Römische Baukunst

[Stephen]

Hallo zusammen,

das die alten Römer Aqädukte bauen konnten war mir ja schon seit der Schulzeit bekannt. Letztens habe ich aber eine Sendung gesehen, die mich in ungläubiges Staunen versetzt hat. Es ging in dem Bericht um die Wasserversorgung der Stadt Nimaurus (heute Nimes/Frankreich). Das kühle Nass wurde aus einem 50 (fünzig!) Kilometer entfernten Fluss entnommen. Dabei hatte das Aqädukt (bzw. hat es heute noch) auf einem Kilometer Länge exakt ein Gefälle von 24 Zentimetern und soll ohne Mörtel innerhalb von 2 bis 3 Jahren von Sklaven errichtet worden sein. Und soll nachweislich funktioniert haben!

Kann ich mir wirklich nicht vorstellen! Die verarbeiteten Steine waren zwar nummeriert, allerdings macht es das Rätsel für mich eher noch größer: Was für eine logistische (neben der architektonischen) Meisterleistung musste bei einem so riesigen Bauwerk dahinterstecken? Außerdem gab es damals ja noch keine Baukräne, die Baustoffe wurden per Seilwinde bis auf eine Höhe von 25 Metern transportiert.

Wie man das - noch dazu mit dem römischen Zahlensystem - hinbekommen hat ist mir völlig unbegreiflich. Um das minimale Gefälle von 0,024 Prozent zu erreichen bedarf es sicherlich wesentlich mehr als nur einer Wasserwaage, da muss man auf Bruchteile eines Millimeters genau arbeiten.

Hat jemand von euch einen Lösungsansatz?

In der Sendung wurde meine Frage nicht beantwortet - man weiß es schlichtweg nicht. Es wird lediglich vermutet, dass römische Militärarchitekten für dieses Bauwerk verantwortlich zeichnen.

Gruß
Steffen

[seeker]

Wie wärs mit Empirie?

Man baut ein kurzes Stück ungefähr berechnet auf. Dann schließt man das Ende und füllt eine definierte Menge Wasser in das untere Ende der Rinne.
Man beobachtet, wie weit das Wasser bei welcher Wassermenge die Rinne hinaufläuft (soll immer gleich sein).
Wie weit das beim richtigen Winkel sein muss, kann man vorher berechnen...
Wenns nicht passt ändert man die Steigung.
Danach baut man das nächste Stück dran usw.

Die mittleren Abmessungen der Rinne erhält man vorher durch Mittelung indem man in viele Rinnenstücke immer die gleiche Menge Wasser fült und den Wasserstand z.B. bei waagerechter Ausrichtung bestimmt.

Könnte es so gehen?

Grüße
seeker

[Stephen]

Das wäre natürlich eine Möglichkeit - allerdings ist das wohl eher eine Maßnahme auf relativ kurze Entfernungen bezogen.

Uber eine Entfernung von 50 Kilometern halte ich diese Theorie jedoch für fast ausgeschlossen. Ich habe leider nicht erfahren, ob man von der Quelle zum Ziel oder eben in anderer Richtung gebaut hat. Gleichzeitig von beiden Richtungen zu bauen - wie heute bei Brücken und Tunnels üblich - halte ich für absolut ausgeschlossen.

Und noch ein Gegenargument: Man hätte ja laufend ausbessern müssen. Für die 70 Kilometer Autobahnabschnitt von Halle (Saale) nach Magdeburg hat man übrigens auch heutzutage 2 bis 3 Jahre benötigt und das war sicherlich wesentlich einfacher. Wobei mir natürlich klar ist, dass solche Vergleiche hinken...

Logisch wäre für mich, an der Quelle zu beginnen (also mit einem 25-Meter-Bau am Fluss). Aber irgendwie ist das genauso kompliziert, wie in der Stadt anzufangen...

Gruß
Steffen

[Skeltek]

auf einem Kilometer Länge exakt ein Gefälle von 24 Zentimetern

Ich denke genau hier irrst du dich. Ich würde an der Quelle anfangen und schauen dass das Wasser am Ende grade so heraus läuft. Wenn man mal nen halben Meter drunter liegt baut man das nächste Stück einfach etwas weniger steil.... etwaige zu tiefe Stellen stören ja nicht sonderlich, da läuft das Wasser eben ein wenig weniger schnell. Zur Not kann man ja noch Steine nachfüllen wenn das Wasser zu tief ist.
Die Frage ist eher wie hoch die Umwandung des fließenden Wassers ist.

Die größte Meisterleistung liegt eher darin bereits vor dem Bau erkannt zu haben, dass das Ziel der Leitung überhaupt tiefer liegt.

[seeker]

Das wäre natürlich eine Möglichkeit - allerdings ist das wohl eher eine Maßnahme auf relativ kurze Entfernungen bezogen. Uber eine Entfernung von 50 Kilometern halte ich diese Theorie jedoch für fast ausgeschlossen.

Der Trick an meiner Methode ist, dass sie umso genauer wird, je kleiner der Winkel und je größer die Entfernung ist.

Wenn ich z.B. den von dir angegebenen Winkel (im Mittel) haben will, dann fülle ich so lange Wasser am geschlossenen Ende ein, bis der Wasserstand am Ende 24cm ist. Wenn dann das Wasser genau 1 km bergauf fließt, habe ich den richtigen Winkel.
Das sollte machbar sein...

Aber sie haben wohl antike Nivellierinstrumente gehabt, einen Chorobates und eine Setzwaage benutzt:

http://de.wikipedia.org/wiki/Chorobates
http://de.wikipedia.org/wiki/Setzwaage

Ein besonders großer Chorobates sollte die benötigte Genauigkeit erreichen.

Trotzdem sehr erstaunlich, was die Römer so alles hingekriegt haben.


Den Limes haben sie übrigens auch mit unglaublicher/ähnlicher Genauigkeit gebaut: Schnurgerade
Die genauen Zahlen kenne ich hier leider nicht.

Abwasserkanäle und Fußbodenheizung hatten sie auch.

Wenn man dann noch bedenkt welche astronomischen Fähigkeiten sie schon hatten, dann wäre es m.E. auch denkbar, dass auch Spiegel in Kombination mit dem richtigen Sonnenstand im Einsatz waren.

Die alten Griechen vor ihnen konnten auch schon den Durchmesser der Erde mit überraschender Genauigkeit bestimmen.

Blöd waren die nicht früher...

Grüße
seeker

[Stephen]

Hallo seeker,

zunächst einmal Danke für die Links. Vielleicht hast du recht und es wurde wirklich auf die von dir beschriebene Methode bewerkstelligt. Bliebe aber immer noch die Frage offen, wie man das ohne Mörtel gemacht hat. Irgendeine andere - ähnliche - Mixtur müssen sie auf jeden Fall verwendet haben, ansonsten lässt sich eine Rinne ja nicht abdichten. Wurde während der Sendung kurz gestört, wahrscheinlich habe ich deshalb eine entsprechende Erklärung verpasst.

Die Sache mit der Fußbodenheizung habe ich allerdings auch noch mitbekommen - dauerte zwar ein paar Stunden bis zu einem Tag, bis die ihre volle Leistung abgegeben hat aber immerhin!! Auch die Kanalisation war damals schon erfunden. Kaum zu glauben, dass man mehr als 1.000 Jahre später im mittelalterlichen Germaninen quasi im Dreck gelebt hat und durch die katastrophalen hygienischen Bedingungen die Pest ausgebrochen ist. Aber dieses Thema hatten wir ja schon einmal...

Konnten die Römer mit ihrem "komischen" Zahlensystem eigentlich schon Wurzeln ziehen, Bruchrechnen oder Potenzieren? Meines Wissens wurde die Null ja erst später im Mittelalter "verboten". Oder liege ich da jetzt völlig daneben?

Gruß
Steffen

[gravi]

Kurze Zwischenfrage:
Das Thema finde ich sehr interessant und spannend.
Wäre es evtl. sinnvoll bzw. angebracht, ein separates Kapitel für antike Astronomie/Physik zu eröffnen? Besteht daran Interesse?
Von meiner Seite jedenfalls durchaus.

Also, was meint Ihr dazu?

Gruß
gravi

[seeker]

Hallo gravi!
Ich weiß fast nix über das Thema. Hast du/ habt ihr Input?
Interessant finde ich das Thema (wie viele andere Dinge) aber allemal.

Vielleicht sollten wir aber auch noch abwarten, ob wir ein paar Threads zusammenbekommen, mit dem wir so einen Ordner füllen können, bevor wir diesen kreieren? Vielleicht auch umgekehrt? Ich bin da nicht sicher: Wie ihr wollt...
Ein paar Informationen über antike Mathematik wären auch interessant.
Wissen da unsere Mathecracks etwas beizutragen?

Konnten die Römer mit ihrem "komischen" Zahlensystem eigentlich schon Wurzeln ziehen, Bruchrechnen oder Potenzieren? Meines Wissens wurde die Null ja erst später im Mittelalter "verboten". Oder liege ich da jetzt völlig daneben?

Ich hab nur herausgefunden, dass sie keine Null hatten ,eher mit einem Abakus als mit ihrem Zahlensystem rechneten und weniger drauf hatten, als die Griechen. Mal sehen, wer noch etwas weiß...

Zu den Aquädukten:

Hab noch das hier gefunden:

"Wo Undichtigkeiten zu erwarten waren, wurden Wände und Sohle verputzt (Bild 4, 5). Dabei mischte man dem Mörtel gemahlene Holzkohle bei, um diesen „hydraulisch“, d. h. wasserfest und dicht zu machen. Diese Holzkohle war es, die mit der Radiocarbon-Methode eine Datierung erlaubte."
http://www.dwhg-ev.de/html/forschungsprojekte.html

Ansonsten natürlich Wiki:

"Der Beginn des Aquädukts ist das Quellhaus, das Ende des Laufes bezeichnet das Reservoir, von wo aus das Wasser in die Bäder, Gärten etc. geleitet wird. Besondere Beamte waren für die Regelung der Wasserzuteilung zuständig, die durch strenge Gesetze den Schutz der Anlagen gewährleistete. Im Gegensatz zu den größeren Überlandleitungen mit Freispiegelgefälle verwendete man in der Stadt häufig Druckleitungen und schaltete im Bedarfsfalle „Wassertürme“ dazwischen. Die Druckleitungen bestanden aus Blei- oder Tonrohren. Die Bleirohre wurden industriell aus in der Breite genormten, gegossenen Bleiplatten gefertigt. Durch das Zusammenbiegen und Verlöten erhielten die Rohre einen etwa birnenförmigen Querschnitt. Für die Rohrherstellung wurden aber auch noch andere Baustoffe wie Holz, Stein und sogar „Fertigbeton“ eingesetzt."
http://de.wikipedia.org/wiki/Aqu%C3%A4dukt

Grüße
seeker

[Stephen]

Besten Dank für die Antworten!

Ich finde Werners Vorschlag übrigens sehr gut, ist aber hoffentlich nicht nur mein Lieblingsthema, sondern interessiert auch viele andere unter uns
Würde gravi auch sehr gerne beim Moderieren des entsprechenden Forumsabschnitts unterstötzen, obwohl ich selbstverständlich nicht annähernd so gut informiert bin wie ein Historiker. Aber als Ausrede lasse ich dabei immer gelten: 100prozentig wissen die es auch nicht

Vorstellbar för mich wäre dabei ein Bereich angefangen von den Ägyptern über die Griechen und Römer bis hin zum Mittelalter. Und spannend ist das ganz sicherlich!

@seeker:
Mit der Bezeichnung Mörtel hatte der Moderator der Sendung wahrscheinlich Beton gemeint, so wie wir ihn heutzutage kennen. Oder ich habe etwas missverstanden. Dabei sagte er aber wortwörtlich: Die Römer verwendeten keinen Mörtel zum Bau ihrer Aquädukte. Vielleicht meinte er nur die tragenden Steinkonstruktionen...

Zur Null (habe mich da einmal schlau gemacht): Sie wurde erstmals von den Babyloniern um 700 vor Christus "entdeckt". Selbst in China und bei den ollen Griechen hat man diese Ziffer nicht so richtig ernst genommen. Erst im 17. Jahrhundert (!!!) setzte sich die Null als anerkannte Ziffer auch in Mitteleuropa durch. Zu Zeiten der Inquisition wurde die Null tatsächlich als eine Art von Hexerei angesehen...

Gruß
Steffen

[gravi]

Das Thema Mörtel in diesem Zusammenhang finde ich sehr interessant (ist ja auch ein chemisches Thema ).
Hat jemand 'ne Ahnung, was die Römer (oder auch andere Kulturen) als Mörtel verwendet haben? Beton war das sicherlich nicht. Aber ich meine damit auch nicht Lehm oder Kameldung, sondern selbst schon im frühen Mittelalter wurden ja in Europa monumentale Bauwerke errichtet (z.B. Kirchen, Schlösser etc). Die hatten ja bereits Mörtel. War der aber identisch mit dem heutigen Baustoff?

Gruß
gravi

[tomS]

Ursprünge: Caementum als Zuschlag
Die heutige Bezeichnung „Zement“ geht auf die Römer zurück, die ein betonartiges Mauerwerk aus Bruchsteinen mit gebranntem Kalk als Bindemittel Opus Caementitium nannten und bereits 118 bis 125 n. Chr. beim Bau des Pantheon in Rom einsetzten. Später wurden mit cementum, cimentum, cäment und cement Zusatzstoffe wie vulkanische Asche und Ziegelmehl bezeichnet (Puzzolan, Traß), die man dem gebrannten Kalk zusetzte, um ein hydraulisches Bindemittel (Hydraulkalk, Wasserkalk) zu erhalten. Die Bedeutung des Tongehalts für die hydraulischen Eigenschaften des Zements (Romanzement) wurde von dem Engländer John Smeaton (1724-1792) entdeckt. Seit damals steht „Zement“ nicht mehr für den Zuschlagstoff, sondern das Bindemittel.

[Stephen]

Baustoffe waren die seit langem bekannten Materialien Holz, Stein und Blei (Leitungen, die in die Häsuer führten, waren aus Blei). Allerdings kam eine neue Entwicklung hinzu, nämlich der römische Beton, opus caementitium (antike Schreibweise: opus caementicium). Seit Beginn der Kaiserzeit gab es kaum ein wichtiges Großbauwerk, das nicht zu wesentlichen Teilen aus diesem Baustoff bestand.

Aber was ist römischer Beton eigentlich so genau?
Also, der behauene Stein (caementum) wurde mit dem Mörtel (hier materia, sonst auch mortar) gemischt und ergab nach Erhärtung des Bindemittels ein druckfestes Konglomerat-Gestein, dessen Aussehen und Eigenschaften unserem heutigen Beton entpsrechen.
Daher kommt die Übersetzung „römischer Beton“, obwohl auch Namen wie Kalkbeton, Gußmauerwerk, Klamottenbeton oder Zementmauerwerk gebraucht wurden.
Mit Opus caementitium meint man aber auch das Herstellungsverfahren für diese druckfeste Bauteile aus Mörtel und Steinen.
Somit bezeichnet opus caementitium sowohl das Herstellungsverfahren, die „römische Betonbauweise“, wie auch das Ergebnis, „den römischen Beton“.

Quelle: http://www.forumromanum.de/member/forum ... threadid=2

Dauerhafter Kalkmörtel als Bindemittel konnte schon an 10.000 Jahre alten Bauwerksresten in der heutigen Türkei nachgewiesen werden. Gebrannter Kalk wurde von den Ägyptern beim Bau der Pyramiden verwendet. Dieser Baustoff, auch als römischer Beton oder Kalkbeton bezeichnet, bestand aus gebranntem Kalk, Wasser und Sand, dem mortar (Mörtel), gemischt mit Ziegelmehl, und zeichnete sich durch eine hohe Druckfestigkeit aus. Damit wurden unter anderem die Aquädukte und die Kuppel des Pantheons in Rom, welche einen Durchmesser von 43 Metern hat und bis heute erhalten ist, hergestellt.

Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Beton

Ein weiterer interessanter Link (zu den Aquädukten):
http://w3.restena.lu/primaire/frisange/ ... dukte.html

Ist schon irre, wie lange diese Bauwerke gehalten haben.

Gruß
Steffen

[gravi]

Prima, das ist ja sehr informativ, was Ihr da herausgefunden habt.
Ich hätte natürlich selbst mal googeln können, war aber aufgrund Zeitmangel wegen vieler liegengebliebener Arbeiten nicht möglich.
Deshalb ein dickes DANKE!

Netten Gruß
gravi

[Stephen]

Noch etwas anderes ist aber interessant:

Ich dachte bisher, dass man die Aquädukte wegen dem notwendigen Gefälle so hoch gebaut hat. Wäre angeblich nicht unbedingt nötig gewesen, aber man wollte sich so auch gegen Vergiftungen und Raub absichern. Ob das nur eine Theorie ist oder auch der Wahrheit entspricht, kann ich leider nicht belegen...

Gruß
Steffen

[gravi]

Belegen kann ich das leider auch nicht, meine aber, diese Aussage auch einmal in einer Fernsehsendung über die römischen Bauwerke gehört zu haben.
Es scheint also tatsächlich diesen Hintergrund zu haben.

Gruß
gravi

[Stephen]

Hallo,

am oben genannten Beispiel kann man das ja mit einer Überschlagsrechnung ausrechnen - hätte ich auch eher drauf kommen können: 24 cm Gefälle pro Kilometer auf insgesamt 50 km Aquäduktlänge ergeben einen Betrag von nur 12 Metern Höhenunterschied. In Wirklichkeit war das Bauwerk an der Quelle aber über 20 Meter hoch. Damit hatte es - theoretisch jedenfalls - auch am Zielort noch eine stattliche Höhe von mindestens 8 Metern. Unterstützt die Theorie, wonach die Aquädukte mit Absicht höher gebaut worden sind, als es eigentlich notwendig war.

Gruß
Steffen

[gravi]

In jedem Fall waren die römischen Wasserleitung schon eine bemerkenswerte Leistung.

Hier sind noch weitere interessante Informationen dazu:

http://www.antikefan.de/themen/wasser/wasser.html

Gruß
gravi

[Stephen]

Ein wirklich guter Link - Danke

Aber wenn die Bleirohre schon erfunden waren, wunderts mich umso mehr, dass man sich die Mühe mit den Aquädukten gemacht hat...

[Stephen]

Eine weitere Meisterleistung römischer Baukunst ist der Limes. Dank neuester geophysikalischer Messmethoden haben Forscher berechnet, dass dieser vor etwa 2000 Jahren errichtete Wall auf einem ganz bestimmten Abschnitt (Länge 50 Kilometer) lediglich eine Abweichung von 90 Zentimetern von der Ideallinie aufgewiesen hatte (Quelle: ZDF_neo, Terra X "Der Limes - Gefahr an Roms Grenze" vom 2.2.14).

Vom militärischen Standpunkt aus gesehen hat das eher geringe Bedeutung. Es ist teilweise sogar destruktiven Charakters, da örtliche Gegebenheiten nicht ausgenutzt worden sind. Forscher vermuten, dass die römischen Bauherren den Barbaren ihre technologische Überlegenheit demonstrieren wollten. Ich glaube allerdings nicht, dass die Germanen das nachgemessen haben, gestört hat sie es ja ohnehin nicht...

Trotzdem: Hut ab vor dieser fast unglaublichen Meisterleistung, die immerhin 2 Jahrtausende auf dem Buckel hat! Wie man das damals hinbekommen hat, ist nicht geklärt...

Gruß
Steffen

[Skeltek]

So viele Soldaten waren auf dem Limes gar nicht stationiert, bzw soweit ich weiss nur sporadisch verteilt.
Wäre der Wall nicht relativ gerade, hätte man gar nicht einsehen können, ob sich jemand an konkaven Stellen Stundenlang zu schaffen macht um den Wall zu sabotieren denke ich.

[Stephen]

Es stimmt - der Limes kam mit relativ geringer Besatzung aus.
Allerdings verlief der Limes in der Regel nicht schnurgerade, der von mir beschriebene 50km-Abschnitt war eine absolute Ausnahme.

Gruß
Steffen