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Die Archäologie setzt Drohnen ein

Es gibt viele Technologien und fortschrittliche Arbeitsmethoden, welche auch für die Archäologie von bedeutendem Interesse sind, jedoch in den vergangenen Jahren kaum praktische Anwendungen gefunden haben. Zurückzuführen ist die Problematik auf die enormen Kosten für Satellitenaufnahmen oder aufwändige Flüge mit Helikoptern und Flugzeugen, die oftmals durch natürliche Gegebenheiten kein zufriedenstellendes Ergebnis liefern konnten. Der aufstrebende Markt der unbemannten Luftfahrtsysteme, umgangssprachlich als Drohnen bezeichnet, hat für die Archäologie einen immensen Vorteil gebracht. Mithilfe neuartiger Technologien und Flugplattformen lassen sich Sensorsysteme, wie z. B. für die klassische Fotografie, für Nahinfrarotaufnahmen, für die Thermalfotografie, aber auch Laserscanner effizient und äußert präzise einsetzen.

Die Vielseitigkeit der Drohnen ermöglichte überhaupt erst solch eine große Nachfrage. Trotz anfänglich kurzer Flugzeiten und gelegentlichen Ausfällen der Technik hat sich der Trend immer mehr zur professionellen Nutzung dieser Multirotordrohnen in der Archäologie entwickelt. Der momentane Stand der Technik ist bereits an einem Punkt angelangt, an dem auch der Einsatz solcher unbemannten Luftfahrtsysteme bedeutend ausfallsicherer geworden ist und die lange Flugzeit von teilweise mehr als 45 oder 60 Minuten keine Einschränkung mehr darstellt.

Thermodrohnen erfolgreich eingesetzt

Eingesetzt wurde ein solches unbemanntes Luftfahrtsystem bspw. im nordwestlichen Teil des Bundesstaates New Mexiko in den USA. Hier wurde die Entdeckung einer alten, indianischen Stadt ermöglicht, die sonst kaum denkbar gewesen wäre. In wenigen Stunden hatte das Team das gesamte Gebiet abgedeckt und mit nicht-invasiven, also nicht in den Boden eindringenden, Methoden analysiert, etwas das mit konventionellen Methoden mehrere Jahre gedauert hätte. Die Entdeckung von Strukturen unter Pflanzen bzw. Erdschichten ist besonders durch den Einsatz von luftgestützten Thermokameras möglich. Damit ist es auch möglich Bauwerke, welche ganz oder teilweise unter der Erdoberfläche angelegt wurden, zu analysieren. Hierbei wird die unterschiedliche spezifische Wärmekapazität der Materialien und Substanzen zu Nutze gemacht, welche insbesondere bei starken Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht in den Übergangszeiten zum Vorschein kommen. In besonders heißen und trockenen Regionen, wie Saudi Arabien und Zypern, wird dieses Verfahren ebenso verwendet, um unter Sand vergrabene Objekte und Mauern ausfindig zu machen. Auch in Ägypten konnte man durch den Einsatz von Drohnentechnik neue Informationen gewinnen, obwohl die Ausgrabungsstätte bereits ausgiebig analysiert wurde und bekannt war.

Schutz kultureller Güter

Der Einsatz in der Archäologie kann einen wichtigen Teil zum Schutze kultureller Schätze beitragen, denn ohne einer Entdeckung können diese auch nicht durch entsprechende, öffentliche Maßnahmen geschützt werden. Dies kann sich aber auch insbesondere bei Großvorhaben, wie der Förderung von Öl, Kohle und Uran positiv auswirken, da eine spätere Entdeckung während der Förderung oftmals zu massiven Schwierigkeiten und Verlusten führt, weil eine Gewinnung der Ressourcen vermutlich nicht fortgesetzt werden kann.

Fotografie mittels NIR

Pflanzen haben eine Eigenschaft, Licht im Bereich von 760-900nm Wellenlänge bedeutend besser zu reflektieren als sichtbares Licht, wobei der Gesundheitszustand der jeweiligen Pflanze einen bemerkenswerten Einfluss auf die reflektierte Menge des Lichts hat. Dieses Merkmal kann man sich auch in der Archäologie zu Nutze machen, um damit unter Wiesen, Feldern und bewachsenen Flächen eine Struktur zu erkennen. Im Bereich von Bodenverdichtungen, welche z. B. durch Trampelpfade entstanden sind, oder bei unterliegenden Mauern werden Pflanzen in ihrem Wachstumszustand und demnach auch in ihrem Nahinfrarotreflektionsindex beeinträchtigt. Diese Auswirkung lässt sich sehr gut auf NIR-Aufnahmen sehen und kann somit die Archäologen aktiv bei der Suche unterstützen.

Archäologische Vermessung

Zusätzlich hat neben der Anwendung von Thermal- oder NIR-Kameras auch das klassische Luftbild einen besonderen Wert in der Archäologie. Oftmals sind die Ausmaße der Ausgrabungen oder historischen Stätte nur aus der Luft verständlich und greifbar. In der sizilianischen Stadt Siracusa macht man sich den Einsatz der Drohnen auf eine andere Weise zu Nutzen. Eine Gratis-App bietet Interessenten und Touristen die Möglichkeit, Luftaufnahmen und virtuelle 3D-Modelle der jeweiligen Sehenswürdigkeiten der Umgebung auf ihrem Tablet oder Smartphone zu begutachten. Hierzu wurden in aufwändiger, detailgetreuer Arbeit die Objekte mittels Photogrammetrie vermessen und in 3D-Modelle umgewandelt. Solche detailgetreuen und georeferenzierten Modelle können weiterführend auch im Denkmalschutz, bei Sanierungsarbeiten oder in Bildung und Forschung verwendet werden. Für noch präzisere und von Lichtverhältnissen unabhängige Vermessungen werden Laserscanner eingesetzt, um Höhenprofile erstellen zu können und potentielle Ausgrabungsstätte per Reliefauswertung zu entdecken. Diese Systeme sind allerdings bedeutend kostspieliger, schwerer und erfordern daher ein anspruchsvolleres Drohnensystem.

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