Pyramide (Bauwerk)
Die Pyramide ist eine Bauform, meist mit quadratischer Grundfläche, die aus unterschiedlichen alten Kulturen bekannt ist, wie Ägypten, Lateinamerika, China und den Kanaren (siehe Pyramiden von Güímar). Pyramiden wurden vorwiegend für Gebäude mit religiösem (Totenkult) und/oder zeremoniellem Charakter verwandt.
Ägypten
Die Grabstätten vieler ägyptischer Regenten (Pharaonen) des alten Reiches (ca. 2680 bis 2180 v. Chr.) und Teile ihres Hofstaates sind Pyramiden. Diese Pharaonen werden deshalb auch als Pyramidenbauer bezeichnet.
Die Entwicklung der ägyptischen Pyramiden begann mit so genannten Mastabas, zunächst einstufigen, also flachen Bauten aus Lehmziegeln. Auf diese wurden dann später weitere Stufen aus Lehmziegeln aufgesetzt, so dass Stufenpyramiden entstanden. Die Bauweise der Pyramiden war sehr unterschiedlich. Erst in der letzten Generation von Pyramiden entstand die bekannteste Bauform, bei der die gesamte Pyramide aus Steinquadern und einer Steinverkleidung bestand. Die Komplexität des Pyramidenbaus, ihre künstlerische Ausgestaltung und ihre Steilheit nehmen zu und die Grabkammern werden unzugänglicher und komplexer.
Es gibt unterschiedliche Theorien, wie die Ägypter den Böschungswinkel ihrer Pyramiden auswählten. Eine geht davon aus, dass für die Senkrechte des Steigungsdreiecks der Pyramide immer die ägyptische Elle zu 28 Fingern gewählt wurde, während die Länge der Waagrechten eine variable Anzahl von Fingern aufweist. Alte Pyramiden hatten dabei ein flacheres Höhen-zu-Breiten-Verhältnis, z.B. die Djoser-Pyramide 28:25. Das später häufig benutzte so genannte Cheops-Maß betrug bereits 28:22. Zahlreiche noch jüngere Pyramiden wurden bis zur vermutlich bautechnisch bedingten Steilheitsgrenze von 28:20 realisiert. Die Winkel der Seitenwände wurden so genau gemessen, dass sie an der Spitze aufeinander trafen. Heutzutage würde man mit hochmodernen Lasern nicht genauer messen.
Insgesamt gibt es in Ägypten ungefähr 80 bekannte Pyramiden. Die größte ist die Cheops-Pyramide bei Gizeh. Sie hat eine Grundfläche von 230 × 230 Metern und war damals 146 m hoch. Heute ist sie nur noch 137 m hoch. In unmittelbarer Nähe befinden sich noch die Chephren- und die Mykerinos-Pyramide, die beide etwas kleiner sind. Die Mykerinos-Pyramide grenzt sich dabei mit ihren 65,5 m deutlich von den anderen ab. Alle wurden sie während der 4. Dynastie (2630 – 2525 v. Chr.) gebaut.
Die Form der Pyramide als Bestattungsstätte wurde später (ab ca. 800 v. Chr.) auch in Nubien übernommen. Hier sind insbesondere die Königsgräber von Meroë hervorzuheben.
Alle Texte zur Bauweise der Pyramiden beruhen auf Überlieferungen, Studien, Versuchen und Schätzungen, die alle auf eine verschiedene Art und Weise die angeblichen Bautechniken der Ägypter darlegen.
Bedeutung der Pyramide
Die Pyramiden dienten im alten Reich in Ägypten hauptsächlich als spirituelle Einweihungsstätten. Daneben waren sie die Begräbnisstätte der Pharaonen. Um an so ein Grab Grabräume zu gelangen musste man in den Pyramiden durch einen langen Tunnel gehen. Zum Schutz vor Grabräubern lag der Eingang zu diesem Tunnel versteckt und war sorgfältig versperrt. Die Pyramiden wurden in der Nähe des Nils erbaut, damit die Steinblöcke auf dem Wasserweg dorthin transportiert werden konnten. Das letzte Stück zog man sie auf Schlitten, wie auch die Leiche der Pharaonen mit Schiffen gebracht wurde.
Die Ruhestätten wurden mit kostbaren Gütern gefüllt. Im Tal der Könige sind die beeindruckendsten Grabstätten der Welt. 62 Gräber sind dort in Stein geschlagen. Pharaonen wie Tutanchamun und Ramses wurden dort begraben. Grabräuber raubten aber in den folgenden Jahrhunderten die Stätten aus und plünderten Schätze von unglaublichem Wert.
Das Grabmal des Königs Mentuhotep II. war ein Tempel, der über eine erhöhte Rampe mit einer im felsigen Berg gelegenen Tempelplattform verbunden war. Die Wände in den Pyramiden und Tempeln zierten Reliefs, die Bilder von Königen und Göttern darstellten. Typisch für das mittlere Reich war es, kleine kubische Gebäude zu errichten, wo sich streng positionierte Säulen in Schwellenbauweise befanden. Die Pfeiler waren ebenfalls mit Reliefs geschmückt, die Könige und Götter darstellten.
Vorgehensweise und Baumaterialien
An den Wänden der Grabkammer des Baumeisters Senedjemit ist uns die Tatsache überliefert, dass er die Pläne für die Pyramiden und Palastanlage des Königs Djedkare-Isesi (5. Dynastie) entworfen und auch ausgeführt hat. Ein paar Generationen später erzählt uns die Grabschrift des Expeditionsleiters Uni, dass jener aus Steinbrüchen Ostägyptens Baumaterial für Pyramiden und Tempel des Königs Merenre I. (6. Dynastie) nach Saqqara transportierte, jedoch ohne jegliche Erklärung, wie dies geschah.
Die Werkzeuge zum Pyramidenbau bestanden aus Kupfer, Stein und Holz und waren nicht sehr kompliziert. Die Kupfergeräte sowie Meißel, Sägen und Äxte mussten ständig nachgehärtet werden, was sehr teuer und zeitaufwendig war.
Um ganze Felsbrocken von weichem Gestein aus Felswänden herauszubrechen, verwendete man Hämmer aus Hartgestein, z.B. Dolerit. Die Außenseiten der Pyramiden waren ursprünglich mit weißem Kalkstein (iner hedj) verkleidet, der aus dem Felsmassiv Mokatan nahe bei Kairo oder auch Tura abgebaut wurde und in vielen Arten zu finden ist. Für den Kernbau der Pyramiden wurde jedoch grober, lokaler Kalkstein verwendet, der von minderer Qualität war.
Aus hartem Tiefengestein z.B. Rosengranit, der vor allem an der Südgrenze bei Assuan abgebaut wurde, wurden Sarkophagkammern, Verkleidungsblöcke, Scheintüren, Blockierungsblöcke, Verstärkungen des Korridors, das Gangsystem der Innenräume, Pfeiler, Säulen und Türkonstruktionen des Tempels gefertigt.
Für Tempelböden, Sarkophage, Kanopenkästen und Altäre wurde ägyptisches Alabaster (genauer: Kalcit) verwendet, welcher im Wadi Geraui in der Nähe von Kairo und vor allem in Hanus (Mittelägypten) gewonnen wurde und eine besonders gute Qualität aufweist.
Für Tempelböden der Cheops-Pyramide wurde das sehr harte und schwarze vulkanische Gestein, Basalt verwendet.
Das Land Ägypten weist zwar zahlreiche Steinvorkommen auf, doch um so kärglicher sieht es hier mit den Holzressourcen aus, denn das typische Dattelpalmen-, Akazien-, Dumpelpalmen-, und Tamariskenholz ist für so große Baumaßnahmen wie die der Pyramiden nicht geeignet. Funde aus Gräbern der 1. Dynastie belegen, dass Nadelhölzer aus dem syrisch-palästinensischen Raum importiert wurden, hauptsächlich zur Herstellung von Schlitten, Rollen, Hebeln und Hämmern. Zwar war den frühen Ägyptern auch schon das Rad bekannt, doch wurde es beim Bau nicht eingesetzt.
Für den Bau selber wurden die riesigen Steinblöcke auf hölzerne Rollen geschafft und mit Hilfe von Seilen aus Palmfasern, Gräsern, Papyrus und Flachs auf die Riesenbaurampen von Muskelkraft gezogen. Um die Steine bequem an die Pyramiden zu liefern, wurden Kanäle zum Nil angelegt.
Die Baupläne wurden in Stein oder Papyrus gemalt und waren auf die leichtesten Grundlagen der Mathematik aufgebaut. Den Ägyptern gelang es auch, das Volumen aller erdenklichen dreidimensionalen Körper auszurechnen und sie nach Gewicht und Größe zu bestimmen. Der griechische Geschichtsschreiber Herodot berichtet, dass 100.000 Leute am Bau der Cheops-Pyramide beteiligt gewesen sein sollen, die alle 3 Monate abgelöst wurden. Nach heutigen Ermittlungen konnten jedoch nur 20.000 daran beteiligt gewesen sein, da sie sich sonst alle behindert hätten. Logisch gesehen konnten auch immer nur 1/4 gleichzeitig arbeiten.
Früher lebte man auch in der Annahme, dass ausschließlich Sklaven am Bau beteiligt gewesen sein sollen, was allerdings nicht ganz stimmen kann, denn das Volk hätte sich um eine so ehrenvolle Aufgabe wie den Pyramidenbau förmlich gerissen.
Die Bautrupps bestanden aus ca. 200 Leuten, von denen 5 Phylen waren, und alle von einem Leiter beaufsichtigt wurden.
Bauweise der ägyptischen Pyramiden
Im Genauen sind uns keine exakten Daten und Baumethoden überliefert. So gibt es unterschiedliche Theorien über den Bau der Pyramiden. Bisher konnte jedoch keine davon vollständig bewiesen werden. Die Bauweise der Pyramiden war sehr unterschiedlich. Die Stufenpyramide ist die älteste Form solcher Monumentalbauwerke (siehe auch Grabmal des Pharao Djoser). Der Architekt Imhotep schuf einen Bau, der sich von allen bisherigen Grabmälern durch seine Größe und Form abhob, um die Einzigartigkeit des Pharao zu demonstrieren. Auf der Form einer Mastaba aufbauend, wurden die Stufen kleiner, so dass eine einheitliche Pyramidenform entstand. Damit war der Gedanke der Pyramide geboren. Diese Bauweise wurde Jahrhunderte lang beibehalten und zu Spitze hin verjüngten sie sich in den Himmel weisend.
Eine Pyramide steht auf einer genau ausnivellierten Fläche, deren horizontale Abweichung nicht größer als ein paar Zentimeter ist. Dazu wurde das Land zuerst planiert, hierauf wurden Gräben ausgehoben, die nach ihrer Fertigstellung mit Wasser ausgefüllt wurden. Das Wasser ermöglichte die Ausnivellierung der Basisfläche. Um das Bauwerk gegen Verschiebungen zu sichern, wurden die Ecksteine vertieft und die Fundamentsteine um zwei bis drei Grad nach innen geneigt. Die Eckpunkte der Pyramiden wurden sehr genau nach den vier Himmelsrichtungen ausgerichtet, wozu sich die alten Ägypter der Sternbeobachtung bedienten. Wahrscheinlich wurde der Auf- und Untergang eines bestimmten Gestirns auf einer die Pyramide kreisförmig umgebenden Mauer beobachtet. Der Hauptgang zur Grabkammer führte im gleichen Winkel wie der zu nivellierende Stern in die Pyramide.
An dem Bau einer Pyramide waren bis zu mehreren tausend Arbeitern beschäftigt. So halfen beim Bau der Cheops-Pyramide vor Gizeh laut Überlieferung 70.000-100.000 Arbeiter, was allerdings nach heutigen Nachforschungen logistisch unmöglich erscheint. Es ist dagegen ziemlich sicher, dass in den Steinbrüchen und an der Pyramide "nur" rund 8.000 Arbeiter beschäftigt waren.
Eine Abschätzung der allein für den Transport der Steine notwendigen Arbeiterzahl läßt sich leicht treffen: Grundlage ist eine physikalische Gleichung:
Denkt man sich die Pyramidenmasse nun in ihrem Schwerpunkt konzentriert, so ergibt sich ein vertikaler Transportweg von 50 m von den Steinbrüchen bis zur Pyramidenbasis und 50 m von dort bis zum Pyramidenschwerpunkt. Die Masse der Pyramide wird mit 7 Millionen Tonnen, entsprechend N angesetzt, für die länge der Rampe werden 1000 m angenommen. Der Reibebeiwert des Rampentransports wird mit 0,1 angesetzt. Es ergibt sich für den vertikalen Transport eine Arbeit von:
Für den horizontalen Transport ergibt sich eine Arbeit von:
Insgesamt ergibt dies eine Arbeit von:
Bei Annahme einer Bauzeit von 20 Jahren, in denen jeweils zehn Monate mit einer durchschnittlichen Anzahl von 28 Arbeitstagen und einer Arbeitszeit von 8,5 Stunden gearbeitet wurde, ergibt sich eine Arbeitsdauer von:
Somit läßt sich die Transportdauerleistung bestimmen:
Man kann davon ausgehen, dass ein damaliger Arbeiter eine Dauerleistung von 50 W erbrachte. demzufolge ergibt sich für die produktiven Arbeiter, d.h. ohne Aufseher und Hilfskräfte die folgende Anzahl von Arbeitskräften:
Geht man weiterhin davon aus, dass in den Steinbrüchen zum Lösen und Bearbeiten der Quader sowie für Aufsichtspersonal und Hilfskräfte noch viermal so viele Arbeitskräfte am Bau der Pyramiden beteiligt waren, so kommt man auf
Die Arbeiter waren größtenteils freie Bürger, die nicht, wie man sonst glaubt, zwangsverpflichtet wurden, sondern aus freien Stücken am Bau beteiligt waren, denn für sie war es eine Ehre am Bau des Grabes ihres Pharaos beteiligt zu sein. Die Steine für den Pyramidenkomplex von Gizeh wurden aus dem nahe gelegenen Makkatam-Gebirge geholt. Allein für die Cheops-Pyramide wurden 2,3 Millionen Steine mit je 2,5 Tonnen Gewicht verbaut. Für den Pyramidenbau wurden verschiedenste Steinsorten verwendet, z.B. Kalkstein, Granit und Sandstein. Wie die Steine an der wachsenden Pyramide emporgezogen wurden ist noch nicht ganz geklärt, es wird u.a.vermutet, dass die großen Steinblöcke auf einer sich spiralförmig um die Pyramide ziehenden Rampe hinaufgezogen wurden. Andere Rampenkonstruktionen sind denkbar, wobei am wahrscheinlichsten eine Kombination aus innen- und außenliegenden Rampen ist. Grund für die Rampenkonstruktion ist vor allem der Transport der bis zu 50 Tonnen schweren Streinplatten der Grabkammer. Eine Rampe muß daher in eine Höhe eines Drittels der Gesamthöhe geführt werden, um die Grabkammer zu erreichen. In dieser Höhe sind rund 80% des Steinmaterials verbaut. Es ist davon auszugehen, dass mit den fehlenden 20% Steinmaterial die Rampe gesetzt wurde. Diese wurde mit steigender Bauhöhe sukzessiv zurückgebaut, um das Rampenmaterial als Baustoff für den oberen Teil der Pyramide nutzen zu können. Rampen aus Sandschüttungen sind daher nicht wahrscheinlich.
Die Pyramiden des Mittleren und Neuen Reichs wurden nach ihrer Fertigstellung außen mit Kalkstein verkleidet, diese Verkleidung ist jedoch heutzutage bis auf ein oberes Stück der Chephren-Pyramide zerstört.
Zitate
- Der Mensch fürchtet sich vor der Zeit. Die Zeit fürchtet sich vor den Pyramiden - Ägyptisches Sprichwort
Weblinks
- Informationen zu Pyramiden und Pyramidenbau auf Pyramidenbau.info
- Herleitung des Böschungswinkels ägyptischer Pyramiden (Frank Dörnenburg)