Panorama

Römisches Schiffswrack per Laser untersucht

23.10.2020 - In Echtzeit gewonnenes 3D-Relief ermöglicht genaue Visualisierung des Kahns – ohne ihn aus dem Wasser zu holen.

Forscher des Schweizer Forschungs- und Entwicklungs­zentrums CSEM haben eine neue Lidar-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 identi­fi­zierte Schiffs­wrack stammt aus dem Anfang des zweiten Jahr­hunderts und wurde erst kürzlich zur Unter­suchung aus dem Sand gehoben. Das Ziel: die Geschichte und die Architektur des Boots rekon­struieren und möglichst viele Informa­tionen sammeln, bevor es wieder im Sand versenkt wird.

Das Untersuchungsobjekt ist selten: Es ist erst das dritte Boot dieser Art, das in Schweizer Seen gefunden wurde. 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 zwölf Meter lange, praktisch unversehrte Seite besitzt – etwas, was in der Schweiz in dieser Form noch nie gesichtet wurde.

Forscher des CSEM konnten ihre neuen Lidar-Technologie einsetzen, 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 nicht der Fall.“

Anders als beim klassischen Laser­scanning per Lidar, das langsam arbeitet und teure, groß­formatige Instru­mente erfordert, 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“, so Christophe Pache, Sektionsleiter am CSEM. Das Gerät – ausge­stattet mit über zehn­tausend 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“, sagt Droz. 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 auch als besonders geeignet erweisen für bathy­metrische Vermessungen, um Defekte an Pipelines oder Wind­energie­anlagen vor der Küste zu orten, sowie für alle anderen Wasser­inspek­tionen, die eine drei­dimen­sionale Bild­gebung verlangen.

CSEM / RK

Weitere Infos