Archiv der Kategorie: Geoarchäologie

Prospektionen und Testmessungen der Interdisziplinären Arbeitsgruppe Konfliktlandschaften zum Jahresabschluss 2022

Die Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Konfliktlandschaften (IAK) hat ihre Feldforschungen für das Jahr 2022 mit zwei weiteren geoarchäologischen Messkampagnen abgeschlossen – und das nahe dem Gefrierpunkt . Ganz getreu dem Motto „Schlechtes Wetter macht uns nichts aus – nur regnen darf es nicht!“ nutzte die IAK der Universität Osnabrück die trockenen Dezembertage 2022, um Testmessungen im Schlossgarten der UOS durchzuführen.

Diese Testmessungen dienten als Vorbereitung für die anstehenden Messungen in Kalkriese. Hier forschen wir gemeinsam mit den Kollegen aus dem Museum und Park Kalkriese – Varusschlacht im Osnabrücker Land an den Ereignissen des Jahres 9. n. Chr. und Landschaftsgeschichte des Kalkrieser Berges. Wir nutzten gleich die Gelegenheit unseren Messwagen für magnetische Messungen (CarbOS) für den Einsatz in weiteren Projekten zu testen.

Wie bereits in den letzten Jahren steht für uns die nicht-invasive Suche nach unbekannten und nicht markierten (Massen-)Gräbern, sowie anderen Funden und Befunden aus dem zeitlichen Kontext des Zweiten Weltkrieges, mittels geophysikalischer Methoden (Magnetik- und Bodenradarmessungen) im Vordergrund. 

Geophysik-Workshop im Schlossgarten 2022: (v.l.n.r.) B.Sc. Björn Pust [AG Geoinformatik], B.A. Marlene Schurig [AG Konfliktlandschaften], B.A. Don Jansen [Abteilung Alte Geschichte], B.A. Ella Visse [Abteilung Neuste Geschichte], M.Sc. Andre Jepsen [AG Konfliktlandschaften].

Neben dem Blick auf die Ereignishorizonte unserer Projekte, etwa im Zusammenhang mit den Kämpfen im Hürtgenwald 1944/45, dem NS-Lagersystem im Emsland oder der Varusschlacht im Jahr 9 n. Chr., haben wir 2022 vor allem methodische Fragen verfolgt. Dies mit dem Ziel, anthropogene Eingriffe in den Untergrund nicht-invasiv besser detektieren, dokumentieren und modellieren zu können. Für die Suche nach archäologischen Befunden, bzw. Massengräbern, werden durch geophysikalische Messungen materialspezifische magnetische und elektrische Unterschiede (Kontraste) im Untergrund kartiert, die uns zusammen mit der historischen und physisch geographischen Kontextualisierung Hinweise liefern, wo mit erhöhter Wahrscheinlichkeit relevante Bodenspuren anzutreffen sind.

Die Suche nach nicht markierten älteren (Massen-)Gräbern stellt unsere nicht-invasiven geophysikalischen Methoden vor Herausforderungen. So sind menschliche Körper beispielsweise nicht magnetisch, bzw. die elektrischen Eigenschaften unseres Körpers werden maßgeblich durch das Wasser und den darin gelösten Salzen in unseren Zellen bestimmt.

Die Mineralisierung von menschlichen Überresten ist abhängig von der naturräumlichen, chemischen und damit zusammenhängenden bodenbiologischen Ausgangslage. Wichtig für die Abschätzung der Erhaltungsbedingungen ist hier z.B. die Lage des Grabes im Relief, das Klima, der Bodenwasserhaushalt sowie wichtige Faktoren wie die Bodenchemie (pH-Wert) und Bodenphysik (Bodenart und Korngrößenverteilung).

Körpergewebe (= organische Substanz) wird unter entsprechenden oxidativen chemischen Bodenbedingungen mit ausreichender Wasserversorgung normalerweise innerhalb weniger Jahre von Bodenorganismen (Edaphon) komplett mineralisiert und zu unterschiedlichsten organischen Substanzen transformiert (Humifizierung). Übrig bleiben menschliche Skelette, die in der Regel im Verlauf der Zeit und Pedogenese (Bodenbildung) durch die sich im Boden bildenden biogenen und durch Regenwasser eingetragenen Säuren auflösen.

Unter besonderen Bedingungen können Skelette aber auch über lange Zeiträume erhalten bleiben, wie am Beispiel der Knochengrube aus Kalkriese deutlich wird. Dort haben in der Grube befindliche Kalksteine dafür gesorgt, dass der pH-Wert innerhalb der Grubenverfüllung über 2000 Jahre stabilisiert wurde, in einem Naturraum der eigentlich von Auswaschung und Versauerung (Podsolierung) geprägt ist und damit eigentlich schlechte Erhaltungsbedingungen für archäologische Artefakte aufweist.

Menschliche und tierische Überreste aus der 1999 in Kalkriese gefundenen Knochengrube. Die Grube wurde in den Hangsand des Kalkrieser Berges eingegraben. In der Grube befanden sich Kalksteine die das chemische Milieu kleinräumig 2000 Jahre stabilisierten und die Erhaltung der Knochen in einem ansonsten von Versauerung geprägten Region (Podsolierung) ermöglichte (Bildquelle: Museum Varusschlacht im Osnabrücker Land 2023).

In grundwassergeprägten Böden wie auf Gley- und Moorstandorten ist aufgrund des geringen Flurabstands des Grundwassers, der ständigen Nässe und dem Mangel an Sauerstoff, die mikrobielle Zersetzung von organischer Substanz gehemmt, wodurch unter bestimmten chemischen Voraussetzungen menschliche Überreste und (geo-)archäologische Artefakte ausgesprochen gut erhalten bleiben. Beispiele hierfür sind die zahlreich in Nordwesteuropa gefundenen Moorleichen oder die in China gefundene Mumie von Xin Zhui, bekannt als “Lady von Dai”. Hölzer, die unter anaeroben Bedingungen nicht zersetzt wurden, können uns heute bei der Datierung (geo-)archäologischer Befunde helfen (Dendrochronologie). Als lokales Beispiel sind hier die neolithischen Bohlenwege aus Holz im Campemoor nördlich des Kalkrieser Berges bei Neuenkirchen-Vörden zu nennen.

Da geophysikalische Messungen die in einer Grube bestatteten menschlichen Überreste sehr wahrscheinlich nicht detektieren können (außer es handelt sich um frisch bestatte Menschenkörper, da der Unterschied zwischen Wassergehalt des Bodens und Körpers zu einem elektrischen Kontrast führt der mit einem Bodenradar detektiert werden kann), zielen unsere Suchstrategien vor allem darauf ab, die Grube selbst zu erfassen. Solange ein ausreichend starker, messbarer magnetischer und elektrischer Kontrast vorhanden ist, kann so möglicherweise der Übergang der natürlich gelagerten Wandung der Grube und der Wiederverfüllung mit geophysikalischen Methoden detektiert werden, da die Durchmischung von anorganischem mit organischem Bodenmaterial, sowie die Belüftung im Zuge der Wiederfüllung, bzw. Ablagerung als Miete und dadurch erhöhte Sauerstoffzufuhr innerhalb des Aushubs, die Entstehung ausreichend starker Kontraste bedingen kann.

In Abhängigkeit der Befundkontexte können auch in den Gräbern enthaltene Artefakte mit unseren Methoden detektiert werden, solange sie einen ausreichend starken magnetischen oder elektrischen Kontrast hervorrufen, die wiederum Hinweise auf eine mögliche Grablage sein könnten. Dies trifft überwiegend auf Artefakte aus Eisen zu die vergleichsweise einfach mit unserem magnetischen Gradiometer lokalisiert werden können.

Die Auslotung der methodischen Grenzen durch möglichst viele Messungen mit unterschiedlichen Sensoren auf Flächen unterschiedlicher historisch-archäologischer Zeitstellungen und naturräumlichen Ausgangslage ist besonders wichtig um Messergebnisse immer besser interpretieren zu können. Jedes Untersuchungsgebiet weist dabei seine naturräumlichen und anthropogen bedingten Eigenheiten auf, die sich in den Messungen widerspiegeln können. Zugleich kann die Quellenlage, die uns den Kontext der Befunde erschließt, sehr unterschiedlich ausgeprägt sein. In manchen Fällen existieren Fotos, Dokumente, Lagepläne sowie weitere zeitgenössische Materialien. Manchmal können wir auf Geländemodelle oder die Ergebnisse vorheriger Prospektionen zurück greifen, in anderen Fällen sind die geophysikalischen Messergebnisse oder historische Quellen unsere einzigen Anhaltspunkte.

Um solche hochkomplexen Problemstellungen und Bedingungen, die sich im Verlauf der Zeit stark verändern, bearbeiten zu können, bedienen wir uns an einer Methodenkette die sich aus dem Werkzeugkoffer unterschiedlicher Disziplinen wie der Geschichtswissenschaft, (Geo-) Archäologie und Geoinformatik zusammensetzt.

Eine multidimensionale und methodisch interdisziplinäre Betrachtung unserer Untersuchungsgebiete und Forschungsgegenstände essenziell, da hier die Schwächen einzelner Ansätze durch Herangehensweisen und Perspektiven anderer Wissenschaftsbereiche ausgeglichen werden können.

Magnetikmessungen im Untersuchungsgebiet Kalkriese im Dezember 2022: (v.l.n.r.) B.A. Marc Rappe [Museum und Park Kalkriese: Varusschlacht im Osnabrücker Land], B.A. Marlene Schurig [AG Konfliktlandschaften] und M.Sc. Andre Jepsen [AG Konfliktlandschaften].

Die Zusammenarbeit mit dem Museum und Park Kalkriese: Varusschlacht im Osnabrücker Land im Rahmen der Kooperation zwischen Universität und Museum sowie der Interdisziplinären Arbeitsgruppe Konfliktlandschaften bietet für uns eine einzigartige Gelegenheit, Methoden und Geräte, interdisziplinäre Verschränkungen, sowie Prospektionsstrategien im Team langfristig mit Blick auf gewaltüberformte Orte ganz unterschiedlicher Zeithorizonte zu entwickeln. Natürlich steht dabei neben der wissenschaftlichen Arbeit auch die Qualifikation unserer Studierenden im Mittelpunkt, die wir über Exkursionen, Lehrveranstaltungen oder Praktika in unsere Arbeit einbinden.

So entstehen Brücken zwischen der Erforschung von Lagerüberresten, Massengräbern, der Prospektion von Gefechtsfeldern von der Antike bis zur Modernen, die dem Ziel dienen, Genese und Transformation von Konfliktlandschaften besser zu verstehen und unsere forensische Methodologie auf der Suche nach Spuren vergangener Gewaltereignisse im Boden zu testen und zu verbessern.




3-D und VR in der Geschichtswissenschaft?

Digitale Werkzeuge und ihre Möglichkeiten sind in ihrer Anwendung in Forschung, Lehre oder public history auch in der Geschichtswissenschaft nicht mehr nur auf wenige Spezialist:innen oder ressourcenstarke Institutionen beschränkt. Inzwischen sind Software und Geräte so weit entwickelt und verfügbar gemacht geworden, dass auch in kleineren Projekten entsprechende Anwendungen möglich werden, Arbeitsabläufe beim Einsatz von 3-D Modellen oder Virtual Reality (VR) auch in der Lehre vermittelt werden können und ein breites Nachdenken über die Potentiale und Risiken begonnen hat.

An der Professur für Neueste Geschichte und Historische Migrationsforschung der Universität Osnabrück sind in der Interdisziplinären Arbeitsgruppe Konfliktlandschaften der Einsatz von LiDAR Modellen und die Auswertung digitaler Bodenmodelle, die mit Bodenradar oder Gradiometer erhoben werden, schon seit einiger Zeit Alltag geworden.

Auch 3-D Modelle historischer Artefakte, die durch Laserabtastungen oder photogrammetrisch erstellt werden, gehört in vielen Projekten bereits zum etablierten Handwerkszeug. Gerade im Feld der public history ermöglichen solche Modelle neue Zugänge etwa zur Diskussion von Denkmälern als Teil von Erinnerungskultur. Hinzu kommen einfachere Werkzeuge wie Onlineausstellungen, “Street view”-Touren oder digital begleitete Rundgänge, die mithilfe von smartphones absolviert werden können.

In aktuellen Projekten geht das NGHM-Team einen Schritt weiter und erprobt den Einsatz von Virtual Reality. Ist es mit möglichst einfachen Mitteln möglich, Denkmäler in VR-Umgebungen auszustellen, neu anzuordnen und neu zu kontextualisieren? Lassen sich historische Orte so darstellen und aufbereiten, dass ein Besuch in VR einen wissenschaftlichen und didaktischen Mehrwert erbringt? Kann die Vermittlung entsprechender Kompetenzen ein Studieninhalt werden?

Solche Fragen bearbeiten wir natürlich nicht allein, sondern interdisziplinär gemeinsam mit Kolleg:innen des Instituts für Informatik der Universität Osnabrück. Mit der Arbeitsgruppe Fernerkundung (Prof. Björn Waske, Dr. Thom Jarmer & Marcel Storch) arbeiten wir in einer Reihe von Projekten an digitalen Datenaufnahmen mittels terrestrischen und drohnenbasierten LiDAR-Sensoren sowie auch an der Auswertung fernerkundlicher Daten bis hin zu Sattelitenbildern. VR-Anwendungen, die bald auch geschichtswissenschaftlichen Ideen offen stehen, entwickelt in Osnabrück Prof. Dr. Michael Brinkmeier (Didaktik der Informatik). Überhaupt geht es nicht um technische “Wow”-Effekte, sondern vor allem um ein behutsames Überlegen, welche wissenschaftlichen und didaktischen Möglichkeiten sich durch den Einsatz von 3-D Modellen und VR-Modulen ergeben. Umso wichtiger hierfür ist die Kooperation auch mit der Professur für die Didaktik der Geschichte (Prof*in Lale Yildirim).

Prof. Dr. Michael Brinkmeier (Didaktik der Informatik), Prof. Dr. Christoph Rass (Neueste Geschichte und Historische Migrationsforschung), Prof*in Dr. Lale Yildirim (Didaktik der Geschichte) und Dr. Thom Jarmer (Geoinformatik/Fernerkundung) mit dem terrestrischen Laserscanner bei Aufnahmen im Friedenssaal der Stadt Osnabrück (Foto: Frank Wobig).

Ganz konkret nimmt diese interdisziplinäre Kooperation ganz aktuell bei einer Pilotstudie Gestalt an, in deren Rahmen wir kürzlich ein LiDAR-basiertes 3-D Modell des Osnabrücker Friedenssaals im Rathaus der Stadt erstellen konnten und nun fragen, wie solche Modelle für die Praxis handhabbar gemacht werden können, welche Denk- und Lernprozesse sich entfalten, wenn solche Orte digital neu kontextualisiert oder neu genutzt werden, und schlicht auch, wie der Friedenssaal als ein historischer Ort zwischen Vergangenheit und Geschichtskultur digital erfahrbar gemacht werden kann.

Scanner und Beleuchtung im Einsatz unter Leitung von Marcel Storch (Geoinformatik) und Dr. Sebastian Huhn (NGHM) mit Mirjam Adam und Annika Heyen (Foto: Frank Wobig)

Weiter geht das gemeinsame Nachdenken im Sommersemester 2023, wenn in parallelen Lehrveranstaltungen am Historischen Seminar (Prof. Rass/Prof*in Yildirim) und am Institut für Informatik (Prof. Brinkmeier) in Osnabrück Studierende Denkmäler im öffentlichen Raum in 3-D Modelle überführen, die dann neu angeordnet und kontextualisiert in einer VR-basierten Ausstellung aus neuen Perspektiven diskutierbar gemacht werden.

Maik Hoops, Andre Jepsen und Annika Heyen (NGHM) testen VR-Ausrüstung zur Erkundung virtueller Geschichtsräume (Foto: Jessica Wehner).

Wichtige Fragen sind dabei auch, wie Studierende digitale Kompetenzen erlernen und kritisch evaluieren, wie interdisziplinäre Kooperationen organisiert und etabliert werden, und wann und wie derartige Anwendungen, die von Wissenschaftler:innen entwickelt und nicht kommerziell angeboten werden, etwa auch in den Schulunterricht Einzug halten können.