For første gang har knoklene fra den berømte danske vikingkongen Gorm den Gamle blitt rekonstruert og printet i 3D.

Gorm den Gamle var den første som kalte seg konge av Danmark. Han var også den første til å bruke navnet «Danmark» om det lille landet han regjerte over i flere tiår. Helt frem til sin død i år 958.

Og selv om knoklene er medtatt og deler av skjelettet mangler, er det likevel en helt unik følelse å stå med de jordiske restene fra en av danmarkshistoriens største konger mellom hendene, forteller arkeolog Adam Bak.

– Det er mye bedre å ha en skikkelig knokkel i hendene enn å lese en tørr tekst om en abstrakt historisk person. Og jeg har fått leke Hamlet med kraniet hans, smiler Bak, som er vitenskapelig leder ved museet Kongernes Jelling sør på Jylland. 

Ved å bruke CT-skanninger av knoklene, som i dag er begravet under Jelling Kirke, har forskerne klart å rekonstruere dem i 3D.

3D-skanningene gjør dem i stand til å jevne ut trykkskader som har oppstått etter gravleggelsen, forklarer fysisk antropolog Marie Louise Jørkov, som er postdoktor ved Afdelingen for Retspatologi ved Københavns Universitet.

Det gjelder for eksempel kraniet, som er trykket flatt av å ligge så mange år under bakken.

– Deretter kan knoklene printes 1:1 i 3D, og det gjør det mulig å stille dem ut. Vi kan dessuten analysere skjelettet og knoklene etter sykdomstegn, sier Jørkov, som forteller at rekonstruksjonen avslørte et merkelig trekk på bakhodet.

– Det som var litt morsomt med kraniet, er at han hadde en svært markant utvekst i nakken. Det ligner et fuglenebb og er virkelig tydelig og uvanlig, sier hun.

Knokkelen har vokst for mye

I medisinske termer kaller man det underlige området på Gorms bakhode for «protuberantia occipitalis externa». Alle mennesker har denne knokkelen, der nakkemusklene er festet, men for noen – som Gorm – har knokkelen vokst for mye.

Knokkelveksten har helt sikkert vært synlig hvis Gorm hadde kort hår eller ble skallet, forteller Jørkov. På bildet under kan du se rekonstruksjonen av kraniet bakfra, der den merkelige utveksten er illustrert med en gul tapp.

Ifølge Carsten Reidies Bjarkam, professor og overlege ved Neurokirurgisk Afdeling ved Aalborg Universitetshospital, er det snakk om en overvekst i knokkelen som kan ha oppstått på grunn av belastning i muskler og leddbånd. 

– Slike utvekster ser vi også noen ganger på foten, som resultat av en varig belastning. Knokkelen har rett og slett vokst mer enn normalt. Det er en normal prosess som har gått over styr.

Var vond å sove på

Det er forholdsvis sjelden at Carsten Reidies Bjarkam ser dette ved klinikken. Men det skjer.

– Det er litt morsomt, for det er faktisk ikke mer enn 14 dager siden det kom en ung mann inn til meg med en utvekst som lignet ganske mye. Vi hjalp ham ved å «frese» vekk knokkelen. Det samme hadde vi gjort med Gorm om han hadde kommet og hadde sagt at den gjorde vondt. Deretter ville vi sendt et fragment til videre studier for å være sikker på at det ikke var snakk om kreft.

Hvis Gorm hadde hatt kreft, ville sluttresultatet ha sett mye verre ut da han døde, mener Bjarkam. Og siden historiske kilder forteller oss at Gorm døde «mett av dage», må vi anta at veksten har vært godartet, sier overlegen.

– Den bør ikke ha gitt ham voldsomme symptomer. Men den har antagelig vært vond å ligge på.

Gamle skanninger setter begrensninger

De jordiske restene av Gorm den Gamle ble første gang oppdaget under kirkegulvet i Jelling Kirke i 1978. Ifølge de skriftlige kildene var han opprinnelig begravet i Nordhøjen i Jelling, men fikk en kristen begravelse av sin sønn og landets senere konge, Harald Blåtann.

Etter oppdagelsen på 1970-tallet ble Gorms knokler undersøkt og CT-skannet ved Nationalmuseet, før de ble fraktet tilbake til Jelling Kirke og begravet på nytt i august 2000.

Men selv om det er disse skanningene som har muliggjort de nye rekonstruksjonene, setter de også begrensninger. Den gang var ikke oppløsningen like høy som i dag, og og det kan derfor være vanskelig å trekke endelige konklusjoner.

Gorm ble mellom 35 og 50 år gammel, noe som er et ganske bredt spenn: 50 år var ganske gammelt for en mann i vikingtiden, mens 35 år var en forholdsvis tidlig alder å dø i.             

Et spørsmål om gravfred

I de opprinnelige studiene var det heller ikke mulig å trekke ut DNA av knoklene. Derfor vet vi ikke med sikkerhet at det faktisk er Gorm den Gamle.

Museet i Jelling blir ofte spurt om hvorfor de ikke bare graver opp skjelettet igjen og undersøker det med moderne teknikker. Dels er det en sak mellom kirken og kongehuset, er svaret. Dels er det ikke sikkert at det ville bli sikre svar, mener Adam Bak.

– Han har ligget 800 år i en grav som har ligget under vann mye av tiden, og knoklene hans er veldig medtatte. Jeg tviler på at det ville være mulig å trekke ut verken DNA eller strontium.

Strontium er et sporstoff som kan si noe om hvor folk er født og har reist.

 – Dessuten har han nå blitt begravet tre ganger, så det er også et spørsmål om gravfred, sier Bak.          

Nye studier gir muligheter

Marie Louise Jørkov og postdoktor Chiara Villa, som har utført rekonstruksjonen, er i store trekk enige i de konklusjonene fra de tidligere studiene av Gorm.

Men nå har vi muligheter som man ikke hadde den gang, sier Jørkov. Hennes studie motsier ikke tidligere studier. 

– Vi viser hvilke muligheter vi har i dag. Med dagens teknologi kan vi ta høyde for skader på skjelettet og ta mål som ikke var mulige den gang, sier hun.

– Det gir veldig god mening med ømtålig materiale som dette, og du får retrospektive data som du kan arbeide med, selv etter det opprinnelige materialet er begravet.

Ender alltid med å ligne på Gud

Til neste år, i 2018, er det 1060 år siden Gorm den Gamle døde. Det vil museet markere og de 3D-printede knoklene vil inngå i formidlingen, forteller Bak.

– For oss på Kongernes Jelling har motivasjonen for å få printet knoklene vært formidling. Jeg skal absolutt ikke utelukke at de kan bidra til nye vitenskapelige konklusjoner, noe Jørkov også er inne på. Men det har ikke vært vårt primære fokus, sier han.

Dessverre kan man ikke rekonstruere Gorms ansikt ut fra det flattrykte kraniet, og derfor kan vi fortsatt ikke vite hvordan han har sett ut – tross moderne teknologi. 

– Gjengivelsene av Gorm er rent oppspinn og kun basert på det man kan lese i skriftlige kilder, som igjen må tas med en stor klype salt. Da er vi overlatt til fantasien, og da ender Gorm ofte opp som en gammel, allvitende mann med et stort, hvitt skjegg – litt som Gud, sier Adam Bak. 

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Dieselgeneratorer som durer og går når skip ligger til kai, er et miljøproblem for havnebyer verden over.

I Norge står skipsfarten for en tredjedel av utslippene av nitrogenoksider i transportsektoren og en femtedel av CO₂-utslippene.

Én av synderne er fartøy som driver med lasting og lossing. Disse har som regel flere dieselgeneratorer gående for å sikre at kranene har kraft nok tilgjengelig for de tyngste løftene.

– Det betyr at generatorene store deler av tiden forbrenner diesel uten mål og mening. Når de ligger til kai, bruker lasteskipene ellers ikke særlig mer kraft enn det som går med til belysning og til å drive et par kaffetraktere, sier Lars Ole Valøen. Han er teknologisjef i Grenland Energy AS og tidenes første nordmann med doktorgrad i batteriteknologi.

– Når en kran senkes etter et løft, skapes dessuten det vi kaller returkraft som går tilbake i systemet. Generatorene må dermed kvitte seg med denne overskuddskraften med det samme. Som regel blir den bare brukt til å pumpe sjøvann fra den ene siden av skipet til den andre. Det er ikke bare energisløsing, det skaper også helt unødig forurensning, mener Valøen.

• Les også: Skipsfarten vil bli renere

Ekstrem ytelse

Grenland Energy har nå utviklet komplette batterisystemer med kjøling som kan inngå blant annet i hybridløsninger for krandrift om bord på lasteskip. Det spesielle med disse batteriene, er at de ikke er konstruert med tanke på størst mulig lagringskapasitet, men for å yte svært høy effekt over en kortere tidsperiode.

Høyeffektsbatteriene selskapet har konstruert for maritime formål har en kapasitet på 67 kilowattimer (kWh).

– Det er faktisk mindre enn batteriet som sitter i en Tesla, men ytelsen gruser Tesla-batteriet ganske ettertrykkelig. Batteriene våre har også ekstrem ladeytelse. Det vil si at de tar opp igjen energi svært raskt, sier teknologisjefen.

Den viktigste effekten av batteriene er likevel miljøeffekten. Tester viser at et standard bulkskip som bruker de nye batteriene i en hybrid kranløsning, i løpet av bare ett år sparer miljøet for betydelig forurensning:

• CO₂ tilsvarende utslippene fra mer enn 100 moderne dieselbiler
• Nitrogenoksider tilsvarende utslippene fra 5000 moderne dieselbiler
• Partikkelutslipp tilsvarende det som skapes av 7000 moderne dieselbiler

Valøen tror imidlertid at hybridkraft ikke bare er en god løsning for miljøet og for astmatikerne, men at den på sikt også vil gjøre godt for redernes regnskaper.

– Samtidig som miljøbesparelsene er formidable, vil lavere drivstoffutgifter gjøre at investeringene i hybridsystemer sannsynligvis betaler seg ganske raskt, mener han.

• Les også:  Er det trygt å åpne for skipstrafikk i Arktis?

Flere bruksområder

Krandrift er ellers bare et av flere maritime bruksområder for høyeffektsbatteriene. De er også godt egnet i forbindelse med såkalt dynamisk posisjonering, der man bruker propellene til å holde fartøyet på plass under krevende arbeidsoperasjoner til sjøs.

Slik posisjonering kan kreve stor motorkraft i korte perioder for å ta unna for store bølger.

Det samme prinsippet gjelder for det som på offshorespråket heter aktiv bølgekompensasjon, der man trenger kraft for å kompensere for bølgenes bevegelser i forbindelse med tunge kranløft.

– I alle disse tilfellene vil en løsning der strøm fra batterier tar unna toppene i kraftbehovet, være bedre enn at dieselgeneratorene durer i vei for å sikre at man har kraft nok i tilfelle man trenger det, sier Valøen.

Kraftkar må kjøles

Utfordringen med denne typen energibunter som yter høy effekt på kort tid, er at det også skapes en del varme. Derfor er nedkjøling viktig, både for å sikre optimal ytelse og for å gi batteriene lengst mulig levetid.

– Kjølesystemet må gi like god effekt overalt, ikke ta inn vann, ikke øke risikoen for selvutladning eller kortslutning i batteriet, og det må være robust på grunn av forholdene om bord på et lasteskip. Systemet må heller ikke være slik at det oppstår plutselige behov for store mengder kjølevann. De fleste skip har «chilled water» om bord, men skipene har normalt ikke anlegg for dette med nok kapasitet til også å kjøle ned batterier, forklarer Valøen.

Teamet i Grenland Energy har utviklet det Valøen mener er et godt svar på alle disse utfordringene. Og på veien er en lang rekke kjølemetoder vurdert.

– Vi har utredet termoakustisk kjøling, kjemisk kjøling, trykkluftkjøling, kjøling ved hjelp av rørsystem, væskekjøling og en rekke andre metoder. Til slutt falt vi ned på luftkjøling med vifte.

• Les også: Stedsnavn sladrer om skipsvrak

Lukket kretsløp

Siden både fuktighet, olje, salt og forurensninger er en del av luften ombord på et skip, er kjøleviften og batteriene integrert i et lukket kretsløp som kan åpnes etter behov.

– Av hensyn til brann- og eksplosjonsfare er kravene til håndtering av det vi kaller termiske hendelser mye strengere for et batteri som skal brukes til sjøs enn for et som skal brukes i en elbil. Hvis bilen begynner å brenne, kan du i verste fall bare forlate den og la den brenne ut. Det sier seg selv at en slik løsning fungerer dårlig på sjøen.

Høyeffektsbatteriene er dessuten konstruert slik at temperaturvariasjonene mellom de ulike delene av batteripakken er minimale. Ellers vil battericellene aldres i ulikt tempo.

– Vi har også utviklet løsninger for å eliminere utfordringene med kondens. Vi har blant annet isolert kalde overflater i batteriene, maksimert de kjølbare overflatene på selve battericellene og finjustert dimensjoner i batterirekkene slik at luftgjennomstrømningen er like god i hele batterisystemet, forklarer teknologisjefen.