Englische Übersetzung des Titels: The Electrical Resistivity Tomography as a method for the mapping of archaelogical structures - A contrasting study from South West Germany

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Abstract

Electrical resistivity tomography (ERT) is gaining in importance in the field of archeological site prospecting. This contrasting study examines the results of mapping archeological structures and the resulting archeological excavation results. The study aims to show the boundaries of interpreting ERT scans and possible sources of error in interpreting ERT scan results. To accomplish this, ERT scans were performed at two selected sites in South West Germany. The results were then compared with later archeological excavation findings at these sites. Studies at the quadrangular Celtic enclosure near Sinsheim-Dühren in the Kraichgau have shown that the perimeter of V-shaped ditches can be distinguished well from the surrounding bed rock and back-fill. The resolution of the perimeter is not without uncertainty but the uncertainty is on such a minor scale that it does not affect the planning of an archeological dig at the site in question. Artifacts in ERT measurement interpretations could be linked to computational difficulties in the inversion routines. The impact of such artifacts depend on the chosen calculation configuration though. As a result of the measurements taken at "Gewann Steinbock" near Sinsheim-Dühren a soil map was created. More importantly though, the unique Celtic tomb was accurately localized within the quadrangular Celtic enclosure with the help of ERT. Research at a celtic ore smelting site in the Grösseltal near Neuenbürg (Enzkreis) in the northern Black Forrest showed that the interpretation of data taken near lightly slag-rich heaps in partially rocky terrain is not possible without error. Also, localizing and determining the extent of the bloomeries could not be determined reliably via the ERT method. The ability to successfully localize the extracting traces of the celtic ore smelting site via the ERT method though were proven. After inspecting the sight for visible terraces with advancing upstream heaps, in depth ERT scans could be performed to localize access shafts, binges or other cavities in the perimeter of the terrace. Artifacts in ERT measurement could in turn be linked to computational difficulties in the inversion routines. A current limit to the ERT method lies in interlocked archeological finds in combination with the inversion routine interpretation. The ability to be able to distinguish between misinterpretations and actual archeological finds therefore is important.

Übersetzung des Abstracts (Deutsch)

Die Methode der Geoelektrischen Widerstandstomographie (ERT) gewinnt bei der Prospektion archäologischer Standorte immer mehr an Bedeutung. Diese vergleichende Studie untersucht die Abbildung archäologischer Strukturen durch die ERT. Sie zeigt Grenzen der Methode bei verschiedenen Einsatzgebieten und mögliche Fehlerquellen bei der Interpretation der Widerstandsbilder auf. Dafür wurden an zwei Standorten in Südwestdeutschland geoelektrische Messungen über verschiedenen archäologischen Strukturen durchgeführt, deren Ergebnisse direkt mit den Befunden der anschließenden Grabungen verglichen wurden. Die Untersuchungen an der keltischen Viereckschanze bei Sinsheim-Dühren im Kraichgau zeigten, dass sich die Umrisse des Spitzgrabens der ehemaligen Schanze bei großen Widerstandsunterschieden zwischen der Grabenverfüllung und dem anstehenden Gestein bzw. Sediment gut abgrenzen lassen. Da mit der Methode keine scharfen Begrenzungen dargestellt werden können, liegt eine Ungenauigkeit vor, die jedoch so gering ist, dass sie für die Planung des Grabungsaufwandes unerheblich ist. Artefakte in den ERT-Profilen, die zu Interpretationsschwierigkeiten führen können, lassen sich auf die Inversionsroutine zurückführen, ihre Ausprägung hängt von der für die Messung gewählten Konfiguration ab. Im Rahmen der Arbeit entstand auch eine Bodenkarte für einen Teil des Gewannes "Steinbock" bei Sinsheim-Dühren und es wurde das keltische Prunkgrab, dessen Lage innerhalb einer Viereckschanze bislang einzigartig ist, im Gelände genau lokalisiert. Die Untersuchungen auf einem keltischen Erzverhüttungsplatz im Grösseltal bei Neuenbürg (Enzkreis) im Nordschwarzwald ergaben, dass eine Interpretation der Befunde bei geringmächtigen Schlackenhalden in z.T. grobsteinigem Umfeld nicht eindeutig möglich ist. Ebenso konnte die Lage und die Ausdehnung der Rennöfen mit der Methode der ERT nicht zuverlässig bestimmt werden. Die Anwendung der ERT zur Lokalisierung der zum Erzverhüttungsplatz gehörenden Abbauspuren ergab, dass die Methode hierfür erfolgreich eingesetzt werden kann. Nach Geländebegehungen zum Auffinden oberflächlich sichtbarer Terrassen mit vorgelagerten Abbauhalden, können mit Hilfe der ERT Schächte, Pingen oder sonstige Hohlformen in den Terrassenbereichen identifiziert werden. Auch hierbei können Artefakte die Interpretation erschweren, die wiederum auf die Inversionsroutine zurückgeführt werden konnten. Eine Grenze der Methode der ERT liegt in der Differenzierung verzahnter archäologischer Befunde. Schwierigkeiten bei der Interpretation entstehen vor allem durch Artefakte, die durch die Inversionsroutine zustande kommen. Gerade bei archäologischen Fragestellungen ist es wichtig, solche Artefakte von echten archäologischen Befunden unterscheiden zu können.