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M.Sc. David Oliver Zeyher
M.Sc. David Oliver Zeyher bei der Geländearbeit. ©Privat

Im Taunus finden sich zahllose Relikte kulturhistorischer Landschaftselemente. Dazu zählen z. B. Standorte der historischen Köhlerei (Kohlenmeilerplatten), Schürfgruben und Verhüttungsplätze der mittelalterlichen Erzgewinnung und Eisenverarbeitung sowie aufgelassene Ackerterrassen, Altstraßen (Hohlwege) und römische Hinterlassenschaften in den heutigen Wäldern. David Oliver Zeyher hat im Sommer 2017 seinen Master der Physischen Geographie am Institut für Physische Geographie (IPG) der Goethe-Universität in Frankfurt am Main unter Betreuung von Herrn Dr. Rainer Dambeck absolviert. Er befasste sich in seiner Masterarbeit mit der Kulturlandschaftsanalyse des oberen Weiltals (Taunus) auf Grundlage eines hochauflösenden LiDAR-Geländemodells.

Zeyher hat die vorhandenen kulturhistorischen Landschaftselemente in dem oberhalb von Rod an der Weil gelegenen Teil des Einzugsgebietes der Weil dokumentiert, analysiert und bewertet. Zeyher hat fast 3.500, teilweise bis dato unbekannte Bau- oder Bodendenkmäler erfasst und kategorisiert. Damit hat er einen essentiellen Beitrag zur Geschichte, Heimat- und Kulturpflege im Taunus geleistet. Die Bedeutung der Arbeit von Zeyher für die wissenschaftliche und heimatkundliche Kulturlandschaftsforschung ist sehr hoch zu bewerten. Sie bietet inhaltlich und methodisch zahlreiche Anknüpfungspunkte für weitere Forschungen, so dass ihr ein Modellcharakter für den gesamten Taunus zukommt. Dafür ist Zeyher mit dem Förderpreis zum Saalburgpreis des Hochtaunuskreises ausgezeichnet worden. Taunuswelten sprach mit dem Preisträger und Geografen über seine wissenschaftliche Arbeit zur Kulturlandschaftsanalyse.

Was sich der Leser sicherlich fragen wird: Was ist ein LiDAR-Geländemodell und wie wird es angewendet?

Zeyher: Das LiDAR-Messverfahren besteht aus einer flächenhaften Abtastung der Geländeoberfläche durch einen an einem Flugzeug angebrachten Laser, wodurch topographische Oberflächenmerkmale in hoher räumlicher Auflösung erkannt werden können. Das Kürzel LiDAR ergibt sich übrigens aus der Bezeichnung light detection and ranging. Der Laser sendet lotrecht zur Erdoberfläche Impulse aus. Die Distanz der erfassten Geländepunkte wird durch eine Laufzeitmessung der Laserimpulse errechnet. Zur direkten Georeferenzierung wird die Position des Lasers durch GPS ermittelt. Als Messergebnis erhält man eine 3D-Punktwolke, die die Berechnung eines Digitalen Geländemodells (DGM) ermöglicht. Bei Waldbedeckung ist die Subtraktion bzw. Filterung von Punkten der hoch über die Geländeoberfläche reichenden Vegetationselemente nötig (Baumkronen usw.), sodass nur die am tiefsten liegenden Geländepunkte auf der Erdoberfläche, die Punkte mit der längsten Laufzeit, ermittelt werden. Selbst in Gebieten mit dichter Vegetation gelangen meist ausreichend Laserimpulse bis an die Erdoberfläche, um ein hochauflösendes Geländemodell berechnen zu können. Dennoch werden die Befliegungen vornehmlich in den Wintermonaten durchgeführt, um den Anteil an Laserpunkten, die Vegetationselementen entsprechen, möglichst gering zu halten. Das Verfahren existiert bereits einige Jahre. Es wurde beispielsweise schon Anfang der 2000er Jahre in Baden-Württemberg bei Karlsruhe für die Kulturlandschaftsforschung erfolgreich eingesetzt. Die Laserscanbefliegungen in Hessen wurden übrigens während der Wintermonate von 2007-2012 durchgeführt. Das Untersuchungsgebiet im Hochtaunuskreis wurde 2011/2012 beflogen. Das aus den Primärdaten abgeleitete, digitale Geländemodell besitzt eine Maschenweite von 1 m und eine Größe von 5 km x 5 km. Allerdings ermöglicht es erst die Erstellung einer Schräglichtbeleuchtung oder eines Neigungsrasters die Geländeoberfläche visuell markant in Erscheinung zu bringen.

Was ist eine wissenschaftliche Kulturlandschaftsanalyse und welche Bedeutung hat sie für die Gegenwart?

Zeyher: Eine Kulturlandschaftsanalyse umfasst ein recht weitgefächertes Spektrum an Methoden die zur Erfassung und Interpretation von Kulturlandschaften herangezogen werden. Kulturlandschaften sind Landschaften, die vom Menschen geprägt sind. Man spricht von einer historischen Kulturlandschaft bzw. historischen Kulturlandschaftselementen, wenn die Objekte, die erfasst werden aus einer längst vergangenen Zeit stammen bzw. auf eine historische Form der Nutzung zurückzuführen sind. Dabei soll die Kulturlandschaft in ihrer Gesamtheit und hinsichtlich ihres historischen Werdegangs analysiert werden. Methodisch werden hierfür v.a. historische Literaturquellen und auch topographische und thematische Karten herangezogen. Kulturlandschaften bestehen jedoch aus zahlreichen einzelnen Kulturlandschaftselementen in punkt-, linien- und flächenhafter Form. Dieses spezifische „Inventar“ einer Kulturlandschaft muss erfasst, qualitativ und quantitativ beschrieben und bewertet werden. Die oben genannten Quellen liefern jedoch vielfach keine Hinweise auf konkrete Einzelobjekte. LiDAR ermöglicht es nun, die Kulturlandschaften flächenhaft unter vergleichsweise geringen Zeitaufwand mit ihren einzelnen, zumindest der im Relief sichtbaren Elemente, zu erfassen. Im weiteren Verlauf können erfasste Elemente, z.B. durch geophysikalische Prospektionen vor Ort, genauer analysiert und zeitlich datiert werden. Die Bedeutung einer solchen Kulturlandschaftsanalyse liegt auf der Hand. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts wird durch den Ausbau der Siedlungs-, Verkehrs- und Industrieflächen immer mehr historische Substanz, oft auch aus Unwissenheit, zerstört. Auch in Waldgebieten des oberen Weiltals ist die Veränderung der Geländeoberfläche durch die moderne Forstwirtschaft deutlich sichtbar und hat bereits zahlreiche historische Kulturlandschaftselemente zerstört. Kulturlandschaftsanalysen auf Grundlage hochauflösender Geländemodelle ermöglichen es nun, bisher unbekannte historische Oberflächenveränderungen zeitnah und flächenhaft zu erfassen und damit zu schützen. Dieser recht neue methodische Ansatz wird in den nächsten Jahren immer häufiger zur Anwendung kommen.

Welche Vorteile hat das LiDAR-Geländemodell gegenüber einer hergebrachten Interpretation von gedruckten topografischen Karten hinsichtlich der Kulturlandschaftsanalyse?

Zeyher: Vorteil des Laserscanning-Verfahrens ist die Anwendbarkeit in unzugänglichen, dicht bewachsenen Gebieten. Es wird kein direkter visueller Sichtbezug benötigt. Das oben genannte Funktionsprinzip des LiDAR-Verfahrens ermöglicht es demnach, Vegetationselemente gänzlich zu entfernen.  Zudem bietet das Verfahren die Möglichkeit, große Gebiete bei geringem Zeitaufwand zu erfassen. Bei Geländebegehungen kann stets nur ein geringer Anteil der zahllosen Objekte erkannt werden. Vielfach fallen die Kleinformen aufgrund des Überwachsens mit dichter Vegetation auch gar nicht ins Auge. Die Interpretation topographischer Karten ist selbst in größtem Maßstab weniger zielführend als die Analyse einer LiDAR-Aufnahme. Das digitale Geländemodell liefert ein realitätsgetreues aktuelles Bild der Geländeoberfläche. Es werden hohe geometrische Genauigkeiten erreicht, die den terrestrischen, deutlich zeitaufwändigeren klassischen Vermessungsverfahren in nichts nachstehen. Topographische Karten dagegen unterliegen einer starken Generalisierung. Mit Blick auf die Kulturlandschaftsanalyse können sie nur vereinzelt Hinweise auf bestimmte Kleinformen liefern, da diese schlichtweg nicht in den Karten verzeichnet werden. Topographische Karten können demnach nur einen sehr geringen Teil der Kleinformen graphisch vermitteln. Vielfach enthalten sie lediglich Höhenlinien und einige Signaturen für Felsstrukturen, teilweise auch Böschungssignaturen für markante Terrassenstrukturen oder Bergbauspuren und selbstverständlich Signaturen für bereits bekannte, historisch und touristisch bedeutende Kulturlandschaftselemente. Ein deutlicher Nutzen bei der Analyse muss den topographischen Karten jedoch bzgl. der Unterstützung bei der Orientierung im Gelände, den zahlreichen Hinweisen von kulturlandschaftlich interessanten Flurnamen und zur Abgrenzung des modernen Siedlungs- und Verkehrsnetzes zugesprochen werden.

Was war der Grund für die Auswahl des Untersuchungsgebietes?

Zeyher: Zunächst war die geographische Nähe ein ausschlaggebender Punkt. Ich wollte die Möglichkeit haben, erfasste Kulturlandschaftselemente anhand einiger Geländebegehungen direkt vor Ort zu betrachten und ihre natürliche Form mit dem Geländemodell zu vergleichen, d.h. eine stichprobenartige Plausibilitätskontrolle der am Rechner erfolgten Interpretation zu gewährleisten. Zudem ist mir aufgefallen, dass die Forschungsaktivität im Hintertaunus im Vergleich zu benachbarten Landschaften geringer ausgeprägt ist. Der sehr hohe Waldanteil im oberen Weiltal begünstigt außerdem die Erhaltung historischer Oberflächenveränderungen. Im Offenland wurden Kleinformen im Gelände vielfach eingeebnet.

Wie grenzt man historische Kulturlandschaftselemente von rezenten Eingriffen in die Landschaft des Taunus anhand des LiDAR-Geländemodells ab?

Zeyher: Dies ist tatsächlich nicht immer möglich. Historische Kleinformen weisen jedoch aufgrund von Erosionserscheinungen häufiger geglättete bzw. geschwungene Formen auf. Im Vergleich kann man sich heutige Wege oder Baustrukturen in Siedlungsflächen vorstellen, bei denen sehr scharfe Geländekanten durch Aufschüttungen oder Abtragungen deutlich im Geländemodell in Erscheinung treten. Dennoch sollten großmaßstäbige topographische Karten vergleichend analysiert werden.

Kann man erfasste anthropogene Landschaftselemente mittels des LiDAR-Geländemodells zeitlich einordnen oder sind dafür umfangreiche weitere Recherchen notwendig?

Zeyher: Das Geländemodell kann zumindest grobe Hinweise auf eine Altersdatierung liefern. Je nach Alter verfügen die verschiedenen Kleinformen i.d.R. über unterschiedliche Erhaltungszustände. Der Erosionszustand, also die Schärfe oder Unschärfe erkennbarer Konturen, kann daher als ein gewisser Indikator für das jeweilige Alter gelten. Daneben müssen Literaturrecherchen für eine zeitliche Einordnung stattfinden. Auch Datierungen, die jedoch nicht immer möglich sind, stellen eine Option zur Altersbestimmung dar. Viele Kleinformen im Untersuchungsgebiet stammen z.B. nur aus bestimmten zeitlichen Epochen, man denke an die erhaltenen Formen aus der kurzen Zeit der römischen Einflussnahme oder keltische Relikte aus vorgeschichtlicher Zeit. Auch weitere Objekte können teils verschiedenen zeitlichen Epochen zugeschrieben werden. Ein großer Meilerplatz mit steilen Geländekanten stammt zumeist erst aus der Zeit zwischen der Mitte des 17. Jahrhunderts und dem 19. Jahrhundert. Kleinere Meilerplätze wurden dagegen vielfach bereits im Mittelalter angelegt. Für eine präzise Alterseinschätzung sind aber stets Geländebegehungen mit der Entnahme von Bodenproben notwendig.

Welche kulturhistorischen Kulturlandschaftselemente sind am häufigsten im Taunus bzw. in Ihrem Untersuchungsgebiet anzutreffen und kann man daraus einen Rückschluss auf die Landschafts- oder gar Klimageschichte folgern?

Zeyher: Mit Abstand am häufigsten anzutreffen sind Kohlenmeilerplätze in Hanglagen. Entlang der oberen Bachtäler treten diese Kleinformen häufig in direkter Nachbarschaft mit mittelalterlichen Verhüttungsplätzen der Eisenindustrie auf. Auch diese Formen sind vielfach anhand der Verebnungsflächen in Hanglagen, teilweise mit vorgelagerten Schlackenhalden, bis heute sichtbar. Für das Untersuchungsgebiet besonders hervorzuheben sind auch die zahllosen Ackerterrassen in Hanglagen. Nahezu alle heutigen Waldflächen sind durch die meist aus dem Mittelalter stammenden Terrassenstrukturen gekennzeichnet. Dies ist ein Hinweis darauf, dass die Größe der Waldflächen und damit das Landschaftsbild im Laufe der Jahrhunderte erheblichen Schwankungen unterlagen. Auffällig ist zudem, dass Terrassierungen der Hänge bis in Höhenlagen über 650 m ü.NN erfasst werden konnten, die zum Teil sogar an klimatisch unbegünstigten Nordhängen angelegt waren. Es handelt sich dabei um Belege für historischen Ackerbau, wobei die Ackerterrassen, die heute im Übrigen häufig unter Waldbedeckung zu finden sind, die Grenzen der ehemaligen Feldparzellen nachzeichnen. Möglicherweise steht der Entstehungszeitraum zeitlich mit dem mittelalterlichen Wärmeoptimum um 1200 n.Chr. in Verbindung, das eine Ausdehnung von Äckern bis in höhere Lagen erlaubte. Allerdings kann es auch andere Gründe für die ackerbauliche Nutzung von Grenzstandorten gegeben haben. Im Vergleich mit den benachbarten Regionen des Limburger und Usinger Beckens und des Vordertaunus sind Altweg- und Runsenstrukturen seltener und häufig in geringerer Ausprägung anzutreffen. Dennoch durchziehen sie das Untersuchungsgebiet in weitläufig linearer Form und insbesondere in den Randbereichen entlang der Höhenrücken. Einige besonders markante Hohlwegbündel sind eindrucksvolle Zeugen des mittelalterlichen oder gar vorzeitlichen Verkehrssystems und sollten unbedingt erfasst und geschützt werden.

Was wünschen Sie sich persönlich für die weitere Erforschung des Taunus bzw. Ihres Untersuchungsgebietes?

Zeyher: Natürlich ist es wünschenswert, wenn auch die angrenzenden Gebiete im Taunus mithilfe des Geländemodells flächenhaft analysiert werden. Meinem Wissen nach wurden mithilfe des Geländemodells bislang nur sehr kleinräumige Gebiete untersucht. Die LiDAR-Aufnahmen sind jedoch seit einigen Jahren für ganz Hessen verfügbar und können wissenschaftlichen Einrichtungen für Forschungen zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise für weitere Abschlussarbeiten an den Universitäten. Ich bin mir sicher, dass hiermit viele weitere bisher unbekannte Kleinformen erfasst und somit geschützt werden können. Bezüglich meines Untersuchungsgebiets sind tiefgreifendere Analysen notwendig, um die zahlreichen Objekte, die anhand des Geländemodells nicht eingeordnet werden konnten, näher zu bestimmen. Neben weiteren Untersuchungen des Geländemodells mithilfe bestimmter Analysewerkzeuge der Geoinformationssysteme sind hierfür v.a. zahlreiche Geländebegehungen nötig. Die von mir erstellte Datensammlung mit konkretem räumlichen Bezug ermöglicht ein gezieltes Auffinden interessanter Objekte und damit eine weiterführende Forschung.

Taunuswelten dankt dem Geografen M.Sc Zeyher für die ausführlichen und sehr interessanten Antworten und wünscht viel Erfolg bei seiner weiteren beruflichen Laufbahn.

David Oliver Zeyher: Zusammenfassung der Arbeit „Kulturlandschaftsanalyse des oberen Weiltals (Taunus) auf Grundlage eines hochauflösenden „LiDAR-Geländemodells“

Ziel der Arbeit ist die Erfassung und Interpretation von historischen Kulturlandschaftselementen des oberen Weiltals in der Mittelgebirgslandschaft des Taunus. Grundlage hierfür ist die Analyse eines hochauflösenden LiDAR-Geländemodells. In dem ca. 15 x 5 km großen Untersuchungsgebiet im östlichen Hintertaunus konnten im Verlauf der Arbeit knapp 3.500 Objekte erfasst werden. So bietet das Untersuchungsgebiet durch den hohen Waldanteil und der siedlungsgeographischen Abgeschiedenheit sehr gute Voraussetzungen für den Erhalt von kleinräumigen Kulturlandschaftselementen.

Erster Schritt ist die Analyse der Siedlungsgeschichte und des Formenschatzes der existierenden Kulturlandschaftselemente in der Region anhand von Literaturrecherchen. Anschließend erfolgt die Analyse und Interpretation des Geländemodells. Dabei müssen anthropogen geschaffene Landschaftselemente von natürlichen Geländeformen sowie modernen Oberflächenveränderungen unterschieden werden. Die Analyse von historischen, topographischen und thematischen Karten ergänzt die methodische Vorgehensweise. Die Dokumentation findet in Form von Karten und Tabellen statt, in denen die Kulturlandschaftselemente u.a. bezüglich ihrer Art, Lage, Form und Entstehungszeit beschrieben werden. Somit entsteht eine umfassende kulturlandschaftliche Datensammlung. Stichprobenhafte Geländebegehungen dienen der Plausibilitätsprüfung und Einordnung der Objekte, die anhand des Geländemodells nicht klassifiziert werden können. Sie sind für verlässliche und detaillierte Objektbeschreibungen notwendig, da exakte Klassifizierungen aufgrund der vielfältigen, individuellen Objektformen und der vielfach fehlenden Erwähnungen im historischen Quellenmaterial nicht möglich sind.

Die Arbeit stellt eine Ersterfassung der Kulturlandschaftselemente im oberen Weiltal auf Grundlage eines hochauflösenden Geländemodells dar. Erstmals wurde die Geländeoberfläche des weitläufigen Gebietes vom Taunuskamm bis zur mittleren Weil flächenhaft analysiert und in Tabellen- und Kartenform dokumentiert. Durch den konkreten Raumbezug werden gezielte weiterführende Untersuchungen zur Verifizierung einzelner, erfasster Objekte ermöglicht. Besonders die große Anzahl an unbekannten Objekten schafft zudem Anreize für die Weiterentwicklung der Kulturlandschaftsforschung im Untersuchungsgebiet und eröffnet vor allem auch für die ehrenamtliche Heimatforschung einige Projektansätze.

Eine wichtige Aufgabe für den Kulturlandschaftsschutz besteht in der Konzeption und Umsetzung von regionalen Kulturlandschaftsinformationssystemen und -katastern. Denn nur bekannte Objekte können geschützt werden. Hierfür ist die flächendeckende Erfassung kulturhistorischer Landschaftselemente notwendig. Insbesondere im Hinblick auf die zunehmende Gefährdung der Natur- und Kulturlandschaften durch die moderne anthropogene Überprägung der Landschaft im gegenwärtigen Kontext erscheint dies überaus dringlich. In Anbetracht der Gefährdungen der Kulturlandschaftselemente, die sich u.a. durch die äußerst zahlreichen, modernen Aufschüttungen in Waldgebieten und an Wegrändern ergeben, muss die Erfassung des kulturellen Erbes weiter voranschreiten.

Letztendlich wird bezweckt, dass die Ergebnisse in vorhandene Dokumentationsstrukturen aufgenommen und den vielfältigen Landschaftsplanungsakteuren zur Verfügung gestellt werden. Die Arbeit schafft hierfür neue Datengrundlagen und trägt für ein Teilgebiet des Taunus einen Schritt zur Bewahrung der Kulturlandschaft bei. Als zukünftige Planungsgrundlage kann diese somit als Hilfestellung für ein interdisziplinäres Landschaftsmanagement im Hinblick auf Natur- und Kulturlandschaftsschutz sowie Umweltbildung und Tourismus dienen. Ein langfristiges Ziel muss die konkrete Bestimmung der erfassten Geländeobjekte mithilfe von Geländebegehungen sein. Viele Fachdisziplinen und Einrichtungen, wie Hochschulen und Universitäten, Landesämter, archäologisch-historische Vereine und Institutionen sowie die Tourismusbranche und die Umweltbildung, können von der Erhebung profitieren.

Es bleibt festzuhalten, dass besonders der Hintertaunus einige kulturhistorische Schätze versteckt und ein großes Potential für touristische Lehrpfade besteht.

Zur Person: David Oliver Zeyher hat im Sommer 2017 seinen Master der Physischen Geographie am Institut für Physische Geographie (IPG) der Goethe-Universität in Frankfurt am Main unter Betreuung von Herrn Dr. Rainer Dambeck absolviert. Gebürtig aus Freiburg im Breisgau entschied er sich nach dem Abitur zunächst für den Zivildienst in der Kulturlandschaftspflege um sein bereits frühes geographisches Interesse auszuweiten. Er studierte anschließend Kartographie und Geomatik an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft. Nach Erlangung des Bachelor of Science mit seiner Abschlussarbeit zum Thema „Karten zur besucherorientierten Landschaftsinterpretation – Umfragegestützte Konzeption von Kartendarstellungen für das Kandelgebiet nach den Prinzipien der Landschaftsinterpretation und der Tourismuskartographie“ entschied er sich mit dem Studium der physischen Geographie seine Interessen wissenschaftlich weiter zu vertiefen. Während seines Studiums suchte er nach praktischen Erfahrungen im kartographischen Verlagswesen und erfreute sich weiter an der Auseinandersetzung mit Kartendarstellungen. Aktuell beschäftigt sich Herr Zeyher als Mitarbeiter bei einem Flugdienstleister mit aeronautischen Karten.