Prof. Dr Benedikt Hensel 

„Hazor Digital“ und seine Forschungsziele

In der Archäologie sind digitale Methoden seit Jahren vielfach erprobt und in Teilen bereits etabliert – darunter Geoinformationssysteme, Datenbanken, Digitalfotografie, digitale 3D-Dokumentation und 3D-Scanning, virtuelle Rekonstruktionen, Retrodigitalisierung analoger Altdokumentation (Tagebücher, Pläne, Zeichnungen) sowie Statistik, Machine Learning, Künstliche Intelligenz und agentenbasierte Simulationen. Zugleich bleiben diese Verfahren in archäologischen Projekten häufig als Einzelfalllösungen organisiert: Sie adressieren einzelne Aspekte (Planum, Profil, Objekt, Fundinventar, Bilddaten, Auswertung), sind methodenspezifisch zugeschnitten und greifen nur begrenzt als integrierter Gesamtprozess der Feldforschung ineinander. Das Oldenburger Forschungsprojekt „Hazor Digital“ setzt genau hier an und adressiert zwei zentrale Kernaspekte digitaler Feldarchäologie: 

1. Ein Dateninformationssystem – eine (feld-)archäologische Processing Pipeline 

Ziel ist die Entwicklung einer integrierten (feld-)archäologischen Processing Pipeline, die das Grabungsprojekt als durchgängigen, multimodalen digitalisierten Prozess abbildet – von Grabungsplanung und -organisation über die fortlaufende Felddokumentation bis hin zu KI-gestützter Auswertung, Geovisualisierung und Präsentation der Ergebnisse als klassische Publikation, in einer webbasierten Forschungsumgebung, sowie einer Lösung zur Langzeitarchivierung der Forschungsdaten. Dabei werden Datenströme (Text, Foto, 3D, Vermessung, GIS) konsequent zusammengeführt: bildgebende Verfahren, georeferenzierte Dateneingaben und mobile Erfassung während der Grabung (Tablets/Smartphones) speisen direkt in ein gemeinsames Dateninformationssystem ein, das für die Anforderungen einer großflächigen, stratigraphisch komplexen Grabung im Rahmen von „Hazor Digital“ entwickelt werden wird. Leitend sind hierbei zugleich konsequent die FAIR-Prinzipien (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable): Daten, Metadaten und Workflows sollen so standardisiert, dokumentiert und versioniert werden, dass sie langfristig auffindbar, zugänglich, interoperabel und nachnutzbar bleiben – einschließlich klarer Zuständigkeiten, Schnittstellen und Qualitätssicherungsroutinen im Feld und in der Nachbearbeitung.

Für die Oldenburg co-geleitete Grabung in Hazor (Israel) bedeutet dies den Übergang von handschriftlicher Dokumentation und manuell erstellten Plänen (steingerechtes Aufmaß) hin zu einem digitalen Grabungsdokumentationssystem, in dem Tagesdokumentation und Grabungsfotografie unmittelbar im Feld erfasst werden – ergänzt durch eine regelmäßige, d.h. tägliche, dreidimensionale und georeferenzierte Dokumentation der aktiv bearbeiteten Schnitte.

2. KI-gestützte, (teil-) automatisierte Auswertung der feldarchäologischen Befunde und Fund im Dateninformationssystem und der Pipeline 

Ein zentraler Kernbestandteil der Processing Pipeline ist die (Teil-)Automatisierung der Überführung von Dokumentationsprodukten in auswertungsfähige Plan- und Analysedaten: Aus Orthomosaiken werden markierte Befunde stratum-/epochenbezogen zugeordnet und in georeferenzierte Vektordaten überführt; Bildsegmentierung, Vektorisierung, Georeferenzierung und (teil-)automatisierte Befundannotierung werden als Schlüsselprozesse in eine GIS-Pipeline integriert und mit der Grabungsdatenbank verschränkt. Hinzu tritt – als besonders gewichtiger Forschungsschwerpunkt – die KI-gestützte automatische Bildsegmentierung und Objekterkennung in archäologischen Kontexten, die bislang nur begrenzt ausgereift ist und daher systematisches Training, Validierung und iterative Verbesserung erfordert. Im Fokus stehen dabei insbesondere die automatisierte Mauererkennung, Steinerfassung und Strukturdetektion (z. B. Mauerkronen, Steinsetzungen, Gebäudereste, Kantenverläufe), die in der klassischen Grabungspraxis typischerweise durch Zeichner:innen und händische Vermessung erzeugt werden. Ziel ist, diese bislang hochgradig manuelle Übersetzungsleistung – vom Befund im Planum zur plan- und auswertungsfähigen Darstellung – schrittweise in einen belastbaren, qualitätsgesicherten digitalen Workflow zu überführen, der dokumentiert, reproduzierbar und stratigraphisch kontrollierbar bleibt.

Parallel werden bildgebende Optimierungen (z. B. HDR) für schwer fassbare Befundphänomene (Erdverfärbungen, Lehmziegelreste, Profil-Schichtungen) getestet und mit 3D-Modell und Orthomosaik gekoppelt, um die Auswertung auch analytisch zu stützen. Auf dieser Grundlage sollen 3D-Modelle in einer zugänglichen Infrastruktur gespeichert werden, sodass sie bereits während Feldarbeitsphasen und Auswertung als visuelle und analytische Referenz dienen (inkl. Vermessungsdaten und Befund-/Zeitstellenmarkierungen). Perspektivisch können daraus – nach Strata differenziert – digitale Zwillinge der Grabung entstehen, die Rekonstruktionen und 3D-Visualisierungen zu unterschiedlichen historischen Zeitpunkten fundieren.

Daneben ist ein wesentliches Ziel, Ergebnisse schneller und anschlussfähig zu publizieren: über einen interaktiven Web-Hub mit klaren Standards der Datenorganisation, Dokumentation und Nachnutzbarkeit, um die Fachwelt zügig zu erreichen und zugleich eine konsistente multimodale Basis für KI-gestützte Analysen bereitzustellen.

Abb.: Beispielhafter Prozessplan eines archäologischen Grabungsprojektes