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Geophysikalische Archäoprospektion mit Geomagnetik und ... · Geomagnetik zu verzeichnen sind,...

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-- 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
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Page 1: Geophysikalische Archäoprospektion mit Geomagnetik und ... · Geomagnetik zu verzeichnen sind, wurde in diesem Abschnitt - Schnittpunkt der geplanten Trasse mit der Gasleitung -

-- 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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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-

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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

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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).

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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

Page 21: Geophysikalische Archäoprospektion mit Geomagnetik und ... · Geomagnetik zu verzeichnen sind, wurde in diesem Abschnitt - Schnittpunkt der geplanten Trasse mit der Gasleitung -

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