Unter einem Grundstück können sich alte Mauern, verfüllte Gräben, frühere Siedlungsspuren oder andere archäologische Reste befinden. Von der Oberfläche ist davon oft nichts zu erkennen. Erst bei einem Hausbau, einem Anbau, einem Pool oder größeren Erdarbeiten kommen solche Strukturen möglicherweise zum Vorschein.
Eine vorherige Untersuchung kann deshalb helfen, den Untergrund besser einzuschätzen. Geophysikalische Messverfahren erfassen auffällige Bereiche, ohne den Boden großflächig zu öffnen. Dadurch können mögliche archäologische Spuren frühzeitig erkannt und weitere Untersuchungen gezielter geplant werden.
Kurzfassung
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Messungen vor einem Eingriff in den Boden
Bevor eine Fläche durch Sondagen oder Grabungen geöffnet wird, können zunächst Messungen Hinweise auf mögliche archäologische Befunde im Untergrund liefern. Bei einer geophysikalischen Prospektion werden dafür beispielsweise Magnetometer oder Bodenradar eingesetzt. Die Geräte erfassen je nach Verfahren Veränderungen des Erdmagnetfeldes oder Reflexionen elektromagnetischer Signale. Die Messungen erfolgen entlang festgelegter Bahnen, sodass die erfassten Werte anschließend ihrer jeweiligen Position auf der Untersuchungsfläche zugeordnet werden können.
Das Ergebnis zeigt kein direktes Bild archäologischer Objekte, sondern Abweichungen gegenüber dem umgebenden Boden. Solche Anomalien können beispielsweise durch verfüllte Gräben, ehemalige Gruben, Mauerreste oder verbrannte Bereiche verursacht werden. Auch geologische Besonderheiten, Leitungen und andere jüngere Eingriffe können auffällige Messwerte erzeugen. Anschließend werden die Messdaten fachlich eingeordnet.
Eine solche Untersuchung kann vor Baumaßnahmen eingesetzt werden, wenn Hinweise auf archäologische Befunde im Boden vorliegen. Welche weiteren Schritte erforderlich sind, richtet sich nach dem jeweiligen Befund, den örtlichen Bedingungen und den denkmalschutzrechtlichen Vorgaben.
Magnetik und Bodenradar erfassen verschiedene Eigenschaften
Bei der Magnetometerprospektion werden kleinste Abweichungen im Erdmagnetfeld erfasst, die durch unterschiedliche Eigenschaften des Bodens entstehen können. Eine verfüllte Grube oder ein ehemaliger Graben kann sich etwa magnetisch vom umliegenden Boden unterscheiden und dadurch in den Messdaten abzeichnen. Gebrannter Lehm und frühere Feuerstellen können ebenfalls deutliche Messwerte hervorrufen. Moderne Metallteile erzeugen dagegen mitunter starke Ausschläge, die bei der späteren Auswertung von möglichen archäologischen Befunden unterschieden werden müssen.
Beim Bodenradar werden elektromagnetische Impulse in den Untergrund gesendet. Treffen die Signale auf Übergänge zwischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, wird ein Teil davon zurückgeworfen. Aus Laufzeit und Stärke dieser Reflexionen lassen sich Hinweise auf Auffälligkeiten in verschiedenen Tiefen ableiten. Mauern, Hohlräume oder Schichtgrenzen können unter geeigneten Bedingungen erkennbar werden.
Welches Verfahren eingesetzt wird, hängt von der Bodenbeschaffenheit, dem Gelände, den vermuteten Befunden und dem Untersuchungsziel ab. Moderne Infrastruktur oder ungünstige Bodeneigenschaften können die Aussagekraft der Messungen einschränken.
Von den Messpunkten zum Flächenbild
Vor der Feldmessung werden die Grenzen der Untersuchungsfläche bestimmt und die vorgesehenen Messbahnen festgelegt. Ein geordnetes Messraster sorgt dafür, dass die einzelnen Werte räumlich zugeordnet werden können. Die Vermessung bestimmt die genaue Lage der Messpunkte beziehungsweise Messbahnen. Sie ist von der späteren archäologischen Dokumentation zu unterscheiden.
Nach der Erfassung werden die Messdaten rechnerisch aufbereitet und als Karten oder Profile dargestellt. Auffällige Bereiche lassen sich dadurch räumlich abgrenzen. Für die weitere Einordnung werden Form, Ausdehnung, Stärke und Lage einer Anomalie gemeinsam betrachtet.
Für die räumliche Zuordnung sind Vermessung und Geoinformation eng miteinander verbunden. Bei geplanten Bauvorhaben können zudem die baulichen Rahmenbedingungen einer Fläche für die weiteren Untersuchungsschritte relevant sein.
Prospektion, Sondage und Grabung sind nicht dasselbe
Die Prospektion dient zunächst der Untersuchung einer Fläche, ohne archäologische Befunde großflächig freizulegen. Sie kann Hinweise auf deren Lage und Ausdehnung geben. Ob eine gemessene Anomalie tatsächlich archäologischen Ursprungs ist, lässt sich allein anhand geophysikalischer Daten jedoch nicht in jedem Fall feststellen.
Reichen die Ergebnisse der Prospektion für eine eindeutige Einordnung nicht aus, können bei einer Sondage gezielt ausgewählte Bereiche des Bodens geöffnet werden. Solche Untersuchungsflächen oder Suchschnitte können zeigen, ob vermutete Befunde vorhanden sind, in welcher Tiefe sie liegen und welchen Erhaltungszustand sie aufweisen.
Bei einer archäologischen Grabung werden Befunde kontrolliert freigelegt. Erdschichten und Befunde werden beschrieben, vermessen und dokumentiert. Funde werden geborgen und separat aufgenommen. Die wissenschaftliche Auswertung erfolgt später und ist von der Bergung sowie der Dokumentation im Gelände zu unterscheiden.
Messdaten richtig einordnen
Farbliche oder graustufige Messbilder können den Eindruck vermitteln, unterirdische Befunde unmittelbar abzubilden. Tatsächlich beruhen sie auf physikalischen Messwerten. Eine regelmäßige rechteckige Anomalie kann einen archäologischen Hintergrund besitzen, muss aber nicht zwangsläufig von einem früheren Gebäude stammen.
Für die Interpretation werden mehrere Merkmale zusammen betrachtet. Dazu gehören Form und Größe einer Auffälligkeit, ihre räumliche Anordnung sowie bekannte Störungen auf der Fläche. Frühere Bodeneingriffe, Drainagen, Stromleitungen oder metallische Gegenstände können sich in den Messbildern abzeichnen.
Auch fehlende Anomalien sind kein sicherer Nachweis dafür, dass eine Fläche frei von archäologischen Befunden ist. Manche Befunde unterscheiden sich in ihren physikalischen Eigenschaften kaum vom umgebenden Boden. Die Messergebnisse geben daher Hinweise darauf, an welchen Stellen weitere archäologische Untersuchungen erforderlich sein könnten.
Denkmalschutz bestimmt den rechtlichen Rahmen
Archäologische Befunde können als Bodendenkmäler unter die Denkmalschutzbestimmungen des jeweiligen Bundeslandes fallen. In Deutschland unterscheiden sich die Denkmalschutzgesetze und behördlichen Zuständigkeiten je nach Bundesland. Welche Regelungen gelten, hängt deshalb vom Standort eines Vorhabens ab.
Vor weiteren Eingriffen ist zu klären, welche Vorgaben am jeweiligen Standort gelten und welche Behörde zuständig ist. Die Messergebnisse allein bestimmen nicht, welche weiteren Eingriffe auf einer Fläche zulässig oder erforderlich sind. Genehmigungen, weitere Untersuchungen oder Schutzmaßnahmen richten sich nach dem Einzelfall und den geltenden rechtlichen Bestimmungen.
Fazit
Physikalische Messverfahren liefern Hinweise auf mögliche archäologische Befunde im Untergrund, ohne eine Fläche großflächig zu öffnen. Magnetik und Bodenradar erfassen unterschiedliche Eigenschaften und liefern Messdaten, die anschließend räumlich ausgewertet und archäologisch interpretiert werden. Die Prospektion bleibt dabei von Sondage und Grabung getrennt. Erst die Verbindung aus Messung, fachlicher Einordnung und gegebenenfalls weiteren Untersuchungen erlaubt Aussagen über Art, Lage und Erhaltung archäologischer Befunde.