Bert Heinrich Brücken Vom Balken zum Bogen Deutsches Museum KRuuilntuirrggeessccnhiiccnhrtee der Naturwissenschaften und der Technik Zu der Buchreihe «Kulturgeschichte der Naturwissenschaften und der Technik» Technische Objekte sind nicht eindeutig, sondern vieldeutig. Die humanen, ästhetischen, sozial- und geistesgeschichtlichen Bedeutungen zeigen sich nicht in technischer Funktionsbeschreibung. Auch die historische Abfolge technischer Objekte sagt höchstens etwas über deren technologische Ent wicklung, nichts aber über die sozio-ökonomischen Voraussetzungen, die Einbeziehung und Konsequenzen der Technik. Diese übergreifenden Bezü ge versucht die gemeinsam vom Deutschen Museum in München und dem Rowohlt Taschenbuch Verlag herausgegebene neue Buchreihe «Kulturge schichte der Naturwissenschaften und der Technik» zu beschreiben und zu illustrieren. Die Bände richten sich zunächst an Lehrer und Ausbilder, doch sind sie so gestaltet, daß jeder interessierte Laie sie verstehen kann. Es zeigt sich, daß der Weg durch die Geschichte nicht eine zusätzliche Erschwerung und Ver mehrung des Lehrstoffes bedeutet, sondern das Verständnis der modernen Naturwissenschaften und Technik erleichtert. Bert Heinrich Brücken Vom Balken zum Bogen ro BQ towöl ro ro VJX Deutsches Museum Rowohlt Die Buchreihe zur Kulturgeschichte der Naturwissenschaften und der Technik entstand im Rahmen zweier Projekte am Deutschen Museum. Projektmitarbeiter: Günther Gottmann, Bert Heinrich, Friedrich Klemm, Gernot Krankenhagen, Michael Matthes, Helmuth Poll, Jürgen Teichmann, Jochim Varchmin. Technikgeschichtlicher Berater: Friedrich Klemm Redaktion im Deutschen Museum: Bert Heinrich Bildredaktion: Ludvik Vesely Die dieser Veröffentlichung zugrunde liegenden Entwicklungsarbeiten wur den mit Mitteln der Stiftung Volkswagenwerk und des Bundesministers für Bildung und Wissenschaft gefördert. Die Interpretation der Fakten gibt die Meinung des Autors, nicht die des Deutschen Museums wieder. 11.-12. Tausend Oktober 1989 Originalausgabe Umschlagentwurf: Werner Rebhuhn (Fotos: «Baustelle der Seinebrücke bei Neuilly»- Modell im Deutschen Museum - von Zwillsberger/ «Echelsbacher Brücke über die Ammer» - von Grunow) Redaktion: Jürgen Volbeding Layout: Edith Lackmann Veröffentlicht im Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH, Reinbek bei Hamburg, März 1983 Copyright © 1983 by Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH, Reinbek bei Hamburg Satz Times (Linotron 404) Gesamtherstellung Clausen & Bosse, Leck Printed in Germany 1280-ISBN 3 499 17711 0 Inhalt 1. Vorwort Technik lernen mit übergreifenden Bezügen 7 Zeittafel 8 2. Zum anderen Ufer Die Steinbalkenbrücke des Altertums 13 3. Vom Steinblock zum falschen Gewölbe Die Kragsteinbrücke aus vorrömischer Zeit 21 4. Vom falschen zum echten Gewölbe Der Brückenbau der Römer 29 Die Römer machen es den Etruskern nach 32 Ein Imperium der Straßen 41 Was man erst heute sichtbar machen kann 44 Brücken führen Wasser 51 Der Beitrag der Römer 63 5. Von der Fähre zur «Stainern Pruckn» Die Keilsteinbrücke des Mittelalters 69 Stadtluft macht frei 70 Die mittelalterliche Residenz- und Fernhandelsstadt Regensburg 73 Straße-Brücke-Zoll: Die Pliensaubrücke in Esslingen 82 Für Pilger und Kaufleute 87 Spitzbogen und Bauaufsichtsbehörde 91 6. Vom Halbkreis zum Korbbogen Neue Bogenformen in der Renaissance 96 Von Vitruv zu Alberti 96 Wenn Wirbel die Tiefe aushöhlen 103 Neu Bogenformen 108 Der Ponte Vecchio in Florenz 112 Der Ponte Santa Trinitä in Florenz 114 Die Rialtobrücke in Venedig 119 Die Fleischbrücke in Nürnberg 123 Faustregeln als Anfang der Ingenieurwissenschaft 126 7. Jean-Rodolphe Perronet und die Brücke bei Neuilly Die Vollendung des Steinbrückenbaus in der Aufklärung 133 Perronet berichtet 137 Der Ablauf der Bauarbeiten 139 Baustelleneinrichtung und Arbeitsorganisation 154 8. Neue Probleme für die Ingenieure Brückenbau für die Eisenbahn 172 Schiene statt Straße 174 Geschwindigkeit und veränderliche Verkehrslasten 177 Zwei Riesenbrücken 183 Hoffnungen 183 Hindernisse 184 Empirie und Theorie 185 Vorbereitungen 189 Aus der Baugeschichte 189 Arbeitszeit und Lohn 195 Unfälle und Not 196 Politik 198 9. Dann kamen Stahl und Beton 199 10. Studien zum Thema Brückenbau im Deutschen Museum 211 Dauerhafte und gesicherte Übergänge 212 Steinbrücken 214 Holzbrücken 221 Hängebrücken 227 Eisen- und Stahlbrücken 229 Beton-und Stahlbetonbrücken 241 Brücke aus Aluminium 250 Bewegliche Brücken 250 Anhang Anmerkungen 253 Literatur 255 Personen- und Sachregister 261 Bildquellen 267 1. Vorwort Technik lernen mit übergreifenden Bezügen Die Geschichte des Brückenbaues beginnt in dem Augenblick, als Menschen einen dauerhaften und gesicherten Übergang schufen und zum Beispiel einen Baumstamm über den Bach legten oder große Steine in sein Bett war fen, um das andere Ufer an der von ihnen bevorzugten Stelle zu erreichen. Sie zeigt die Entwicklung der technischen Fähigkeiten des Menschen beim Bau fester Brücken über breite Flüsse und tiefe Täler. Schwierige Probleme mußten gelöst werden: - Wie lassen sich möglichst große Weiten so überbrücken, daß sie mit Wagen und Lasten befahren werden können? - Wie lassen sich Pfeiler mitten in der Strömung des Flusses gründen? - Wie kann man im voraus wissen, welche Abmessungen eine Brücke haben muß, damit sie auch der Gewalt des jährlichen Hochwassers standhält? Im Laufe der Zeit wurden verschiedene Lösungen gefunden, die zugleich auch Antworten waren auf allgemeine Fragen, die die jeweilige Zeit stellte. Unter übergreifenden Bezügen wird hierein historischer Ansatz verstanden, der technikgeschichtliche Fakten zur allgemeinen Kulturgeschichte in Bezie hung setzt. In der Darstellung von früheren, meist einfacheren Lösungen lernt auch der Nichtfachmann Grundprobleme der Brückenbautechnik, ei ner der großen Kulturtechniken der Menschheit, kennen und verstehen. «Die Entwicklungsprozesse |in der Baustatik und Bautechnik] müssen doch einmal Objekte eines spannenden Suchens, einer aufregenden Handlung gewesen sein, näm lich damals, als sie geschaffen wurden. Wenn man an ihre Wurzeln zurückginge, würde der Staub der Zeiten von ihnen abfallen und sie würden lebensvoll vor uns stehen.»1 Die Geschichte des Steinbrückenbaus, um die es hier hauptsächlich geht, spiegelt auf besonders eindrückliche Weise die enge Verwobenheit von Tech nikgeschichte und allgemeiner Geschichte; sie selbst hat Geschichte gemacht. Zeittafel Zeit Im Buch erwähnte Brücken Zeit Weitere technische Entwicklungen v. Chr. v. Chr. 2900 Ziegelbrand in Indien und Sumer 2570 Bau der Cheopspyramide begonnen 2500 Ägyptische Steinbalkenbrücke bei Gizeh 2000 Rad mit Speichen in Kleinasien 1700 Ägyptische Steinbalkenbrücke bei Dashur 1325 Kragkuppel in Mykene, das sog. Schatzhaus des Atreus, Spannweite 14,5 m 1250 Kanal Nil-Rotes Meer unter Rantses II. 689 Assyrischer Aquädukt bei Dseher- wan (Mesopotamien) 600 Erste römische Keilsteinbrücke 600 Baueines 1000m langen überden Teverone bei Salario Wasserleitungstunnelsauf Samos (Italien) durch Eupalinosvon Megara 539 Wasserleitung in Athen 500 Chinesische Steinplattenbrücke 450 Optischer Buchstabentelegraf von Kleoxenes und Demoklitos 400 Griechische Kragsteinbrücke bei 400 Torsionsgeschütze in Syrakus Eleutherna (Kreta) 4./3. Jh.Eisenguß in China 312 Erste römische Fernstraße, die Via Appia des Appius Claudius Caecus 305 Erste römische Wasserleitung, die Aqua Appia des Appius Claudius Caecus Griechische Kragsteinbrücke in 3.Jh. Fußtöpferscheibe bei den Ägyptern Selinunt (Sizilien) 270 Druckpumpe von Ktesibios 250 Flaschenzug, Schraubenrad, Was serschraube, Hebel-, Schwer punkt-, Auftriebsgesetze von Archimedes 225 Pneumat. Apparate, Automatentheaterdes Philon von Byzanz 150 Wasserfester Mörtel bei den Römern Milvische Brücke nördl. von Rom I.Jh. Glasblasen in Syrien 89 Fußbodenheizung bei den Römern 8 Zeit Im Buch erwähnte Brücken Zeit Weitere technische Entwicklungen 69 Fabricius-Brücke ;n Rum 31 -27 Vitruvius Pollio schreibt <De architectural ein Fachbuch über die Baukunst 15 Pont du Gard, römischer Aquädukt bei Nîmes (Südfrankreich) n. Chr. n. Chr. I.Jh. Glasfenster in Rom Papier in China 80 Kolosseum als größtes Amphitheater Roms, 50000 Plätze 84 Baubeginn am Limes, der 584 km lang wird 98 Römische.Keilsteinbrücke bei Alcantara (Spanien) 100 Römischer Aquädukt in Segovia 100 Frontinus schreibt <De aquis urbis (Spanien) Romae>, ein Fachbuch über römische Wasserleitungen 100 Die unter- und oberirdischen Wasserleitungen in Rom haben eine Gesamtlänge von 400 km I -2 Millionen Menschen wohnen in Rom, die meisten in mehrstöckigen Mietshäusern 118 Bau des Pantheons in Rom. Spannweite der Kuppel 43,3 m 137 Engelsbrücke in Rom 200 Römische Brücke über den Chaminas (Türkei) 216 Gewölbebau der Thermen des Kaisers Caracalla für 2000-3000 Badende Rom besitzt zu dieser Zeit etwa 800 öffentliche Bäder 7. Jh. Porzellan in China 8. /9.Jh.Steigbügel in Europa 10. Jh. Pferdegeschirr mit Kummet in Europa 1030 Baubeginn des romanischen Kaiserdoms in Speyer 1041 Druck mit beweglichen Lettern in China 1130 Baubeginn der gotischen Kathedrale in Chartres 1146 Mainbrücke in Würzburg 1146 Donaubrücke in Regensburg 1163 Baubeginn der gotischen Kathedrale Notre Dame in Paris 1172 Moldaubrücke in Prag 1176 Neubau des Straßburger Münsters - 1188 Brücke St. Benüzet in Avignon (Frankreich) 9 Zeit Im Buch erwähnte Brücken Zeit Weitere technische Entwicklungen 1202 Baubeginn des Freiburger Münsters 1209 Themsebrücke in London 1227 Baubeginn der gotischen Kathedrale in Beauvais 1247 Baubeginn des Kölner Doms n. 1253 Kompaßnut Windrose v. 1259 Pliensaubriickc in Esslingen 1260 Elbebrücke in Dresden 13. Jh. Handspinnrad in Europa 13.Jh. Tritlwebstuhl 1300 Räderuhr mit Gewichtsantrieb 1320 Pulvergeschütze in Europa 1345 Ponte Vecchio in Florenz 1377 Baubeginndes Himer Münsters 1436 Einwölbung der Kuppel des Doms in Elorenzdurch Filippo Brunelleschi beendet, Spannweite 42 m 1440 Die gotische Kirche San Francesco in Rimini wird von Leone Battista Alberti im Renaissancestil umgebaut um Buchdruck mit beweglichen Metall- 1445 Lettern durch Johann Gutenberg 14X5 Erste gedruckte Ausgabe von Albertis Werk überdie Baukunst . De re aedificatoria> (geschrieben um 1452) 1500 Schraubstock in Nürnberg 1502 Entwurf einer Brücke überdas Goldene Horn von Leonardo du Vinci 1510 laschenuhrvon Peter Henlein 1560 Gezogene Gewehrläufe 1569 PonteSanta Trinilä in Elorenz 15X0 Gewichtsstaumauer von Alicante (Spanien) 15X6 Aufrichtu ng des Obelisken auf dem Petersplatz in Rom durch Domenico Eontana 1590 Einwölbung der Peterskuppel in Rom durch Domenico Fontana und Giacomo della Porta beendet, Spannweite 42,5 m 1592 Rialtobrücke in Venedig 1602 Fleischbrücke in Nürnberg 1609 Astronomische Verwendung des Fernrohrs durch Galileo Galilei 1711 Atmosphärische Dampfmaschine von Thomas Newcomen 10