Zerstörungsfreie Auffindung und Erkundung archäologischer Landschaften

Der Einsatz zerstörungsfreier Prospektionsmethoden aus der Luft und am Boden vor jeder archäologischen Ausgrabung wird durch die Valletta-Konvention der Europäischen Union zum Schutz und Erhalt des archäologischen Kulturerbes gefordert (Council of Europe 1992).

Wurden in der Vergangenheit großflächige archäologische Ausgrabungen vorgenommen, um den Gesamtplan der römischen Stadt zu rekonstruieren und die archäologische Landschaft Carnuntum zu erkunden, nutzt die moderne Archäologie in immer höherem Ausmaß zerstörungsfreie, nicht invasive Methoden der archäologischen Prospektion zur Auffindung und Kartierung des im Boden verborgenen archäologischen Erbes. Von den erprobten archäologischen Prospektionsverfahren haben sich die Methoden der Fernerkundung und die geophysikalische Prospektion hervorragend für die Kartierung und Detaildokumentation von römischen Städten bewährt.

In Bezug auf den Informationsgewinn und verglichen mit traditionellen Methoden der Feldarchäologie bieten diese Verfahren eine außerordentlich kostengünstige Möglichkeit, um rasch und detailliert Information über den Untergrund zu gewinnen.

Die Luftbildarchäologie basiert auf Senkrechtaufnahmen und auf Schrägaufnahmen aus Kleinflugzeugen oder Hubschraubern, die photogrammetrisch ausgewertet und archäologisch interpretiert werden. Mit modernen Fernerkundungsverfahren aus der Luft bieten sich heute fortschrittliche und effiziente Möglichkeiten der hochauflösenden Entdeckung, Erkundung und Dokumentation des archäologischen Erbes im Bereich gesamter archäologischer Landschaften.

Am Boden werden verschiedene sich ergänzende Methoden der geophysikalischen Prospektion zur Verdichtung der aus der Luft gewonnenen Information eingesetzt. Die geophysikalische Prospektion beruht auf der Messung von geringfügigsten Kontrasten in den physikalischen Eigenschaften der archäologischen Strukturen zu dem sie umgebenden Bodenmaterial. Für die archäologische Prospektion römischer Stadtgebiete haben sich besonders die Magnetik, die elektrische Widerstandsmessung, das Bodenradar und spezielle elektromagnetische Verfahren als hervorragend geeignet erwiesen.

Fernerkundungsverfahren

Die Luftbildarchäologie basiert auf Senkrechtaufnahmen und auf Schrägaufnahmen aus Flugzeugen, die photogrammetrisch ausgewertet und archäologisch interpretiert werden. Mit modernen Fernerkundungsverfahren aus der Luft bieten sich heute fortschrittliche und effiziente Möglichkeiten der hochauflösenden Entdeckung, Erkundung und Dokumentation des archäologischen Erbes im Bereich gesamter archäologischer Landschaften. Bis heute wurden mehr als 7.800 archäologische Strukturen dokumentiert, die sich auf einer Fläche von 11 km2 in ganz Carnuntum und seiner Umgebung erstrecken.

Mit modernen Fernerkundungsverfahren wie dem flugzeuggetragenen Laser-Scanning (ALS) unter Einsatz von sogenannten Full-Waveform-Scannern und mithilfe des hyperspektralen Scannings (auch Airborne Imaging Spectroscopy (AIS) genannt) bieten sich heute auch andere Möglichkeiten, die hochauflösende Erkundung und Dokumentation der archäologischen Landschaft Carnuntum ermöglichen. Diese Methoden der archäologischen Fernerkundung, die vom LBI ArchPro Partner Airborne Technologies großflächig eingesetzt wurden, konnten wichtige Informationen zu Siedlungs-, Umwelt- und Landschaftsarchäologie liefern und trugen zur weiteren Entdeckungen bei. Im Rahmen des LBI ArchPro Forschungsprogrammes wurden ALS- und AIS-Befliegungen und deren archäologische Auswertung in enger Kooperation mit dem Land Niederösterreich durchgeführt und bilden eine wesentliche Grundlage für die integrierte geophysikalische Prospektion.

Geophysikalische Prospektion in der Archäologie

Die effektivsten Methoden der geophysikalischen Prospektion für archäologische Anwendungen sind Magnetometer- und Bodenradarmessungen. Die geodätisch genau eingemessenen Magnet- und Radarbilder werden in einem Geographischen Informationssystem zusammen mit allen weiteren Informationen archäologisch interpretiert, wodurch sich umfassende Karten der im Boden verborgenen Überreste vergangener Zeiten erstellen lassen. Diese Interpretationen bilden zusammen die Grundlage, um nach Jahrhunderten die römische Landschaft Carnuntum wieder sichtbar zu machen.

Die magnetische archäologische Prospektion beruht auf der hochauflösenden Messung geringster Abweichungen im Erdmagnetfeld. Diese Abweichungen oder Anomalien beruhen zum einen auf der Veränderung der magnetischen Eigenschaften des Oberbodens durch Verwendung von Feuer in der Vergangenheit und die Füllung von Gruben, Pfostenlöchern und Gräben mit magnetisch angereichertem Material. Aber auch Feuerstellen, Eisenverhüttungsplätze und Ziegel- wie auch Kalksteinmauern verursachen Anomalien und lassen sich dadurch unter geeigneten Umständen kartieren.

Die Bodenradarmethode gleicht im Prinzip einem Echolot für Anwendung an Land: Eine Senderantenne schickt ein kurzes elektromagnetisches Signal in den Boden, welches von Schichtgrenzen oder Objekten wie zum Beispiel vergrabenen Steinen reflektiert und von einer Empfängerantenne aufgezeichnet wird. Aus Bodenradarmessungen resultiert die Aufzeichnung digitaler dreidimensionaler Datenblöcke, welche in horizontale Scheiben geschnitten die Veränderungen des Bodens und enthaltene archäologische Strukturen in der jeweiligen Tiefe zeigen.