Die Drei Dimensionen

Von Katharina Malek

Archäologische Forschungen, die in einem Bergwerk stattfinden, erfordern besondere Herangehensweisen. Untertage ist es eng, verwinkelt, dunkel und feucht. Der Zugang ist in der Regel kräftezehrend und auch das für die Untersuchung nötige Equipment muss mühsam hinein- und wieder herausgetragen werden. In der Bergbauarchäologie hat sich daher seit längerem eine den besonderen Umständen geschuldete Arbeitsweise herausgebildet.

Besonders wichtig für das Verstehen der komplexen Hohlräume und der in ihnen liegenden Einbauten ist die Möglichkeit diese von allen Seiten, von innen wie von außen zu betrachten. Daher ist eine dreidimensionale Dokumentation des Altbergbaus in der heutigen montanen Forschung der Standard. Wie wichtig die drei Dimensionen sind, wurde schon sehr früh erkannt. Bereits im 17. und 18. Jahrhundert hatten Vermesser, die im Bergbau als Markscheider bezeichnet werden, in Schweden Versuche einer solchen Darstellung unternommen. Die so genannten „schwedischen Klapprisse“ – eine Kombination aus Grundriss (horizontal) und Seigerriss (vertikal) – suggerieren beim Aufklappen von Zeichnungsdetails den Blick in eine dritte Dimension. Die Anfertigung von Grubenmodellen im 18. und 19. Jahrhundert, von denen das Oberharzer Bergwerksmuseum in Clausthal-Zellerfeld eine eindrückliche Sammlung besitzt, diente den Bergbauverantwortlichen als Orientierung gerade bei der Planung untertägiger Großprojekte aber auch in der Ausbildung von Studenten der Montanfächer. Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojektes „Altbergbau 3D“, das die Arbeitsstelle Montanarchäologie des NLD zusammen mit dem Institut für Geotechnik und Markscheidewesen der Technischen Universität Clausthal, dem WELTKULTURERBE RAMMELSBERG – Museum & Besucherbergwerk, der Stiftung Welterbe im Harz sowie der Bergbau Goslar GmbH durchführt, wird unter anderem eine Auswahl der einzigartigen Modelle digital (www.altbergbau3d.de) aufgenommen.
Heute wird für die dreidimensionale Erfassung der Grubenräume in der Regel die Structure-from-Motion-Photogrammetrie verwendet. Diese Methode stammt ursprünglich aus dem Bereich der Computer Vision bzw. dem Maschinellen Sehen. Dabei wird eine Vielzahl von sich überlappenden Fotoaufnahmen aus unterschiedlichen Richtungen gemacht, für die der Fotoapparat nicht auf einem Stativ befestigt sein muss. In schwer zugänglichen Bereichen kann auch anstelle eines Fotoapparates mit einer GoPro Kamera gearbeitet werden. Durch diese relative Freihändigkeit können wesentlich einfacher als beispielsweise beim Laserscannig verdeckte und sich überlappende Bereiche erfasst werden. Eine spätere Ergänzung um weiteres Bildmaterial ist relativ einfach möglich. Aus den unterschiedlichen Parallaxen der sich um den abzubildenden Bereich herum bewegenden Kamera kann schließlich die dreidimensionale Oberfläche des Bereichs errechnet werden. Das Ergebnis ist ein hochwertiges Geometrie- und Texturmodell. Für eine genaue Verortung – auch mit Übertage – ist ein Anschluss an ein übergeordnetes Koordinatensystem notwendig. Um zusätzliche Vergleichswerte zur Absicherung des Ergebnisses zu erhalten, werden vor der fotografischen Aufnahme Zielmarken untertage gesetzt. Da GPS untertage nicht funktioniert, erfolgen im Anschluss ihre Einmessung und der Anschluss mit einer klassischen markscheiderischen Methode.

Im Rahmen einer Forschungskooperation der Arbeitsstelle Montanarchäologie des NLD mit dem St. Andreasberger Verein für Geschichte und Altertumskunde e.V. werden auf dem Jacobsglücker Gang alte St. Jürgener Baue untersucht. Das Jacobsglücker Gangsystem zählt zu den bedeutendsten Gangstrukturen im St. Andreasberger Revier. Hier wurde schon während der ersten frühneuzeitlichen Betriebsperiode, d.h. im frühen 16. Jh., Silbererz abgebaut. Der St. Jürgen Stollen (Gemarkung: St. Andreasberg, FStNr. 85) wurde wohl um 1530 aufgefahren. Er diente zunächst zur Wasserableitung und als Förderstollen, danach hauptsächlich zur Wetterführung, d.h. für die Luftzirkulation, und zum Fahren der Bergleute. Das SfM-photogrammetrisch aufgenommene Objekt wurde zunächst als ein Gerinne aus der Zeit der Wasserableitung interpretiert, da an einer Seite eine Stufe zu erkennen war, die als Rest der Wand des Gerinnes angesehen wurde. Bei der Freilegung und der anschließenden detaillierten 3D-Dokumentation zeigte sich jedoch ein anderes Bild. Vermutlich handelt es sich um den Rahmen aus einer ca. 5 cm dicken Bohle, der um einen heute vollständig verfüllten Schacht lag. Die Wände, von den Bergleuten als Stöße bezeichnet, zeigen anschaulich die Spuren von Werkzeugen, den sog. Bergeisen, mit denen der Schacht aufgefahren worden ist – eine sehr mühsame Handarbeit, da ein Bergmann pro Tag pro Schicht etwa 1 cm (!) im Stollen geschafft hat. Da der Schacht in keinem bis jetzt bekannten Risswerk verzeichnet ist, bleiben die weiteren Forschungen spannend.

Zum Weiterlesen:
  • W. Liessmann: Historischer Bergbau im Harz. Kurzführer, Heidelberg/Dordrecht/London/New York 2010³.
  • A. Tröller-Reimer, W. Liessmann: Ein Bergeisendepot aus der Grube St. Jürgen (St. Georg) in St. Andreasberg und die restauratorische Untersuchung mit Hilfe der Computertomographie, in: W. Liessmann, O. Langefeld, M. Bock (Hrsg.): Konservierte Zeit. Glanzlichter der montanen Vergangenheit des Harzes. Vorträge aus dem Kolloquium am 1. Juni 2019 in St. Andreasberg, Clausthal-Zellerfeld 2019, 103-112.

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