Untersuchung eines Schiffswracks mit LiDAR Laser-Technologie

Schiffswrackvermessung

Untersuchung eines Schiffswracks mit LiDAR Laser-Technologie

CSEM Ingenieure haben eine brandneue LiDAR Laser-Technologie eingesetzt, um ein im Neuenburgersee entdecktes römisches Schiffswrack zu untersuchen. Ein in Echtzeit gewonnenes 3D-Relief ermöglicht die genaue Visualisierung des Kahns, ohne ihn aus dem Wasser zu holen. Es handelt sich dabei um eine Barke, die vermutlich für den Transport von Bausteinen benutzt wurde.

Das 2014 im Neuenburgersee identifizierte römische Schiffswrack aus dem Anfang des 2. Jh. n. Chr. wurde kürzlich aus dem Sand gehoben und einer genauen Überprüfung durch ein Archäologenteam des Amt für Denkmalpflege und Archäologie des Kantons Neuenburg – Office du patrimoine et d’archéologie du canton de Neuchâtel (OPAN) und ein Taucherteam der Stiftung OCTOPUS unterzogen.
Ihr Ziel: die Geschichte und die Architektur des Boots rekonstruieren und möglichst viele Informationen sammeln, bevor es wieder im Sand versenkt wird.

Das Untersuchungsobjekt ist relativ selten: es ist das dritte Boot dieser Art, das in Schweizer Seen gefunden wird. Der ursprünglich 15 bis 25 Meter lange, teilweise erhaltene Kahn wurde vermutlich für den Transport von Kalksteinen aus den Steinbrüchen von Hauterive und Concise auf der Nordküste des Neuenburgersees bis nach Avenches verwendet. Das Relikt zeichnet sich dadurch aus, dass es eine 12 Meter lange, praktisch unversehrte Seite besitzt – etwas, was in der Schweiz in dieser Form noch nie gesichtet wurde.

Dank der vom OPAN gebotenen Gelegenheit konnte sich das CSEM an den Forschungsarbeiten beteiligen. Zwei seiner Ingenieure haben ihre neuen LIDAR Laser-Technologie eingesetzt, um ein hochpräzises und dreidimensionales Relief des Bootes zu liefern. Von einem durchsichtigen Gehäuse geschützt ist es dem System gelungen, das Wrack detailgetreu zu rekonstruieren, ohne dass ein direkter Kontakt erforderlich gewesen wäre.

„Diese erste Erfahrung unter realen Bedingungen zeigt, dass wir sehr rasch eine Beurteilung durchführen können, ohne auf ein Taucherteam zurückgreifen zu müssen“, erläutert Fabien Droz, Leiter des Bereichs „Instrumente“ beim CSEM. Während die Bedingungen beim Wrack aus dem Neuenburgersee den traditionellen Ansatz mit Unterstützung von spezialisierten Tauchern erlauben, ist dies bei vielen Wracks aufgrund der Tiefe oder des Zugangsrisikos nämlich nicht der Fall.

Die Flugzeit der Photonen messen
Anders als bei den klassischen LIDAR mit Laserscanning, die langsam arbeiten und teure, großformatige Instrumente erfordern, präsentiert sich die neue LIDAR Technologie des CSEM in einer kompakten Form, die mit Blitzlichtern arbeitet und fast augenblicklich Ergebnisse liefert. „Eine ganze Szene kann mit einem einzigen Blitzimpuls ausgemessen werden“, kommentiert Christophe Pache, Sektionsleiter am CSEM. Das Gerät – ausgestattet mit über 10 000 Miniatur-Sensoren – sendet zunächst eine Reihe von Blitzimpulsen auf das Untersuchungsobjekt und analysiert anschließend das zurückgestreute Licht. „Wir messen den Zeitabstand zwischen der Zündung des Blitzlichts und dem Empfang des Lichtes nach dem Aufprall. Die Lichtlaufzeit der Photonen gibt uns Auskunft über das Relief, das wir betrachten“, führt Fabien Droz aus. Weil sich Photonen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, werden die Messungen in einer Milliardstel Sekunde durchgeführt.

Diese äußerst robuste Methode wurde ursprünglich für Weltraumanwendungen entwickelt, um vor einer Mond- oder Mars-Landung augenblicklich eine Bodenkartierung vornehmen zu können. Nun könnte sie sich als besonders geeignet für Vermessungen erweisen, die Defekte an Pipelines oder Windenergieanlagen vor der Küste orten sollen, sowie für alle anderen Wasserinspektionen, die eine dreidimensionale Bildgebung verlangen.

Erstes römisches Schiffswrack seit 1972
Das römische Schiffswrack wurde im Jahre 2014 von Fabien Droz, CSEM Forscher und leidenschaftlicher Archäologe, sowie von Fabien Langenegger, Dendroärchäologe am OPAN, anlässlich eines Erkundungsflugs in einem Luftschiff über dem Neuenburgersee geortet. Diese Entdeckung ist die dritte ihrer Art in der Schweiz, und die erste seit 1972. Weitere Modelle befinden sich im Archäologiemuseum Laténium im Kanton Neuenburg oder im Musée d’Yverdon et région im Kanton Waadt.

Was diesen Newcomer so einzigartig macht? Während bei anderen römischen Relikten nur der Boden unversehrt war, verfügt dieser neue Kahn lediglich über ein 12 Meter langes, zusammenhängendes Seitenteil, sowie über ein über 8 Meter langes Element in einem Stück, welches die Seite mit dem Boden verbindet. Ein für Archäologen neuer und spannender Aspekt. Aus konservatorischen Gründen wurde das Boot nach Fertigstellung der wissenschaftlichen Dokumentation wieder im Sand versenkt.

Quelle: CSEM

Youtube-Video von der Vermessung