Moderne Forschung in Feld und Labor
Kleine Scherben und große Kunstwerke, Verfärbungen im Boden, monumentale Bauwerke oder eine alte DNA-Sequenz – sie alle geben Auskunft über das Leben früherer Menschen. Ebenso vielfältig wie diese Quellen der Vergangenheit sind auch die Disziplinen und wissenschaftlichen Methoden, die bei ihrer Auswertung zusammenarbeiten.
Moderne Prospektionsmethoden, von satellitengestützter Fernerkundung bis zur geophysikalischen Untersuchung des Untergrunds, versetzen uns in die Lage, eine Vielzahl Informationen über Stätten zu sammeln, ohne in den Boden eingreifen zu müssen.
Neue Technologien haben auch in den Ausgrabungsalltag Einzug gehalten. Digitale Dokumentationsmethoden ergänzen heute im Grabungsalltag neben Schaufel, Spitzkelle und Pinsel ganz selbstverständlich das archäologische Werkzeugset.
Und auch bei der anschließenden Untersuchung von Funden und Befunden, bei der detaillierten Auswertung der im Ausgrabungsverlauf gewonnenen Daten kommt heute ein weites Spektrum moderner Analysemethoden zum Einsatz.
© DAI // Jens Notroff
Erkundung
Voraussetzung eingehender archäologischer Untersuchungen ist zunächst, entsprechende Spuren und Stätten vergangenen Lebens zu identifizieren. Dafür stehen der modernen Archäologie eine ganze Reihe nicht- oder minimal-invasiver Methoden zur Verfügung. Sie gilt es vor dem ersten Spatenstich einzusetzen, um den Eingriff in den archäologischen Befund möglichst gering zu halten.
Neben der Geländebegehung und systematischen Dokumentation von Oberflächenfunden spielen heute insbesondere geophysikalische Prospektionsmethoden eine immer wichtigere Rolle, die es zum Beispiel mit der Messung des elektrischen Bodenwiderstands oder erdmagnetischer Anomalien ermöglichen, frühere Bodeneingriffe zu kartieren. Probebohrungen und Sondagegrabungen erlauben weitere Einblicke in den Untergrund und können dabei helfen, mögliche Fundstellen oder interessante Befunde in der Tiefe zu ergründen.
Lasergestützte Vermessungsmethoden wie LiDAR helfen dabei, Ruinen zu erschließen, selbst wenn diese unter dichtem Dschungel verborgen liegen; bei der Auswertung von Luftaufnahmen können Bewuchsmerkmale Hinweise auf mögliche archäologische Strukturen unter der Erde geben. Der Einsatz ferngesteuerter Multikopter ermöglicht die zielgerichtete Befliegung und Dokumentation auch kleinerer Untersuchungsgebiete in geringer Höhe, Satellitenbilder erlauben den Blick auf noch größere Areale.
Ausgrabung und Dokumentation
Während moderne Prospektionsmethoden ein Bild archäologischer Überreste unter der Erdoberfläche auch ohne Bodeneingriff vermitteln, erschließt erst die Ausgrabung die ganze Vielfalt dort vorhandener Befunde und Funde. Sie liefern wichtige Informationen für eine Datierung und kulturhistorische Einordnung der Fundstelle.
Weil jede Grabung einen Eingriff in die im Boden abgelagerten Schichten darstellt, ist die genaue Dokumentation aller Arbeitsschritte wichtige Voraussetzung für die spätere Rekonstruktion der jeweiligen Fundkontexte. Am DAI ist für die Analyse von Funden und Befunden eine breite interdisziplinäre Expertise vorhanden. Dazu gehört auch die Bauforschung. Dafür kommen neben traditionellen Dokumentationsmethoden wie der maßstabsgerechten Handzeichnung und fotografischen Erfassung auch digitale Verfahren, zum Beispiel mittels 3D-Laserscanner oder Structure-from-Motion-Photogrammetrie zum Einsatz.
Auswertung
Hier arbeiten wir international mit vielen Partnern zusammen und tauschen uns aus. Übergreifende Fragen werden in Forschungsclustern am DAI und in großen Forschungsnetzwerken diskutiert. Erst so können komplexe Bilder entworfen und Veränderungen beschrieben werden.
Es werden Landschaften in ihrer Veränderungen durch Geowissenschaftler:innen untersucht. Es werden Knochen, Pflanzenreste und Erdproben von Archäozoolog:innen, Archäobotaniker:innen und vielen anderen naturwissenschaftlichen Spezialdisziplinen in Laboren am DAI und bei kooperierenden Einrichtungen untersucht. Schrift- und Bildquellen vergangener Epochen treten als Quelle neben naturwissenschaftliche Quellen. Sie alle wiederum sind Ausgangspunkt digitaler Analyseverfahren und Modellierungen.
Digitale Methoden
Computergeneriertes 3D-Geländemodell auf Grundlage eines LiDAR-Scans, in dem unter dichter Vegetation im nördlichen Tiefland von Bolivien Graben-Wall-Anlagen und auf Dämmen verlaufende Wege deutlich auszumachen sind. © DAI // H. Prümers
LiDAR
Nicht-invasive Methoden wie LiDAR (Light detection and ranging) zur Erstellung digitaler Geländemodelle oder die digitale Kartierung von Bodenbefunden mittels geophysikalischer Messungen und die computergestützte Auswertung von Luft- und Satellitenbildern liefern grundlegende Erkenntnisse zu Lage und Ausdehnung möglicher archäologischer Überreste.
Dokumentation der archäologischen Stätten Baalbek, Libanon, mit Laserscans und Luftbildern. © DAI, Orient-Abteilung // M. Praus
Photogrammetrie
Moderne bildgebende Verfahren wie der Einsatz von Laserscannern, Structure from Motion und weiterer photogrammetrischer Anwendungen digitaler Fotografie erlauben die Dokumentation auch schwer zugänglicher Bereiche und ermöglichen originalgetreue Aufnahmen bis hin zu digitalen dreidimensionalen Modellen von Funden und Befunden.
3D-Dokumentation von Statuen in den Royal Baths in Meroë, Sudan, mit Hilfe des Streiflichtscan-Verfahrens, das eine große Messgenauigkeit aufweist. © DAI // Simone Wolf
Standardisierung
Digitale Forschung trägt auch einen wesentlichen Anteil an der anschließenden Auswertung solcher in Feld und Labor erhobener Daten am DAI, die in Datenbanken strukturiert, in Geoinformationssystemen prozessiert und mittels Computer-aided Design modelliert werden. Für diese weitere Be- und Verarbeitung müssen Daten und Dokumentation standardisiert und in Form eindeutiger Metadaten beschrieben werden.
Für die nachhaltige und systematische Erschließung, Nutzbarmachung und Sicherung unserer umfangreichen Forschungsdaten hat das DAI deshalb ein Forschungsdatenmanagement auf Grundlage der FAIR-Prinzipien für Auffindbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit etabliert. Dazu gehört auch eine moderne Publikationsstrategie, die dieses Wissen open access verfügbar macht und die Möglichkeiten neuer digitaler Formate konsequent nutzt und weiterentwickelt.