Messen am Bau früher und heute

Wenn man die historischen Bauwerke zwischen Altertum und Mittelalter bestaunt, fragt man sich unwillkürlich, wie die alten Baumeister solche Baudimensionen ohne modernen Hilfsmittel nicht nur bauen, sondern vor allem berechnen konnten, dass die Konstruktionen über Jahrhunderte hinweg erhalten werden konnten. Fakt ist, sie nutzten bei der Ausführung der oft Jahrzehnte andauernden Bauvorhaben Messwerkzeuge, die sich vom Grundprinzip nicht von den heutigen Instrumenten unterschieden. Wie präzise die antiken Baumeister arbeiten konnten, können wir im folgenden Artikel erfahren.

Die ältesten Messinstrumente, die Menschen in den antiken Hochkulturen benutzten, waren das Lineal und der Zirkel. Bis in die Neuzeit und Moderne stehen Lineal mit dem Zirkel sinnbildlich für den Intellekt. Einen Zirkel fand man sowohl auf dem Wappen der ehemaligen DDR als auch als Erkennungszeichen von Studentenverbindungen. Das Konstruieren mit Zirkel und Lineal wurde seit dem Altertum in der euklidischen Geometrie für mathematische Problemlösungen benutzt. Wahrscheinlich aufgrund der nicht einheitlichen Längenmaße besaßen die historischen Lineale keine Skalierung. Jedoch hatten sie eine fest definierte Länge^[1].

Ein Standardgrundwerkzeug beim Bauen ist sicherlich eine Wasserwaage. Bereits die alten Ägypter nutzten das Prinzip der Wasserwaage, indem sie um die Grundplatte der Pyramiden einen Graben aushoben und ihn mit Wasser füllten. Eine Wasserwaage mit verkapselter Flüssigkeit, wie wir sie heute kennen, wurde im Jahr 1661 vom französischen Forscher Melchisédech Thévenot entwickelt. Lange davor nutzten Baumeister und Maurer eine Schlauchwaage oder ein verwandtes Messinstrument Nivellierwaage. Beide Geräte bestanden aus zwei Gefäßen, die miteinander durch einen Schlauch verbunden waren. Römische Baumeister nutzten ein Gerät namens Archipendula, zu Deutsch: Setzwaage. Sie bestand aus einem gleichschenkligen Dreieck, an dessen Spitze ein Lot aufgehängt war. Setzwaagen wurden noch bis in die Neuzeit verwendet, wurden aber mehr und mehr von der Wasserwaage verdrängt. Trotzdem fand man sie teilweise noch bis zum 20. Jahrhundert im Fachhandel. Beim Bauen von Aquädukten, Brücken und Tunneln wurde ein Vermessungsinstrument namens Chorobates eingesetzt. Es ist nicht genau überliefert, wie er aussah und funktionierte. Rekonstruierungsversuche legen den Schluss nahe, dass er aus einem Querbalken mit zwei Stützen und zwei Loten an beiden Enden bestand. Der Chorobates ermöglichte sehr hohe Genauigkeiten, die es den antiken Baumeistern das Errichten von monumentalen Bauwerken erlaubte.

Weitere Messinstrumente

Trotz moderner Niveliergeräte und Kreuzlinienlaser^[2], arbeitet man auf Baustellen bis heute mit traditionellen, Jahrhunderte alten Hilfsmitteln wie Richtscheit und Richtschnur. Auch ein Zollstock gehört zur Standardausstattung einer jeden Handwerkers. In seiner heutigen Form gibt es den Zollstock mindestens seit der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts^[3]. Aber auch schon Römer benutzten Klapp- oder Faltmaßstäbe aus Bronze, Messing oder Holz.

Für die Absteckung rechter Winkel nutzten römische Pioniere und Ingenieure ein Vermessungsinstrument namens Groma. Die Groma war ein drehbares, rechtwinkliges Achsenkreuz auf einem Stativ. Das Gerät wurde zum Anlegen von Legionslagern benutzt oder um den Verlauf der Straßen in Siedlungen festzulegen.

Zur Winkelmessung nutzten bereits Griechen ein geodätisches Instrument namens Dioptra. Sie bestand aus einem senkrechten Zylinder, auf dem eine drehbare Scheibe auf einer horizontalen Schiene angebracht war. Auf der Scheibe war ähnlich einem Visier eine Leiste mit zwei Sichtschlitzen angebracht, durch die man das Ziel anpeilen und so den Winkel ablesen konnte.

Mit solchen und ähnlichen Werkzeugen schufen die Baumeister des Altertums nicht nur Pyramiden, Aquädukte und Brücken. Sie waren vermessungstechnisch in der Lage sogar Tunnel im Gegenortvortrieb durch Berge zu stemmen. Ein leuchtendes Beispiel für die Ingenieurskunst des Altertums ist der Tunnel des Eupalinos auf der griechischen Insel Samos^[4]. Er wurde als längster Tunnel seiner Zeit im 6. Jahrhundert v. Chr. für die Trinkwasserversorgung der heutigen Stadt Pythagorio im Gegenortvortrieb errichtet. Die Baumeister konnten die Lage der Grabung so berechnen, dass sich die beiden Bautrupps exakt in der Mitte trafen.

Übrigens...

Entfernungen maß man bereits im Altertum mit einem Hodometer (griech. ὁδός hodós „Weg“ und μέτρον métron „Maß“). Indizien darüber findet man in den Aufzeichnungen der Feldzüge Alexander des Großen. Die Entfernungen, die mit Hodometern damals gemessen wurden, sind so genau, dass die Abweichung der Distanzen höchstens 2,8 Prozent beträgt. Für die Aufzeichnungen der Entfernungen waren Spezialisten verantwortlich, sogenannte Bematisten. Wahrscheinlich waren sie tagaus tagein nur damit beschäftigt, ein Hodometer vor sich herzuschieben und die Zahlen zu notieren.