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Die systematische zerstörungsfreie Suche nach archäologischen Relikten wird Prospektion genannt. Die Abteilung Prospektion befasst sich seit 1987 aktiv mit der Auffindung von Bodendenkmälern.
Prospektion zielt darauf ab, schützenswerte archäologische Plätze zu orten bzw. abzugrenzen und sie auf ihre Erhaltung und Denkmalqualität hin zu überprüfen, um sie vor einer Zerstörung zu schützen und langfristig für die Nachwelt zu erhalten. Dabei bedient man sich verschiedener traditionell archäologischer und naturwissenschaftlicher Prospektionsmethoden: Dazu zählen Feldbegehungen mit lagegetreuer Einmessung der Funde, Sondagen, Luftbildprospektion, geophysikalische Messungen sowie geoarchäologische Untersuchungen.
Einen Forschungsschwerpunkt dieser Abteilung bildet die historische Kulturlandschaft. Archäologische Plätze werden dabei in Beziehung zu ihrer ehemaligen Umwelt betrachtet. Vertiefte Untersuchungen finden in typischen naturräumlichen Bereichen des Rheinlandes, z.B. Mittelgebirge, Lössbörde und Niederrhein, statt. In Testlandschaften von 36 qkm werden archäologische Plätze durch intensive Prospektion, die Landschaftsgenese durch umfassende geowissenschaftliche Untersuchungen erkundet. Von den sechs ausgewählten Testgebieten wurden Untersuchungen in der Rheinbacher Lössplatte und Niers-Kendel durchgeführt.
Außerdem werden besondere fachliche Projekte durchgeführt: das Projekt Jüchen - Vom eisenzeitlichen Dorf zur römischen villa rustica, die Klosterlandschaft Heisterbach und Römerstraßen im Rheinland im Rahmen der Regionale 2008 und 2010 und PlanArch 2 - Planung und Archäologie im Rahmen von Interreg IIIb.