| Präsidialbüro

Verloren geglaubt – digital rekonstruiert: Wissen über das Großsteingrab Kleinenkneten II

ForschungsNotizen der "Innovativen Hochschule Jade-Oldenburg!"

Das Großsteingrab Kleinenkneten II in einer Luftbildaufnahme (Foto: IAPG/Jade Hochschule)
Das Großsteingrab Kleinenkneten II in einer Luftbildaufnahme (Foto: IAPG/Jade Hochschule)

In Kleinenkneten bei Wildeshausen im Landkreis Oldenburg befindet sich ein forschungsgeschichtlich sehr bedeutender Bestattungsplatz: Das Großsteingrab „Kleinenkneten II“ stammt aus der jungsteinzeitlichen Trichterbecherkultur (3600 bis 2800 vor Christus). Es besteht aus einer erhaltenen aus Steinen bestehenden Einfassung mit insgesamt drei Grabkammern, in denen zur damaligen Zeit nach und nach die Verstorbenen beigesetzt wurden. Zwischen 1934 und 1939 wurde die Anlage ausgegraben.
Das Großsteingrab ist heute vor Ort im Landkreis zu besichtigen, eine Rekonstruktion einer Grabkammer befindet sich im Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg. Darüber hinaus ist das Grab auch Bestandteil der Europäischen Route der Megalithkultur.

Die jungsteinzeitliche Trichterbecherkultur, aus der das Großsteingrab Kleinenkneten II stammt, ist nach einer charakteristischen Keramikgefäßform, den Trichterbechern, benannt. Das Landesmuseum Natur und Mensch stellt Keramikfunde aus, die beim und im Grab entdeckt wurden.
Die jungsteinzeitliche Trichterbecherkultur, aus der das Großsteingrab Kleinenkneten II stammt, ist nach einer charakteristischen Keramikgefäßform, den Trichterbechern, benannt. Das Landesmuseum Natur und Mensch stellt Keramikfunde aus, die beim und im Grab entdeckt wurden.
Die Rekonstruktion einer Grabkammer von Kleinenkneten II wurde von Rainer und Tobias Wittenborn und Michael Lucas gestaltet. Sie ist im Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg ausgestellt.
Die Rekonstruktion einer Grabkammer von Kleinenkneten II wurde von Rainer und Tobias Wittenborn und Michael Lucas gestaltet. Sie ist im Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg ausgestellt.
Diese historischen Fotos aus den 1930er Jahren zeigen Fortschritte der damaligen Ausgrabung derselben Grabkammer.
Diese historischen Fotos aus den 1930er Jahren zeigen Fortschritte der damaligen Ausgrabung derselben Grabkammer.

Das Großsteingrab Kleinenkneten II lässt sich heute exakt vermessen und mit dem Zustand der Anlage zum Zeitpunkt der Ausgrabungen in den 1930er-Jahren vergleichen: Die Geodäsie ist in der Lage, anhand von Vergleichen zwischen 3D-Modellen – die sich auf der Grundlage von Fotografien erstellen lassen – Aussagen über den Zustand des Grabs zu verschiedenen Zeitpunkten zu treffen. Dieser Gedanke war ausschlaggebend für eine interdisziplinäre Zusammenarbeit des Landesmuseums Natur und Mensch Oldenburg mit dem Institut für Angewandte Photogrammetrie (IAPG) der Jade Hochschule. Es wurde das Forschungsprojekt Modelldigitalisierung 3D von Natur- und Kulturgut Oldenburg (MoDi) ins Leben gerufen, in dessen Rahmen Informationen über das Grab rekonstruiert werden sollten.

Eine enge Zusammenarbeit in der Forschung zum Großsteingrab besteht dabei zwischen Paul Kalinowski, Geodät und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Jade Hochschule, und Dr. Frank Both, Archäologe und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Landesmuseum. Boths Kollegin Frieda Russell promoviert im Rahmen des Projekts MoDi und beschäftigt sich unter anderem mit der Rezeption von Kulturgut. Wir haben mit den dreien gesprochen und erfahren, welche Erkenntnisse im Forschungsprojekt bisher gewonnen wurden und welche Bedeutung die Digitalisierung insgesamt für Museen hat.

Frieda Russel (re.) und Dr. Frank Both (li.) vom Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg mit Paul Kalinowski von der Jade Hochschule vor einem Seiteneingang des Museums. Foto: Hendrik Reinert
Frieda Russel (re.) und Dr. Frank Both (li.) vom Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg mit Paul Kalinowski von der Jade Hochschule vor einem Seiteneingang des Museums. Foto: Hendrik Reinert
Paul Kalinowski mit Dr. Frank Both im Landesmuseum für Natur und Mensch. Foto: Hendrik Reinert
Paul Kalinowski mit Dr. Frank Both im Landesmuseum für Natur und Mensch. Foto: Hendrik Reinert

Über Paul Kalinowski:

Paul Kalinowski studierte Geodäsie und Geoinformatik und ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am IAPG.  Sein wissenschaftlicher Schwerpunkt ist der Einsatz optischer 3D-Messtechnik zur Digitalisierung von Kulturgütern.

Wie sieht Ihr Forschungsansatz aus, mit dem Sie das Großsteingrab Kleinenkneten II untersuchen?

Kurz gesagt haben wir versucht, historische Bilddaten mithilfe moderner photogrammetrischer Methoden auszuwerten, um sie mit der heutigen Situation vor Ort zu vergleichen. Im Rahmen der archäologischen Fragen zur Ausgrabung von Kleinenkneten II ermitteln wir zum Beispiel, ob und wie sich die Lage und Position der Grabsteine zueinander seit der Ausgrabung verändert hat.

Ein geometrischer Vergleich von beliebigen Objekten ist für Vermessungsingenieure eine klassische Methode. So kann zum Beispiel der Soll- und Ist-Zustand beim Bau eines Hauses überprüft werden. Auch die heutige Situation des Großsteingrabs lässt sich mit modernen Messverfahren gut erfassen. Dazu haben wir Laserscanner und photogrammetrische Erfassungsmethoden kombiniert. Also Fotoaufnahmen vom Boden und aus der Luft mittels Drohne aufgenommen. Aus den Daten lässt sich dann ein 3D-Modell der aktuellen Situation in Kleinenkneten erstellen. Für den Vergleich brauchen wir aber auch eine 3D-Rekonstruktion der historischen Situation. Dazu mussten wir erstmal die historischen Daten sichten und aufbereiten. Wir haben rund 80 Jahre alte Glasplatten, Fotonegative und Luftbilder von damals digitalisiert. Insgesamt liegen mehr als 500 historische Bilder vor. Aus den digitalisierten Bilddaten konnten wir für Teile der Grabanlage ein 3D-Modell der historischen Ausgrabung ableiten.

Die Glasplatte aus dem Bestand des Landesmuseums Natur und Mensch Oldenburg trägt ein Fotonegativ, das einen Ausschnitt des Großsteingrabes Kleinenkneten II abbildet. Die Digitalisierung des Fotonegativs ermöglichte die 3D-Rekonstruktion des Grabes zum Zeitpunkt der Ausgrabung in den 1930er Jahren. Foto: Piet Meyer, IAPG/Jade Hochschule
Die Glasplatte aus dem Bestand des Landesmuseums Natur und Mensch Oldenburg trägt ein Fotonegativ, das einen Ausschnitt des Großsteingrabes Kleinenkneten II abbildet. Die Digitalisierung des Fotonegativs ermöglichte die 3D-Rekonstruktion des Grabes zum Zeitpunkt der Ausgrabung in den 1930er Jahren. Foto: Piet Meyer, IAPG/Jade Hochschule

Das klingt erst einmal relativ einfach – war es das auch?

Nein, gar nicht. Eine automatisierte Auswertung der Bilddaten, wie sie üblich ist, war nicht ohne weiteres möglich. Wir hatten es mit mehreren Problemen zu tun: Erstens waren die Perspektiven der alten Aufnahmen willkürlich – man hatte sie ja nicht mit dem Ziel der photogrammetrischen Auswertung ausgewählt. Zweitens haben die historischen Aufnahmen unterschiedliche Maßstäbe und Bildformate, und drittens ist die damals verwendete Kamera nicht bekannt. Deshalb fehlten uns wichtige Kalibrierungsdaten, die eigentlich notwendig sind, um hochgenaue 3D-Modelle zu erstellen. Viertens sind die Aufnahmen teilweise ausgeblichen oder einige Glasplatten durch die lange Lagerung leicht beschädigt, was zu Fehlern führen kann. Dennoch konnten wir die Grabkammer II 3D-rekonstruieren.

Was zeigte der Datenvergleich über die historische Ausgrabung?

Das anhand der 80 Jahre alten Bilder rekonstruierte Modell der historischen Ausgrabung von Grabkammer II haben wir mit einem 3D-Modell der „Kleinenknetener Steine“ verglichen, das im November 2020 angefertigt wurde, und welches die heutige Situation des Grabs repräsentiert. Das Ergebnis dieses Vergleichs war: Bis auf zwei Steine weicht das Modell der historischen Ausgrabung um etwa einen Zentimeter von dem modernen Modell ab. Zwei Steine weichen bis zu 25 Zentimeter gegenüber der heutigen Situation ab. Bis auf diese beiden Abweichungen entspricht der heutige Zustand des Grabes also ziemlich genau dem, was damals ausgegraben wurde.

Das Großsteingrab heute, aufgenommen im Herbst 2021. Im vorderen Bereich ist wieder die im Forschungsprojekt untersuchte Grabkammer zu sehen. Die Perspektive entspricht der der historischen Fotonegative.
Das Großsteingrab heute, aufgenommen im Herbst 2021. Im vorderen Bereich ist wieder die im Forschungsprojekt untersuchte Grabkammer zu sehen. Die Perspektive entspricht der der historischen Fotonegative.
Die 3D-Darstellung zeigt eine 3D-Digitalisierung derselben Grabkammer im Jahr 2020.
Die 3D-Darstellung zeigt eine 3D-Digitalisierung derselben Grabkammer im Jahr 2020.
Die Punktwolke bildet die Grabkammer während der historischen Ausgrabung ab und wurde aus 80 Jahre altem Bildmaterial mit dem modernen Verfahren Structure-from-Motion rekonstruiert.
Die Punktwolke bildet die Grabkammer während der historischen Ausgrabung ab und wurde aus 80 Jahre altem Bildmaterial mit dem modernen Verfahren Structure-from-Motion rekonstruiert.
Die Abbildung zeigt den Vergleich der Situation der untersuchten Grabkammer damals gegenüber heute. Angezeigt wird die Abweichung der 3D-Punktwolke aus historischen Bildern berechnet gegenüber der heutigen Situation als 3D-Modell in Metern.
Die Abbildung zeigt den Vergleich der Situation der untersuchten Grabkammer damals gegenüber heute. Angezeigt wird die Abweichung der 3D-Punktwolke aus historischen Bildern berechnet gegenüber der heutigen Situation als 3D-Modell in Metern.

Was bedeutet das Forschungsergebnis?

Die Abweichungen zwischen dem historischen und dem modernen Modell des Kleinenknetener Grabs von etwa einem Zentimeter können sowohl durch Veränderungen am Grab im Lauf der Jahrzehnte als auch durch die Qualität der historischen Bilder entstanden sein. Durch die größeren Abweichungen von etwa 25 Zentimetern sehen wir, wo sich mit Sicherheit die Situation der Ausgrabung aus den 30er Jahren vom heutigen Zustand des Grabes unterscheidet. Dass die 3D-Rekonstruktion aus historischen Bildern an sich gelungen ist, ist ein Erfolg. Dass wir bei zwei Steinen diese großen Unterschiede sehen – die bei unserer sehr fortgeschrittenen Technologie nicht auf Messungenauigkeiten zurückgehen können –, ist für uns die eigentliche Sensation! Es zeigt, dass unsere modernen Methoden taugen, um Erkenntnisse aus sehr altem Bildmaterial zu gewinnen. Immerhin sind die Bilder nahezu 80 Jahre alt. Wenn man bedenkt, wie viele Bilder weltweit in Museen archiviert sind, ahnt man, welche bedeutsamen Erkenntnisse wir mithilfe moderner Technologien über historische Vorkommnisse gewinnen können, die bislang vielleicht vollkommen unbekannt sind, und die uns als Menschheit interessieren.

 

Was bedeutet Digitalisierung für das Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg, und welche neuen Forschungsfragen stellen sich? – Fragen an Dr. Frank Both

Herr Dr. Both, wo steht das Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg im Digitalisierungsprozess?

Projekte wie MoDi sind Teil eines größeren Digitalisierungsprozesses, der seit Beginn des digitalen Wandels auch für uns als Museen immer wichtiger wird. Alle Museen haben das große Ziel, mithilfe von Digitalisierung alle Archivarien für die Nachwelt zu bewahren. Da wir von einem unermesslichen Bestand an Objekten allein in unserem Museum sprechen, ist die Herausforderung riesig. Deshalb werden die aufwändig erforschten Digitalisierungsmethoden auch der gesamten Museumswelt zur Verfügung gestellt.

Neben den speziellen Digitalisierungsmethoden wie beim Kleinenknetener Grab werden wir künftig standardisierte Verfahren brauchen, um unsere Bestände zu digitalisieren. Solche Verfahren sind für Museumsobjekte bereits erforscht. „Das Fraunhofer Institut zum Beispiel hat ein 3D-Labor mit einer eigenen Digitalisierungs-Straße entwickelt, durch die ein Museumsobjekt auf einem Band durchfährt. Dabei wird es von allen Seiten fotografiert und gescannt. Fast in Echtzeit entsteht so ein 3D-Modell. So eine Digitalisierungsstraße liegt allerdings für uns wie für die meisten deutschen Museen noch in weiter Ferne.

Was bedeutet das Ergebnis der Datenfusion der 3D-Modelle von Kleinenkneten II aus der Museumssicht? Schließen sich neue Forschungsfragen an?

Es ist großartig, dass wir die Methode der Datenfusion erfolgreich für die Rekonstruktion des Grabes erschließen konnten. Jetzt können wir neue Forschungsfragen formulieren und ihnen nachgehen. Beim Kleinenknetener Grab wurden zum Beispiel Keramikgefäße gefunden, die wir ebenfalls neu untersuchen wollen. Die Funde werden zunächst einmal datiert. Wenn das geschehen ist, wollen wir im Rahmen einer anderen Forschungsarbeit Fragen zum Beispiel zur Bestattung vor Ort untersuchen und dabei wieder digitale Methoden anwenden: Wie sahen die Bestattungsfeierlichkeiten aus, die hier stattgefunden haben? War die Grabkammer in Quartiere als Ruhestätten für Personen oder Familien unterteilt – wie wir das etwa von vergleichbaren Gräbern in Schleswig-Holstein kennen?

Die Grabkammern hatten außerdem jeweils einen verschlossenen Zugang, durch den man in die Kammer gelangen konnte, etwa um eine neue Bestattung vorzunehmen.
Bei einer Kammer fehlte bei den Rekonstruktionszeichnungen stets die Eingangssituation, obwohl sie auf den Ausgrabungsfotos und auch heute im Gelände noch erkennbar ist. Vermutlich wurde der Eingang von den bisherigen Forschenden verheimlicht, weil es nicht in den Kenntnisstand der damaligen Zeit passte. Die Eingänge befanden sich üblicherweise auf der anderen Seite, bei dieser Kammer ist ein Eingang aber entgegengesetzt platziert. Anhand der Arbeiten der Jade Hochschule konnten wir ganz klar zeigen, dass es an unerwarteter Stelle einen Eingang gibt. Solche Informationen bringen uns auf einen ganz neuen Kenntnisstand innerhalb der Archäologie!

Dass man historische Erkenntnisse durch Digitalisierung gewinnt, legt nahe, die Museumsinhalte auch digital zur Verfügung zu stellen. Wie wird die Zukunft von Museumsausstellungen aussehen?

Durch die Digitalisierung wird historisches Wissen mit allen geteilt und ist nicht mehr ein Privileg weniger Forschender. Aber wenn wir von Digitalisierung sprechen, müssen wir verschiedene Ebenen unterscheiden. Die konzeptionelle Ebene ist für unsere Zukunft als Museum von besonderer Bedeutung: Unsere Ausstellungen sind aktuell rein analog. Wie wollen wir analoge und digitale Mittel für die Vermittlung der Museumsinhalte einsetzen? Da werden und müssen wir uns in Zukunft noch positionieren. Dazu gehört dann auch die Frage, wie wir die neuen Erkenntnisse präsentieren wollen, die wir durch die digitale Bearbeitung von Forschungsfragen gewinnen.

Langfristig wird es für uns weniger darauf ankommen, wo und über welche Mittel die Interessierten auf die Informationen zugreifen. Viel mehr werden wir uns fragen: Worin besteht deren Interesse und Hintergrund? Was genau interessiert sie?

Über Dr. Frank Both


Dr. Both ist Archäologe und wissenschaftlicher Mitarbeiter sowie Ombudsperson für die Wissenschaft am Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg. Er wählt unter anderem für das Projekt MoDi historisch bedeutsame Objekte aus und formuliert Forschungsfragen, die sich mithilfe digitaler Methoden beantworten lassen.

Wie wird sich die Museumsrezeption durch Digitalisierung verändern? – Fragen an Frieda Russell

Was bedeutet die Digitalisierung von Ausstellungen für die Besucher?

Unser Verständnis des Museums als Institution wird sich durch die Digitalisierung vollständig verändern. Es wird nicht mehr der große steinerne Bau sein, in den man hineingeht, um sich Kulturgüter oder Objekte anzuschauen. Das Museum wird ein gesellschaftliches Konzept und eine Aufgabe, die digital und analog umgesetzt wird.

Der Diskurs bezüglich der Digitalisierung von Museumsobjekten bewegt sich zwischen zwei Polen. Der Vorteil digitalisierter Ausstellungen ist, dass man ein Objekt mehrdimensional zeigen kann. Durch den Zoom sieht man Details, die an einem Objekt hinter Glas nicht mehr erkennbar wären. Digital lassen sich zeitliche Entwicklungen darstellen, verschiedene Erzählstränge einbinden und beliebig viele Informationen an die Interessen der Besucher_innen angepasst präsentieren. Das wäre auch mit einem digitalen Modell der Ausgrabung in Kleinenkneten vorstellbar.

Die Hoffnung oder die optimistische Sicht auf digitalisierte Ausstellungen ist, dass durch sie die Wertschätzung für das Objekt steigt, dass eine intensivere Auseinandersetzung mit dem Objekt stattfindet, die zu einem nachhaltigeren Lerneffekt führt. Pessimistisch betrachtet könnte das Digitale im Sinne der Gamification eher als eine unterhaltende Anwendung gesehen werden. Der Lerneffekt und die intellektuelle Auseinandersetzung könnten dann verloren gehen.

Was ist entscheidend für die Frage, wie ein Objekt präsentiert wird?

Die physische Ausstellung hat einen starken sozialen Aspekt, er stillt das menschliche Bedürfnis nach Nähe. Die Kunst ist also, eine Balance von analogen und digitalen Möglichkeiten herzustellen, so dass beide zu einem Erlebnis verschmelzen. Das Erlebnis sollte entscheidend dafür sein, welche Mittel der Digitalisierung tragfähig sind. Auch wenn bei der Digitalisierung erst einmal alle die spektakulärsten Effekte einsetzen wollen… Die gewählten Mittel werden sich ganz natürlich einpendeln. Jedes Museum wird die digitalen Medien auswählen, die für seine Zielgruppen am besten funktionieren.

Foto: Hendrik Reinert
Foto: Hendrik Reinert

Über Frieda Russell

Frieda Russell arbeitet seit Oktober 2019 als Doktorandin im Projekt MoDi. Zuvor war sie als wissenschaftliche Volontärin am Landesmuseum Natur und Mensch Oldenburg im Bereich ‚Heritage Management‘ tätig. 2015 bis 2017 absolvierte sie ein Masterstudium in ‚Heritage and Memory Studies‘ an der Universität von Amsterdam. Der Fokus ihrer akademischen Arbeit liegt auf der Stellung der Museumsinstitution in der Gesellschaft und den Auswirkungen von nationalen Identitäten auf die Kultur- und Erinnerungspolitik.

Über die Innovative Hochschule Jade-Oldenburg!

Die Innovative Hochschule Jade-Oldenburg! wurde als Transferprojekt der Universität Oldenburg, der Jade Hochschule und des Informatikinstituts OFFIS, An-Institut der Universität, im Projektzeitraum 2018 bis 2022 mit rund elf Millionen Euro durch die Bund-Länder-Initiative „Innovative Hochschule“ gefördert.

Das Projekts hat innovative Ideen, Hochschulwissen und neue Technologien in die Zielregion getragen und den Bürgerinnen und Bürgern die Möglichkeit gegeben, Wissenschaft aktiv mitzuerleben. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autor_innen.
 

Ein Beitrag von:

Yukie Yasui
Yukie Yasui

yukie.yasui@jade-hs.de