Barthel het ná die Tweede Wêreldoorlog folklore, geografie en voorgeskiedenis in Berlyn, Hamburg en Leipzig studeer. Hy het in 1952 sy doktorsgraad behaal met ’n tesis oor die Maya-skrif. Van 4 Julie 1957 tot 1 Februarie 1958 was hy ’n gasnavorser oor Paaseiland aan die Universiteit van Chili.
Om rongorongo te dokumenteer, het Barthel die meeste van die museums besoek waar die tablette gehou is, en met ’n potlood afdrukke daarvan gemaak. Daarmee het hy die eerste korpus van die skrif saamgestel en dit in 1958 gepubliseer as Grundlagen zur Entzifferung der Osterinselschrift ("’n Grondslag vir die Ontsyfering van die Paaseilandskrif"). Hy was die eerste geleerde wat enigiets van die skrif ontsyfer het, en dit is dat twee reëls in die Mamari-tablet met ’n kalender te doen het.