Magnetresonanz
Unterirdische Untersuchungen mit Hilfe der Physik
Die Archäologie nutzt geophysikalische Methoden, um mögliche Bodendenkmale großflächig einzugrenzen oder überhaupt erst grundsätzlich zu ermitteln. Diese systematischen Untersuchungsmethoden können auch in historische Gärten und Parkanlagen aufschlussreich sein, denn viele historische Grünanlagen sind über die Zeit verschwunden oder überformt. Die zerstörungsfreien Verfahren der Geophysik machen die archäologische Situation unter der Erde zunächst sichtbar.
Die Geophysik bietet verschiedene Möglichkeiten: Bei der Magnetometerprospektion, auch Geomagnetik genannt, beispielsweise lassen sich mehrere Hektar große Flächen mit hoher Messpunktdichte innerhalb weniger Tage untersuchen, ohne die Substanz des Denkmals zu gefährden. Die Voraussetzung für diese Methode ist die Vielzahl von Magnetisierungsprozessen im Boden. Das Magnetfeld der Erde wird durch die magnetischen Eigenschaften verschiedener Materialien, wie Gesteine, Böden, gebrannte Lehmziegel oder Holzreste gestört ‒ also auch von archäologischen Überresten. Zur Aufzeichnung dieser Magnetfeldstörungen kommt ein hochempfindliches Cäsium-Magnetometer auf einem Rollwagen zum Einsatz. Auch Unterschiede zwischen den physikalischen Eigenschaften des Zielobjekts und dem umgebenden Boden lassen sich hierbei messen.
Die Daten werden computergestützt als digitales Bild sichtbar gemacht. Diese Methode ist auf dem freien Feld gut anwendbar, bei Untersuchungen in besiedelten Gebieten kommt es aber zu Störungen des Magnetfeldes, weshalb man hier andere Prospektionsmethoden, wie beispielsweise die elektrische Kartierung oder das Radarverfahren (GPR – Ground Penetrating Radar), wählt.
Mit dem Radarverfahren werden elektromagnetische Wellen systematisch in die oberen Erdschichten gesendet und ausgewertet. Das Verfahren hat den Vorteil sehr detaillierte Ergebnisse bis in tiefe Erdschichten zu erzielen. Außerdem ist es möglich auch unter versiegelten, beispielweise gepflasterten Flächen, Informationen aufzuspüren.
Die elektrische Kartierung funktioniert ähnlich, misst aber den spezifischen elektrischen Widerstand, etwa eines lehmigen Bodens im Unterschied zu Sandstein oder Kalkstein. Auch so zeichnen sich Mauerreste oder Fundamente im Boden ab.