Moderne Sensoren und Computer verändern die Arbeitsweise von Archäologen. Die Aufbereitung der Daten ist nun dreidimensional möglich.
Frankfurt/Hamburg/Tübingen/Quadna - Als Schatzsucher lässt sich Axel Posluschny nicht gerne bezeichnen. „Das Wertvollste, das ich mal ausgegraben habe, war ein kleines Stück Silberdraht“, sagt der Altertumsforscher vom Deutschen Archäologischen Institut in Frankfurt am Main. Der eigentliche Wert der Funde liege in den Informationen, die sie enthalten. „Ziel unserer Forschung ist es, aus der Gesamtheit aller Funde ein Bild des Menschen in der Vergangenheit zu rekonstruieren.“ Zwar schaut sich auch Posluschny mit großem Vergnügen die Indiana-Jones-Filme an, doch die wirkliche Arbeit der Archäologen hat sich mittlerweile weit von den Abenteuern des Leinwandhelden entfernt. Bevorzugte Arbeitsgeräte sind nicht Schlapphüte und Lederpeitschen, sondern mehr und mehr Laserscanner, Bodenradar und geografische Informationssysteme.
Natürlich reisen Archäologen wie Indiana Jones immer noch an exotische Orte, um mit Schaufel und Pinsel Tonscherben einzusammeln und in sorgfältiger Puzzlearbeit zu einer Vase zusammenzusetzen. Doch den eigentlichen Schatz bergen sie mit dem Computer. Seine Arbeit sei zu 70 Prozent von digitalen Techniken geprägt, bestätigt Michael Merkel, Sammlungsleiter am Archäologischen Museum Hamburg. „In der Bodendenkmalpflege entsteht ein ganz neues Berufsbild“, sagt er. „Wir wollen wissen, was sich im Boden befindet, und es dort erhalten, nicht unbedingt alles gleich ausgraben.“ Und wenn wegen bevorstehender Baumaßnahmen unter Zeitdruck eine Notgrabung nötig wird, helfen moderne Sensoren, Zeit und Kosten zu sparen. Insbesondere Laserscanner haben sich als nützlich erwiesen.
Selbst kleine Bodenveränderungen sind zu erkennen
Die Technik funktioniert wie Radar, arbeitet aber mit Lichtimpulsen und erlaubt sehr genaue Entfernungsmessungen. Damit lassen sich selbst in Wäldern aus der Luft Bodenformen erkennen. „Im Rahmen einer Übung mit Studenten haben wir in Hessen ein Gebiet von sieben mal zehn Kilometern auf diese Weise untersucht und auf Anhieb fünf bislang unbekannte Grabhügel gefunden“, sagt Posluschny. Im Schwarzwald seien auf diese Weise Tausende von Meilerplätzen neu entdeckt worden. Die einstigen Produktionsstätten von Holzkohle zeichnen sich in den Höhendaten als sehr kleine Terrassen von wenigen Meter Ausdehnung ab. Auf Luftbildern wären sie nicht zu erkennen.
Axel Posluschny war vor zehn Jahren der zweite Doktorand in Deutschland, der für seine archäologische Dissertation über die „hallstattzeitliche Besiedlung im Maindreieck“ mit einem geografischen Informationssystem (GIS) arbeitete, das die vielfältige Verknüpfung raumbezogener Daten erlaubt. Heute leitet er die Arbeitsgemeinschaft „Computeranwendungen in der Archäologie“ (CAA) und koordiniert das EU-Projekt „Archaeo-Landscapes Europe“, das eine weitere Verbreitung digitaler Technik und die Vernetzung der Forscher anstrebt. „Ich habe bei meinen Forschungen festgestellt, dass ich mit der genauen zeitlichen Einordnung einer einzelnen Scherbe nicht wirklich zu einem interessanten Ergebnis komme. Aber die Scherbe liegt ja irgendwo in der Landschaft. Der Bezug des Menschen zu dieser Landschaft ist für mich die interessantere Fragestellung“, sagt Posluschny.
Das sieht Karin Göbel vom Zentrum für Baltische und Skandinavische Archäologie in Schleswig ähnlich. Mit dem geografischen Informationssystem ArcGIS erfasste sie die Daten der 1967 erfolgten Ausgrabung eines Gräberfeldes in Neudorf-Bornstein (Schleswig-Holstein). Mit dem daraus erstellten dreidimensionalen Modell eines Grabes konnte sie nicht nur zeigen, dass es keine steinernen Seitenwände hatte und mit einem Satteldach versehen gewesen sein muss. Sie konnte es auch in größere Zusammenhänge einordnen.
„Durch die Überführung in ein geografisches Koordinatensystem wird der Blick in die Umgebung der Gräber gelenkt“, so Göbel. „Nicht nur die Position der Gräber zueinander, sondern ihre Lage in der damaligen Landschaft mit den dazugehörigen Siedlungen, Wegen und Kultplätzen gewinnt an Bedeutung.“ Moderne Höhenkarten in Verbindung mit altem Kartenmaterial ermöglichten Sichtbarkeits- und Wegstreckenanalysen, Pollendiagramme gäben Hinweise auf den möglichen Bewuchs. So lasse sich durch das Zusammenfügen sämtlicher vorhandener Puzzlesteine nach und nach eine Vorstellung von den Menschen gewinnen, die diese Gräber angelegt haben.
Die Daten werden dreidimensional aufbereitet
Die sorgfältige Dokumentation der Grabungen und exakt vermessene Karten zählen spätestens seit 1904, als Sir William Matthew Flinders Petrie die Grundregeln wissenschaftlicher Ausgrabungen formulierte, zu den unerlässlichen Erfordernissen archäologischer Forschung. Die heute verfügbaren Techniken zur Erfassung und Verarbeitung der Daten ermöglichen aber nicht nur präzisere Messungen, sondern vor allem deren Aufbereitung in drei statt wie bisher nur zwei Dimensionen.
So konnten Forscher der Universität Hamburg von einem Stollen im römischen Goldbergrevier Três Minas im heutigen Nordportugal ein 3-D-Modell in bisher unerreichter Präzision erstellen. Mit einem Laserscanner, der auf 100 Meter Entfernung eine Auflösung von einem Millimeter ermöglicht, nahm das von Britta Ramminger geleitete Team in dem 140 Meter langen Stollen „Galeria dos Alargamentos“ rund 140 Millionen Punkte von etwa 40 Positionen aus auf. In der daraus erzeugten Karte waren erstmals Unregelmäßigkeiten in der Mitte des Stollens zu erkennen – ein typisches Muster, das entsteht, wenn ein Schacht von zwei Seiten aus gegraben wurde. Die Schätzungen für die Bauzeit mussten daraufhin um die Hälfte auf eineinhalb bis zwei Jahre reduziert werden.
Ein bisher ungelöstes Problem der neuen digitalen Forschungsmethoden liegt in der begrenzten Lebenserwartung der erzeugten Daten. Während die ausgegrabenen Objekte oft Jahrtausende überdauert haben, ändern sich Dateiformate und Computertechniken in sehr viel schnellerem Takt. „Da bewegen wir uns in einem Zeithorizont von vielleicht zehn, maximal zwanzig Jahren“, sagt Michael Merkel. „Wie wir unsere Erkenntnisse dauerhaft und auch für künftige Generationen lesbar bewahren können, weiß derzeit niemand.“