem an der Oberfläche entsorgt wurden, auch wenn veränderte Abbau- und Entsorgungsweisen andere Erklärungen bieten. Eine Dorfbevölkerung lebte dort ganzjährig [19]	Die Siedlung hatte Aborte und Abfallhaufen. Sie ist noch zu lokalisieren	Nitrat, wenn überdacht und salzarm. Das ist die alte Aborterde Biringuccios [14]
Zertretener Boden an den Becken und an den Schachtmündungen. Schwach wegen des Salzes	Alles abgebaute Salz einschließlich kleiner Brocken wurde an die Oberfläche gefördert [19]. Hunderte Schlachtkörper im Jahr wurden in Becken von 4 mal 4 Metern gesalzen, und daneben lag eine mächtige Knochenablagerung [76, 88]	Arbeiter urinierten dort, und verschütteter Salzton, Blut und Harn vermischten sich unter den Füßen	Vor allem Ammonium. Nitrat nur am Rand, wo wenig Salz lag
Abgestandener Harn, in Gefäßen gesammelt und auf den Ton im Becken gegossen. Schwach	Nichts Direktes. Bronzezeitliche Textilien aus dem Bergwerk wurden in der Küpe gefärbt, wahrscheinlich mit Färberwaid, Harn wird jedoch nicht erwähnt [91]	Harn wurde gesammelt	Ammonium und sehr wenig Nitrat. In starkem Salz bleibt sein Stickstoff überwiegend Ammonium
Schlamm an einer natürlichen Solequelle. Schwach, dem Regen ausgesetzt	Im Hochtal treten salzhaltige Quellen an die Oberfläche [19]. Hirsche suchen salzige Tümpel und Felsen auf [92]	Tiere sammelten sich dort und urinierten	Etwas Nitrat, wo die Sole verdünnt war. Offener Boden verliert es an den Regen
Bodenabfall des eisenzeitlichen Bergwerks. Jünger als die Becken	Salzbrocken blieben mit reichlich Exkrementen auf dem Boden liegen, und unter Tage wurde gekocht [19]	Harn fiel auf denselben Boden. Die bekannten Becken sind bronzezeitlich	Ammonium. Das Salz konservierte den Abfall
Böden der späteren Siedlung auf der Dammwiese. Jünger als die Becken	Auf der Dammwiese, wo der Bergbau im 2. Jahrhundert v. Chr. begann, standen Wohn- und Wirtschaftsgebäude [19]	Salzton und Harn trafen auf diesen Böden zusammen	Wenig Nitrat, wo der Boden nass war

Wo Salzton überwiegt, bleibt Harnstickstoff überwiegend Ammonium. Der zertretene Boden an den Becken, abgestandener Harn im Becken und der Bodenabfall des eisenzeitlichen Bergwerks hätten daher einen ammoniumreichen Ton ergeben und keine Salpetererde. Nitrat verlangt einen geringen Salzanteil, wie auf einem Boden, in einem Abort oder in einem Misthaufen, wo wenig Salz liegt.

Damit der Stall als Quelle in Frage kommt, müssen Tiere Haselgebirge als Salz erhalten haben. Am Bach Alghianu im Kreis Vrancea in Rumänien dokumentierten Alexianu und Kollegen [90] zwischen 2010 und 2014, dass Hirten Steinsalz mit 70 bis 90 Prozent Natriumchlorid, mit Erde vermischt, zu Schafpferchen im Umkreis von etwa 15 km tragen. Die Schafe stehen dort von Dezember bis Mitte April im Stall, und die Gewährsleute ziehen für ihre eigene Nahrung saubereres Salz vor. Harding [92] zitiert eine Schätzung Jockenhövels, nach der 20 Kühe 220 bis 365 kg Salz im Jahr brauchen. Dass in Hallstatt Haselgebirge an Tiere verfüttert wurde, ist unser Schluss.

Archäologische Belege

Die Belege stammen von bronzezeitlichen Pferchböden außerhalb Hallstatts, aus dem Forschungsstand in Hallstatt selbst und von einem Fundort, an dem Harnnitrat gemessen wurde.

Pferchböden der Bronzezeit

Nicosia und Kollegen [93] untersuchten vier von acht Feuchtbodenhütten in Oppeano bei Verona aus der Zeit von 1650 bis 1550 v. Chr. Die Böden bestanden aus zertretenem Pflanzenfresserdung im Wechsel mit Asche und enthielten Dungsphärolithe, Bruchstücke von Phosphatkrusten, fäkale Stanole von Pflanzenfressern und Puppenhüllen der Schaflausfliege. Anhand der Knospen im Futter datierten die Autoren die Nutzung der Böden auf Winter bis Vorfrühling.

In La Muraiola di Povegliano, datiert auf 1650 bis 1300 v. Chr., beschreiben Polisca und Kollegen [89] und Baldan und Kollegen [94] zwei harte, orangefarbene Krusten von 2 bis 5 cm Dicke auf etwa 6,5 Quadratmetern innerhalb eines möglichen Stalles. Die Krusten bestehen zu 50 bis 86 Prozent aus Hydroxylapatit, einem Calciumphosphat, mit Phytolithen, Sphärolithen und Stanolen von Pflanzenfressern. Die Autoren folgern, dass verdichteter Dung und flüssige Ausscheidungen unter anaeroben Bedingungen verkittet wurden. Krustenbruchstücke in Ascheablagerungen an anderer Stelle deuten sie als Rückstände regelmäßigen Ausmistens, die beim Räumen der Pferche im Frühjahr außerhalb abgelagert wurden.

Näher an Hallstatt fanden Jakobitsch und Kollegen [95] in der Pfahlbausiedlung Mooswinkel am Mondsee, datiert auf etwa 3770 bis 3371 v. Chr., Stallstreu und Mist und schlossen daraus, dass Rinder sowie Schafe oder Ziegen im Winter innerhalb der Siedlung gehalten wurden.

Pungrt in Zentralslowenien liegt im Hallstätter Kulturraum. Gebäude 21 der Höhensiedlung, aus der späten Hallstattzeit, hatte angelegte Böden aus tonreichem Untergrund und einen Estrich aus Ton und Kalk. In seiner letzten Phase wurde es zum Stall, und die Mikromorphologie wies Stallkrusten aus verdichteten Mikrolagen von Dung, Futter und flüssigen tierischen Abfällen nach [96]. Salz wurde in diesem Boden nicht gemeldet. In Pungrt sind die baulichen und biologischen Bestandteile des hier vorgeschlagenen Bodens auf tonigem Grund vorhanden.

Weitere Beispiele stammen aus anderen Regionen und Zeiten und dienen als Hintergrund. In der Oase Siwa in Ägypten wurde vom 12. bis zum 20. Jahrhundert Karschif verbaut, ein Baustein aus Salzkristallen, die mit Ton und Sand gebunden sind [97]. In Tamentit in Algerien wurde Salzstein, Agharf genannt, mit tonreichem Mörtel vermauert [98]. In La Digue im Seilletal in Lothringen wurde zwischen etwa 625 und 500 v. Chr. Sole in großem Umfang gesotten, und Briquetage, Asche und Holzkohle wurden in großen Mengen abgelagert [99]. Im fünften Jahrtausend v. Chr. enthielten spätneolithische Böden der Kouveleiki-Höhle in Griechenland verbrannten Dung, mit rotem Ton vermischt [100] (noch zu prüfen), und Gur-Arieh und Madella [101] stellen viele weitere Verwendungen von Dung in Böden, Putzen und Lehmziegeln zusammen. Gemeinschaften in salzhaltigen Landschaften verwendeten salzhaltige Erde unmittelbar, und die Salzgewinnung der Hallstattzeit bewegte Sole, Ton und Abraum in großen Mengen.

Hallstatt

Das Museum [19] gibt an, dass Muren die bronzezeitliche Oberfläche mit mehreren Metern Schutt bedeckt haben. Die latènezeitliche Siedlung auf der Dammwiese, wo der Bergbau im 2. Jahrhundert v. Chr. begann, wurde in den 1880er Jahren und im frühen 20. Jahrhundert ausgegraben, bevor man die Chemie von Sedimenten nutzte. Bei jüngeren Bauarbeiten im Hochtal wurde jedoch spätbronzezeitliche Siedlungskeramik gefunden [19], sodass dort zur Zeit der Becken Menschen lebten.

Nitrat in Siedlungsablagerungen

Aşıklı Höyük in Zentralanatolien war vor etwa 10.400 bis 9.300 Jahren besiedelt, und Schafe und Ziegen wurden innerhalb der Siedlung gehalten. Abell und Kollegen [13] untersuchten 113 Proben. Der allgemeine Abfallhaufen enthielt im Mittel 3,73 Mol lösliches Nitrat pro 1.000 kg, etwa 230 mg pro kg, und ein Grabungsbereich 9,77 Mol, etwa 600 mg pro kg. Das Schwemmland unter dem Hügel enthielt etwa 294-mal weniger. Aus dem Fundort ergeben sich unabhängig von Hallstatt drei Punkte. Nitrat reicherte sich Jahrtausende vor den Becken und ohne jede Salpeterindustrie in Siedlungserde an, der Harn von Menschen und Tieren war seine Hauptquelle, und seine Konzentrationen waren chemisch bedeutsam. Der Fundort ist ein archäologisches Beispiel des hier vorgeschlagenen Vorläuferprozesses. Der Mittelwert des allgemeinen Abfallhaufens, etwa 230 mg pro kg, liegt in derselben oder einer höheren Größenordnung als die veranschaulichenden 26 bis 134 mg pro kg, die für 5 bis 10 Tonnen Pökelmaterial berechnet wurden. Die beiden Werte sind nicht unmittelbar gleichwertig, weil die Hallstätter Rechnung eine vollständige Verfügbarkeit und Übertragung des Nitrats aus der ganzen Pökelmasse annimmt. Die Fundorte und ihre Erhaltungsbedingungen unterscheiden sich, und aus dem Vergleich lässt sich keine Konzentration für Hallstatt ableiten. In Aşıklı Höyük erreichte harnbeeinflusste Siedlungserde jedoch Konzentrationen der benötigten Größenordnung, ohne dass Salpeter hergestellt wurde.

Der Abfall war zugleich an Natrium, Chlorid und Nitrat angereichert, den löslichen Ionen des Harns. Sein Nitrat hatte δ¹⁵N-Werte von plus 5,8 bis plus 17,7 Promille mit einem Mittel von plus 13,2, innerhalb des Bereichs von plus 10 bis plus 20 Promille, den Kendall [102] für tierische Abfälle angibt. Die Bereiche verschiedener Quellen überschneiden sich, und Verflüchtigung, Nitrifikation und Denitrifikation verschieben die Werte [102], sodass sich δ¹⁵N nur zusammen mit löslichen Ionen, Fäkalmarkern, Phosphat und Mikromorphologie einer Quelle zuordnen lässt. Nitratinkristalle wurden mit Mikromorphologie und Infrarotspektroskopie nachgewiesen, und Mikro-Röntgenfluoreszenz kartierte die Elemente. Die Autoren schlossen Denitrifikation aus, weil die Sedimente trocken und gut belüftet sind. Der dungreiche Abfallhaufen enthielt nur 0,105 Mol pro 1.000 kg, was sie auf die geringere Löslichkeit des Dungstickstoffs und eine mögliche Umlagerung des Dungs zurückführen. Bei den in diesen Ablagerungen gemessenen Nitratgehalten würden etwa 0,4 bis 2,9 Tonnen Erde die 255 bis 670 g Nitrat enthalten, die für eine annehmbare Pökelfarbe in einem Beckendurchgang nötig sind.

Nitrat allein ist nicht beweiskräftig, weil es andere Quellen hat und leicht verloren geht. Proben aus Hallstatt oder aus bronzezeitlichen Pferchen sollten auf alle löslichen Ionen untersucht werden, nämlich Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Chlorid, Sulfat, Ammonium, Nitrit und Nitrat, dazu auf Phosphat, Mikromorphologie, Sphärolithe und fäkale Stanole [103, 104]. Die europäischen Pferchböden sind noch auf Nitrat und lösliche Salze zu untersuchen, auch wenn Feuchtbodenfundstellen ihr Nitrat verloren hätten.

Erhaltung von Nitrat

Nitrat löst sich leicht und wandert mit dem Wasser, und in nassem, sauerstoffarmem Boden reduzieren Bakterien es [64]. Eine bronzezeitliche Oberfläche im nassen Hochtal, die unter mehreren Metern Schutt liegt, hat ihr Nitrat daher wahrscheinlich nicht bewahrt, und das Fehlen von Nitrat heute bewiese nicht, dass keines vorhanden war. Phosphatkrusten, Sphärolithe und fäkale Stanole bleiben erhalten, und über sie lässt sich eine frühere Nitratquelle noch erkennen. Aus diesem Grund erwarten wir ein drittes Material im Pökelsystem, das sich vom geologischen Haselgebirge und vom grauen Dichtungslehm unterscheidet. Material aus Stall, Abort, Abfallhaufen oder Wand könnte Phosphat, fäkale Stanole, Gallensäuren, Sphärolithe, Phytolithe, Holzkohle und seine eigene Mikrostruktur lange nach dem Auswaschen seines Nitrats bewahren. Ein Vergleich von frischem Haselgebirge, Bergbauabfall, Beckenfüllung, Dichtungslehm und bronzezeitlichem Siedlungssediment würde eine absichtliche Zugabe auch dort prüfen, wo das Nitrat verschwunden ist.

Folgerungen für die Quelle

In Aşıklı Höyük enthielt der belüftete Abfallhaufen etwa 35-mal so viel Nitrat wie der verdichtete Dung. Aufgelassene Mastplätze enthielten viermal so viel Nitrat wie genutzte [65]. Unsere Deutung, die von der Erklärung von Abell und Kollegen [13] abweicht, lautet, dass ein nasser, zertretener Boden anaerob ist und wenig Nitrat bildet. Nitrat entsteht dann, nachdem das Material entnommen und belüftet wurde oder die Tiere den Ort verlassen haben. Da die Pferche in Povegliano ausgemistet und der Mist außerhalb abgelagert wurde, ist ein geschützter Misthaufen eine wahrscheinliche Form von Salpetererde. Der genutzte Pferchboden sammelt Stickstoff, und der abgelagerte Mist ist der wahrscheinliche Ort der Nitrifikation. Das gewöhnliche Ausmisten schafft so die Bedingungen, die die Nitrifikation braucht. Im belegten Stall ist der Boden nass und verdichtet, und die Nitrifikation ist gehemmt. Wird das Material im Frühjahr ausgegraben, zerfällt es, Luft dringt ein, und unter Dach kann es nitrifizieren. Niemand musste dafür die Nitrifikation verstehen. Auch ein absichtliches Aufhäufen ist nicht nötig, denn nach den Werten der Mastplätze kann ein alter Boden auch an Ort und Stelle nitrifizieren, sobald er aufgelassen wird und abtrocknet. Belegung, Stickstoffeintrag, Ausmisten oder Auflassung, Belüftung und Zeit würden genügen. Diese Abfolge ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3. Die vorgeschlagene Arbeitsabfolge vom belegten Boden bis zum Pökelbecken

Eine Beobachtung bei der Verarbeitung von Blättermagen in Tansania

Im Oktober 2026 beobachteten wir bei der Verarbeitung von frischem Rinderblättermagen in Tansania, dass der Blättermagen innerhalb von etwa zwölf Stunden nach der Schlachtung sehr stark nach Ammoniak roch und sich an den Händen alkalisch und seifig anfühlte. Die Organe wurden unter einfachen Schlachtbedingungen ohne rasche Kühlung behandelt und blieben nass, anfangs warm und dicht mit den Mikroorganismen des Pansens besiedelt.

Die erste rasche Veränderung in solchem Material ist die Spaltung des Harnstoffs und die Freisetzung von Ammoniak aus organischem Stickstoff. Der Verdauungsinhalt von Wiederkäuern enthält Harnstoff, Proteine, Peptide, Aminosäuren und mikrobielle Biomasse zusammen mit einer vielfältigen harnstoffspaltenden Gemeinschaft. In einem Pansensimulationssystem fanden Jin und Kollegen [105], dass Harnstoff rasch zu Ammoniak gespalten wurde, dass Ammoniak zwei Stunden nach der Fütterung seinen Höchstwert erreichte und dass Harnstoff schneller gespalten als Ammoniak verbraucht wurde. Unter den harnstoffspaltenden Bakterien bestimmten sie Pseudomonas, Haemophilus, Neisseria, Streptococcus, Actinomyces, Bacillus und nicht näher bestimmte Succinivibrionaceae. Nach der Schlachtung enden Aufnahme und Rückführung, während diese Organismen weiterarbeiten, und das Ammoniak reichert sich an.

Die zweite Stufe, die Nitrifikation, braucht Luft. Ammoniakoxidierende Bakterien und Archaeen oxidieren Ammoniak zu Nitrit [106], nitritoxidierende Bakterien wie Nitrospira oxidieren Nitrit zu Nitrat, und manche Nitrospira führen beide Schritte allein aus [107, 108]. Diese Organismen leben in Böden, Sedimenten und Biofilmen, sodass ein Stall, ein Pferch oder ein Schlachtplatz keiner besonderen Beimpfung bedurfte. Der Stickstoff kam von den Tieren und die Organismen aus der Erde, und die Nitrifikation brauchte dann nur noch Luft und Zeit. Der Vorgang und sein zeitlicher Ablauf sind in Abbildung 4 dargestellt.

Abbildung 4. Vom Wiederkäuer zur nitratreichen Erde, Vorgang und Zeitachse

In unserer Beobachtung lief die erste Stufe innerhalb von Stunden ab, noch bevor das Material den Boden erreichte. Schlachtabfälle, Harn und Dung konnten daher bereits reich an Ammoniak und Ammonium auf einen Boden, in einen Pferch oder in die umgebende Erde gelangen, bereit zur Nitrifikation in der belüfteten Oberfläche. Der Blättermagen selbst hätte innerhalb von zwölf Stunden kein Nitrat gebildet. Stallböden, Pferche und Schlachtplätze in Hallstatt erhielten jedoch immer wieder Stickstoff in dieser ammoniakalischen Form, und das macht sie zu wahrscheinlichen Orten, an denen Salpetererde entstehen konnte. Die Abfolge vom Wiederkäuer zur nitratreichen Erde ist in Abbildung 5 zusammengefasst.

Abbildung 5. Vom Wiederkäuer zur nitratreichen Erde, eine Prozessübersicht in Deutsch und Englisch

Haustiere in Hallstatt

Die Knochenablagerung neben den Becken enthielt mehr als 10.000 bestimmte Knochen, davon 60,5 Prozent Schwein, 21,5 Prozent Schaf und Ziege und 17,6 Prozent Rind [88]. Alle kamen als ausgewählte Teile von Tieren im besten Alter an, meist kastrierte Männchen, und Pucher [88] schloss, dass sie auf leistungsfähigen Höfen in den umliegenden Tälern gezüchtet und geschlachtet wurden. Hammer und Kollegen [109] gewannen mitochondriale DNA aus sieben Schweineknochen, sechs vom europäischen Typ und einen zwischen der europäischen und der asiatischen Gruppe. Sie sehen das Ergebnis als ersten Schritt zum Nachweis, dass Schweine in und um Hallstatt gezüchtet wurden.

Die bronzezeitlichen Bergleute schützten ihre Hände mit Rindsleder [76] und trugen Wolle [19]. Auf dem Dachsteinplateau belegen 21 Hüttenplätze Almwirtschaft von 1700 bis etwa 1000 v. Chr., mit Knochen von Rindern, Schweinen oder Hunden, Ziegen oder Schafen und Pferden bei einer Hütte [44], und Kowarik und Kollegen [110] beschreiben das Plateau als Weidegebiet seit der Bronzezeit. In den Kupferbergwerken von Schwaz und Brixlegg in Tirol, von 1300 bis 450 v. Chr., kam das Vieh als ganze Tiere an, und die Bissspuren wurden großen Hunden zugeschrieben [111].

In der Eisenzeit stammten von 229 Leder- und Fellfunden aus dem Bergwerk 70,5 Prozent vom Schaf, 21,5 Prozent von der Ziege und 8 Prozent vom Rind [112]. Die Bergleute aßen die Füße von Schweinen, Schafen und Ziegen und bewahrten Käse in Spanschachteln auf [19], und Maixner und Kollegen [77] wiesen Blauschimmelkäse in ihrer Nahrung nach. Am Dürrnberg war Rindfleisch das häufigste Fleisch [113].

Nach Angaben des Museums [19] lebte im Hochtal ganzjährig eine Dorfbevölkerung mit Kindern und alten Menschen. Eine solche Gemeinschaft hielt sehr wahrscheinlich Haustiere, Rinder für Milch, Schafe oder Ziegen für Milch und Wolle und Schweine für den Haushalt, gleich woher die an den Becken gesalzenen Schlachtkörper stammten. Nach den Knochenbefunden von Pucher [88] wurden die Schweine des Gewerbes nicht an den Becken gezüchtet. Haustiere des Dorfes sind eine andere Frage. Rindsleder und Wolle unter den bronzezeitlichen Funden des Bergwerks und die Weidehütten auf dem Dachstein aus der Zeit von 1700 bis etwa 1000 v. Chr. stimmen mit Vieh überein, das die Bergleute selbst hielten. Ihre Ställe lägen in der bronzezeitlichen Siedlung, die noch zu lokalisieren ist.

Ein jahreszeitliches Modell

Aus diesen Belegen lässt sich ein prüfbares jahreszeitliches Modell aufstellen. In Mooswinkel [95] und in Oppeano [93] stand das Vieh im Winter im Stall, und Pucher [88] hält den Winter für die wahrscheinliche Schlachtzeit an den Becken. In diesem Modell sammeln sich Harn und Dung über den Winter auf den Böden von Ställen und Häusern. Im Frühjahr werden die Pferche ausgemistet, wie in Povegliano [89], und der Mist wird unter Dach aufgehäuft. Über Frühjahr und Sommer wird der Haufen belüftet und nitrifiziert, während sich an den Wänden Ausblühungen bilden. Wenn im folgenden Winter die Schlachtkörper zum Pökeln eintreffen, enthalten Haufen, Bodenerde und Wände Nitrat. Innerhalb eines Zyklus dieser Länge bleibt Zeit für eine erhebliche Nitrifikation, und ob ein Frühjahr und ein Sommer genügen, ist zu prüfen.

Stallerde in der bäuerlichen Praxis

Schahl [16] untersuchte die Salpetersieder in den Dörfern Württembergs anhand der herzoglichen Ordnungen von 1554 bis 1747. Die Sieder durften zu ebener Erde in Scheunen, Ställen und Tennen graben. Die Ordnung von 1603 beklagt, dass die Bauern ihre Böden mit Brettern und Steinplatten belegten, was den Salpeter erstickte, und Wasser in die Gruben gossen, was ihn ertränkte. Die Ordnung von 1747 beklagt, dass sie die Erde alter Wände auf ihre Felder fuhren.

Die Bauern wussten, dass Stallerde wertvoll war, dass sie Luft und Trockenheit brauchte und dass sie ihre Felder düngte. Salpeter stellten sie nicht her, weil die Herstellung ein landesherrliches Recht war, das zünftige Handwerker ausübten. Soentgen [35] beschreibt konzessionierte Salpetersieder in ganz Europa, und Summermatter [84] belegt amtliche Patente in der Schweiz. Erst spät wandten sich die Regierungen an die Bauern selbst, so als die bayerische Krone 1812 eine Anleitung zur Salpetergewinnung für Bauern in Auftrag gab [35]. Wiesenthal richtete seine Anweisungen von 1776 an die Öffentlichkeit Marylands [15]. Aus diesen Quellen geht hervor, dass Bauern in mehreren dokumentierten Regionen den Wert der Stallerde erkannten, während die Herstellung des Salpeters dem Staat gehörte.

Hirten fütterten ihren Tieren Salz im Pferch und im Stall, wo die Tiere auch urinierten und sich die Erde veränderte. Der vorgeschlagene Vorgang setzte kein Erkennen von Nitrat voraus. Die wiederholte Bevorzugung eines Materials, das eine erwünschte Farbe oder ein erwünschtes Aroma ergab, hätte genügt, um die Praxis zu erhalten.

Eine mögliche Neuerung in Hallstatt

Harngetränkte Erde und harngetränkter Ton waren überall dort ein bäuerliches Material, wo Tiere gehalten wurden, und Salz wurde lange vor dem 13. Jahrhundert v. Chr. für Fleisch verwendet. Gehörte Salpetererde zum Verfahren, so könnte die Hallstätter Besonderheit in ihrer Verbindung mit dem Salzton des Bergwerks in einer Pökelmasse gelegen haben, die in abgedichteten Becken lag und im Maßstab eines Gewerbes wiederverwendet wurde. Die Verbindung bot mehrere Vorteile, die jeweils aus der Chemie und dem Grabungsbefund erschlossen sind.

Eine Mischung für Salz und Farbe. Der Salzton lieferte das Salz und die Harnerde das Nitrat. Barth [87] stellte fest, dass die Beckenfüllung wiederholt umgesetzt worden war, wie es der Umgang mit einer Mischung verlangt.

Auswahl der richtigen Bakterien. Starkes Salz hemmt die ammoniakoxidierenden Bakterien stark [66], während Staphylokokken hohe Salzgehalte vertragen und Nitrat reduzieren [57]. Ebens Versuche mit schwachen Laken endeten mit verdorbenem Fleisch, während Schweinefleisch, das in Bergsalz gesalzen und im Bergwerk gereift wurde, ein halbes Jahr haltbar blieb [87].

Luftabschluss. Die Becken waren mit grauem Bergton abgedichtet [19], und eine dichte, nasse Masse aus Salzton und Fleisch lässt wenig Luft zu, die Voraussetzung für die Nitratreduktase [53].

Nutzung eines Nebenerzeugnisses. Das Museum [19] beschreibt das Salz der Becken als Haselgebirge, ein geringwertiges Nebenerzeugnis, sodass reines Salz für den Handel blieb. Die Harnerde kostete nur die Arbeit des Sammelns.

Selbstbeimpfung, eine mikrobiologische Möglichkeit. Eine wiederverwendete Masse übertrug ihre Bakterien von einer Charge auf die nächste. Da der Ton im Becken blieb, konnten wiederholte Durchgänge eine salztolerante, nitratreduzierende Flora erhalten. Das gilt für die Bakterien, nicht für das Nitrat, das sich löst und sich nicht verlässlich anreichern würde. Die Wiltshire-Spezifikation [58] gibt eine neue Lake erst frei, nachdem sie mindestens zwei Monate lang anderes Schweinefleisch gepökelt hat, doch eine lebende Lake der Neuzeit ist nur eine entfernte Analogie für eine bronzezeitliche Tonmasse und kein Beleg dafür, wie sich diese Masse verhielt.

Mögliche Qualitätswirkungen. Nitrat und seine Reduktion helfen, die Fettoxidation in Rohschinken zu steuern, und tragen zum Pökelaroma bei [114].

Wiederholbarkeit. Jedes Jahr kamen Hunderte Schlachtkörper an [76], und eine auf ähnliche Weise bereitete und wiederverwendete Pökelmasse konnte das Ergebnis besser wiederholbar machen.

Die Farbe als Zeichen sicheren Fleisches

Clostridium botulinum trägt seinen Namen nach dem lateinischen Wort für Wurst. Kerner untersuchte die wiederkehrenden Wurstvergiftungen in Württemberg ab 1817 und veröffentlichte 1820 und 1822 Monographien darüber [115, 116]. Van Ermengem entdeckte den Erreger 1895 nach einem Ausbruch in Belgien [117]. Kerner beschrieb das Krankheitsbild lange bevor der Erreger oder die antimikrobielle Wirkung des Nitrits bekannt waren. Archer [118] schreibt unter Berufung auf Pierson und Smoot (1982), dass Botulismus vor der Verwendung von Nitrit beim Pökeln eine erhebliche Gefahr in Fleisch und Würsten war, dass Nitrit sowohl das Auskeimen vegetativer Zellen aus Sporen als auch die Teilung auskeimender Zellen hemmt und dass seit 1899 in den Vereinigten Staaten und Kanada 43 von 51 Botulismusausbrüchen durch hausgemachte Fleischwaren auf ungepökeltes Fleisch zurückgingen. Nitrit fügt somit einen Schutz hinzu, den Salz allein nicht bietet.

Erfasste Zahlen zum Botulismus in Europa beginnen im späten 18. Jahrhundert. In Württemberg erkrankten beim ersten gut belegten Ausbruch 1793 in Wildbad 13 Menschen, von denen 6 starben, und in Herrenberg starben 1815 drei von sieben Kranken nach dem Verzehr von Leberwurst [119]. Kerners Monographien von 1820 und 1822 enthielten 76 und 155 Fallberichte [119]. In Frankreich, wo Schinken noch im 20. Jahrhundert im Haus gepökelt wurde, wurden von 1940 bis 1944 mehr als 500 Ausbrüche mit über 1.000 Fällen gemeldet, gepökelter Schinken machte 90 Prozent der verdächtigen Lebensmittel aus, und die Sterblichkeit lag bei etwa 2 Prozent. Von 1971 bis 1986 verzeichnete Frankreich 821 Fälle, überwiegend vom Typ B und überwiegend aus im Haus zubereitetem Schweinefleisch [120]. Die Autoren verbinden das Risiko mit Salzgehalten unter 5 Prozent und einer Lagerung bei Raumtemperatur über Wochen oder Monate, was zu Schinken passt, die gesalzen und nicht mit Nitrit gepökelt waren. In der Europäischen Union und dem Europäischen Wirtschaftsraum wurden 2021 82 bestätigte Fälle gemeldet, eine Rate von 0,02 je 100.000 Einwohner [121]. Im Haus hergestellte Würste und gesalzenes Schweinefleisch waren daher in Teilen Europas wichtige belegte Überträger des Botulismus.

Nitrit schützt nicht nur vor C. botulinum. Nitrit und die daraus entstehenden reaktiven Stickstoffverbindungen tragen zur Hemmung des Auskeimens von Sporen, des vegetativen Wachstums und anderer bakterieller Vorgänge bei [122]. Watson [122] schreibt außerdem, dass Krankheitserreger, besonders Listeria monocytogenes, in Erzeugnissen ohne Nitritzusatz bei Kühllagerung leichter wachsen. Majou [123] führt in einer Zusammenfassung von Majou und Christieans [124] die bakterizide Wirkung des Nitrits in Pökelware vor allem auf Peroxynitrit zurück, ein starkes Oxidationsmittel, das aus Stickstoffmonoxid entsteht und Proteine, DNA und Lipide der Bakterien schädigt. Salz wirkt auf zwei Arten. Es entzieht dem Fleisch und den Bakterienzellen Wasser, und das im verbleibenden Wasser gelöste Salz senkt dessen Wasseraktivität, eine Wirkung, die das Trocknen durch Konzentrieren des Salzes verstärkt [122]. Nitrit und die daraus entstehenden reaktiven Stickstoffverbindungen wirken dagegen auf die Bakterien selbst. Wo Nitrat unter sonst vergleichbaren Bedingungen wirksam zu Nitrit reduziert wurde, konnte die Pökelung daher eine antimikrobielle Hürde zusätzlich zu Salz, Trocknung und Kälte bieten, und wir erwarten, dass solches Fleisch besser hielt als nur gesalzenes.

Dieses Wissen entwickelte sich langsam. In Concerning Nitrate and Nitrite’s Antimicrobial Efficacy [125] hat Eben die Forschung zur antimikrobiellen Wirkung von Nitrat und Nitrit nach der Übersicht von Tompkin [126] chronologisch dargestellt. In den frühen Untersuchungen erwies sich Salz als der stärkere Hemmstoff. Tanner und Evans sahen 1933 keine Wirkung von Natriumnitrit, und Steinke und Foster fanden 1951, dass Salz der wichtigste Faktor war, der das Auskeimen von C. botulinum verlangsamte, während eine gemischte Pökelung aus Salz, Nitrat und Nitrit am stärksten hemmte, wie auch Bulman und Ayres 1952 fanden. Tarr 1941 und Henry und Kollegen 1954 fanden, dass Nitrit vor allem unter leicht sauren Bedingungen um pH 5,6 bis 6,0 wirkt, und Baird-Parker und Baillie fanden 1974, dass seine Wirkung bei niedrigerer Temperatur, niedrigerem pH-Wert und höherem Salzgehalt zunimmt. Nitrit wurde erst gegen Ende der 1960er Jahre als antimikrobiell anerkannt, und 1972 vermutete Greenberg, dass die makellose Botulismusbilanz der Pökelindustrie auf Nitrit zurückging. Salz, Säure, Kälte und Nitrit wirken also zusammen, und Fleisch, das bei 6 bis 8 °C in Salzton lag, befand sich unter Bedingungen, in denen Nitrit wirksamer ist.

Wer Fleisch ohne Nitrit pökelte, war der Gefahr des Botulismus ausgesetzt. Nach unserer Auffassung konnten Pökler über wiederholte Erfahrung bestimmte Pökelmaterialien sowohl mit roter Farbe als auch mit besserer Haltbarkeit verbinden, sodass die Farbe zum sichtbaren Zeichen gut gepökelten Fleisches wurde und das Material, das sie hervorbrachte, deshalb geschätzt wurde. Dies ist unser Schluss. Auch ist Rötung kein verlässliches Zeichen für Nitrit, denn Zinkprotoporphyrin rötet Fleisch ohne Nitrat oder Nitrit [127]. Weil diese Faktoren und die Sporenlast zusammen auf C. botulinum wirken, folgt die Sicherheit eines Pökelerzeugnisses nicht allein aus seiner Farbe. Trifft der Schluss zu, so hatten die Hallstätter Pökler ein Motiv über Farbe und Geschmack hinaus. Hallstatt war dann mehr als ein Ort, an dem Fleisch gesalzen wurde, und eine Pökelung, die das Fleisch rötete, wäre beibehalten worden, sobald man sie gefunden hatte.

Die sauerstoffarme Stufe in Hallstatt

Das Fleisch lag in Salzton vergraben in eingetieften Holzbauten, und der 1939 von Morton ausgegrabene Bau hatte doppelte, mit Ton abgedichtete Wände [87]. Barth [87] schloss, dass der Inhalt wiederholt umgesetzt wurde und mit jedem Durchgang weicher und reicher an Ton und Eiweiß wurde, bis das Becken neu gebaut werden musste. Sauerstoff wurde nie gemessen, die sauerstoffarme Bedingung ist also aus dieser Beschreibung erschlossen.

Barth [18] berichtete, dass Muskelfleisch, das mit ungereinigtem Bergsalz gesalzen wurde, eine schöne rote Farbe annahm, und das Museum [19] setzt den Salzschritt mit etwa zehn Tagen an. Entstand die Farbe in diesem Zeitraum, so entstand sie in einer Masse, die wahrscheinlich sauerstoffarm war. Geschlachtet wurde wahrscheinlich im Winter, und im Bergwerk herrscht eine gleichbleibende Temperatur von 6 bis 8 °C [87]. Die Reduktionsrate bei dieser Temperatur und die Staphylokokken der Beckenfüllung und des Versuchsfleisches sind noch zu messen.

Fortbestand nach Hallstatt

Das Fortbestehen der alpinen Salzpökelung lässt sich nachweisen, und ein Fortbestehen der Salpetererde als Pökelzutat ist möglich.

Der alpine Speck

Das Museum [19] gibt an, dass die Hallstätter Art, das Schwein zu zerlegen, nämlich vom Rücken her in zwei knochenlose Hälften zum Salzen und Räuchern, im Gailtaler Speck und in Kaning bei Radenthein in Kärnten fortlebt. Das österreichische Ministerium für traditionelle Lebensmittel [128] verzeichnet, dass Surspeck seit der Antike in ganz Europa bekannt ist, und Barth und Pucher [129] nennen die Hallstätter Becken Surbecken. Das Ministerium [128] verzeichnet auch, dass größere Stücke noch mit Salpeter gepökelt werden, den Mikroorganismen in Nitrit umwandeln, und dass manche Hersteller nur Salz verwenden und die Farbe langsamer durch die Reifeflora entstehen lassen.

Die keltischen und römischen Schinken

Der Salzbergbau in Hallstatt bestand durch die Eisenzeit fort, und ab dem 5. Jahrhundert v. Chr. war der Dürrnberg dicht von Bergleuten und Handwerkern besiedelt [113]. Im 1. Jahrhundert v. Chr. schrieb Varro, dass die besten und größten Schinken aus Gallien nach Rom kamen, und Strabon nannte das Land zwischen Rhein und Saône als Herkunft der besten Pökelwaren [130]. In The Celtic Cradle of European Meat Curing [131] hat Eben dargelegt, dass die keltische Kultur die Salz- und Pökeltechnik Hallstatts über Europa verbreitete. Die antiken Quellen beschreiben Salz, Rauch und Trocknung.

Salpetererde in der späteren Pökelung

Die für Hallstatt vorgeschlagene Salpetererde ist das Material, aus dem Europa später seinen Salpeter gewann. Konzessionierte Salpetersieder gruben sie vom 14. bis zum 19. Jahrhundert [35], und Bauern fuhren sie auf ihre Felder [16]. Zu Salpeter geläutert, gelangte sie zwischen 1600 und 1750 in die Pökelmischungen Europas [25, 26], und englische Kochbücher des 18. und frühen 19. Jahrhunderts verwendeten Sal prunella, einen geschmolzenen Salpeter, für Rindfleisch und Schinken [132]. Nachdem Polenske [21] 1891 gezeigt hatte, dass Bakterien das Nitrat einer Lake in Nitrit umwandeln, folgte im 20. Jahrhundert die direkte Verwendung von Nitrit, wie in Ebens Artikeln über Ladislav Nachmüllner und das Prager Salz [133] beschrieben. Ein wichtiger historischer Weg zum heutigen Pökelsalz führte daher über Salpetererde und geläuterten Salpeter zum gereinigten Nitrit.

Die lebende Lake und die natürliche Pökelung

Wiltshire-Pökler verwenden noch heute eine lebende Lake mit nitratreduzierenden Bakterien wieder, und Hersteller natürlicher Pökelwaren verbinden eine ungereinigte Nitratquelle mit Staphylokokken [51]. Beide Verfahren sind belegt. Ihre Herkunft aus Hallstatt ist unsere Hypothese.

Die Minimalhypothese

Der Vorschlag braucht nur vier Aussagen. Erstens gab es im Hochtal stickstoffreiches Siedlungsmaterial. Zweitens lag ein Teil davon belüftet und salzarm genug, um Nitrat zu bilden. Drittens gelangte etwas von diesem Nitrat in das Pökelmaterial. Viertens wandelten nitratreduzierende Bakterien es im sauerstoffarmen gesalzenen Fleisch in Nitrit um.

Alles Übrige ist eine mögliche Form dieser vier Aussagen. Salzlecken, Mauerkrusten, absichtliches Auslaugen, das Erkennen des Harns und jedes Verständnis des Nitrats sind nicht erforderlich. Das Scheitern einer dieser Formen würde die Minimalhypothese nicht widerlegen, das Scheitern einer der vier Aussagen dagegen schon.

Einwände und Erwiderungen

Die Schweine wurden nicht in Hallstatt gehalten. Pucher [88] schloss, dass die Schweine des Pökelgewerbes anderswo gezüchtet wurden. Der Vorschlag hängt nicht von ihnen ab. Er beruht auf den Böden und Aborten des ganzjährig im Hochtal lebenden Dorfes und auf den Haustieren, die es hielt. Menschlicher Harn und Siedlungsabfall allein würden die erste Aussage der Minimalhypothese erfüllen. Hammer und Kollegen [109] betrachten die Schweinezucht in und um Hallstatt als offene Frage.

Ein hochalpines Tal ist zu nass und zu kalt. Ein Dach hält den Regen ab, und Zeit gleicht die Kälte aus. Kidd (1814) [43] beobachtete, dass sich Salpeter an Wänden in Oxford bei frostigem, klarem und trockenem Winterwetter schneller bildete als im Sommer und dass feuchte Luft die Bildung verlangsamte oder stoppte. Tirol führte vor dem 16. Jahrhundert Salpeter aus [84], das Klima der Ostalpen verhinderte die Nitratbildung in Gebäuden also nicht. Eine Siedlung, die über Generationen einem Bergwerk diente, hatte weit mehr Zeit als die zwei Jahre eines bewirtschafteten Beetes [35].

Die Erde ist noch zu finden. Mehrere Meter Schutt bedecken die bronzezeitliche Oberfläche [19], und die Siedlung ist noch zu lokalisieren. Pferchböden derselben Jahrhunderte gibt es in Oppeano und Povegliano, und Harnnitrat wurde in Aşıklı Höyük gemessen. Nitrat selbst hätte sich im nassen Tal aus den unter der Erhaltung von Nitrat genannten Gründen nicht gehalten, Phosphatkrusten und Fäkalmarker dagegen schon.

Die Pökler hätten keine Erde ans Essen gegeben. Sie pökelten im Haselgebirge, das ohnehin Ton und Anhydrit mit dem Fleisch in Berührung brachte. Eine aus Salpetererde ausgelaugte Lauge hätte das Nitrat ohne Erde geliefert, so wie die Salpetersieder es bewegten. Eine absichtliche Zugabe ist zudem unnötig, wenn Salz auf Salpetererde gelagert oder ein Becken in solchen Boden eingetieft wurde.

Wege ohne Nitrat

Ras und Kollegen [134] fanden, dass Staphylococcus xylosus über eine Stickstoffmonoxid-Synthase Stickstoffmonoxid bildet, das Metmyoglobin ohne Zusatz von Nitrat oder Nitrit in den Nitrosofarbstoff umwandelt. Eine Mutante ohne das Enzym verlor die Aktivität unter aeroben Bedingungen, und bei begrenztem Sauerstoff sank ihre Aktivität um etwa 35 bis 40 Prozent. Dieser Weg hängt von Sauerstoff ab und könnte Farbe beigetragen haben, während das Fleisch im Bergwerk hing, doch eine unter Salz gebildete Farbe lässt sich damit nicht erklären.

Schweinebauch, den Eben mit 2 Prozent Ammoniumchlorid und 4 Prozent Salz bei etwa 7 °C pökelte, nahm innerhalb von 14 Tagen eine stabile rötlich rosa Farbe an. Ammoniumchlorid liefert kein Nitrat, und kein nachgewiesener Weg führt im gesalzenen Fleisch von Ammonium zu Nitrit. Ammoniakoxidierende Bakterien setzen jedoch Stickstoffmonoxid frei, während sie Ammoniak oxidieren, und mehr davon, wenn der Sauerstoff knapp wird [135]. Ammonium kann daher Stickstoffmonoxid liefern, wo solche Bakterien aktiv sind, und ob sie im gesalzenen Fleisch wirken, ist noch zu prüfen. Er hat weder den Farbstoff noch das Nitrit analysiert, und der unten beschriebene Markierungsversuch würde das Ergebnis klären.

In früheren Arbeiten hat Eben vorgeschlagen, dass Salmiak, also Ammoniumchlorid, beim Pökeln von Fleisch vor dem Salpeter verwendet wurde [136, 137]. Johnstone (1833) [138] (noch zu prüfen) schrieb, dass wenig roher Salmiak weit reicht, um Fleisch zu konservieren, ohne es salzig zu machen. In China ist 硇砂 (náoshā, Salmiak) im 新修本草 (Xīnxiū běncǎo, Neu überarbeitete Pharmakopöe) von 659 n. Chr. verzeichnet, das unter der Tang-Dynastie (618 bis 907 n. Chr.) zusammengestellt wurde, und Chen Ming [139] ordnet es den Arzneimitteln zu, die mit der vorislamischen persischen Kultur verbunden waren. In den Handelsbelegen ist die Ware Salmiak und nicht Salpeter. Waagegebührenquittungen von etwa 600 n. Chr. aus einer Zollstation außerhalb von Turfan führen Ammoniumchlorid in 6 von 37 Quittungen als eine von fünf Hauptwaren neben Gewürzen, Gold, Silber und Seidengarn, und keine nennt Salpeter oder ein anderes Nitratsalz. Hansen [140] gibt diese Zahlen nach der Auswertung von Skaff [141] wieder. Ibn Hawqal beschrieb im 10. Jahrhundert Salmiakgruben in den Bergen von Setroushteh, dem Bezirk Usruschana östlich von Samarkand, wo Dampf aus einer überdachten Höhle aufstieg und das abgesetzte Salz gesammelt wurde [142]. Seine Argumentation beruht auf dieser Überlieferung. Salmiak löst sich leicht, und ein chinesischer Bericht, den Needham [143] (noch zu prüfen) zitiert, besagt, dass er bei Wind, Nässe oder Feuchtigkeit verschwindet. Porter Smith (1871) [144] (noch zu prüfen) berichtete, dass das in China als Salmiak verkaufte Salz oft Natriumsulfat oder Kochsalz war und dass auch Natronsalpeter und Borax mit ihm verwechselt wurden. Das Turpan-Hami-Becken im Nordwesten Chinas enthält pleistozäne Nitratlagerstätten, die nahe der Oberfläche angereichert sind und Vorräte in der Größenordnung der Atacama besitzen [145]. Nitratsalze lagen damit in der Region, in der Salmiak gehandelt wurde, leicht erreichbar. In Nitrate Salt’s Epic Journey [146] folgerte Eben, dass Salmiak, der auf langen Reisen Feuchtigkeit aufnahm, kaum noch von Nitratsalzen zu unterscheiden war, und dass Händler Nitratsalze von der Oberfläche der Senken von Turpan und Tarim aus Versehen oder absichtlich sammeln und als Salmiak verkaufen konnten. Enthielt die gehandelte Ware Nitrat, konnte sie eine gewöhnliche Nitratpökelung tragen, denn Staphylokokken würden das Nitrat zu Nitrit reduzieren, während das Ammonium ungenutzt bliebe. Ob das Ammonium selbst im gesalzenen Fleisch zur Farbe beitrug, ist ungeklärt, und auch diese Frage ließe sich mit dem Markierungsversuch klären. Salmiak oder unter seinem Namen verkaufte Nitratsalze könnten auch nach Hallstatt gelangt sein.

Zinkprotoporphyrin

Eine rote Farbe beweist für sich allein keine Nitratpökelung. Parmaschinken wird ohne Nitrat oder Nitrit hergestellt und entwickelt eine leuchtend rote Farbe, die Wakamatsu und Kollegen [127] anhand von Fluoreszenz, Chromatographie und Massenspektrometrie auf Zinkprotoporphyrin IX zurückführten. Die mit Bergsalz in der Hallstätter Rekonstruktion erzielte rote Farbe lässt sich daher nicht mit bloßem Auge dem Nitrosomyoglobin zuschreiben. Zinkprotoporphyrin bildet sich jedoch langsam. Im Parmaschinken nimmt der rote Farbstoff während der gesamten Herstellung bis zur vollen Reife nach etwa 18 Monaten zu, und ein Bestandteil, wahrscheinlich Zinkprotoporphyrin, stieg in den ersten 3 Monaten an, wie Wakamatsu und Kollegen [147] in einer Zusammenfassung früherer Arbeiten berichten. Eine rote Farbe, die in Hallstatt innerhalb der etwa zehntägigen Salzung entstand, ist daher wahrscheinlich kein Zinkprotoporphyrin, das zur Langzeitpökelung gehört. Der Farbstoff muss dennoch analytisch bestimmt werden, und die zweite Messung der Liste unten ist dafür vorgesehen.

Die entscheidende offene Frage

Barth [18] erzielte mit Schweinefleisch und ungereinigtem Bergsalz allein eine schöne rote Farbe, und wo dieses Salz entnommen und wie es gewonnen wurde, ist noch zu klären. Kammern im heutigen Bergwerk werden durch Sprengung geöffnet [78], und Sprengstoffe sind an Bergbaustandorten die wichtigste Nitratquelle [148]. Vieles an diesem Vorschlag hängt von einer Frage ab. Enthielt prähistorisches, von Hand gewonnenes Haselgebirge etwa 25 bis 135 mg Nitrat pro kg oder eine andere Menge, die sich als ausreichend erweist, sobald die Masse des Salztons, die Übertragung des Nitrats und der Farbstoffbedarf bekannt sind? Wenn ja, lieferte das Salz allein das Nitrat, und die Wege über den Harn werden überflüssig. Wenn nicht, und stammte das Versuchssalz aus modernen Abbauen, war die Farbe der Versuche ein modernes Artefakt, und eine Nitratquelle außerhalb des Salzes wird viel wahrscheinlicher. Die erste der unten aufgeführten Messungen ist die notwendige erste Prüfung dieser Frage, und mit der zweiten wird der Farbstoff der Rekonstruktion bestimmt.

Messungen zur Prüfung des Vorschlags

Tabelle 8 nennt die Werte, die wir für jede Quelle im Material im Kontakt mit dem Fleisch erwarten. Wir haben sie aus der obigen Argumentation abgeleitet, und sie sind noch zu prüfen. Der Isotopenbereich für Nitrat aus tierischen Abfällen ist der von Kendall [102], und die Isotopenwerte verschiedener Quellen überschneiden sich, sodass sie nur zusammen mit den anderen Markern verwendet werden.

Tabelle 8. Erwartete Werte für das Material im Kontakt mit dem Fleisch, nach Quelle

Quelle	Nitrat	Ammonium	Fäkalmarker	δ15N des Nitrats
Natürliches Nitrat im Haselgebirge	In unverunreinigtem geologischem Haselgebirge nachweisbar, falls diese Quelle zutrifft. Verteilung möglicherweise ungleichmäßig	Niedrig	Keine	Für Haselgebirge nicht bekannt
Harn, ins Becken gegossen	Niedrig	Hoch	Keine	Messbar, wenn Nitrat vorhanden ist, aber von begrenzter Aussagekraft
Abfall auf dem Boden des Bergwerks	Niedrig	Hoch	Mensch	Messbar, wenn Nitrat vorhanden ist, aber von begrenzter Aussagekraft
Haselgebirge unter Tieren	Niedrig, höher am Rand	Hoch	Pflanzenfresser	Plus 10 bis plus 20 Promille, wo Nitrat vorhanden ist
Salpetererde unter einem Dach	Hoch	Niedrig bis mittel	Pflanzenfresser oder Mensch	Plus 10 bis plus 20 Promille
Aus Salpetererde ausgelaugte Lauge	Hoch	Niedrig	Wenige. Nur lösliche Marker	Plus 10 bis plus 20 Promille
Sprengstoffrückstände, nur moderne Versuche	Hoch	Je nach Sprengstoff unterschiedlich	Keine	Überschneidet sich mit anderen Quellen. Allein nicht beweiskräftig

In Tabelle 9 wird der Vorschlag den konkurrierenden Erklärungen gegenübergestellt, mit der Vorhersage jeder Erklärung. Mehrere könnten zusammengewirkt haben, und die Nummern der Prüfungen beziehen sich auf die Liste unten.

Tabelle 9. Konkurrierende Erklärungen der roten Farbe und ihre Vorhersagen

Erklärung	Nitrat nötig	Nitrat im alten Haselgebirge	Fäkal­marker im Becken	Erwarteter Farbstoff	Absicht­lich über­tragen	Prüfung
Geologisches Nitrat im prähistorischen Hasel­gebirge	Ja	Ja	Nein	Nitrosylhäm	Nein	Prüfung 1
Sprengstoff­rückstände im Salz moderner Rekonstruk­tionen	Ja, nur in neuen Ver­suchen	Nein	Nein	Nitrosylhäm in den neuen Versuchen	Nein	Prüfungen 1 und 2, mit δ15N
Direkt zugegebene Salpeter­erde	Ja	Nein	Ja	Nitrosylhäm	Ja, oder unbe­absichtigt	Prüfungen 3 und 5
Wässriger Auszug aus Salpeter­erde	Ja	Nein	Wenige. Nur lösliche Marker	Nitrosylhäm	Ja	Prüfung 5
Pflanzliches Nitrat	Ja	Nein	Nein. Statt­dessen Pflanzen­reste	Nitrosylhäm	Ja	Prüfung 10
Harn unmittelbar ins Becken gegossen	Nur das Nitrat des Harns	Nein	Wenige	Wenig Nitrosylhäm	Ja	Prüfung 5
Stickstoff­monoxid-Synthase der Staphylo­kokken	Nein	Nein	Nein	Nitrosylhäm, vor allem wo Luft an das Fleisch gelangt	Nein	Prüfung 2, mit und ohne Luft
Zinkproto­porphyrin	Nein	Nein	Nein	Zinkproto­porphyrin IX	Nein	Prüfung 2

Mit zwölf Messungen ließe sich der Vorschlag bestätigen oder widerlegen. Die ersten fünf sind entscheidend und nach Vorrang geordnet. Die übrigen sieben sind nachrangig.

1. Die entscheidende Messung. Nitrat, Nitrit und Ammonium in frischem geologischem Haselgebirge aus ungestörten Teilen der Lagerstätte, in von Hand gewonnenem bronzezeitlichem und eisenzeitlichem Bergbauabfall und in etwa erhaltenem Salz aus den Versuchen von Barth [18]. Die Proben sollten ungesprengtes geologisches Material, prähistorische, von Hand gewonnene Stücke, modernes gesprengtes Material, Grubenwasser und Oberflächenstaub umfassen, mit Feldblindproben zur Kontrolle von Verunreinigungen durch Sprengungen. Der halitreiche und der tonreiche Anteil werden getrennt untersucht, weil Nitrat nicht gleichmäßig verteilt sein muss. Die Analyse muss Nitrat im Bereich von zehn Milligramm pro Kilogramm nachweisen. Ist Nitrat vorhanden, wird seine Konzentration mit dem Bedarf in Tabelle 5 verglichen. Ammonium ohne Nitrat wäre mit einer Hemmung der Nitrifikation im salzhaltigen Bergwerksmaterial vereinbar, doch dieser Mechanismus wäre durch dieses Ergebnis allein nicht belegt, weil Ammonium mehrere mögliche Herkünfte hat und Nitrat verloren gegangen sein könnte.
2. Eine Wiederholung der Rekonstruktion von Barth [18] mit dokumentiertem Salz, bei der der rote Farbstoff analytisch bestimmt und Nitrosylhäm von Zinkprotoporphyrin IX und anderen Hämfarbstoffen unterschieden wird. Die Ansätze sind unverunreinigtes, von Hand gewonnenes Haselgebirge, modernes Haselgebirge aus gesprengten Abbauen, gereinigtes Natriumchlorid und entsalzter Ton des Haselgebirges mit einer kontrollierten Menge Natriumchlorid, alle bei gleicher Temperatur und vergleichbarer Wasseraktivität. Nitrat, Nitrit, Ammonium, Chlorid, pH-Wert, Wasseraktivität, die mikrobielle Gemeinschaft, Nitrosylhäm, Zinkprotoporphyrin IX und die gesamten Hämfarbstoffe werden zu Beginn und im Zeitverlauf gemessen. Wird Nitrosylhäm nachgewiesen, so ist die rote Farbe ein aus Stickstoffmonoxid entstandener Pökelfarbstoff und nicht Zinkprotoporphyrin IX. Damit ist aber noch nicht belegt, dass das Stickstoffmonoxid aus Nitrat stammt, denn Staphylokokken können Stickstoffmonoxid auch über eine Stickstoffmonoxid-Synthase bilden [134]. Der Nitratweg ist erst belegt, wenn der Farbstoffbefund zusammen mit Nitratabnahme, Nitritbildung, Nitratreduktaseaktivität und möglichst einer Isotopenmarkierung ausgewertet wird. Mit diesen Ansätzen lässt sich ein geologischer, mikrobieller, durch Verunreinigung bedingter oder auf Zinkprotoporphyrin beruhender Ursprung der Farbe unterscheiden.
3. Sediment aus dem Inneren und der Umgebung jedes künftig ausgegrabenen Beckens, von der bronzezeitlichen Oberfläche des Hochtals, wo Bauarbeiten sie freilegen, und von den Böden der Dachsteinhütten. Fäkale Stanole und Gallensäuren können, gemeinsam ausgewertet, helfen, wahrscheinliche Herkünfte von Fäkalien zu unterscheiden, darunter Wiederkäuer, Schweine, Pferde und Menschen [104], und Pferchablagerungen lassen sich anhand von Sphärolithen und Mikromorphologie nachweisen [103]. Alle löslichen Ionen und Phosphat sollten mitgemessen werden. Da Nitrat aus nassem Boden ausgewaschen wird, würde sein Fehlen den Vorschlag nicht widerlegen.
4. Ein Mistversuch, bei dem verdichtetes Bodenmaterial und Ausmist aus einem heutigen Stall eine Jahreszeit lang bei den jahreszeitlichen Temperaturen des Salzbergtals unter Dach liegen, ein Haufen umgesetzt und einer verdichtet belassen. Ein dritter Teil des Bodenmaterials bleibt unbelegt und unter Dach an Ort und Stelle liegen, um die Nitrifikation nach der Auflassung zu prüfen. Ammonium, Nitrit, Nitrat, Sauerstoff und Temperatur werden im Zeitverlauf verfolgt. Wir erwarten Nitrat im belüfteten Ausmist und wenig im verdichteten Bodenmaterial.
5. Ein Pökelversuch mit einer Charge Schweinefleisch und Bergsalz bei 7 °C in acht Ansätzen, nämlich Salz allein als Negativkontrolle, Salz, das mit einem bekannten nitratreduzierenden Staphylokokkus beimpft ist, wodurch sich das Fehlen von Bakterien vom Fehlen von Nitrat trennen lässt, Salz mit einer bekannten niedrigen Nitratmenge als Positivkontrolle, Salz mit Stallerde, Salz mit einem wässrigen Auszug dieser Erde, Salz mit frischem Harn, Salz mit Haselgebirge, das eine Jahreszeit unter Tieren gelegen hat, und Salz mit Mauerausblühungen. Jeder Ansatz läuft mit und ohne Luft und wird unabhängig wiederholt, und Nitrat, Nitrit, Ammonium, pH-Wert, Farbstoff und Staphylokokken werden durchgehend gemessen. Mit der Positivkontrolle lässt sich entscheiden, ob das System bei dieser Temperatur überhaupt pökeln kann. In jedem Ansatz wird die Wasseraktivität gemessen. Nitrat und Nitrit werden im Zeitverlauf im äußeren Ton, im Ton am Fleisch, an der Fleischoberfläche, im Fleisch in 10 mm Tiefe und im Kern gemessen. So lässt sich Nitrat, das mit dem Pökelmaterial kam, von Nitrat unterscheiden, das darin entstand, und die Eindringgeschwindigkeit lässt sich messen. Das Fleisch dient nur der Analyse.
6. Ein Ansatz mit ¹⁵N-markiertem Ammoniumchlorid, bei dem die Markierung in Nitrit, Nitrat und Farbstoff gesucht wird, um zu klären, ob Ammonium überhaupt zum Farbstoff gelangen kann, und ein zweiter Ansatz mit ¹⁵N-markiertem Nitrat, bei dem die Markierung in der Nitrosylgruppe des Farbstoffs gesucht wird, um zu bestätigen, dass Nitratstickstoff unter Hallstätter Bedingungen zum Farbstoff gelangt.
7. Ein Salzhemmungsversuch, bei dem entsalztes Haselgebirge mit und ohne seinen Anhydrit auf 0, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5 und 10 Prozent Natriumchlorid gebracht wird und gleiche Mengen Harnstickstoff erhält. Ammonium, Nitrit, Nitrat und pH-Wert werden verfolgt. Der Versuch soll den Salzgehalt ermitteln, ab dem Hallstätter Material nicht mehr nitrifiziert, und damit die Breite des Randes um Salzton auf einem Boden, an dem Nitrat entstehen kann.
8. Alle löslichen Ionen und Phosphat in den Pferchsedimenten von Oppeano und Povegliano, wobei Bodenkrusten und abgelagerter Mist getrennt untersucht werden. Wir erwarten Ammonium in den Krusten und Nitrat im Mist.
9. Ein Leckversuch, bei dem ein Block Haselgebirge unter einem Dach und einer im Freien jeweils eine Jahreszeit lang mit Vieh stehen, worauf der Boden in zunehmender Entfernung vom Salz auf Nitrat und Ammonium beprobt wird.
10. Eine botanische Analyse der Beckenfüllung auf Kräuter gedüngter Standorte.
11. Eine Dosisreihe, in der dem Pökelmaterial 0, 50, 100, 250, 500, 830, 1.500 und 2.000 mg Nitrat pro kg zugesetzt werden, einmal mit 6 Prozent des Fleischgewichts aufgebracht und einmal als Masse von Salzton um das Fleisch. Nitrosylhäm, Restnitrat und Restnitrit und die Farbe werden auf die Konzentration im Pökelmaterial bezogen.
12. Eine Kultur von Haselgebirge, Bergwerksabfall und Beckenfüllung auf salzreichen Nährböden auf koagulasenegative Staphylokokken und Kocuria mit Nitratreduktase, welche die Hauptmikrobiota des für spanischen Schinken verwendeten Salzes bilden [56].

Ergebnisse, die den Vorschlag schwächen oder stärken würden

Der Vorschlag würde erheblich geschwächt, wenn unverunreinigtes prähistorisches Haselgebirge genug natürliches Nitrat für die Pökelung enthielte. Geschwächt würde er auch, wenn umfassend beprobte bronzezeitliche Oberflächen des Hochtals weder Phosphat noch Fäkalmarker oder Sphärolithe menschlicher oder tierischer Abfälle enthielten, oder wenn belüfteter Ausmist und Bodenerde bei alpinen Temperaturen innerhalb von ein oder zwei Jahreszeiten kein Nitrat bildeten. Gestärkt würde er, wenn Sediment im Umfeld der Becken Marker von Boden- oder Aborterde enthielte, die im geologischen Haselgebirge fehlen, und wenn belüfteter Ausmist Nitrat bildete, verdichtetes Bodenmaterial dagegen nicht. Erheblich gestärkt würde er, wenn solches Material, mit Salz und Schweinefleisch bei Bergwerkstemperatur angesetzt, den Pökelfarbstoff ergäbe, Salz allein dagegen nicht. Ein Scheitern des Weges über die Erde würde den wässrigen Auszug nicht widerlegen, der weniger unlösliche Marker hinterlässt, und keines der beiden Ergebnisse allein würde eine äußere Nitratquelle als solche widerlegen.

Die Belastbarkeit der Belege

Durch Messung oder Überlieferung belegt. Die Menschen der Antike sammelten Harn und nutzten Harn und Speichel für viele Zwecke [2, 3, 4, 30, 31]. Staphylokokken reduzieren Nitrat bei Sauerstoffmangel zu Nitrit, und im zitierten Fleischmodell setzte die nitratabhängige Farbstoffbildung Staphylokokken mit Nitratreduktase voraus. Starkes Salz hemmt die untersuchten üblichen nitrifizierenden Bakterien stark, eine effiziente Nitrifikation in nahezu gesättigtem Salzton ist nicht zu erwarten, und weniger als ein Prozent des Harnstickstoffs ist Nitrat. Erde unter Gebäuden und Tieren reichert Nitrat an und war die gewerbliche Quelle des Salpeters. Das Hallstätter Fleisch wurde in ungereinigtem Salzton in abgedichteten Becken gepökelt, und die Gemeinschaft verzehrte Rinder, Schafe, Ziegen und Schweine, während Herden auf dem Dachstein weideten. Bronzezeitliche Pferchböden und ihr Ausmisten sind in Norditalien belegt, und Harnnitrat wurde im Abfall eines jungsteinzeitlichen Dorfes gemessen. Bei unserer Arbeit in Tansania roch frischer Blättermagen innerhalb von etwa zwölf Stunden nach der Schlachtung stark nach Ammoniak.

Erschlossen. Wir schließen, dass die unmittelbare Verwendung von Harn der Salpetererde beim Pökeln vorausgegangen sein könnte, dass das Dorf im Hochtal eigene Rinder, Schafe oder Ziegen und Schweine hielt, dass Hirten die Kraft der Stallerde erkannten, dass die Becken sauerstoffarm waren, dass kalkhaltige Erde am Ort der Nitrifikation deren Säure neutralisierte, dass die Menschen des Hochtals überdachte Böden hatten, die über Jahre Harn aufnahmen, und dass Nitrat aus Böden, Aborten, Misthaufen oder Wänden des Hochtals in das Pökelsalz gelangte.

Noch zu messen. Der Nitratgehalt des Haselgebirges, das Nitrat in Material aus Hallstatt, die Rate der Nitratreduktion unter Bergsalz in der Kälte, die Herkunft des Salzes der modernen Versuche und der Salzgehalt, ab dem Hallstätter Material nicht mehr nitrifiziert, sind noch zu messen, und die bronzezeitliche Siedlung ist noch zu lokalisieren. Auch die Tiefe, bis zu der Nitrat oder Nitrit während etwa zehn Tagen Salzung bei 6 bis 8 °C in große Fleischstücke eindringen konnte, ist zu messen, weil sie die Pökelung stärker begrenzen könnte als die Gesamtmenge an Nitrat.

Schluss

Fleisch, das in einem abgedichteten Becken in Salzton vergraben lag, war wahrscheinlich stark sauerstoffarm, und Staphylokokken reduzieren in einer solchen Masse Nitrat zu Nitrit. Harn lieferte überall dort Stickstoff, wo Menschen und Tiere lebten, und Stickstoff war im Verhältnis zum benötigten Nitrat reichlich vorhanden. Begrenzend waren die Bildung von Nitrat in belüfteter, salzarmer Erde, sein Schutz vor Regen und die dafür nötige Zeit, und die stark salzhaltigen Hauptmaterialien des Bergwerks waren für eine effiziente Nitrifikation schlecht geeignet. Die erste Frage ist, ob prähistorisches Haselgebirge Nitrat in einer Spurenmenge von etwa 25 bis 135 mg pro kg enthielt. Enthielt es diese Menge nicht, wird Salpetererde aus menschlichen und tierischen Abfällen des Hochtals zu einem starken Kandidaten für die äußere Nitratquelle, in Böden und Wänden von Häusern und Ställen, in Aborten und in Misthaufen. Ihr Nitrat konnte als Erde, als aus dieser Erde ausgelaugtes Wasser oder unbeabsichtigt ins Becken gelangen. Die Pökler brauchten dafür keine Theorie des Nitrats, sondern nur die Beobachtung, dass Erde oder Wasser von bestimmten Orten röteres Fleisch ergaben. Die unmittelbare Verwendung von Harn ist eine einfachere mögliche Vorstufe dieser Praxis.

Wir behaupten nicht, dass Hallstatt die Verwendung von Harnerde beim Pökeln erfand. Wir schlagen vor, dass die Hallstätter Pökler diesem Material den Salzton des Bergwerks hinzufügten und dass in dieser Mischung das Fleisch gesalzen, nitratreduzierende Bakterien begünstigt und Luft ausgeschlossen wurden und ein Nebenerzeugnis des Bergbaus zum Pökelmittel wurde. Bis die oben genannten Messungen vorliegen, bleibt der Vorschlag eine Hypothese.

Anhang. Weitere Abbildungen

Die Abbildungen A1 und A2 geben die Abfolge vom Wiederkäuer zur nitratreichen Erde in Deutsch und Englisch wieder, mit den beteiligten Mikroorganismen und der Zeitachse von Minuten bis Jahren. Abbildung A3 gehört zum Abschnitt über die Mengen. In ihr ist das Nitrat aufgetragen, das Salze bekannten Nitratgehalts dem Fleisch zuführen.

Abbildung A1. Vom Wiederkäuer zur nitratreichen Erde, Vorgang, Mikroorganismen und Zeitachse

Abbildung A2. Vom Wiederkäuer zur nitratreichen Erde, mit der Ammonifikation im Boden

Abbildung A3. Dem Fleisch zugeführtes Nitrat, wenn Salz bekannten Nitratgehalts mit 6 Prozent des Fleischgewichts aufgebracht wird. Salzwerte nach Shimizu und Kaneko [37]. Der Wert von 2.000 mg pro kg für Salz aus Salpetersiedereien ist eine vorsichtige Lesart von mehreren tausend mg pro kg

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