Prospektion (Archäologie)


Unter Prospektion (von lat. prospecto, deutsch: in die Ferne schauen, Ausschau halten) versteht man in der Archäologie die Erkundung und Erfassung von archäologischen Stätten in einem bestimmten Gebiet. Neben weiteren Methoden bedient man sich der Bioprospektion und der geophysikalischen Prospektion, um Unbekanntes unter der Erdoberfläche zu registrieren bzw. Bekanntes näher in Betracht zu nehmen. Geophysikalische Prospektion wird manchmal auch, entgegen dem allgemeinen Verständnis in der Archäologie, als zerstörungsfreier Vorgang definiert, Sondierungen bzw. Bohrungen gehören damit streng genommen nicht zu dieser Methode [1]. Diesen Denkansatz vertritt vor allem die sogenannte Wiener Gruppe.

Traditionelle Verfahren

Eine simple aber sehr wirkungsvolle Art sich über die Existenz von Objekten unter einem Stück Erde in Kenntnis zu setzen, stellt die Oberflächenbegehung, auch Survey oder Bodenbegehung genannt, dar. Sie gilt bei einer klassischen Untersuchung sogar als zwingend. Durch diverse Störzonen und Disparitäten der Erdoberfläche aber auch durch schlichte Bodenfunde kann dem geschulten Auge über eventuelle Fundstätten Aufschluss gegeben werden.

Daneben erweist sich das Studium schriftlicher Aufzeichnungen als häufig erfolgreiche Unterstützung der Archäologen bei der Suche nach Artefakten und Bauten.

Archäologisch-Topografische Kartierung

Mittels archäologisch-topografischer Kartierung wird eine detaillierte Karte eines Geländedenkmals erstellt. Dabei findet eine intensive Auseinandersetzung mit dem Terrain statt, die meistens zur Entdeckung bislang unbekannter Geländebefunde, etwa in dichtem Unterholz oder am Rand überhängender Felspartien führt.

Methoden

Je nach finanziellen Möglichkeiten sowie die durch Objekt und Fragestellung vorgegebenen Erfordernisse gelangen unterschiedliche Methoden zur Anwendung. Aus ökonomischen und arbeitstechnischen Gründen hat sich bis in die 1990er Jahre der Einsatz der Bussolentachymetrie bewährt,[2] heutzutage werden auch archäologische Vermessungen üblicherweise mittels Tachymeter oder überhaupt durch hochgenaue DGPS- oder RTK-GPS-Vermessung georeferenziert durchgeführt. Die Ergebnisse der Vermessung können dann in einem GIS dargestellt und interpretiert werden.

LIDAR-Aufnahmen geben einen guten ersten Eindruck einer Fundstelle und sehen sehr ansprechend aus[3]. Eine Interpretation der Befunde im Gelände bleibt aber unumgänglich. Topografische Merkmale wie Felsen oder Mauerzüge sowie kartografische Signaturen (Wege, Böschungen etc.) müssen separat erfasst, grafisch am PC umgezeichnet und in die LIDAR-Aufnahme integriert werden.

Signaturen

Welche Kartierungs-Technik auch gewählt wird, aus Sicht des Archäologen bleibt eine umfassende Geländeinterpretation die Hauptforderung an eine topografische Aufnahme einer Fundstelle. Die Verwendung eines einheitlichen Signaturenschlüssels zur Darstellung der Befunde müsste dabei selbstverständlich sein[4].

Luftbildarchäologie

Im Speziellen kann man durch Anwendung der Luftbildarchäologie zu zahlreichen neuen Erkenntnissen gelangen. Die aus der Luft erfolgende Untersuchung des Bodens bedient sich verschiedener Aspekte, wie:

  • Schattenmerkmale, (engl. shadow marks), werden unter bestimmten optischen Verhältnissen, z.B. bei Schräglicht in den Morgen- und Abendstunden, sichtbar.
  • Bewuchsmerkmale, (engl. crop marks), spiegeln sich in Differenzen von Kümmerwachstum und Üppigkeit des Bewuchses wider.
  • Bodenmerkmale, (engl. soil marks), umfassen die Unterschiede in der Bodenfärbung.

Durch die Entwicklung von der Schwarz-Weiß- zur Farbfotografie gewann diese Methode erheblich an Genauigkeit und führte zu einer Qualitätssteigerung. Mit Falschfarben- und Infrarottechnik kann man den hohen Anforderungen der Archäologie in Sachen Präzision heute gerecht werden. Terrestrische und Aerofotogrammetrie gewannen zunehmende an Bedeutung und die Stereofotogrammetrie vermittelt sogar dreidimensionale Geodäsie (Erdvermessung) durch Fotografie in zwei Ebenen.

Geophysikalische Verfahren

Die Möglichkeiten der geophysikalischer Prospektion eröffnen neue Zukunftsperspektiven. Hierbei bedienen sich die Wissenschaftler verschiedener Methoden, dazu gehören:

Bodenwiderstandsmessung

Datei:Widerstandskarte des Burggrabens.png
Widerstandskarte eines gepflügten Ackers. Unter dem Feld zeigen sich die Strukturen eines mittelalterlichen Burggrabens (Motte). Rechts oben lassen sich Gebäudestrukturen einer Vorburg vermuten. Archäometrie-AG der HvF Braunschweig

Die Bodenwiderstandsmessung bzw. geoelektrische Prospektion berücksichtigt die Varianz der elektrischen Leitfähigkeit des Erdbodens aufgrund von Einschlüssen. Zur Umsetzung sind im Prinzip lediglich zwei Sonden (unpolarisierbare Elektroden) vonnöten, zwischen welchen der elektrische Strom fließt. In der Praxis werden jedoch 4-Pol Verfahren wie die Wenner-Anordnung verwendet, um so den Übergangswiderstand an den vier Elektroden zu neutralisieren. Es wird meist mit Niederfrequenz-Wechselstromspannung gearbeitet, wodurch der Einfluss von Kontaktspannungen zwischen Erdreich und Elektroden eliminiert wird. Dieses Verfahren wurden von den Geophysikern aus montanistischen Motiven entwickelt, also zur Ortung diverser Bodenschätze und Rohstoffe. Seine Hauptanwendung liegt heute in der Grundwasserprospektion.

Geomagnetische Messungen

Datei:200910071118MEZ Wp 10-06 Magnetogramm.jpg
Magnetogramm der Turmstelle Wp 10/6 am Odenwaldlimes
(Posselt & Zickgraf Prospektionen)

Zur geomagnetischen Prospektion, Magnetprospektion oder kurz Geomagnetik genannt, eignen sich Protonenmagnetometer oder andere Nuklear-Magnetometer, z. B. Rubidium-, Cäsium- oder Alkalidampf-Magnetometer, die den Betrag des Erdmagnetfeldes hochgenau (besser als 0,1 nT) und absolut (ca. 48000 nT in Mitteleuropa) registrieren können. In der Prospektion reicht es jedoch meist aus, nur die relative Änderung des Erdmagnetfeldes, bezogen auf einen Basispunkt, zu messen. Hierzu sind Fluxgatemagnetometer in Gradiometeranordnung geeignet. Sie messen meist nur die Differenz einer Magnetfeldkomponente (normalerweise die vertikale) in zwei unterschiedlichen Höhen. Die Auflösung beträgt ca. 0,1 bis 1 nT und ist in der Regel gut geeignet für die archäometrische Prospektion. Ein wesentlicher Vorteil der Gradiometeranordnung ist, dass eine Korrektur der Magnetfeldmessungen wegen der zeitlichen Variation des Erdmagnetfeldes (von ca. 20 nT bis weiter über 500 nT innerhalb eines Tages) nicht mehr nötig ist. Inzwischen werden mehrere Fluxgategradiometer in einer Linie angeordnet, so dass bei der Begehung gleich ein breiter Streifen des Geländes erfasst werden kann. Dies ermöglicht eine deutlich schnellere Vermessung auch großer Flächen. Die Interpretation der Messungen beschränkt sich meist auf die Identifizierung magnetischer Anomalien aus dem Magnetogramm. Dieses stellt die Rohdaten oder aufbereitete Daten flächenhaft als ein Karte der magnetischen Anomalien dar. Eine weitere Analyse der Anomalien, wie etwa die Bestimmung der maximalen Tiefe des Quellkörpers oder seine Magnetisierung, ist mit geophysikalischen Methoden zwar möglich, wird aber meist nicht durchgeführt. Hierfür sind im übrigen Gradiometermessungen den Messungen der vollständigen Magnetfeldkomponenten unterlegen. Magnetische Anomalien werden durch Artefakte, wie Eisenteile, Schlacken, Tonscherben aber auch verrottete Baumpfähle erzeugt. In letzterem Fall sind hierfür magnetotaktische Bakterien verantwortlich. Einen weiteren, meist großräumigen Einfluss haben aber auch geologische Störkörper. Verwendet man keine Gradiometeranordnung, so sind außerdem die zeitlichen Störungen des Erdmagnetfeldes (s.o.) zu berücksichtigen.

Bodenradarmessungen (GPR - Ground Penetrating Radar)

Das Georadar (GPR-Ground Penetrating Radar) ist ein elektromagnetisches Impulsreflexionsverfahren, bei dem kurze elektromagnetische Impulse in den Untergrund gesendet und nach Reflexion an Objekten und Schichtgrenzen oder Streuung an Einlagerungen wieder empfangen werden. Bei Georadarmessungen wird eine hochfrequente elektromagnetische Welle in einem Frequenzbereich zwischen 10 und 1000 MHz ausgesendet, deren Ausbreitung von der Permittivität und der elektrischen Leitfähigkeit des Materials bei dieser Frequenz abhängt. Die Permittivität beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der sich das Radarsgnal ausbreitet, während die elektrische Leitfähigkeit bestimmt, wie stark das Signal absorbiert wird. Haben zwei unterschiedliche Materialien gleiche oder sehr ähnliche physikalische Eigenschaften, so wird an der Grenze zwischen den Materialien kein Signal reflektiert.

Literatur

  • Erhard Gorys: Kleines Handbuch der Archäologie. Ausgräber und Ausgrabungen, Methoden und Begriffe (= dtv 3244). Deutscher Taschenbuch Verlag, München 1981, ISBN 3-423-03244-8.
  • Erhard Gorys: Handbuch der Archäologie. Ausgrabungen und Ausgräber, Methoden und Begriffe. Weltbild-Verlag, Augsburg 1989, ISBN 3-89350-120-7.
  • Christian Bader, Werner Wild: Die topographische Vermessung von Bodendenkmälern. In: Renate Ebersbach, Alex R. Furger (Hrsg.): Mille fiori. Festschrift für Ludwig Berger zu seinem 65. Geburtstag (= Forschungen in Augst. Bd. 25). Römermuseum, Augst 1998, ISBN 3-7151-0025-7, S. 227–233.
  • Wolfgang Neubauer: Magnetische Prospektion in der Archäologie (= Mitteilungen der Prähistorischen Kommission der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Bd. 44). Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Wien 2001, ISBN 3-7001-3009-0, S. 19, 160–161.
  • Dieter Vieweger: Archäologie der Biblischen Welt (= UTB 2394). 2., durchgesehene Auflage. Vandenhoeck und Ruprecht, Göttingen 2006, ISBN 3-8252-2394-9, S. 116–147.
  •  Jörg Bofinger: Flugzeug, Laser, Sonde, Spaten. Fernerkundung und archäologische Feldforschung am Beispiel der frühkeltischen Fürstensitze. Regierungspräsidium Stuttgart, Landesamt für Denkmalpflege, Esslingen a. N. 2007 (online (PDF; 5,77 MB), abgerufen am 27. April 2012).

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Wolfgang Neubauer: Magnetische Prospektion in der Archäologie. 2001, S. 19, 160–161.
  2. Rudolf Glutz: Burgenforschung mit dem Theodolith, Archäologische Prospektion auf vier Zuger Burgstellen mit Hilfe der Bussolentachymetrie. In: Tugium. Bd. 14, 1998, ISSN 1421-2846, S. 85–94.
  3. Michael Doneus, Christian Briese, Thomas Kühtreiber: Flugzeuggetragenes Laserscanning als Werkzeug der archäologischen Kulturlandsforschung – Das Fallbeispiel „Wüste“ bei Mannersdorf am Leithagebirge, Niederösterreich. In: Archäologisches Korrespondenzblatt. 28, 2008, ISSN 0342-734X, S. 137–156.
  4. Rudolf Glutz, Klaus Grewe, Dieter Müller: Zeichenrichtlinien für topographische Pläne der archäologischen Denkmalpflege. Rheinland-Verlag, Köln 1984, ISBN 3-7927-0844-2.

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