Das Referat für Prospektions- und Grabungsmethodik der RGK stellt sich vor

Das Referat für Prospektions- und Grabungsmethodik der RGK (gegründet 2010 und früher auch kurz als „Technische Abteilung“ bezeichnet) begleitet archäologische Forschungsvorhaben der Römisch-Germanischen Kommission und unserer Kooperationspartner durch „nicht- und minimalinvasive“ Methoden, aber auch durch Ausgrabungen und die naturwissenschaftliche Untersuchung archäologischer Funde und Befunde. Außerdem unterstützen wir externe Partner bei der Planung von Vorhaben und koordinieren den Einsatz von Methoden und Techniken.

Unsere Tätigkeitsbereiche und angewandten Methoden sind inzwischen so vielfältig, dass wir hier einmal einen kleinen Überblick darüber geben möchten.

Abb. 1: Übersicht über das vielseitige Methodenspektrum, auf das das Referat für Prospektions- und Grabungsmethodik der RGK zurückgreift (Abb. K. Rassmann / H. Höhler-Brockmann).

3D-Daten und Drohneneinsatz

Die ersten Schritte einer archäologischen Untersuchung – sei es einer kulturhistorisch relevanten Landschaft, einer Fundstelle oder auch eines Fundobjekts – bestehen aus einer detaillierten Dokumentation des vorhandenen Zustandes. Hierzu wenden wir seit einiger Zeit Methoden der bildbasierten 3D-Modellierung (oftmals auch als SfM = Structure from Motion bezeichnet) an, um hochaufgelöste, dreidimensionale Daten der Objekt- oder Geländeoberfläche zu generieren. Mit Hilfe dieser Modellierung können komplexe Situationen besser eingeschätzt und ausgewertet werden. Diese Erfassungsart ist unabhängig vom Maßstab des Untersuchungsgegenstands (skalierungsunabhängig) und wird somit auch in allen Bereichen der archäologischen Feldforschung der RGK angewandt – vom Brandlehmfragment bis hin zur kupferzeitlichen Großsiedlung. Die Möglichkeiten dieser Methode sind also sehr breit gefächert. Lediglich die eingesetzte Ausrüstung und die benötigten Hilfsmittel ändern sich je nach Objektgröße, gewünschtem Detailgrad und der Fragestellung.

Abb. 2: Verschiedenste Objekte aus den archäologischen Feldprojekten der RGK wurden dreidimensional dokumentiert und digital untersucht (Abb. H. Höhler-Brockmann).

Uns steht ein umfangreiches Equipment zur Verfügung, darunter ein mobiles System zur Dokumentation von Objekten mit Lichtzelt, Lampen, Stativen und Drehteller, das komplett in einem Fotorucksack Platz findet. Zur Landschaftsdokumentation nutzen wir sogenannte UAV-Systeme (UAV = Unmanned Aerial Vehicle), auch bekannt als Drohnen. Hier reicht das Spektrum von der Kleinstdrohne im Handtaschenformat zur schnellen Überfliegung bis hin zum automatisierbaren Fluggerät mit Vollformat-Kamera und der Möglichkeit weitere Messgeräte, beispielsweise einen Multispektralsensor, anzubringen.

Abb 3: UAV bei der Einsatzvorbereitung im südostungarischen Öcsöd. Die vollautomatisierbare Drohne ist hierbei mit einem Multispektralsensor ausgestattet (Abb. H. Höhler-Brockmann).

Geomagnetische Prospektion

Wir beschäftigen uns bereits seit 2003 mit der non-invasiven magnetischen Prospektion von archäologischen Landschaften. Über die Jahre hinweg bis heute konnten die Technik und das benötigte Know-how immer weiter ausgebaut, verbessert und verfeinert werden, sodass zum Beispiel die bei der Feldforschung gewonnenen Daten durch diverse Programme und Filter interpretierbar sind. Dabei ist zu beachten, dass nur eine hohe Datenqualität der Messung im Felde auch gute Daten für die spätere Interpretation liefern. So zahlt es sich aus, dass die RGK auf einen reichen Erfahrungsschatz zurückgreifen kann und in der Forschung gut vernetzt ist.

Das Referat für Prospektions- und Grabungsmethodik der RGK verfügt über ein 5-Sonden Gerät, das sowohl geschoben, getragen als auch fahrzeuggestützt gezogen werden kann. Dieser kleine Messwagen eignet sich hervorragend für kleinere Areale und schwer einsehbares Gelände.

Für großflächige Prospektionen haben wir ein 14-Sonden-Gerät, welches fahrzeuggestützt gezogen wird. Hier entscheiden wir aufgrund des Geländes, welche Zugmaschine zum Einsatz kommt. Zumeist hat sich ein Geländewagen oder ein Quad als die beste Wahl herausgestellt. Mit diesem fast 3,5 m breiten Gerät lassen sich in kürzester Zeit große Flächen (10 bis 30 ha pro Tag) untersuchen. Diese Art der Prospektion ermöglicht es, großräumige Fenster in der Forschungslandschaft zu öffnen und auch die Peripherie der meist schon bekannten Fundorte mit einzubeziehen.

Abb. 4: Das 5-Sondengerät im Einsatz in Gorzsa in Ungarn (Abb. R. Scholz).
Abb. 5: Das 14-Sondengerät im Einsatz (Abb. J. Kalmbach).

Das Labor – Der Boden als archäologische Quelle und die Objektarchäologie

Zu unseren minimal-invasiven Methoden im Feld gehören Bohrungen, die wir gezielt auf Grundlage der Ergebnisse unserer Prospektionen anlegen. Wir bohren dabei z.B. archäologische Strukturen wie Siedlungen, Häuser oder Gräben an, um einen Eindruck davon zu erhalten, wie mächtig die Befundschichten sind und wie die Stratigrafie aufgebaut des Fundplatzes aufgebaut ist, aber auch um Probenmaterial für 14C-Datierungen zu gewinnen und damit die zeitliche Tiefe der Plätze zu erfassen. Im Boden erhaltene Mikroreste wie Pollen und Sporen lassen Aussagen zur Vegetation der damaligen Zeit zu; Makroreste wie Getreidekörner und Früchte geben Einblicke in die Ernährung vergangener Epochen.

Mithilfe eines speziellen Geräts, einem sogenannten Suszeptibilitätmessgerät, können wir die magnetische Anregbarkeit der Sedimente in den Bohrkernen messen, die uns bereits erste Anhaltspunkte für genauere Analysen bietet. Anhand der elementaren Zusammensetzung der aus den Bohrkernen gewonnen Sedimentproben können wir besonders durch die Phosphorwerte Siedlungsaktivitäten und deren Intensität nachweisen. Für die bodenchemischen Untersuchungen von Bohrkernen oder Bodenproben, die bei Ausgrabungen gewonnen wurden, setzen wir ein tragbares Röntgenfluoreszenzmessgerät ein. In den letzten Jahren haben wir ca. 5000 Bodenproben von Ausgrabungen und Bohrprospektionen untersucht. Dabei ist es wichtig, dass eine Hälfte eines jeden Bohrkerns archiviert wird, damit wir bei aufkommenden neuen Analysemethoden auch in Zukunft weitere Beprobungen vornehmen können. Welche spannenden Informationen noch im Boden stecken, werden wir in weiteren Blogeinträgen noch verraten.

Abb. 6: Liner eines Bohrkerns ‑ aufgesägt und bereit zur Dokumentation und Probenentnahme (Abb. J. Kalmbach).

Neben der Dokumentation und Beprobung unserer Bohrkerne, liegt ein weiterer Schwerpunkt der Laborarbeiten in der Objektarchäologie. Unser Digitalmikroskop ist hierfür unser wichtigstes Methodeninstrument, das uns mit seiner bis zu 2000-fachen Vergrößerung erlaubt zum Beispiel Aussagen zu Herstellungstechniken von Keramikgefäßen zu treffen, indem wir uns Magerungsbestandteile und Spuren des Gefäßaufbaus genauer anschauen. Außerdem können wir damit Gebrauchsspuren an Werkzeugen untersuchen und vergrößerte Detailaufnahmen von Objekten erstellen. Mit der 3D-Funktion ist es uns möglich die Oberflächenbeschaffenheit von Objekten zu visualisieren. Zurzeit wird das Digitalmikroskop zudem zur Untersuchung von Manipulationsspuren an Menschenknochen genutzt. Neben archäometrischen und taphonomischen Fragestellungen, beantworten derartige Objektanalysen auch Fragen zu einst durchgeführten Praktiken wie der Herstellung, dem Gebrauch und der Deponierung von Gegenständen, und verbessern so das Verständnis vergangener Gesellschaften.

Abb. 7: Unser Digitalmikroskop im Einsatz ‑ Untersuchung von Schnittspuren an Menschenknochen (Abb. J. Kalmbach).

Unterwasserarchäologie

Neben den vielen genannten Methoden an unserem Haus decken wir zusätzlich ein weiteres Feld der archäologischen Forschung ab: die Unterwasserarchäologie. In Zusammenarbeit mit dem Internationalen UNESCO-Zentrum für Unterwasserarchäologie in Zadar (https://icua.hr/en) werden neue Dokumentationsmethoden speziell für die Arbeiten unter Wasser entwickelt oder vorhandene Verfahren angepasst. So konnte in der Adria ein Wrack aus dem 16. Jahrhundert vollständig freigelegt und mittels einer Abwandlung der oben erwähnten SfM-Methode über Tausende Messfotos zu einem 3D-Model verrechnet werden. Auch werden Konzepte für den Schutz und den Erhalt derartiger Glücksfunde entwickelt und in der Praxis getestet. Aktuell werden die Sicherungsmaßnahmen am Wrack vor der kroatischen Stadt Pula überprüft und wenn nötig verbessert.

Abb. 8: Freilegen der Befunde am Wrack vor Pula in Jahr 2016 (Abb. M. Pešić, ICUA Zadar).
Abb. 9: 3D-Model der Wrackstruktur (Abb. R. Scholz).

In welchen Zusammenhängen die Methoden zum Einsatz kommen, erfahren Sie in den kommenden Blogbeiträgen, wenn wir einige unserer Projekte genauer vorstellen.

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