Geophysikalische Archäoprospektion mit Geomagnetik und ... · Geomagnetik zu verzeichnen sind,...
Transcript of Geophysikalische Archäoprospektion mit Geomagnetik und ... · Geomagnetik zu verzeichnen sind,...
-- Terrana Geophysik - Zeppelinstr. 15 - 72116 Mössingen --
Bericht
Geophysikalische Archäoprospektion
mit Geomagnetik und Georadar
U6 Stadtbahnverlängerung
Fasanenhof - Flughafen / Messe
Auftraggeber: Stuttgarter Straßenbahnen AG, Schockenriederstraße 50, 70565 Stuttgart, vertreten durch Herrn Rowas
Datum des Auftrags: 3.6.2014 auf Grundlage unseres Angebots 40-0414 vom 8.4.2014
Bearbeiter: Messung
Bericht
Dipl.-Geophys. Dr. Arno Patzelt, Dipl.-Geol. H. Scherzer, Dipl.-Geol. Jan Zlotos
Dipl. Geophys. Dr. Arno Patzelt
Datum der Messungen: 16. Oktober, 3. und 4. November 2014
Datum Berichterstellung: 6. November 2014
Bericht-Nr.: TG-735/14
Anzahl der Seiten: 15
Anlagen: Anlage 1, 2A, 2B, 2C, 3, 4
CD-ROM mit Bericht und Anlagen (PDF), DWG-Plan mit Messbildern, Messdaten
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 2 / 15
Inhalt
1 Aufgabenstellung, Zweck der Erkundung und Vorgehensweise .......................................... 4
2 Die geophysikalischen Methoden in der Archäologie........................................................... 4
2.1 Geomagnetische Prospektion............................................................................................ 4
2.2. Georadar .......................................................................................................................... 8
3 Durchführung der Messungen ........................................................................................... 10
3.1 Geomagnetik.............................................................................................................. 11
3.2 Georadar.................................................................................................................... 12
3.3 Geodätische Vermessung .......................................................................................... 12
4 Auswertung und Befunde .................................................................................................. 12
4.1 Geomagnetik.............................................................................................................. 12
4.2 Georadar.................................................................................................................... 13
5 Zusammenfassung............................................................................................................ 14
6 Schlussbemerkung............................................................................................................ 15
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 3 / 15
Anlagenverzeichnis
Anlage 1
Anlage 2A
Anlage 2B
Lageplan der Messflächen Geomagnetik und Georadar
Magnetogramm -10 / +10 nT
Magnetogramm -3 / +3 nT
Anlage 2C
Anlage 3
Anlage 4
Interpretation Geomagnetik auf Magnetogramm -3 / +3 nT
Georadar Reflexionsbilder Zeitscheiben 0-50 ns in 5 ns Schritten
Interpretation Magnetik und Georadar
Verwendete Unterlagen
Plangrundlagen: Digitale Plangrundlage
140930_Ausschnitt_Verdachtsfläche_B34280-I.dgn
Verwendete Software
Prozessing Messdaten:
Georadar REFLEXW 7.0 von Sandmeier Software
Geomagnetik GEOPLOT 3 von Geoscan Research Ltd.
Darstellung: Farbbilderstellung: SURFER 9, CORELDRAW 14
CAD: Microstation v8 im DGN-Modus
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 4 / 15
1 Aufgabenstellung, Zweck der Erkundung und Vorgehe nsweise
Die Stadtbahn U6 soll von der Haltestelle Fasanenhof / Schelmenwasen in Richtung Flughafen
/ Messe verlängert werden. Hierbei wird die Flur Hofstetten in der Gemarkung Echterdingen
gequert, die eine archäologische Verdachtsfläche darstellt. Die Flur "Hofstetten" wird mit einem
im 13. Jahrhundert auf Echterdinger Markung gelegenen Herrenhof in Zusammenhang
gebracht.
Um mögliche archäologische Bodendenkmäler auf der geplanten Trasse im Bereich der Ver-
dachtsfläche flächendeckend zu erfassen, wurde von der Stuttgarter Straßenbahnen AG eine
geomagnetische Prospektion beauftragt. Im Bereich einer querenden Gasleitung wurden zu-
sätzlich Messungen mit Georadar durchgeführt.
Die Messungen sollten Hinweise geben über Vorhandensein, Lage und Ausdehnung eventuell
vorhandener, archäologisch bedeutsamer Objekte und Strukturen im Untergrund.
2 Die geophysikalischen Methoden in der Archäologie
Geophysikalische Messmethoden erkunden den Untergrund zerstörungsfrei durch Messung
physikalischer Größen von der Oberfläche aus. Im Folgenden werden die beiden eingesetzten
Methoden näher erläutert.
2.1 Geomagnetische Prospektion
Die Methode der Geomagnetik beruht auf der hochgenauen Messung des Erdmagnetfeldes.
Moderne Messgeräte zur Archäoprospektion sind in der Lage, das Erdmagnetfeld in der
Normalstärke von rund 50.000 nT (magnetische Flussdichte in der Einheit Nanotesla) auf 0,1
nT genau aufzulösen.
Archäologische Objekte im Boden wie Mauer- und Fundamentreste aus Stein, ehemalige, heute
verfüllte Gräben und Gruben oder Brandstellen weisen im Vergleich zum umgebenden Boden
meist eine geringfügig abweichende Magnetisierung auf (Bild 3A). Dadurch entsteht eine lokale
Anomalie im Erdmagnetfeld an der Oberfläche über dem Objekt. Je nach Magnetisierung des
Objekts, seiner Lage und Ausrichtung kommt es zu Verstärkungen und/oder Abschwächungen
des Magnetfeldes (siehe Bild 1A rechts).
Eisenhaltige Objekte sind durch ihren Ferromagnetismus sehr stark magnetisch und erzeugen
Anomalien von mehreren Hundert bis Tausend Nanotesla an der Oberfläche. Archäologische
Strukturen hingegen bestehen zumeist aus Steinen, organischem Material oder nur wenig ver-
ändertem Bodenmaterial. Anomalien kommen hier zustande durch einen lokal leicht höheren
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 5 / 15
oder niedrigeren Gehalt an Eisenmineralen (Magnetit, Hämatit) im Boden, entsprechend treten
hier nur sehr schwache Anomalien von meist wenigen Nanotesla auf.
Das von uns verwendete Fluxgategradiometer FEREX der Firma Foerster GmbH (Reutlingen)
wird häufig in der archäologischen Prospektion verwendet (Bild 3B). Es misst die magnetische
Feldstärke mit zwei Sensoren im vertikalen Abstand von 0,65 m und bildet die Differenz daraus,
den Vertikalgradienten. Die gerätetechnische Auflösung der Sonden liegt bei 0,1 nT. Die
Messung des Vertikalgradienten hat den Vorteil, dass Störeinflüsse von unerwünschten eisen-
haltigen Objekten aus der näheren und weiteren Umgebung wesentlich weniger einwirken. Hier-
zu zählen Leitungen, Masten, Zäune sowie die fast überall vorhandenen Eisenteile aller Art auf
landwirtschaftlich genutzten Flächen.
Beim Einsatz des 4-Sondensystems FEREX DLG wird gleichzeitig mit vier Gradiometersonden
gemessen, befestigt an einem Rahmen im horizontalen Abstand von 0,5 m (Bild 1B). Der
Rahmen wird entlang von parallelen Linien geführt. Üblicherweise werden Teilflächen von 40 m
x 40 m aufgenommen in einem Messraster von 0,125 m x 0,5 m, entsprechend 16 Einzel-
messwerten pro Quadratmeter Fläche. Die Messflächen werden geodätisch mit GPS oder
Theodolit zentimetergenau eingemessen. Die magnetischen Messdaten werden bei der
Messung in einem Datenlogger abgespeichert, später am Computer mit Filterverfahren aufbe-
reitet und graphisch zu Messbildern, sogenannten Magnetogrammen, umgesetzt.
Auf einer völlig ungestörten, horizontalen Messfläche ist der Vertikalgradient des Erdmagnet-
felds gleichbleibend. Objekte im Untergrund mit leicht veränderter Magnetisierung verursachen
Verzerrungen dieses Felds, die Anomalien. Die stärksten Anomalien in Magnetogrammen
werden stets von eisenhaltigen Objekten erzeugt, die in der Regel neuzeitlicher Herkunft sind.
Es handelt sich dabei einerseits um offensichtliche Objekte an und über der Oberfläche wie
Zäune, Masten und Schächte. Weiterhin können unbekannte Leitungen oder eisenhaltige Auf-
füllungen (z.B. Bauschutt) im Boden verborgen sein. Bild 1C zeigt links zwei Magnetogramme
mit Beispielen für isolierte Eisenobjekte mit charakteristischer Dipolanomalie (oben) und einer
Wasserleitung aus Eisen (unten). Entlang von Straßen und Wegen tritt fast immer eine Häufung
von für Eisenteile typischen Anomalien auf. Treten diese Störungen moderner Ursache gehäuft
auf, wird die Interpretation der Magnetogramme hinsichtlich archäologischer Objekte im Unter-
grund stark erschwert bzw. unmöglich.
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 6 / 15
Bild 1: Geomagnetische Prospektion in der Archäologie. A) Magnetisch wirksame Objekte im Untergrund verursachen eine messbare Anomalie an der Oberfläche. B) Messung des Erdmagnetfeldes auf der Fläche. C) Beispiele typischer archäologischer und sonstiger Objekte im Magnetogramm.
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 7 / 15
Archäologische Strukturen wie Mauern, verfüllte Gruben oder Gräben erzeugen in der Regel
nur geringe Anomaliewerte von wenigen Nanotesla, mit der Ausnahme von Brandstellen und
Schlacken. Je schwächer magnetisch der oberflächennahe Boden ist, desto schwächer sind
auch die Anomalien, die durch Veränderungen hervorgerufen werden. Vulkanische Böden, wie
sie z.B. in der Eifel vorkommen, sind meist stark magnetisch, Kalksteinböden wie auf der
Schwäbischen und Fränkischen Alb sehr schwach magnetisch. Die Erfassungstiefe für archäo-
logische Objekte beträgt, bedingt durch die geringe Magnetisierung, meist nicht mehr als einen
Meter. Größere Objekte wie beispielsweise ein verfüllter Graben oder massive Befestigungen
und Fundamente können unter günstigen Umständen auch in größerer Tiefe noch nachweisbar
sein.
Positive Anomalien (dunkelgrau bis schwarz in unserer Darstellung) deuten abhängig von
Größe und geometrischer Ausprägung auf ehemalige, heute verfüllte Gruben, Gräber, Gräben
oder Rinnen hin (siehe Bild 1C). Ebenfalls möglich sind ehemalige Hochtemperaturbereiche
(Herdstellen, Öfen, verziegelter Boden, Holzasche, etc.), Brunnen, Pfostenstellungen, Haus-
grundrisse (bei ehemaligen Lehm- oder Holzwänden) oder auch Wallanlagen. Negative Ano-
malien (hellgrau bis weiß in unserer Darstellung) lassen steinige Einlagerungen im Boden ver-
muten, etwa Fundamente und Mauerzüge, befestigte Straßen, sowie steingefasste oder stein-
bedeckte Gräber.
Anomalien können aber ebenso durch natürliche Variationen in der Bodenzusammensetzung
(Schichtwechsel, Schwemmmaterial) oder geologische Strukturen (Verwerfungen, Schieferung,
Mineralisierungen, Erosionsstrukturen) bedingt sein. Insbesondere dunkle vulkanische Gesteine
wie Basalte und Gesteine mit einem hohen Anteil an Eisenoxiden (i.w. Magnetit) können sehr
starke Magnetisierungen aufweisen. Zudem werden durch moderne Ablagerungen, Feuer-
stellen, Auffüllungen und Wege, sowie durch Drainage- und Leitungsrohre Anomalien im
Magnetfeld erzeugt.
Im Idealfall lassen sich archäologische Objekte anhand einer charakteristischen Geometrie
erkennen, beispielsweise rechtwinklige Gebäudegrundrisse oder kreisrunde Grabhügel. Sofern
die Geometrie von Anomaliestrukturen und/oder Lesefunde keine eindeutige Interpretation vor-
geben, müssen gezielte Sondagen unter archäologischer Betreuung zeigen, worum es sich bei
aufgefundenen Anomalien im Einzelfall handelt.
Voraussetzung für den Nachweis von archäologischen Objekten und Strukturen im Untergrund
ist grundsätzlich immer ein messbarer Kontrast in der Magnetisierung im Vergleich zum um-
gebenden Material. Ist dieser nicht gegeben, bleiben archäologische Strukturen dem Messver-
fahren verborgen. Kein Befund im Magnetogramm bedeutet im Umkehrschluss nicht zwangs-
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 8 / 15
läufig, dass auch keine archäologischen Befunde im Boden vorhanden sind. Sie können ma-
gnetisch keinen messbaren Kontrast zum umgebenen Bodenmaterial bilden oder unterhalb der
Erfassungstiefe liegen.
2.2. Georadar
Bild 2: Prinzip der Messung mit dem Georadar. Oben: Prinzip der Messung. Mitte: Radargramm mit Anomalien. Unten: Flächenhafte Messung mit Beispiel eines Tiefenschnitts, der archäologische Strukturen zeigt. Blau = erhöhte Reflexionen.
Die Erkundung mit der Methode des Georadars beruht auf der Reflexion elektromagnetischer
Wellen an Störkörpern und Grenzflächen im Untergrund. Von einer Sendeantenne an der Ober-
fläche werden Radarwellen ausgesendet, die an Störkörpern oder Schichtgrenzen reflektiert
und mit einer Empfangsantenne wieder aufgenommen werden (Bild 2 oben). Dabei werden
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 9 / 15
Laufzeit und Amplitude der zurückkommenden Signale gemessen. Zu einem Objekt oder einer
Struktur im Untergrund kann man über die Laufzeit der reflektierten Signale die Tiefenlage der
Objektoberkante bestimmen.
Es können Frequenzen zwischen 10 MHz und 1000 MHz verwendet werden, wobei bei
größeren Frequenzen eine höhere Auflösung, jedoch durch verstärkte Absorption im Boden
eine niedrigere Eindringtiefe gegeben ist. Die Verwendung niedrigerer Frequenzen erlaubt eine
größere Eindringtiefe, die Auflösungsgenauigkeit von Strukturen hingegen reduziert sich.
Die Darstellung der Messdaten erfolgt in sogenannten Radargrammen (Bild 2 Mitte), in denen
die reflektierten Signale in Abhängigkeit von der Laufzeit (in Nanosekunden, ns) bzw. der Tiefe
(m) auf einem Profilschnitt dargestellt werden. Die Amplitudenstärke wird in einer Graustufen-
oder Farbzuordnung wiedergegeben.
Das Reflexionsvermögen eines Störkörpers oder einer Grenzfläche ist abhängig vom Kontrast
in der elektrischen Polarisierbarkeit des Materiales zu seiner Umgebung. Die Maßzahl dafür ist
die relative Dielektrizitätszahl εr. Wasser besitzt die höchste Dielektrizität von εr=81, Luft die
niedrigste mit εr=1. Gesteine haben Dielektrizitäten von εr=3-30, abhängig vom Wassergehalt.
Mauern, Steinfundamente, Rohrleitungen oder auch Hohlräume im Untergrund bewirken in der
Regel verstärkte Reflexionsamplituden im Vergleich zum umgebenden Bodenmaterial. Stärker
durchfeuchtete oder salinare Bodenbereiche verursachen ebenfalls verstärkte Reflexions-
amplituden.
Um eine flächendeckende Erkundung mit Georadar durchzuführen, werden parallele Profile
gemessen (Bild 2 unten links). Die Radargramme werden anschließend lageorientiert zu einem
dreidimensionalen Datensatz zusammengeführt. Dieser Datenblock wird zur Interpretation in
horizontalen Scheiben aufgeschnitten und analysiert (sog. Zeitscheiben bzw. Tiefenschnitte;
Bild 2 unten rechts). Innerhalb dieser Zeitscheiben wird der Betrag der Reflexionsamplituden
aufsummiert. Auf diese Weise kommt man zu einer flächenhaften Darstellung der zuvor
linienhaften Radardaten für verschiedene Tiefenlagen.
Bild 3 zeigt das Beispiel eines lokalisierten Hohlraums, links die Montage von zwei ortho-
gonalen Einzelprofilen und rechts den flächigen Tiefenschnitt /Zeitscheibe (Planaufsicht).
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 10 / 15
Bild 3: Lokalisierung eines Hohlraums (Gruft) im Münster Zwiefalten mit Georadar. Links: Profildarstellung mit zwei senkrecht zueinander verlaufenden Profilen. Rechts: Flächendarstellung der Reflexionsamplitude für einen Tiefenschnitt (1-2 m Tiefe).
3 Durchführung der Messungen
Die Messungen mit Geomagnetik erfolgten am 16. Oktober, die Georadarmessungen auf einer
Teilfläche am 3. und 4. November 2014.
Die etwa 1,3 Hektar große Messfläche auf den Fluren Hofstetten und Dörnach besteht aus
landwirtschaftlichen Nutzflächen, die zum Zeitpunkt der Messungen abgeerntet waren. Im
Norden quert eine Gasleitung die Erkundungsfläche. Da hier starke Störungen der
Geomagnetik zu verzeichnen sind, wurde in diesem Abschnitt - Schnittpunkt der geplanten
Trasse mit der Gasleitung - zusätzlich eine Erkundung mit Georadar durchgeführt. Bild 4 zeigt
Aufnahmen während der Messungen.
Die Lage der Messflächen Geomagnetik und Georadar ist in der Anlage 1 dargestellt.
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 11 / 15
Bild 4: Messung mit Geomagnetik (oben) und Georadar im nördlichen Bereich der Messfläche.
3.1 Geomagnetik
Zum Einsatz kam ein Fluxgategradiometer FEREX 4.032 DLG mit vier Sonden Con 650 der
Firma Foerster GmbH (Reutlingen). Gemessen wurde auf parallelen Profilen im Zig-Zag-Modus.
Der Linienabstand betrug 0,5 m, auf den Linien wurde alle 0,125 m eine Messung durchgeführt.
Dies ergibt eine hohe Datendichte von 16 Messpunkten pro Quadratmeter. Die Wirkungstiefe
beträgt für archäologische Objekte maximal ein bis zwei Meter, für größere Eisenobjekte auch
mehr.
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 12 / 15
3.2 Georadar
Die Georadarmessungen auf einer Teilfläche von 25 x 30 m wurden mit einem Georadargerät
IDS Detector Duo (IDS S.p.A.) ausgeführt. Das Gerät verwendet zwei abgeschirmte Antennen
mit simultanen Messfrequenzen von 700 MHz und 250 MHz. Pro Spur (Radarimpuls) werden
512 Samples aufgezeichnet mit einem Zeitinkrement von 0,25 ns. Die Eindringtiefe erreicht mit
einer Laufzeitregistrierung von 120 ns maximal 6 m, abhängig von der Geschwindigkeit der
Radarwellen im Untergrund. Gemessen wurde auf parallelen Profilen im Abstand von nominal
0,33 m. Entlang der Profile wurden Reflexionsspuren im Abstand von 3 cm aufgezeichnet. Die
Profile wurden in Nord-Süd Richtung gemessen, die Profilabfolge war von Osten nach Westen.
Insgesamt wurden so 90 Profile mit einer Gesamtlänge von etwa 2250 m gemessen.
3.3 Geodätische Vermessung
Die Absteckung und Einmessung der Messfelder erfolgte mit einem geodätischen GPS Trimble
R4 mit differenzieller Sofortkorrektur über SAPOS in einer nominalen Genauigkeit von besser
als 3 cm (Lage und Höhe) im Freifeld. Die Vermessungspunkte (Gauß-Krüger-Koordinaten)
sind im beiliegenden CAD-Plan Geophysik_SSB_U6_1114.dgn eingearbeitet.
4 Auswertung und Befunde
Zur Erstellung der Abbildungen wurde die georeferenzierte CAD-Datei
Geophysik_SSB_U6_1114.dgn erzeugt. In diesem Plan sind die Magnetogramme und die
markierten Anomalien auf entsprechend benannten Ebenen eingetragen. Der uns zur
Verfügung gestellte georeferenzierte Plan 140930_Ausschnitt_Verdachtsfläche_B34280-I.dgn
mit Flurkarte und Grabungsbefunden ist als externe Referenz hinterlegt. Die Abbildungen sind
als Plot-Layouts in der DGN-Datei enthalten.
4.1 Geomagnetik
Die Auswertung der geomagnetischen Messungen erfolgte mit der Software GEOPLOT 3 (Geo-
scan Research). Die Messwerte wurden in mehreren Prozessingschritten mit verschiedenen
Filterverfahren bearbeitet, um mögliche archäologische Strukturen hervorzuheben. Es wurden
Magnetogramme in Form von Graustufenbildern in unterschiedlichen Darstellungsbreiten (Dy-
namik) erstellt und betrachtet. Für die Anlagen des Berichts wurden die Magnetogramme -10 /
+10 nT und -3 / +3 nT ausgewählt. Werte unterhalb bzw. oberhalb wurden in diesen Dar-
stellungen jeweils auf diese Randwerte begrenzt, um eine bestmögliche Auflösung möglicher
archäologischer Strukturen zu erreichen. Anlage 2A zeigt das Magnetogramm in der Dynamik
von -10 nT (weiß) bis +10 nT (schwarz), Anlage 2B in der Dynamik -3 nT (weiß) bis +3 nT
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 13 / 15
(schwarz). Die Anlage 2C schließlich zeigt die Interpretation der Messungen auf dem Magneto-
gramm ±3 nT.
Es finden sich vier Anomaliebereiche mit positiven Anomaliewerten im mittleren und südlichen
Abschnitt der Messfläche. Die Anomaliebereiche sind mit 1 bis 4 bezeichnet, mit von 1 nach 4
abnehmender Signifikanz. Die Anomalie 1 hat eine etwa quadratische Ausdehnung mit einer
Kantenlänge von ca. 3,5 m, entsprechend einer Fläche von etwa 12 m2. Die Anomalien 2 bis 4
sind ebenfalls etwa quadratisch, umfassen aber etwas kleinere Flächen von ca. 8 m2. Bei den
vier Anomalien ist allgemein Siedlungsaktivität zu vermuten. Denkbar sind zum Beispiel
Grubenhäuser, Siedlungs- bzw. Abfallgruben oder Auffüllungen.
Steinerne Mauer- und Fundamentreste im Untergrund sollten sich als negative Anomalien mit
entsprechender Geometrie abzeichnen. Derartige Anomaliestrukturen sind in den Magneto-
grammen jedoch nicht erkennbar.
4.2 Georadar
Die Georadarprofile wurden mit dem Softwarepaket REFLEXW (Sandmeier Software)
verarbeitet. Die angewendeten Prozessingschritte umfassen i.w. Startzeitkorrektur,
Bandpassfilter, Gain-Funktion und Background Removal. Da die Eindringtiefe aufgrund des
feuchten, schluffig-tonigen Bodenmaterials stark eingeschränkt ist, wurde für die Auswertung
die Messfrequenz 250 MHz herangezogen. Eine probeweise Auswertung der Messfrequenz
700 MHz ergab keine weiteren Erkenntnisse. Die Geschwindigkeit der Radarwellen im
Untergrund wurde mit 0,08 m/ns angenommen und zur Umrechnung in die Tiefenlage ver-
wendet. Die Eindringtiefe war aufgrund des feuchten, schluffig-tonigen Bodens auf maximal
etwa 1,5 m begrenzt. Auch die querende Gasleitung (zwei Stränge?) war nicht durchgehend in
den Radargrammen erkennbar. Das Bild 5 zeigt exemplarisch ein Radargramm.
Bild 5: Beispiel Radargramm bei x =7 m, Profilrichtung von Nord nach Süd. Die Hyperbel in Bildmitte inca. 1 m Tiefe entspricht der Gasleitung.
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 14 / 15
Aus den Radargrammen wurden im nächsten Schritt Zeit- bzw. Tiefenscheiben (‚time slices’)
erstellt. Hierzu werden die Amplituden innerhalb mehrerer Tiefenbereiche, z.B. 0,2 - 0,4 m,
aufsummiert und flächenhaft als Anomalienkarten dargestellt.
Die Anlage 3 zeigt Amplitudenbilder (Reflexionsbilder) für zunehmende Tiefenlagen (von links
oben nach rechts unten) in 5 ns Schritten für den Zeitbereich 0-50 ns.
In den flachen Amplitudenbildern pausen sich Flurgrenzen und Beackerungsspuren ab. Es
ergeben sich keine Hinweise auf archäologische Siedlungsspuren im Untergrund, insbesondere
nicht auf steinerne Mauer- und Fundamentreste.
Die Anlage 4 zeigt abschließend die Interpretation der Messungen mit Geomagnetik und
Georadar im Lageplan.
5 Zusammenfassung
• Entlang der geplanten Neubautrasse der Stadtbahn U6 von Fasanenhof nach Flughafen /
Messe wurde auf den Fluren Hofstetten und Dörnach auf 1,3 Hektar Fläche eine
geomagnetische Archäoprospektion durchgeführt. Auf einer 25 x 30 m großen Teilfläche
im Norden wurde zusätzlich eine Erkundung mit Georadar durchgeführt, da hier starke
Störungen in der Magnetik durch eine im Untergrund verlegte Gasleitung vorhanden
waren.
• Es treten in der Geomagnetik vier positive Anomaliebereiche auf von jeweils etwa quadra-
tischer Form und 8 - 12 m2 Flächenausdehnung. Entsprechend könnte es sich hierbei um
Grubenhäuser, Siedlungs- bzw. Abfallgruben oder Auffüllungen handeln.
• Die Messungen mit Georadar ergaben keine Hinweise auf weitere archäologische
Strukturen im Untergrund.
Terrana Geophysik Geophysikalische Archäoprospektion – U6 Stadtbahnverlängerung TG-735/14
Terrana Geophysik gedruckt: 06.11.2014 Seite 15 / 15
6 Schlussbemerkung
Die geophysikalischen Befunde beruhen auf der nachvollziehbaren Messung physikalischer
Größen. Die Interpretation der Ergebnisse ist eine Meinung und basiert auf im Fachbereich
anerkannten Auswerteverfahren, Literaturdaten und eigenen, langjährigen Erfahrungswerten.
Geophysikalische Erkundungsmethoden geben indirekte Indizien auf das Vorhandensein von
Objekten im Untergrund. Die Verifizierung georteter Objekte kann nur durch gezielte Grabungen
erfolgen. Kein Befund in der Geophysik bedeutet nicht zwingend, dass keine archäologischen
Objekte im Untergrund vorhanden sind. Bei einem mangelnden physikalischen Kontrast bleiben
Objekte für die Messverfahren unsichtbar.
Dr. Arno Patzelt / Dipl.-Geophysiker
Mitglied der Deutschen Geophysikalischen Gemeinschaft
Mitglied im BGD-Ausschuss Geophysikalische Mess- und Beratungsunternehmen
Mitglied der International Society of Archaeological Prospection
6.11.14
Dr. Waldhör
Datum
Projekt
Inhalt Nr.
Bearbeiter
Geprüft
Maßstab
Geophysikalische Archäoprospektion
Georadar auf Teilfläche - Zeitscheiben Anlage 3
Dr. PatzeltTeilfläche 25 x 30 m im Norden der Erkundungsfläche
Lage Profil 1Messrichtung Süd
Zeitscheibenberechnung für Messfrequenz 250 MHzZeitscheiben 0-50 ns, 5 ns Schrittev = 0,08 m/ns
Georadar: IDS Detector Duo mit Messfrequenzen 250 MHz und 700 MHzProfilabstand: 0,33 m, Spurabstand: 0,03 m
Gasleitung
Flurgrenze
Gasleitung