Überblick

Die Altertumswissenschaften werden in den letzten zwanzig Jahren zunehmend von interdisziplinärer Forschung an der Schnittstelle zwischen Kultur- und Naturwissenschaften geprägt. In den Projekten verknüpfen sich klassische Forschungsansätze wie Ausgrabung und Typologie heute mit einer breiten Palette digitaler, chemischer, biomolekularer und geophysikalischer Methoden. Diese naturwissenschaftlichen Methoden erfordern eine adäquate technische Ausstattung und Expertise, da sich nicht zuletzt auch die Projektfinanzierung zunehmend auf Institutionen konzentriert, die über entsprechende Einrichtungen verfügen.

Das 2023 am Institut für Prähistorische Archäologie gegründete Field & Finds Lab steht dem Fachbereich Geschichts- und Kulturwissenschaften und insbesondere den verschiedenen Instituten der Wissenschaftlichen Einrichtung (WE) 3 „Altertumswissenschaften“ an der Freien Universität Berlin diese technische Ausstattung und Expertise zur Verfügung. Ein Alleinstellungsmerkmal unter ähnlichen universitären Laboren in den Altertumswissenschaften ist die permanente Ausstattung mit der Stelle eines wissenschaftlichen Leiters. Durch diese Stelle ist eine nachhaltige Betreuung und Weiterentwicklung der Ausstattung und Anwendungen des Labors gewährleistet, und eine bedarfsorientierte, professionelle Beratung und Betreuung der Nutzerinnen und Nutzer wird sicherstellt.

Laborleiter Hans Whitefield bei der Programmierung eines Drohnenflugs, Nordmongolei, Juli 2023

Struktur des Labors

Das Labor ist in drei Hauptbereiche unterteilt: (a) das Feldlabor, (b) das Prozessierungslabor und (c) das Analyselabor. Jede dieser Einrichtungen ist so konzipiert, dass sie sowohl von Wissenschaftler*innen und Studierenden des Instituts für Prähistorische Archäologie und der WE3 als auch von Gastforschern genutzt werden kann.

(a)   Feldlabor

Die Integration wissenschaftlicher Methoden beginnt bei der Datenerhebung, die in der Archäologie schon immer vornehmlich im Feld stattfand. Die Qualität der Feldforschung beruht zum Einen natürlich ganz grundlegend auf den Fähigkeiten, der Erfahrung und dem Fachwissen der Forscherenden selbst. Um heute qualitativ hochwertige und methodisch anschlussfähige Ergebnisse zu erzielen, aber auch um die Geschwindigkeit und die Vergleichbarkeit der Datenerhebung zu verbessern, werden außerdem digitale Methoden immer wichtiger. Hier liegt der Schwerpunkt der Ausstattung und Arbeit des Feldlabors, dessen Repertoire stetig entsprechend modernster Methodik erweitert wird.

Die bisher etablierten Programme und Methoden umfassen:

·       Grundausstattung Grabungs-, Vermessungs- und Beprobungswerkzeug

·       Integration von GPS (GNSS-Systeme)

·       Cloud-basierte Vermessungsdaten

·       Drohnengestützte Vermessung

·       Drohnengestützte archäologische Prospektion

·       Digitale Dokumentationsausrüstung

·       Geophysikalische Vermessungsausrüstung (Geomagneitik, Georadar)

Zukünftig geplant sind unter anderem folgende Bausteine: Drohnen-Kompetenztraining mit Zertifikat, maßgeschneiderte Handbücher für die Anwendung der Ausrüstung, Handbuch für Ausgrabungstraining sowie Ausrüstungspakete für Ausgrabungen.

Erwiderstandvermessung (Photo: Peter Hommel)

(b)  Prozessierungslabor

 Die Aufbereitung archäologischer Materialien und Proben, die am Rahmen der Feldforschungen zur weiteren Untersuchung gewonnen werden, erfolgt fachspezifisch spezialisiert und stellt daher technisch unterschiedliche Anforderungen etwa an Ausstattung, Reinheit und Arbeitsschutz. Aus diesem Grund ist das Prozessierungslabor in zwei Bereiche unterteilt.

 Labor für Fundmaterial und Geoarchäologie

Dieses Labor, das sich in den Räumen -1.1024 bis -1.1026 befindet und mit technischen Waschbecken und Sedimentfang ausgestattet ist, dient der Bearbeitung von Bodenproben und der Fundreinigung (Waschen von Keramik, Knochen etc.). Die Standardprozessierung von Umweltproben, wie z.B. die Trennung von Sedimentfraktionen sowie die Flotierung archäobotanischer Makrorreste, werden ebenfalls in diesem Raum durchgeführt. Mobile Trockengestelle ermöglichen ein rationalisierten Arbeitsablauf bei der Fund- und Probenbearbeitung.

Zukünftige Pläne umfassen die Anschaffung von Abzugshauben mit Rezirkulation sowie von Ausstattung für grundlegende Verfahren der Fundkonservierung, für die Reinigung von Funden mit Ultraschall sowie einer Station zur Aufbereitung von mikromorphologischen Proben.

 Labor für Aufbereitung von Knochenproben

Die Analyse von menschlichen und tierischen Skelettresten hat in den letzten Jahren durch biochemische Methoden wie z.B. Isotopenanalyse und Genetik große Fortschritte gemacht. Derzeit muss die Aufbereitung solcher Proben in den Forschungsprojekten der WE3 extern beauftragt werden, was zu erheblichen Verzögerungen bei der Analyse und der Vorlage der Forschungsergebnisse führt. Die geplante Probenaufbereitung im Haus wird die Kosten erheblich senken und die Verfügbarkeit von Ergebnissen beschleunigen. Hier arbeitet das Field & Finds Labor eng mit dem ebenfalls am Institut für Prähistorische Archäologie angesiedelten Labor für Archäozoologie zusammen. Die Ausstattung des Labors in Raum -1.1029 wird folgende Geräte und Facilities umfassen: Staubkontrollierte Schneidestation, Ultraschall-Knochenreinigung, Entfettungs-, Pulverisierungs- und Demineralisierungsgeräte für die Isotopenanalyse, Wasserdeionisierer sowie eine Ausstattung zur Lagerung von Chemikalien.

 (c) Analyse-Labor

Optische und digitale Hilfsmittel sind der Schlüssel zur modernen archäologischen Analyse. Das Field & Finds Labor verfügt in Raum -1.0057 über eine entsprechend saubere Arbeitsumgebung, die ausschließlich für präparierte Objektträger und Proben bestimmt ist. Hier befinden sich derzeit sechs Arbeitsstationen für verschiedene Mikroskope und Analysetools, weitere Stationen sind geplant.

Die bisher eingerichteten Programme und Methoden umfassen:

• Hochleistungs-Rechenstation (128GB RAM/4.2GHz/8GB GPU)
• Strukturierter Licht-Scanner für Objekte (Artec Spider)
• Ausrüstung für digitale Dokumentation

In Zukunft kommen polarisierende Mikroskope, ein Stereomikroskop sowie ein visuelles Lichtmikroskop hinzu, des Weiteren ein Mikro-Objekt-Scanner und ein drahtloser Scanner.

3D-Scan von einer Pfeilspitze aus der Mongolei

Zusammenarbeit am Fachbereich und extern

Ein wichtiges Standbein des Field & Finds Labors sind Kooperationen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Universität. Um die Ausstattung und die technische sowie wissenschaftliche Expertise optimal nutzen und ausbauen, arbeitet das Labor mit verschiedenen Instituten innerhalb der WE 3 und der größeren Universitätsgemeinschaft zusammen. Bisher bestehen konkrete Kooperationen in folgenden Bereichen:

FB Geschichts- und Kulturwissenschaften, Professur für Archäoinformatik:

• 3D-Morphologie
• machine learning für die 3D-Modellanalyse 

FB Geowissenschaften, Institut für Physische Geographie:

• Georadar-Ausrüstung
• Tragbare Röntgenfluoreszenz (XRF) von Sedimentkernen
• Pollen- und Phytolithenanalyse

Portfolio aktueller Forschungsergebnisse

Rothenklempenow

Das erste Projekt des Feldlabors war der Einsatz der Mavic 3T Drohne über einer mesolithischen/neolithischen Stätte.

- Erzeugen eines digitalen Oberflächenmodells von 5 cm

- Verlegung eines ehemaligen Ausgrabungsgrabens mit Hilfe von Wärmebildern

- Zeigte, dass das archäologische Denkmal in den offiziellen Aufzeichnungen falsch lokalisiert war

Hönow 6, Berlin

Diese Fundstelle aus der späten Eisenzeit hat in der Vergangenheit einen kleinen Metallhort sowie einige neolithische Töpferwaren erbracht. Bei einer früheren magnetischen Prospektion des Geländes konnten keine wesentlichen Siedlungsreste kartiert werden.

• Entwicklung der thermographischen archäologischen Prospektion
• Veröffentlichung in Vorbereitung
• Detaillierte Karte der Siedlungsreste
• Ergebnis der Bodenuntersuchung

 Neustadt, Schleswig-Holstein

 Die Landesmuseen Schleswig Holstein und FU XXXXX (Dozentin, Forscherin?) Sabine Karg baten um die Durchführung von Scans einer Reihe von Textilobjekten aus der mesolithischen Fundstätte von Neustadt. Diese Objekte sind extrem zerbrechlich und daher nur selten für Studien verfügbar.

• Produzierte 3D-Modelle für Publikationszwecke
• Modelle jetzt auf Anfrage für externe Forscher erhältlich
• Proof of Concept

 Assyrian Roll Seals

 Dr. Elisa Roßberger bat um eine Bewertung der Machbarkeit von 3D-Scans für ihre Sammlung von fast 1000 zylinderförmigen Robben mit einer Länge von 1-5 cm. Teilnehmer des IPA und des XXXX nahmen an einer eintägigen Schulungsveranstaltung teil und sind nun in der Lage, Studenten und Mitarbeiter in der Verwendung von Artec Structured Light Scannern zu schulen

• 4 Mitarbeiter sind in der Lage, 3D-Scanner-Schulungen durchzuführen
• Konzeptnachweis für den Finanzierungsantrag
• Maßgeschneidertes 3D-Scanner-Handbuch