Fanden die Wikinger die Sonne wirklich mit einem Kristall?

Die Sonne hinter den Wolken

Ohne Magnetkompass überquerten Wikingerseeleute den offenen Atlantik. Sie orientierten sich an der Sonne. Doch wie findet man sie hinter Wolken? Eine berühmte Antwort ist ein Kristall: der Sonnenstein der Wikinger. Hält man ihn gegen den Himmel und dreht ihn, verändert sich das hindurchfallende Licht und verrät die verborgene Sonne.

Nur wurde bisher keiner an einer Fundstätte der Wikinger entdeckt. Viel stand auf dem Spiel: In einem Sommer der neunhundertachtziger Jahre segelten fünfundzwanzig Schiffe von Island nach Grönland. Nur vierzehn kamen an. War der Sonnenstein ein echtes Hilfsmittel oder eine Legende?

Entlang einer Linie segeln

Was wissen wir tatsächlich über ihre Navigation? Das mittelalterliche isländische Landnahmebuch beschreibt die Seeroute von Norwegen nach Grönland. Von den Hernar-Inseln vor Westnorwegen soll man stets westwärts segeln, bis nach Hvarf in Grönland. Shetland passiert man nördlich, gerade weit genug, um es nur bei klarem Wetter zu sehen.

Die Färöer passiert man südlich, so weit entfernt, dass das Meer scheinbar die halben Berge verdeckt. Island passiert man südlich, so nah, dass einen seine Vögel und Wale umgeben. Die Route folgt ungefähr dem einundsechzigsten Breitengrad Nord, fast gerade auf der Karte. Man hält den Breitengrad und weiß, wo Westen ist. Jeden Tag, rund drei Wochen lang.

Eine zerbrochene Holzscheibe

Neunzehnhundertachtundvierzig fanden Archäologen unter den Ruinen eines Frauenklosters in Uunartoq, Südgrönland, die Hälfte einer kleinen Holzscheibe. Ihr Durchmesser beträgt etwa sieben Zentimeter. Sie stammt ungefähr aus dem elften Jahrhundert. Eingeritzt sind eine gerade und eine gebogene Linie. Meist gilt sie als Teil eines Sonnenkompasses.

Ein kleiner Stift kommt in die Mitte. Hält man die Scheibe waagerecht, wandert seine Schattenspitze mit der Sonne über das Holz. Ritzt man diese Bahn für den eigenen Breitengrad ein und dreht die Scheibe, bis die Schattenspitze darauf liegt, zeigt eine Randkerbe nordwärts. Bei modernen Versuchen auf dem Atlantik hielten Seeleute mit Nachbauten gut ihren Kurs, solange die Sonne schien. Die Deutung ist umstritten: Ein Forschungsteam hielt Größe und Markierungen der Scheibe für einen Sonnenkompass für wenig geeignet.

Doch auch Befürworter sehen seine Schwäche. Keine Sonne, kein Schatten, kein Norden.

Verloren im Nebel

Auf dem Nordatlantik kann die Sonne tagelang hinter Wolken oder Nebel verschwinden. Die Sagas schildern, wie sich das anfühlte. Eine erzählt vom Kaufmann Bjarni auf seiner Fahrt nach Grönland. Der Wind legte sich, heißt es. Dann bedrängten sie Nordwind und Nebel. Tagelang wussten sie nicht, wohin sie segelten.

Dann erschien die Sonne. Sie konnten sich orientieren. Die Frage bleibt: Wie findet man die Sonne, wenn man sie braucht, aber nicht sieht?

Der Stein in der Sage

Vom Sonnenstein erzählt eine andere Geschichte. In einer mittelalterlichen isländischen Erzählung über Norwegens König Olaf herrschen Schneefall und trübes Wetter. Niemand sieht den Himmel. Der König fragt den jungen Sigurd, wo die Sonne steht. Sigurd zeigt auf eine Stelle im Grau. Zur Prüfung lässt der König einen Sonnenstein bringen, hält ihn hoch und sieht, wo Licht aus ihm strahlt.

Sigurd hatte recht. Eine schöne Szene, doch zwei Vorbehalte bleiben. Erstens ist die Geschichte eine Allegorie voller religiöser Symbole. Auch der Sonnenstein könnte eines sein. Zweitens bleibt im altnordischen Text offen, ob Licht durch den Stein schien, von ihm reflektiert wurde oder aus ihm kam.

Doch Gegenstände namens Sonnenstein gab es: Inventare isländischer Kirchen und eines Klosters aus dem vierzehnten und fünfzehnten Jahrhundert führen sie auf. Zweck und Material nennen diese Listen nicht.

Ein Kristall und ein polarisierter Himmel

Neunzehnhundertsiebenundsechzig machte der dänische Archäologe Thorkild Ramskou einen kühnen Vorschlag. Vielleicht erkannte ein Kristall ein Himmelsmuster, das unseren Augen fast entgeht. Dieses Muster sieht so aus. Sonnenlicht wird an der Luft gestreut. Das Licht des blauen Himmels ist dadurch teilweise polarisiert: Seine Wellen schwingen bevorzugt in einer Richtung.

Am stärksten ist dieser Effekt in einem Band etwa neunzig Grad von der Sonne entfernt. Die Schwingungsrichtung steht senkrecht zur Verbindungslinie zur Sonne, wie Pfeile, die um sie angeordnet sind. Erkennt man diese Richtung an zwei wolkenfreien Himmelsstellen, lässt sich die Position der Sonne bestimmen, selbst wenn eine Wolke sie verdeckt. Genau das tun Honigbienen. Karl von Frisch entdeckte es in den neunzehnhundertvierziger Jahren.

Islandspat

Manche Kristalle wirken wie Polarisationsfilter. Schaut man durch einen solchen Kristall auf blauen Himmel und dreht ihn langsam, erscheint der Himmel abwechselnd heller und dunkler. Als Kandidaten gelten Cordierit und Turmalin, beide in Skandinavien heimisch, sowie Islandspat, eine klare Form von Calcit. Islandspat macht noch etwas Seltsameres.

Legt man ihn auf eine Buchseite, erscheint jeder Buchstabe doppelt: Der Kristall spaltet das Licht in zwei Strahlen. Gegen den Himmel gehalten, zeigt er zwei Bilder eines kleinen Flecks, meist unterschiedlich hell. Man dreht den Kristall, bis beide genau gleich hell sind. Zweitausendelf zeigte ein Team französischer Physiker, dass seine Kanten dann die Sonnenrichtung verraten.

Sie berichteten von wenigen Grad Abweichung, selbst in schwacher Dämmerung.

Der Praxistest

Nicht alle waren überzeugt. Neunzehnhundertvierundneunzig meinten zwei schwedische Forscher, Seeleute bräuchten überhaupt keinen Kristall. Ein geübtes Auge erkenne die Sonne an hellen Wolkenrändern und Lichtstrahlen, die sich dahinter auffächern. Forscher in Ungarn überprüften das.

Freiwillige sollten auf Fotos bewölkter Himmel zeigen, wo sich die verdeckte Sonne befand. Bei dünnen Wolken gelang das gut. Bei dichten Wolken lagen ihre Schätzungen zum selben Foto bis zu hundertsechzig Grad auseinander. Dann nahmen die Forscher Kameras zur Polarisationsmessung mit aufs Meer, auch zweitausendfünf auf einem schwedischen Eisbrecher zum Nordpol.

Gut für den Sonnenstein: Selbst bei Wolken und sonnenbeschienenem Nebel blieben die Richtungen im Himmelsmuster ungefähr gleich. Schlecht war: Bei dichtem Nebel oder geschlossener Wolkendecke war das Muster so schwach, dass ein gedrehter Kristall kaum etwas zeigen würde. Ein Sonnenstein hilft bei wolkenverdeckter Sonne oder einem Sonnenstand knapp unter dem Horizont, solange etwas Himmel frei bleibt. Bei lückenlos grauem Himmel würde er höchstwahrscheinlich versagen.

Tausend simulierte Fahrten

Die nächste Frage lag nahe: Reicht das bis Grönland? Zweitausendachtzehn simulierte dieselbe Gruppe tausend Fahrten von Norwegen nach Grönland, jeweils etwa drei Wochen lang, bei wechselnder Bewölkung. Jeder simulierte Navigator bestimmte Norden mit einem Sonnenstein. Die Fehlerquoten stammten aus Messungen mit echten Versuchspersonen. Prüfte er alle ein bis drei Stunden, erreichten zweiundneunzig bis hundert Prozent der Schiffe Grönland.

Bei vierstündlicher Prüfung schafften es nur dreißig bis sechzig Prozent. Bei sechsstündlicher Prüfung kam fast keines an, bestenfalls sechs Prozent. Auf dem Papier funktioniert es also, wenn der Navigator gewissenhaft arbeitet. Doch die Autoren betonten selbst: Niemand weiß, ob die Wikinger diese Methode wirklich nutzten.

Der Kristall im Schiffswrack

Was einem echten Sonnenstein bislang am nächsten kommt, stammt vom Grund des Ärmelkanals. Taucher bargen einen Kristallblock aus einem Schiff der elisabethanischen Zeit, das fünfzehnhundertzweiundneunzig vor Alderney gesunken war. Er lag etwa einen Meter neben einem Navigationszirkel. Die Analyse ergab: Es war Islandspat, durch Sand und Meerwasser milchig weiß geworden.

Den Forschern zufolge hätte ein solcher Kristall den Magnetkompass des Schiffes ergänzen können, dessen Störungen die Seeleute damals noch nicht verstanden. Doch fünfzehnhundertzweiundneunzig liegt mehr als fünfhundert Jahre nach dem Ende der Wikingerzeit. Selbst einer der Forscher sprach von einer völlig anderen Zeit und Kultur.

Echte Kristalle sind zudem nicht makellos: Labortests zeigten, dass Kratzer und Fehler Calcit unzuverlässiger machen als angenommen.

Legende oder Werkzeug?

Was bleibt also vom Sonnenstein der Wikinger? Das steht fest. Himmelslicht ist tatsächlich polarisiert. Unter geeigneten Bedingungen lässt sich damit durch einen klaren Kristall eine verdeckte Sonne finden. In Feldversuchen fand ein Dämmerungskompass aus Kristall, Schattenstab und Nachbau der grönländischen Scheibe Norden mit etwa vier Grad Abweichung.

Isländer besaßen im Mittelalter tatsächlich Gegenstände, die sie Sonnensteine nannten. Diese Belege fehlen. Weder an Wikingerfundstätten noch in Wikingerschiffen wurde ein Kristall gefunden. Die einzige Geschichte über seinen Gebrauch ist eine Allegorie über einen König an Land, keinen Seefahrer auf See.

Historiker betonen zudem: Mittelalterliche Texte über Navigation und Optik erwähnen keinen Sonnenstein. Die ehrliche Antwort: Physikalisch hätten die Wikinger es gekonnt. Archäologisch ist die Nutzung bislang unbelegt. Calcit löst sich im Meer auf und wird trüb. Vielleicht blieb deshalb keiner erhalten.

Oder es gab nie einen. Fest steht: Vierzehn jener fünfundzwanzig Schiffe erreichten Grönland. Die Seeleute orientierten sich am Meer, an Vögeln, Bergen und der Sonne. Ob sie auch einen Kristall in der Tasche trugen, bleibt bis zu einem glücklichen Grabungsfund offen.