Artefakte in Experiment, Simulation und Archäometrie

Artefakt bezeichnet in den Materialwissenschaften eine beobachtete Struktur oder ein Signal, das nicht einer realen, materialinhärenten Eigenschaft entspricht, sondern durch Mess-, Präparations- oder Auswertebedingungen erzeugt wird. Artefakte können sowohl in der experimentellen Charakterisierung als auch in der numerischen Simulation sowie in der Archäomaterialkunde auftreten.

In der mikroskopischen Gefügeanalyse entstehen typische Präparationsartefakte etwa durch unsachgemäßes Schleifen, Polieren oder Ätzen. Beispiele sind Reliefbildung, Ziehspuren, Ätzartefakte oder Scheingefüge, die zu Fehlinterpretationen von Korngrenzen, Phasenverteilungen oder Ausscheidungen führen können. In der digitalen Bildverarbeitung treten zusätzlich numerische und algorithmische Artefakte auf, etwa Patch-Rand-Artefakte bei segmentierungsbasierten Verfahren.

In der numerischen Werkstoffsimulation (z.B. FEM, Phasenfeld, DFT) bezeichnen numerische Artefakte Ergebnisse, die aus Diskretisierung, unzureichender Gitterauflösung, Randbedingungen oder Näherungen stammen und keine physikalische Basis haben. Die sichere Unterscheidung zwischen physikalischem Effekt und numerischem Artefakt ist essenziell für die Modellvalidierung.

In der Archäomaterialographie und Archäometallurgie beschreibt Artefakt primär das untersuchte Objekt, z.B. bronzezeitliche oder eisenzeitliche Metallartefakte (Bronze-Artefakte, Torcs). Hier ist zugleich eine strikte Trennung zwischen originaler Mikrostruktur und präparationsbedingten oder korrosiven Artefakten notwendig, um belastbare Aussagen zu Technologie, Nutzung und Erhaltungszustand zu gewinnen.

Zentral ist daher die systematische Identifikation, Minimierung und Dokumentation von Artefakten durch geeignete Präparationsprotokolle, Kalibrierung, Referenzproben, Konvergenzstudien und kritische Plausibilitätsprüfung der Ergebnisse.

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