L’opération préventive réalisée entre mars 2013 et juillet 2015 au château d’Ancenis a concerné l’étude du logis Renaissance et de ses abords. Elle a porté sur une emprise de 1965 m² concernée par le projet de restauration du bâtiment conduit par la ville. L’intervention archéologique a été menée en deux temps. Tout d’abord, la fouille des abords du logis a été réalisée, sous la direction de Pierre Martin en 2013. Par la suite, l’étude de bâti et la fouille des espaces intérieurs ont été menées en 2014 et 2015. Cette importante intervention archéologique faisait suite au diagnostic archéologique réalisé en 2012 par Jérôme Pascal et Nicolas Bonnin (Pascal et Bonnin 2012).
L’opération préventive a mis en évidence quatre grandes phases d’occupation comprises entre le Moyen Âge et la période contemporaine. Les principaux vestiges dégagés concernaient la période de construction du logis et d’aménagement de ses abords dans les années 1520-1530. Le bâtiment, la cour pavée et le réseau de conduits de collecte et d’évacuation des eaux usées sont les éléments les plus représentatifs de cette occupation. Les trois autres phases identifiées lors de l’opération ont livré une quantité moindre de vestiges rendant ainsi leur attribution chronologique et leur interprétation parfois difficiles.
Dans un premier temps, l’occupation médiévale du secteur du château concerné par la fouille est caractérisée par la présence de quelques structures en creux (portions de fossés et fosses). Elles sont exclusivement concentrées dans le secteur sud de l’emprise, à l’arrière du puissant château d’entrée de la place-forte. L’absence de mobilier n’a pas permis de les dater plus précisément. Seule leur relation d’antériorité au châtelet d’entrée, construit autour des années 1500, a clairement pu être mise en évidence. Les quelques portions de fossés reconnues témoignent de larges creusements dont la proximité avec les vestiges d’une tour circulaire, reconnue lors d’une fouille en 1976 (Ménanteau 1976), est à souligner.
Par la suite, au cours des années 1520-1530, la construction du logis dans le secteur occidental du château, à proximité de l’enceinte castrale, est précédée d’une importante campagne de travaux de terrassement qui a fortement transformé la topographie médiévale de cet espace. Une terrasse est aménagée dans le rocher pour accueillir le nouveau logis seigneurial. Ce bâtiment rectangulaire se développe sur trois niveaux constitués de salles disposées en enfilade. Il est ouvert sur la cour, à l’est, où sa façade s’orne de nombreux éléments décoratifs caractéristiques de cette période. En sous-sol, un important réseau de conduits a été mis au jour. Il assurait alors l’évacuation des eaux usées vers la cour, et probablement au-delà dans la Loire. Des conduits maçonnés ont également été repérés sous le pavage de la cour nouvellement mise en place pour permettre l’évacuation des eaux de toiture du bâtiment.
Dans un troisième temps, le logis fait l’objet de remaniements multiples observés sur ses élévations extérieures, mais également dans ses espaces intérieurs au cours de la période s’échelonnant entre le milieu du XVIe s. et le milieu du XIXe s. Plusieurs niveaux de sol en tomettes datés de cette phase d’occupation ont notamment été mis au jour lors de la fouille du rez-de-cour du bâtiment. L’intervention archéologique a également permis de mettre en évidence une modification de l’environnement immédiat du logis. En effet, l’analyse des élévations nord et sud du bâtiment témoigne de reprises majeures démontrant que les bâtiments qui le jouxtaient au moment de sa construction évoluent. La mise en place d’un escalier contre le mur nord du logis est le témoignage le plus marquant de ces évolutions qui touchent le bâtiment au cours de cette phase. Il est très probablement à mettre en relation avec la construction d’une chapelle au début du XVIIe s. au nord du logis seigneurial.
Enfin, dans un dernier temps, le logis Renaissance est transformé en pensionnat entre 1850 et les années 1970. Cette dernière occupation a été reconnue au cœur du bâtiment, mais également à ses abords. Une campagne de travaux de terrassement est menée à l’ouest du logis. Elle entraîne le comblement des anciennes douves, l’aplanissement du rocher et vraisemblablement le démantèlement de cette portion de l’enceinte castrale. La façade occidentale du logis est alors fortement remaniée puisque de nombreuses baies sont aménagées dans ce mur qui ne devait compter que quelques ouvertures dans le dernier niveau jusqu’alors. A l’intérieur, des nouveaux cloisonnements sont mis en place pour répondre à la nouvelle fonction du lieu. Le niveau de sol est rehaussé au rez-de-cour ce qui entraînement logiquement une reprise des seuils antérieurs. Plusieurs nouvelles portes sont percées dans toutes les élévations de l’ancien logis. Au sud, la construction de la chapelle du Sacré-Cœur impacte fortement le bâtiment, mais également l’ensemble de ce secteur du château où des constructions antérieures, probablement d’anciennes annexes, sont démolies pour l’aménagement du nouveau sanctuaire. Ce dernier est démoli en 1992 lors d’une précédente campagne de restauration qui touche la partie sud du logis Renaissance.