Stålproduktion i Danmark i middelalderen

Transkript

1 Stålproduktion i Danmark i middelalderen - og sammenhængen med den typologiske udvikling i danske middelaldersmedjers former og funktioner Et forskningsprojekt støttet af KUAS rådighedssum 2010 Rapport af Lars Pagh, Horsens Museum

2 Indhold Resume... 3 Forskningsprojektet... 4 Metode... 7 Opkulning af jern til stål... 8 Materialet... 9 De nye analyser Datering De otte smedjer Konklusion Litteraturliste Noter

3 Resume Der har indtil for få år siden kun været foretaget enkelte arkæologiske undersøgelser af middelalderlige danske smedjer. I årene er der imidlertid dukket spor op af hele otte smedjer, hvoraf nogle har vist tegn på stålproduktion. Disse otte smedjer danner grundlaget for nærværende forskningsprojekt. Hovedformålet med forskningsprojektet har været at undersøge, om man vha. opkulning af jern har fremstillet stål i danske smedjer i middelalderen. Nye arkæologiske udgravninger af middelalderlige smedjer i Danmark har indikeret en hjemlig produktion af stål, på trods af at man traditionelt har ment, at der ikke er blevet produceret stål i Danmark i middelalderen, men at stål er blevet importeret. I forbindelse med undersøgelserne af stålproduktion har jeg også sekundært set på den typologiske udvikling af smedjerne mht. form, indretning, placering, funktion og datering, for at belyse sammenhængen mellem type af smedje, datering og evt. stålproduktion. Undersøgelserne er blevet foretaget gennem naturvidenskabelige analyser af materiale fra ovennævnte nyere arkæologiske udgravninger af middelalderlige smedjer i Danmark. Undertegnede har været ansvarlig for projektets gennemførelse på Horsens Museum. Projektet har været et samarbejde mellem Horsens Museum, Sydvestjyske Museer (Kamma Marie Poulsen- Hansen), Museum Sønderjylland (Signe Lützau Petersen) og Varde Museum (Jens Lauridsen). Ud over Horsens Museum er de tre nævnte museer med i projektet, fordi jeg har fået lov til at inddrage materiale fra udgravninger af smedjer, som er udgravet og indsamlet af disse museer. De naturvidenskabelige undersøgelser er foretaget af Arne Jouttijärvi fra Heimdal-archaeometry og Tomasz Goslar fra Poznan Radiocarbon Laboratory. Dateringsrammen , der fremgår af forskningsprojektets titel, blev sat før der var lavet 14 C-dateringer, som har vist, at de otte smedjer, der indgår i projektet, er fra perioden De dateringer af smedjerne, der var lavet på forhånd af udgraverne, har altså vist sig langt hen ad vejen at holde stik, men pga. dateringerne, og den usikkerhed der er forbundet med disse, har det også vist sig, at det der i projektbeskrivelsen kaldes middelalderlige smedjer, skal opfattes som middelalder i bred forstand og indbefatte sen vikingetid og tidlig renæssance. Projektet har dokumenteret, at opkulning af jern til stål med stor sandsynlighed er forekommet i danske smedjer, men viser dog også, at det tilsyneladende ikke har været særligt udbredt. Metoden med opkulning af jern til stål er beskrevet af den tyske munk Theophilus i 1100-tallet. 1 Definitionen på stål er, at det er jern med et indhold af kulstof, der - varierende efter hvor man 3

4 læser skal være på minimum 0,3 %. 2 Grunden til at man omdanner jern til stål er, at man har behov for at kunne hærde en jerngenstand, typisk æggen på en kniv e.l. Ved opkulning er det kun det yderste af jernet, der optager kulstof, men det er også den del af jernet, der skal kunne hærdes. Theophilus beskriver en proces, hvor jern omvikles med organisk materiale, pakkes ind i ler og varmes op i essen. Jernet opkulles på den måde til stål, idet jernet optager kulstof fra det omviklede organiske materiale, når det brændes af. Det er spor af denne proces i det arkæologiske materiale, forskningsprojektet belyser. Forskningsprojektet Projektbeskrivelsen blev lavet i 2009 og sendt til KUAS, som tildelte midler fra rådighedssummen for 2010 til projektet. I projektbeskrivelsen har jeg bl.a. skrevet: Hovedformålet med projektet er at undersøge, om man har fremstillet stål i danske smedjer i middelalderen. Nyere arkæologiske udgravninger af middelalderlige smedjer i Danmark har indikeret en hjemlig produktion af stål, på trods af at man indenfor dansk arkæologisk forskning traditionelt har ment, at der ikke er blevet produceret stål i Danmark i middelalderen, men at stål er blevet importeret. I forbindelse med undersøgelserne af stålproduktion er det nødvendigt sekundært at se på den typologiske udvikling af smedjerne mht. form, indretning, placering, funktion og datering, for at belyse sammenhængen mellem type af smedje, datering og evt. stålproduktion. Undersøgelserne skal foretages gennem naturvidenskabelige analyser af det forhåndenværende materiale fra arkæologiske udgravninger af middelalderlige smedjer i Danmark. Som nævnt har man indenfor dansk middelalderarkæologi traditionelt ment, at stål var noget man importerede. Jeg skrev derfor videre i projektbeskrivelsen: Middelalderarkæologen Niels-Knud Liebgott skrev i Dansk Middelalderarkæologi (1989), at der ikke har været udgravet middelalderlige smedjer i Danmark. 3 Dette var den almindelige opfattelse på daværende tidspunkt. Nyere oversigtslitteratur som Dagligliv i Danmarks Middelalder (1999) 4 og Middelalderens Danmark (1999) 5 omtaler bronzestøbning og jernfremstilling men slet ikke smedjer eller smedning. Ligeledes har opfattelsen indenfor dansk middelalderarkæologi traditionelt været, at der ikke har været en lokal, dansk produktion af stål i middelalderen. Dette forhold er udtrykt af Liebgott i 4

5 Danmark i Middelalderen (1998), hvor han skriver, at al stål i middelalderen blev importeret, primært fra Frankrig. 6 Ovenstående afspejler det forhold, at det indtil 1999 og også senere var den almindelige opfattelse, at der ikke var kendskab til middelalderlige danske smedjer i det arkæologiske materiale. Faktisk blev der dog allerede i 1987 udgravet en middelalderlig smedje ved Skjern, 7 og i 1978 blev der udgravet en vikingetids smedje ved Sædding. 8 Desuden er der rundt omkring på museerne formentlig et stort materiale af jerngenstande og smedeaffald i form af slagger og essesten, der potentielt kunne danne grundlag for flere undersøgelser af de middelalderlige danske smedjer. Der er ikke fordi jernudvinding og smedning ikke er blevet undersøgt i Danmark. Det forhåndenværende materiale har dog primært været jernudvindingsanlæg fra jernalder og genstandsmateriale fra jernalder, vikingetid og middelalder. Således har bl.a. Henriette Lyngstrøm og Vagn Buchwald arbejdet meget med dette materiale, både ud fra et dansk og internationalt perspektiv. 9 Som nævnt er der de senere år imidlertid sket meget i forhold til undersøgelser af middelalderlige danske smedjer. I takt med at den middelalderlige landbebyggelse i langt højere grad end tidligere er blevet belyst ved arkæologiske udgravninger, er man også i flere tilfælde stødt på spor af middelalderlig smedeaktivitet. Da jeg lavede projektbeskrivelsen, havde jeg kendskab til elleve udgravede smedjer, heraf tre dateret til vikingetid (Viborg Søndersø, Sædding og Horsbøl), fem til tidlig middelalder (Tyrsted, Guldager I og II, Klosterbakken og Oksbøl), en fra senmiddelalderen (Skjern) og to fra renæssancen (Lund og Vorbasse). Jeg har i dag kendskab til endnu flere, bl.a. fra Ribe, Starup og Ølholm, men de er ikke nået at komme i betragtning til projektet. Sædding, Skjern, Guldager I og II, Klosterbakken og Viborg Søndersø er publiceret. 10 Alle kendte smedjer ligger i Jylland. I forskningsprojektet indgår otte smedjer, alle udgravet mellem 2004 og Det er Lund og Tyrsted (Horsens Museum), Guldager I og II, Horsbøl og Vorbasse (Sydvestjyske Museer), Klosterbakken (Museum Sønderjylland) og Oksbøl (Varde Museum). Se tab. 1 og fig. 3 samt afsnittet om de otte smedjer. Jeg har ikke medtaget Sædding og Skjern, da jeg ikke har kendskab til jordprøver fra disse anlæg, der kan bruges til naturvidenskabelige analyser. Der er ikke lavet nye analyser af materialet fra Viborg Søndersø, da den allerede er undersøgt grundigt. 11 Viborg Søndersø er imidlertid med i oversigten (tabel 1), da der er fundet spor af opkulning i denne smedje i forbindelse med Viborg Stiftsmuseums egne naturvidenskabelige undersøgelser i forbindelse med de arkæologiske udgravninger. 5

6 Tabel 1: Sted Akronym Datering Lerkugler i Type og nummer jordprøver Vorbasse ESM Horsbøl ESM Nej Få Hus m/jordgravede stolper, smedje i østlig del af langhus, 4-stolpe-opbygget esse. Hus m/jordgravede stolper, 4-stolpeopbygget esse og amboltstok. Muligt trækulslager. Guldager I ESM Nej Usikker, dog ikke grube. Mulig 3, SM halvtagskonstruktion. Guldager II ESM Nej 4-stolpe-opbygget esse og ambolt. Mulig 3, SM halvtagskonstruktion. Klosterbakken HAM Tyrsted HOM Lund HOM Oksbøl VAM Nej Ja Ja Nej Hus m/jordgravede stolper, 4-stolpeopbyggede esser og amboltstokke. Grube med aktivitetsflade. Grube med mulig aktivitetsflade. Usikker. Mulige stolpehuller til esse og ambolt. Bygning? Viborg Søndersø 1018 Ja Hus m/jordgravede stolper og lerklining. Indretning kendes med placering af opbygget esse, ambolt, trækulslager mm. De naturvidenskabelige undersøgelser er et meget vigtigt redskab til at forstå de middelalderlige smedjer. Ofte viser de arkæologiske undersøgelser af anlæg med spor af smedeaktivitet ikke, hvordan smedjen har været indrettet. Ved en udgravning af et formodet smedeværksted kan det altså være svært at tolke, hvordan værkstedet har været konstrueret. Her er naturvidenskabelige 6

7 analyser meget værdifulde. De kan i nogle tilfælde påvise smedjens indretning, og i de fleste tilfælde kan man fastslå karakteren af de aktiviteter, der er foregået i smedjen. I modsætning til arkæologiske undersøgelser hvor man, ud fra stolpehullers placering, kan tolke husets konstruktion, men ikke får noget at vide om dets funktion, kan man ved smedeaktivitet omvendt tolke smedjens funktion men ikke nødvendigvis dens konstruktion. I tilfælde af at kulturlag er bevaret, kan systematisk indsamling af jordprøver i fladen i gulv- og smudslag give mulighed for at konstatere smedjens afgrænsning og erkende f.eks. amboltens og essens placering. Et fremragende eksempel herpå er Viborg Søndersø, hvor man fandt smedens skygge vha. denne metode, dvs. man fandt ud af, hvor smeden havde stået og arbejdet ved at kortlægge spredningen af smedeaffald som smedeskæl, trækul og slagge i smedjen. Det hører dog til sjældenhederne, at en smedje er så velbevaret som Viborg Søndersø, og metoden kan være problematisk, idet man ved prøveindsamling skal være sikker på, at det er en aktivitetsflade, man indsamler fra, og ikke et tilfældigt lag af opfyldning. Metoden med analyse af jordprøver fra anlæg som gruber eller stolpehuller fra en formodet smedje har dog i flere tilfælde vist sig som brugbar. Arne Jouttijärvi har således med stor sandsynlighed påvist smedjernes indretning i Klosterbakken og Horsbøl, mens det med nogen sandsynlighed er påvist i Guldager og Vorbasse. 12 Metode Forskningsprojektet er baseret på Arne Jouttijärvis undersøgelser af jordprøver fra de otte smedjer. Han havde i forvejen en del materiale fra Lund, Guldager I og II, Vorbasse, Horsbøl og Klosterbakken, som han havde undersøgt i forbindelse med de enkelte udgravninger. Dette blev i forbindelse med forskningsprojektet suppleret med yderligere materiale i form af de resterende jordprøver fra Lund og Guldager samt jordprøver fra Oksbøl og Tyrsted. Arne Jouttijärvis nye undersøgelser består af en gennemgang og registrering af indholdet af jordprøver fra alle otte smedjer samt en analyse og tolkning af resultaterne af denne gennemgang. Resultaterne af undersøgelserne sammenholdes herefter med den viden, vi har fra de arkæologiske udgravninger af smedjerne. For at kvalificere vores viden om smedjerne, har det været et vigtigt element at få dem 14 C-dateret. Arne Jouttijärvi har ved sin gennemgang af jordprøverne udtaget egnet materiale, som blev sendt til 14 C-datering i Poznan Radiocarbon Laboratory. Mere herom nedenfor. 7

8 Fremstillingen af forskningsprojektets resultater er således på baggrund af de arkæologiske udgravninger, analysen af jordprøverne samt 14 C-dateringerne. Opkulning af jern til stål Baggrunden for projektet var, at jeg i forbindelse med udgravningen af smedjen fra Lund ved Horsens fik analyseret nogle jordprøver hos Arne Jouttijärvi. Her viste det sig, at der var en usædvanligt stor mængde umagnetiske smeltekugler, også kaldet lerkugler, som består af smeltet ler (fig. 1). Lerkugler findes kun i få smedeværksteder, og er iflg. rapporten ikke før set i mængder som i Lund. I smedjen fra Viborg Søndersø blev der fundet en mindre mængde lerkugler, og her blev de tolket som indikation på fremstilling af stål. Rapporten konkluderede, at noget lignende muligvis kunne gøre sig gældende i smedjen fra Lund. Fig. 1. Eksempler på umagnetiske lerkugler. De mindste er 3 mm, de største er 10 mm. Foto Arne Jouttijärvi. Metoden til fremstilling af stål er som nævnt beskrevet af den tyske munk Theophilus i 1100-tallet. Han skriver om fremstilling af små file: De bliver lavet af blødt jern og hærdes på følgende måde: Når de er blevet behugget med en hammer eller en mejsel eller en lille kniv, så smør dem med gammelt svinefedt og omvind dem med læderstrimler skåret af gedeskind og bind dem med hørtråd. Dæk dem herefter hver for sig med æltet ler, mens skafttungerne efterlades fri. Når de er 8

9 tørret, læg dem i ilden, blæs kraftigt, og gedeskindet vil blive brændt. Fjern dem hurtigt fra leret og hærd dem jævnt i vand. 13 Ved fremstilling af stål omgives jernet altså med organisk materiale som f.eks. læderstrimler, hvorefter det pakkes ind i ler, sådan som Theophilus beskrev det med filen. Lerpakken opvarmes kraftigt og længe i essen, hvorved det organiske materiale forkulles, og kulstoffet trænger ind i jernets overflade og omdanner det til stål. Under opvarmningen smelter lerets overflade, og når det derefter fjernes ved slag på ambolten, kan dråber af smeltet ler sprøjte ud i værkstedet, hvor det størkner allerede i luften. Lerkugler kan dog også indikere lodning eller belægning af jern med kobberlegeringer, hvilket jeg vil berøre i afsnittet om de nye analyser. Materialet En del af jernet i de danske smedjer i vikingetid og middelalder har været importeret, men vi ved også, at en hel del har været fremstillet lokalt. 14 Vi har ikke meget kendskab til selve jernudvindingsanlæggene, men analyse af slagge fra vikingetidens Ribe har således vist, at en del af den jern, der er blevet renset, kommer fra det vestlige Jylland. På det tidspunkt ser det ud til, at der har fundet en lokal jernudvinding sted, og at jernet er blevet handlet og distribueret som kloder og i hvert fald til dels - renset i byernes smedjer. I tidlig middelalder ( tallet) opstår de vanddrevne hammermøller som grundlag for en meget mere koncentreret jernproduktion. Anvendelsen af vandkraft bevirkede, at store mængder af lokalt udvundne jernlupper kunne renses til stangjern. Vandkraften kunne også udnyttes til at drive blæsebælge, så ovnene kunne bygges større og højere. Princippet med direkte jernudvinding var stadig det samme, men teknikken udvikledes middelalderen igennem, så der efterhånden kunne udvindes store mængder jern. I senmiddelalderen skete den store revolution indenfor jernudvinding med udviklingen af den indirekte metode, hvor støbejern blev produceret i højovne for herefter at blive omdannet til smedejern. I jernalder og vikingetid har man formentlig haft stål som et biprodukt ved fremstilling af jern. Under rensning af jern kunne smeden frasortere partier af stål. Det udelukker dog ikke, at man også kan have haft behov for også at opkulle jern til stål. I middelalderen har man efterhånden ved udvinding af jern i hammermøllerne haft et produkt, der ikke indeholdt kulstof, hvorfor det blev nødvendigt at opkulle jernet, hvis man ville fremstille stål af det lokalt udvundne og rensede stangjern. I 9

10 senmiddelalderen og renæssancen, hvor jernet blev raffineret i højovne, var det fortsat helt fri for kulstof. På den tid måtte man opkulle jernet selv, med mindre man købte stål som specialprodukt. De nye analyser I forbindelse med forskningsprojektet har Arne Jouttijärvi analyseret ialt 130 jordprøver fra de otte smedjer. I forvejen vidste vi, at der var lerkugler i materialet fra Lund. Desuden var der i Horsted fundet (kun) to umagnetiske lerkugler. Det gav anledning til at tro, at der kunne komme mere fra Horsted ved de nye analyser, men resultatet her var negativt. Ved de nye analyser er der ud over Lund - kun fundet lerkugler i materialet fra Tyrsted. Fundet af lerkugler i Tyrsted-materialet er dog meget signifikant. I Tyrsted-rapporten står der bl.a.: Af interesse i forbindelse med spørgsmålet om opkulning er, at der [ ] blev fundet relativt mange umagnetiske kugler, som ved analysen viste sig at bestå af smeltet ler 15 Som det er beskrevet ovenfor, er fund af lerkugler tegn på, at der kan være foretaget opkulning af jern til stål. Det er dog ikke et bevis. Videre står der i rapporten: Desuden fandtes [ ] fragmenter af forglasset ler, som kan ses at have været lagt omkring en firkantet genstand. Analyse af disse fragmenter viste et forhøjet jernindhold ved indersiden, og ingen spor af andre metaller. Det er derfor sandsynligt, at der er tale om rester af lerkapper, som har været pakket omkring rektangulære stænger af jern, som skulle opkulles. (fig. 2). Fig. 2. Lerkappe fra Tyrsted. Lerkappen er stærkt varmepåvirket og har sandsynligvis været lagt omkring en jerngenstand, der skulle opkulles. 10

11 Jeg har selv fremhævet ordet sandsynligt med kursiv i citatet. Det er altså sandsynligt, at fragmenterne af forglasset ler stammer fra en lerkappe, der har været lagt omkring en jerngenstand, der skulle opkulles, da der på indersiden var et forhøjet indhold af jern og ingen spor af andre metaller. F.eks. ville der være spor af kobber, hvis lerkappen havde været brugt ved belægning af jern med kobberlegeringer. Videre står der i rapporten: Det er usandsynligt, at kapper med et simpelt rektangulært indre hulrum har været brugt til lodning af jern, da denne teknik primært blev anvendt på mere komplicerede emner, som ikke lod sig samle ved essesvejsning. Denne gang har jeg fremhævet ordet usandsynligt med kursiv. Ikke blot er det altså usandsynligt at lerkapperne har været brugt ved belægning af jern med kobberlegeringer, det er også usandsynligt at de har været brugt ved lodning. Dermed har Arne Jouttijärvi ved sin analyse vist, at begge andre muligheder for, at lerkugler og fragmenter af lerkapper kan opstå i et arkæologiske materiale, er usandsynlige i materialet fra Tyrsted. Tilbage er kun opkulning af jern til stål. Endeligt står der i rapporten: Generelt er koncentrationen af lerkugler størst i lag A152, hvor der også findes flest fragmenter af lerkapper, hvilket antyder en sammenhæng mellem de to typer materiale. Dermed underbygges sandsynligheden for at lerkugler er tegn på opkulning. I den nye rapport fra Lund står der: At lerkuglerne skal tages som et tegn på, at der er foregået opkulning i værkstedet, bekræftes tilsyneladende af at der blandt fragmenterne af forglasset ler findes flere, som synes at stamme fra kapper af ler, som har været lagt omkring rektangulære genstande, sandsynligvis stænger af jern. 16 I de nye analyser af materialet fra Lund er der altså også fundet fragmenter af lerkapper. Konklusionen på de nye naturvidenskabelige analyser er, at der både i Lund og Tyrsted er fundet umagnetiske lerkugler og fragmenter af lerkapper, der sandsynliggør, at der har været foretaget opkulning af jern til stål i disse smedjer. De to lerkugler fra det oprindelige materiale fra Horsted blev ikke suppleret med nye fund, og da der heller ikke er fundet fragmenter af lerkapper i Horstedmaterialet, er der ingen grund til at antage, at der er foregået opkulning i dette værksted. 11

12 Datering En del af forskningsprojektets mål var at få lavet 14 C-dateringer af smedjerne. Dette er blevet foretaget på Poznan Radiocarbon Laboratory (fig. 3). I forvejen var ingen af de otte smedjer dateret naturvidenskabeligt. 14 C-dateringerne viser dog, at de fleste af smedjerne tilsyneladende var dateret nogenlunde korrekt af udgraverne. Fig. 3. Skematisk fremstilling af 14 C-dateringerne af de otte smedjer, fremstillet af Poznan Radiocarbon Laboratory. I venstre side har jeg indsat min tolkning af dateringerne. 12

13 Til brug ved 14 C-datering var der ikke andet materiale i jordprøverne end trækul. Desværre er der ikke foretaget vedbestemmelse af prøverne, så der kan på den baggrund ikke siges noget om prøvernes egenalder. Dateringerne virker dog alligevel forholdsvis troværdige, idet de, for de enkelte lokaliteter, i næsten alle tilfælde ligger inden for en forholdsvis snæver dateringsramme. Kun Klosterbakken og Oksbøl har en spredning, som gør det lidt svært at datere nøjagtigt. I vurderingen af resultatet er min forsigtige formodning, at når dateringerne for en lokalitet ligger tæt, er der tale om lav egenalder på træet, mens der, når der er spredning på dateringerne for en lokalitet, skal regnes med en vis egenalder på de ældste dateringer (tab. 1 og fig. 3). Dateringerne viser, at smedjerne fra Lund og Vorbasse er fra renæssancen, mens resten er fra sen vikingetid og/eller tidlig middelalder. Smedjer fra højmiddelalder og senmiddelalder er fraværende i materialet. De otte smedjer Her følger en gennemgang af de smedjer, der er med i projektet, dels på baggrund af de arkæologiske udgravninger, dels de nye analyser. Der anvendes de nye 14 C-dateringer. Som nævnt er det kun Lund og Tyrsted der viser tegn på opkulning og derfor gennemgås de først. Tyrsted er en smedje fra sen vikingetid/tidlig middelalder, udgravet af Horsens Museum i Smedeaktiviteten i Tyrsted synes at være foregået i en grube, hvor der er fundet to horisonter med smedeaffald. I fladen havde anlægget en udstrækning på 6x10 m. Ved afrensningen fandtes stykker af essesten, form- og digelfragmenter, bronzenister og -flager. Anlægget blev derfor tolket som et metalværksted til smedning og bronzestøbning. Efter fjernelsen af det øverste fladedækkende mørkebrune lag sås et helt sort kulturlag, som viste sig at være en ret tynd, men også meget fundrig horisont. De vigtigste fund i forhold til stålproduktion var fundet af et sintret slaggerør, som formentlig har været brugt ved opkulning af jern til stål samt forekomsten af lerkugler i jordprøverne (fig. 2). Den største fundgruppe var jernslagger, af hvilke der blev indsamlet knap 200 kg. Af større genstande fandtes en jernkniv og en formodet lås. I alt 19 stykker keramik er fremkommet, spredt i de forskellige horisonter, og dette keramikmateriale daterer anlægget til tidlig middelalder (1100- tallet). Også små bronzestumper og digel- og essefragmenter blev indsamlet, og der blev konstateret utallige smedeskæl. Der blev indsamlet jordprøver fra hele dette lag. 13

14 De mange fund er håndgribelige rester efter smedevirksomhed. Lige fra begyndelsen var det afgørende spørgsmål imidlertid, om anlægget skulle opfattes som selve smedjen eller blot en affaldsgrube fyldt op med affald fra en nærliggende smedje. Konklusionen blev, at der må have fundet smedning sted i selve gruben. De mest entydige spor af smedeaktivitet var to markante sorte aske- og trækulshorisonter, hvoraf det øverste er omtalt ovenfor (fig. 4). De to horisonter er tilsyneladende aflejret indenfor kort tid og består i virkeligheden af en række tyndere lag, der måske hver især afspejler en enkelt aktivitet. De to horisonter bredte sig i fladen ud over stort set hele det nordlige område af gruben, så det er formentlig her smedningen har fundet sted. Fig. 4. Profiltegning af Tyrsted-smedjen. Der er markeret to horisonter, der tolkes som smedeaktivitet. Den ældste med blå streg og mørkegrå fyld, den yngste med rød streg og lysegrå fyld. Sort fyld markerer meget trækulsholdig fyld. Tegning Per Borup, Horsens Museum. I kanten af smedehorisonterne sås en række gruber og nedgravninger i varierende størrelse. Hvilken funktion disse har haft er uvist, men lagserier i flere gruber tyder på, at de har indeholdt vand, og at de måske netop har fungeret som vandbeholdere i forbindelse med smedning. Det kan ikke udelukkes, at nogle mindre, regelmæssige nedgravninger kan have fungeret som stolpehuller, og det antages, at smedningen er foregået under en form for bygning eller halvtag. Man må anse værkstedet i Tyrsted for at være et eksempel på et forholdsvist alsidigt værksted fra sen vikingetid/tidlig middelalder. Vi ved mere om de arbejdsprocesser, der er foregået, end om selve værkstedets udformning. 14

15 Lund er en smedje fra renæssancen, udgravet af Horsens Museum i vinteren Det var et klart afgrænset anlæg med mørkebrun til sort fyld og megen slagge. Afgrænsningen i fladen var 3,6x4,2 m. I kanten af anlæggets østlige del var der fire stolpehulslignende nedgravninger, som dog ikke var placeret regelmæssigt, og i den vestlige ende var der stenspor. Hvilken konstruktiv funktion stolpehullerne kan have haft i forbindelse med anlægget er usikkert. Efter afrensning i fladen blev det tolket som et gulvlag indvendigt i et smedeværksted. Der var mange stykker slagge spredt ud over hele fladen. Fladen blev delt ind i kvadrater på 25x25 cm og der blev taget en jordprøve på 1 liter fra hvert felt. Ved udgravningen viste anlægget sig at være en nedgravning med en temmelig uregelmæssig bund (fig. 5). Fra kanten af anlægget skrånede bunden jævnt ned til en plan flade, der var 46 cm under undergrundsniveau i en udstrækning på 1x1,2 m. Mod nordvest var der ud mod kanten af anlægget desuden en jævnt afrundet, grøftagtig nedgravning (fig. 5, øverst). På den skrånende flade mod sydøst var der en stenpakning fra kanten af anlægget og ned mod bunden i ca. 1 m s bredde. Pakningen kan måske have fungeret som fundament til en esse. Fig. 5. Profiler af smedjen i Lund. Øverst øst-vest profil set fra nord. Nederst nord-syd profil set fra øst. Dybden er 46 cm og i bunden ses på begge tegninger en plan flade. På den øverste ses mod vest en grøft. På den nederste ses mod nord et stolpehul. Den flade, jordprøverne blev taget fra, viste sig altså at være et tilfældigt niveau i opfyldningen af gruben. De 20 jordprøver, der i første omgang blev analyseret, viste, at der var usædvanligt store mængder jævnt fordelt slagge og forglasset ler. Den jævne fordeling tyder på, at fylden i anlægget bestod af omlejret materiale fra smedeaktivitet. Modsat peger ujævn fordeling af slaggekugler, trækul og hammerskæl på, at der kan være tale om gulvlag fra en smedje. 15

16 Ret usædvanligt og vigtigt i forhold til opkulning af jern til stål - er der i Lund fundet en meget stor mængde lerkugler. Lerkugler fandtes allerede i store mængder ved analysen af de første 20 jordprøver, og billedet blev bekræftet ved analysen af yderligere 41 jordprøver i forbindelse med forskningsprojektet, hvor der også blev fundet fragmenter af lerkapper, som underbygger tolkningen af, at der er foregået opkulning. Analysen af hammerskæl og slaggekugler viser, at svejsning også har været en fremtrædende proces i værkstedet. Analysen viser desuden, at der også foregik smedning, mens der kun synes at være foregået lidt eller ingen rensning af luppejern. Der er fundet en del jerngenstande, bl.a. en halv hestesko, enkelte beslag og en del søm. De fleste af de genstande, der er blevet smedet, har dog formentlig været så smedeteknisk komplicerede, at de nødvendiggjorde hyppige svejsninger. Det er derfor sandsynligt, at der også er fremstillet knive, økser, sværd eller andre smedeteknisk krævende genstande. Der i fylden registreret over 1 ton slagge, hvilket tyder på, at smedjen har fungeret igennem en længere periode. Det er vanskeligt at give et sikkert bud på anlæggets oprindelige udformning, men formentlig er der tale om en mindre værkstedsbygning med et forsænket gulv, hvor smedens arbejdsplads har været fladen i bunden. Efter værkstedets anvendelse var ophørt, blev det fyldt op med materiale fra både gulvlaget og det smedeaffald, der har været deponeret midlertidigt i umiddelbar nærhed af værkstedet. Fund af keramik i fylden tydede umiddelbart på en datering af anlægget til senmiddelalder men de nye 14 C-dateringer flytter værkstedets funktionstid frem til renæssancen. Lerkuglerne og den store andel af svejsearbejde fortæller om et smedeværksted, som har været mere specialiseret end en almindelig landsbysmedje. Horsbøl er en smedje fra sen vikingetid, udgravet af Sydvestjyske Museer i 2006 (dengang Esbjerg Museum) da man udgravede tre gårdsanlæg i flere faser fra vikingetid og tidlig middelalder. Smedjen er 14 C-dateret til slutningen af 900-tallet. Den indgår ifølge udgraverne som en del af et gårdsanlæg med et langhus med buede vægge samt flere mindre udhuse og staklader. Gården dateres typologisk til o. 1100, men både dateringen og faseinddelingen er ifølge udgravningsrapporten lidt usikker. Der er foretaget naturvidenskabelige analyser af materiale fra smedjen, som primært viser spor af ordinær smedeaktivitet som lupperensning og smedning. Placeringen af ambolt og esse blev dokumenteret gennem de naturvidenskabelige analyser. Smedjen er tolket som en rektangulær 16

17 5,1x2,8 m stor bygning med tagbærende stolper i hjørnerne (fig. 6). Indvendig er der fundet to små firstolpeanlæg, hvoraf det ene tolkes som esse, samt et stolpehul der formodes at være til amboltstokken. Det andet indvendige firstolpeanlæg anses af udgraverne ikke for at være samtidigt med smedjen. Umiddelbart syd for smedjen fandtes et tredje firstoleanlæg, der tolkes som trækulslager. Fig. 6. Grundplan af Horsbølsmedjen. Bygningen med de røde stolper i hjørnerne måler 5,1x2,8 m. Den lille firstolpekonstruktion indvendig med de røde stolper, der ikke er markeret som esse, har ifølge udgraverne ikke noget med smedjen at gøre. Der er ved de oprindelige analyser fundet to lerkugler i jordprøverne fra Horsbøl, hvilket er meget lidt i forhold til Lund og Tyrsted. Det indikerede dog, at der kunne være foregået stålproduktion i Horsbøl, men de nye analyser af jordprøverne har ikke tilvejebragt flere lerkugler. Da der heller ikke er fundet fragmenter af lerkapper, anses det ikke for sandsynligt, at der er foretaget opkulning i smedjen. Guldager I og II er smedjer fra tidlig middelalder, udgravet af Sydvestjyske Museer (dengang Esbjerg Museum) i 2007 i forbindelse med udgravningen af 6 ha middelalderlig landbebyggelse. 19 Smedjerne har været afgrænset af grøfter og smedeaktiviteten er formentlig foregået under nogle halvtagskonstruktioner (fig. 7). Der er foretaget naturvidenskabelige analyser af en del af det store materiale, der systematisk blev indsamlet fra fladen først i 2008 i forbindelse med de arkæologiske undersøgelser og nu i forbindelse med forskningsprojektet. Smedjernes indretning er tolket på baggrund af analyserne af jordprøverne. 17

18 Fig. 7. Oversigtplan fra Guldager. Smedjernes placering er angivet i bebyggelsen, der er inddelt med grøfter, og især smedje 2 s afgrænsning med grøfter er tydelig. Tegning efter Poulsen-Hansen Der er ikke fundet spor af opkulning af jern til stål i nogen af smedjerne. I smedje 1 er der foregået smedeteknisk avanceret smedning med en del svejsning. Opfattelsen af essens og amboltens placering har ændret sig noget på baggrund af de nye analyser. Specielt koncentrationer af trækul og forglasset ler peger på, at essen har ligget i den vestlige side, ca. midt i området, medens ambolten kan have været placeret øst herfor. Efter de første analyser tydede det ellers på, at essen lå i den sydlige del af smedjen. Smedje 2 tolkes som en produktionssmedje, hvor der både er foretaget rensning af lupper og smedning af våben eller værktøj, hvor også svejsning indgik. Også for smedje 2 gælder det, at opfattelsen af indretningen har ændret sig efter de nye analyser (fig. 8). Stolpehullet A5125 opfattes ikke længere som ambolten, da der hverken nord eller øst for dette anlæg findes nogen koncentration af hammerskæl og slaggekugler af betydning. Den største koncentration af hammerskæl og slaggekugler findes omkring stolpehullet A5122, selv om der ikke er undersøgt prøver, som kan fortælle om forholdene syd herfor. Dette anlæg synes derfor at være en mere sandsynlig placering af ambolten. Ydermere ligger det i en passende afstand til den formodede esse, hvis hjørnestolper er A

19 Fig. 8. Arne Jouttijärvis oprindelige tolkning af Smedje 2 s indretning. Efter de nye analyser er tolkningen af amboltens placering ændret til A5122, der på tegningen er midt i arbejdsområdet. Tolkningen af essen er bibeholdt, så afstanden mellem ambolt og esse nu er mere passende. Tegning Arne Jouttijärvi (Poulsen-Hansen 2008). 14 C-dateringerne placerer smedje 1 i første halvdel af 1100-tallet med lidt usikkerhed til begge sider, mens smedje 2 placeres i første halvdel af 1200-tallet. Smedjerne har altså ikke været samtidige. Dateringerne stemmer overens med den datering, udgraverne havde lavet på baggrund af kontekst og keramik. Klosterbakken ved Rødekro er en smedje fra tidlig middelalder, udgravet af Museum Sønderjylland i Naturvidenskabelige analyser af jordprøver sandsynliggør placeringen af to esser og to ambolte i værkstedet, der lå oven på jorden i en bygning med jordgravede stolper. Fig. 9. Plantegning af smedjen på Klosterbakken. Efter Lützau Petersen

20 Der var tale om en rektangulær, øst-vest orienteret, et-skibet bygning på ca. 9,5x4,25 m med jordgravede stolper (fig. 9). Mod nord var der tre stolper som udgjorde et udskud eller et halvtag. 8,5 m øst for bygningen var der en trækulsmile og ved husets henholdsvis nordøstre og sydvestre hjørne var der to firstolpeanlæg, der tolkes som et stativ, der har været brugt ved skoning af heste. Smedjens indretning og funktion er dokumenteret ved analyse af jordprøver i Her blev det påvist, at der har været to ambolte og to esser i smedjen. Den lille esse mod øst har været brugt til rensning af jern, mens den større esse mod vest har været smedjens hovedesse og været brugt til smedning. Slaggeanalyser viser at det rensede jern primært har været fremstillet lokalt. De nye analyser af jordprøver har ikke vist spor af opkulning. Smedjen er af udgraverne dateret til 1200-tallet, mens 14 C-dateringerne peger på en datering til 1100-tallet. Oksbøl er en smedje fra sen vikingetid eller tidlig middelalder, udgravet af Varde Museum i Den sættes af udgraverne i forbindelse med en nærliggende bebyggelse fra vikingetid og tidlig middelalder, få hundrede meter øst for Ål Kirke. Værkstedets indretning kendes ikke, men smedeaktiviteten er tilsyneladende foregået oven på jorden. Udgraverne har udpeget flere stolpehuller som mulige placeringer af en eller flere ambolte pga. koncentration af smedeskæl omkring dem (fig. 10). Fig. 10. Plantegning af Oksbøl-smedjen. Indretningen kendes ikke i detaljer men de tre anlæg markeret med mørkegråt er af udgraverne tolket som mulige placeringer af ambolt pga. højere koncentration af smedeskæl. Tegning Varde Museum. 20

21 Beretningen på udgravningen er under udarbejdelse, og de eneste jordprøver, der er analyseret, er de fem jordprøver, der er analyseret i forbindelse med forskningsprojektet. Der er foretaget analyser af hammerskæl og slaggekugler, der indikerer et værksted, hvor man primært har formet genstande af til rådighed værende jernstykker, men hvor man også har haft viden nok til at fremstille mere smedeteknisk komplicerede redskaber eller våben, som krævede sammensvejsning af flere stykker jern eller jern og stål. Jordprøverne indikerer ikke rensning af lupper i værkstedet, men fund af mange plankonvekse slagger tyder på, at det godt kan være foregået. Der er ingen spor af opkulning af jern til stål i Oksbøl. Vorbasse er en smedje fra renæssancen. Den er udgravet af Sydvestjyske Museer i 2007 (dengang Esbjerg Museum). Smedjen indgik som det sydøstlige rum i et nordvest-sydøst orienteret 4 5 m bredt og mindst 20 m langt hus med mindst to rum. 14 C-dateringen placerer den i slutningen af 1500-tallet, hvilket harmonerer fint med udgravernes datering til 1600-tallet. Heimdal-archaeometrys analyser i 2008 af jordprøver har indikeret essens og amboltens placering. Tolkningen er dog temmelig usikker. Til gengæld har det givet en forholdsvis sikker formodning om værkstedets funktion. Den kemiske sammensætning af hammerskæl, slaggefragmenter og slaggekugler viser, at de overvejende stammer fra smedning og svejsning. Der er således tale om en produktionssmedje, hvor man har fremstillet våben og redskaber. Jordprøverne viser til gengæld ingen spor af opkulning. Fig. 11. Plantegning af Vorbassesmedjen med Arne Jouttijärvis forslag til placering af ambolt og esse. Tegning Sydvestjyske Museer/Jouttijärvi/Pagh AMBOLT? ESSE? 21

22 Konklusion Undersøgelserne af de otte smedjer, der alle dateres til middelalderen i bred forstand, har givet nye oplysninger om et håndværk, der har været en vigtig del af det middelalderlige samfund. De nye oplysninger ser endda ud til at blive suppleret i nær fremtid, eftersom udgravningsresultaterne af endnu flere middelalderlige smedjer er ved at blive behandlet. Det kan ud fra det foreliggende materiale konkluderes, at der er foregået stålproduktion vha. opkulning af jern, både i sen vikingetid, tidlig middelalder og renæssance. Der er ingen spor af stålproduktion i høj- og senmiddelalder, men der er ingen grund til at tro, at det ikke også er foregået i den periode. Materialet fra Lund og Tyrsted fremviser det største indhold af lerkugler. Sammenholdt med fragmenter af lerkapper fra de samme anlæg, tyder det på, at der i disse værksteder har været den mest omfattende stålproduktion. Et fællestræk for disse to anlæg er, at aktivitetsfladen tilsyneladende har været nedgravet, selvom tolkningen af anlæggene er usikker. Det er således for spinkelt et grundlag til også at konkludere, at stålproduktion typisk foregik i værksteder med forsænket gulv, men fremtidige undersøgelser vil måske kunne nuancere billedet. Et andet fællestræk for de to anlæg er, at de begge ligger ved Horsens. Til gengæld ligger de tidsmæssigt langt fra hinanden. Viborg Søndersø, hvor der også er fundet lerkugler i et vist omfang, er en værkstedsbygning, der har stået ovenpå jorden. Det samme gælder for Horsted, hvor der ganske vist kun findes svage spor af opkulning. Fælles for Tyrsted, Viborg Søndersø og Horsted er dateringen til sen vikingetid/tidlig middelalder. Mht. den typologiske udvikling af smedjerne ser det ud til, at smedeaktiviteterne enten er foregået i en grube som i Lund og Tyrsted eller over jorden under en eller anden form for konstruktion som et hus (Klosterbakken, Vorbasse og Horsted) eller et halvtag (Guldager og Oksbøl). Man antager, at smedens arbejde typisk har udviklet sig fra at være foregået siddende i forhistorisk tid ved en esse, der har været placeret direkte på jorden, til at være foregået stående i middelalderen ved en hævet esse. Tolkningen af de undersøgte anlæg er ikke entydig for alles vedkommende, men der er ikke noget, der tyder på, at smeden ikke skulle have arbejdet stående i dem alle. Man kan også sige, at der ser ud til, at essen i alle tilfælde har været hævet over jorden. Mht. den typologiske udvikling af smedjerne er der altså grund til at konkludere, at man i sen vikingetid og tidlig middelalder har været på et stade i udviklingen, hvor smeden har arbejdet stående i et værksted i en bygning eller under et halvtag. 22

23 Litteraturliste Brepohl, E Theophilus presbyter und das Mittelalterliche Kunsthandwerk, Bd. 2. Köln Buchwald, V.F Iron and steel in ancient times, Historisk-filosofiske Skrifter 29. Hansen, T. E Tomten af en middelalderlig smedje ved Skjern. META 1987, Hawthorne, J.G. og C.S. Smith On Divers Arts. Chicago Jouttijärvi, A., T. Thomsen og A. S. A. Moltsen Værkstedets funktion. I M. Iversen et als. (red.). Viborg Søndersø Arkæologi og naturvidenskab i et værkstedsområde fra vikingetid. Jysk Arkæologisk Selskabs Skrifter 52. Århus Jouttijärvi, A Jern. Materiale, teknologi og historie. København Upublicerede rapporter fra Vorbasse, Horsbøl, Guldager, Klosterbakken, Tyrsted, Lund og Oksbøl. Kulturhistorisk Leksikon for Nordisk Middelalder (KLNM) Artiklerne Järnsmide, Myroch sjömalm, Smedja og Stål. Liebgott, N.-K Dansk Middelalderarkæologi. København Danmark i Middelalderen. København Lyngstrøm, H Dansk jern. En kulturhistorisk analyse af fremstilling, fordeling og forbrug. Nordiske Fortidsminder serie C, bind 5. København. Lützau Petersen, S En sønderjysk landsmedje fra 1200-tallet. Arkæologi i Slesvig/Archäeologie in Schleswig 11. Symposium i Jarplund Pagh, L Stålproduktion i Danmark i middelalderen. Arkæologiske Skrifter. Materialet. Smedens Rum 2. Arbejdsrapport fra det andet seminar i netværket Smedens Rum - under udarbejdelse. København. Poulsen-Hansen, K To middelalderlige smedjer fra Guldager ved Esbjerg. By, Marsk og Geest Stoumann, I De der blev hjemme en vikingelandsby ved Esbjerg. Esbjerg. 23

24 Thomsen, T Værkstedet en bygningsarkæologisk redegørelse. I M. Iversen et als. (red.). Viborg Søndersø Arkæologi og naturvidenskab i et værkstedsområde fra vikingetid. Jysk Arkæologisk Selskabs Skrifter 52. Århus Hawthorne & Smith 1979, Brepohl KLNM, Stål 3 Liebgott 1989, Dagligliv i Danmarks Middelalder 1999, red. E. Roesdahl, Århus 5 Middelalderens Danmark 1999, red. P. Ingesman, Århus 6 Liebgott 1998, 52 7 Hansen Stoumann Lyngstrøm 2008, Buchwald Stoumann 1978, Hansen 1987, Jouttijärvi, Thomsen & Moltsen 2005, Lützau Petersen 2006, Poulsen-Hansen Jouttijärvi, Thomsen & Moltsen Jouttijärvi Forfatterens oversættelse af Hawthorne & Smith 14 Jouttijärvi 1998, Jouttijärvi, upubliceret rapport Jouttijärvi, upubliceret rapport HOM 1857, upubliceret beretning, Horsens Museum HOM 2109, upubliceret beretning, Horsens Museum Poulsen-Hansen 2008, Lützau Petersen

25 Museets underskrifter Horsens Museum d. 31. maj 2011 Anne Bjerrekær, museumschef Lars Pagh, arkæolog 25