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www.cheops-pyramide.ch Copyright 2006 Franz Löhner und Teresa Zuberbühler
Die Steine im Innern der Pyramide
Methoden von Franz Löhner
Auf dieser Seite geht es darum, was beim Verlegen der inneren Steine
beachtet werden musste und wie ein möglicher Ablauf aussehen könnte,
wenn Löhners Seilrollen verwendet werden.
Der Grossteil der Pyramide besteht aus Kalksteinen, die in den nahen Giza-Steinbrüchen abgebaut wurden. Diese Steinblöcke wurden für das Kernmauerwerk verwendet, die äusseren Steine bestehen aus einem speziell schönen, weissem Tura-Kalkstein.
Die inneren Steine darf man sich nicht völlig gleichartig vorstellen wie bei Holzklötzchen aus einem Kinderbaukasten. Aber die Planung ist einfacher, wenn ein Grossteil der Steine gleiche Abmessungen aufweist, wobei natürlich einzelne Steine bei Bedarf in ihren Abmessungen abweichen müssen.
Grundsätzlich waren die Steine einer Steinschicht auch gleich
hoch, nach Plan liess man aber immer wieder einige Steine von
einer Lage in die darüberliegende hineinragen, zwar nur um einige
Zentimeter, aber das genügte, um eine noch bessere Stabilität
zu erreichen [2].
Allein der grosse Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht in Ägypten (50° am Tag und 8° nachts) macht eine exakte genaue Anpassung der einzelnen Steine, auch der inneren Pyramidensteine unbedingt notwendig. Durch eben genannte Temperaturunterschiede würden die Steine ansonsten sehr stark arbeiten, was eine grosse Instabilität der Pyramidenstruktur zur Folge hätte. Der oft genannte Kalkmörtel würde das nicht verhindern.
Die Steine sind nach Mass zugehauen und werden so verlegt, dass sich alle senkrechten Fugen (Stossfugen) in der nächsten Schicht nicht wiederholen sondern um mindestens einen Viertel der Steinlänge versetzt sind. Das heisst, der Baumeister hatte auch für die inneren Steine einen genauen Verlegungsplan, der diese Grundsätze exakt beinhaltete.
So müssen ganz besonders die äusseren sogenannten Verkleidungssteinen nach den Regeln der Baukunst mit den inneren Steinen verzahnt werden, denn nur so werden sie auf Dauer ihren Platz behalten können (siehe oberen Teil der Chefren-Pyramide).
Mit Franz Löhners Gleisanlagen mit Seilrollen lassen sich alle vier Seiten der Pyramide zum Transport der Steine benützen. So lohnt es sich sogar Geleise auf der nördlichen Pyramidenflanke zu bauen, obwohl diese am weitesten von den Steinbrüchen entfernt ist. Es ist einfacher, die Steine am Fuss der Pyramide auf die gewünschte Seite zu bringen, als sie auf dem immer kleiner werdenden Pyramidenstumpf zu bewegen.
Im untersten Drittel ist es deshalb sicher sinnvoll, alle vier Seiten
der Pyramide auch zu benutzen. Das geht bedeutend schneller, ist aber
auch anspruchsvoller, weil es Phasen geben kann, während denen an
zwei Schichten gleichzeitig gearbeitet wird! Die Gänge und
Kammern erschweren zusätzlich die Organisation des Baus
denn um die Baustellen in der Mitte muss herummanövriert werden.
Der Baumeister hatte deshalb auch für die inneren Steine auf jeden
Fall einen genauen Verlegungsplan!
Unsere Überlegungen:
Die untenstehenden Illustrationen zeigen einen möglichen Ablauf, natürlich ist es auch denkbar, dass dieser ganz anders ausgesehen hat.
Pyramidenbau
mit Rampen
Rechnet man mit einer Bauzeit von 20 Jahren, so wird
beim Bau der Cheops-Pyramide jede Minute 1 Steinblock mit einem Gewicht
von ca. 2.5 Tonnen verarbeitet oder ca. 500 Steine pro Tag. Selbstverständlich
ist es von Vorteil, wenn Anfangs noch mehr Steine verarbeitet werden können
und dann später, wenn die Pyramide höher ist dafür die
Arbeiter für den Bau der Tempelanlagen und des Aufwegs eingesetzt
werden können. Auf einer einzigen Rampe ist es sehr schwierig
bis unmöglich täglich 500 Bausteine hochzutransportieren!
Deshalb ist bei einigen Rampenmodellen im unteren Viertel noch eine zweite
Rampe im Betrieb. Aber auch so ist zu bezweifeln, ob die verlangte Menge
von Steinen in der berechneten Zeit hinauftransportiert werden könnte.
Wieviele Arbeiter braucht es, falls Seilrollen verwendet
werden? Dr. Heribert Illig und Franz Löhner kommen auf eine Gesamtzahl
von 6'700 Mann, mit denen die Cheops-Pyramide in 20 Jahren gebaut werden
kann (mit nur 5 Geleisanlagen insgesamt). Mit mehr Geleisanlagen und entsprechend
mehr Arbeitskräften könnte die Pyramide wahrscheinlich auch
in weniger Jahren (z.B. 10-17 Jahren) beendet werden.
Zur Zeit der Ägypter mussten Maurer und Steinverarbeiter noch viel harte Arbeit machen. Da wurde jeder einzelne Stein milimetergenau zugerichtet und so exakt geschliffen, dass sich die Steine in den Fugen fast vollflächig berührten. Man kannte keine Mörtelfuge. Es ist nämlich nicht der Mörtel, der das Mauerwerk zusammenhält, sondern die Verbundwirkung, und diese resultiert aus dem Steinverband. Dieser ist also das Schema, nach welchem die Einzelsteine in Schichten versetzt werden. Hierdurch entsteht eine Verzahnung aller Mauersteine in vertikaler und horizontaler Richtung, sowohl in der Ansichtsfläche als auch im Inneren des Mauerkörpers.
Als Grundregel gilt, dass sich alle senkrechten Fugen (Stossfugen) einer Steinschicht in der nächsten Schicht nicht wiederholen dürfen, sondern etwa um ein Viertel der Steinlänge versetzt sind. Der Zusammenhalt und die Tragfähigkeit jedes Mauerwerks erwächst aus der vollflächigen und dichten Berührung aller Steinflächen und dem sich daraus ergebenden Reibungswiderstand.
Die Mörtelfuge wurde erfunden, damit die gewichtigen Steinblöcke nicht mehr passgenau zugearbeitet werden mussten. Der Mörtel ist also kein Klebstoff, der die Steine zusammenkittet, sondern eine härtende Füllmasse. Im grösserem Stil wurde der Mörtel erst verwendet, als die Römer den Zement erfunden hatten. Der Gipsmörtel, der an der Aussenseite der Cheopspyramide verwendet wurde, hat nur optische Funktionen. Abbildung Fugen Westseite.
Bei zweischaligem Mauerwerk werden die Steine auch untereinander verzahnt
- man spricht von Läufern und Binder, von Block- oder Kreuzverband.
Als Läuferschichten bezeichnet man die in Längsrichtung der
Mauer liegende Mauersteine, als Binderschichten die quer zur Längsrichtung
liegende Mauersteine.
Die äusseren Steine der Pyramide bestimmen durch ihre Form und Abschrägung
(51.83° Neigungswinkel) die Form der Pyramide. Aber auch der nächste
Stein hinter dem äusseren Schrägstein wurde besonders genau
angepasst, denn er soll die horizontale Verzahnung mit den inneren Steinen
bewerkstelligten und den absolut sicheren Sitz der äusseren Steine
garantieren. Diese dahinter liegenden Steine, sogenannte "backing
stones" (Hinterstein oder Stützstein), dienen auch als Auflageblöcke
für die nächste Steinlage. Aussensteine und Hintersteine zusammen
können bis zu 5 Meter tief in den Pyramidenkörper hineinragen,
sie sind also integraler Bestandteil der Pyramide und nicht etwa zwiebelschalenartig
auf ihr draufgesetzt.
Gerade die Randschichten müssen streng im Verband und ohne irgendwelche Hohlräume gebaut werden. Deshalb müssen die Verkleidungsblöcke (äusseren Tura-Steine) zuerst verlegt werden und das Mauerwerk von hinten, also vom Innern der Bauterassen her an sie herangeschoben werden (A). Dies geht am besten von einer festen Arbeitsfläche her.
Nun wird die Schicht bis fast zur gegenüberliegenden Kante hin aufgebaut (B). Die Kante wird nun ganz genau verlegt und die wenigen letzten Steine von oben in die Lücke hineingeschoben (C). Dies ist, obwohl es schwierig ist und die Steine passgenau geliefert werden müssen, einer Verlegung von aussen (D) her vorzuziehen. Sonst müssten Steine in die Lücken von aussen her hineingeschoben werden. Der Hauptgrund ist, dass eine genaue Verlegung der Kante gewährleistet werden muss, da diese Steine die äussere Form der Pyramide vorgeben.
Praktisch darf diese Vorgangsweise nur geringfügig verlassen werden [6]. Man kann also nicht in der Mitte der quadratischen Baufläche anfangen und die Steine von allen Seiten her anschliessen (E), so lassen sich die Kanten nicht kontrollieren. Auch eine Verlegung der Steine von zwei Seiten gegen innen (F) sollte keinesfalls in Betracht gezogen werden, da sonst die Steine immer von oben her in die Lücken hinuntergelassen werden müssten.

Illustration [5]: Unterste Schichten der Cheops-Pyramide: 1 = Basaltpflaster / 2 = Sockel / 3 = abgeschrägte Tura-Steine (1. Schicht ca. 150cm hoch) / 4 = dahinterliegende Kalksteine aus dem Giza-Steinbruch, sogenannte "backing stones" (Stützsteine) / 5 = zweite Steinschicht, nur noch Kalksteine vorhanden / gestrichelte Linie = Standspuren der darüberliegenden Steine
Es war überaus wichtig, dass die Arbeit auf dem Pyramidenplateau
reibungslos und wohl koordiniert ablief. Die Steine, mussten in einer
genau geplanten Reihenfolge angeliefert werden, der Weg bis zu ihrer Position
musste frei von Hindernissen sein. Keine Zeit durfte verschwendet werden,
schliesslich kam jede Minute ein Stein oben an.
Die Schleppmannschaften ziehen nun den Schlitten samt Stein auf dem Geleise auf dem Pyramidenplateau bis zum Ort, der für diesen Stein vorgesehen ist. Erst jetzt wird der Stein vom Schlitten hinuntergeholt und exakt an seinen Platz gehebelt.
Die Geleise auf dem Plateau lassen sich zu diesem Zweck
verschieben, so dass leicht die ganze Oberfläche erreichbar ist.
Obwohl das Plateau relativ flach ist, ist es auch hier nicht sinnvoll,
die Steine auf dem Boden zu ziehen, zur Reduktion der Reibung werden sie
auf Geleisen gezogen. Auf ebenem Boden (mit Geleisen) braucht es für
einen 2.5-Tonnen-Block nur 12 Schlepper.
Der Schlitten wird nun zurück zur Kante gebracht und
an einem Seil hängend zum Fuss der Pyramide hinuntergelassen. Er
wird zurück zum Steinbruch gebracht, wo der nächste Stein darauf
festgezurrt wird und die nächste Fahrt beginnt.
Zu bemerken wäre noch, dass besonders lange Steine (Binder), die tief in die inneren Steinschichten hineinreichen, auch anstatt der Länge nach auch der Quere nach mit dem Schlitten hinaufgezogen werden können. Ebenso Steine, die auf dem Pyramidenplateau noch zu Positionen rechts und links der Seilrollenstation gezogen werden mussten, konnten gegebenenfalls der Quere nach hochgezogen werden. Sie mussten dann auf dem Pyramidenplateau nicht mit Hebeln um 90° gekehrt werden, was ein grosser Zeitgewinn brachte.
Der Stein, der für den Bau der drei Giza-Pyramiden verwendet wurde ist ein graugelber, grobfossiler Nummelitenkalkstein (Art von Globiberginen-Kalkstein) und gehört zum so genannten Mokattam. Die Giza-Steinbrüche liegen nur wenige hundert Meter in südlicher Richtung vom Bauplatz der Cheops-Pyramide entfernt. Zusätzlich wurden jeweils auch die Steine aus dem Plateau um die Pyramiden selbst als Steinliefergebiet verwendet [1].
Die äusseren Steine der Cheops-Pyramide bestehen aus Tura-Steinen.
Dieser ist ein besonders schöner weisser Kalkstein und stammt aus
Steinbrüchen südöstlich des Giza-Plateaus auf der andern
Seite des Nils. Tura-Kalkstein ist sehr weich und man kann ihn leicht
bearbeiten, er härtet jedoch nach einer gewissen Zeit an der Luft
nach. Dieser Stein wurde von den alten Ägyptern hoch geschätzt
und neben der Aussenhaut der Pyramide auch für Statuen verwendet.
Auch die Araber schätzten den Stein und verwendeten ihn für
den Bau von Moscheen, wobei sie auch die äusseren Steine der Grossen
Pyramiden wegtransportierten.
Die Lehrmeinung sagt, dass die Steine auf der Pyramide zugerichtet wurden.
Dies ist absurd, denn es gibt keine guten Gründe, weshalb man das
erst dort machen sollte. Im Gegenteil, es ist sehr wichtig, dass die Steine
bereits in den Steinbrüchen und nicht auf der Pyramide nach
Mass zugehauen wurden. Um die gewünschte Genauigkeit
vor allem der äusseren Steine mit dem wichtigen gleichbleibenden
Neigungswinkel zu erreichen braucht es genug Arbeitsraum, um den Stein
von allen Seiten her bearbeiten zu können. Dazu ist auf dem immer
enger werden Pyramidenplateau schlichtwegs nicht genug Platz. Auf dem
Pyramidenplateau sollten die Steine nur noch verlegt werden und noch die
äusseren Steine poliert werden. Das ist auf der immer kleiner werdenden
Oberfläche schon schwierig genug!
Deshalb müssen diese Steine nach Mass bestellt, zugehauen und nach
genauem Plan geliefert werden. Auch die Verfugung muss geplant werden.
Die behauenden Steinmetze müssen rechtzeitig vor der Verlegung wissen,
wohin jeder Stein zu liegen kommt, müssen die ihn umgebenden Steine
kennen. Wurde unachtsam ein Block daraufgelegt, konnte es zu Spannungen
im Bauwerk, zu Materialbruch führen, wie sich denn auch die Pyramide
insgesamt um etliche Zentimeter gesetzt zu haben scheint. Deshalb wurden
die Blöcke im Bauhof nach einem genauen Lageplan zugerichtet, gekennzeichnet
(Graffiti Abbildung),
gelagert, in der richtigen Reihenfolge auf den Bau transportiert und an
der vorgesehenen Stelle eingesetzt.
Die Höhe der Steinschichten bei der Cheops-Pyramide
zeigen uns, dass für eine Schicht jeweils Steine mit gleicher Höhe
verwendet wurden. Untersuchungen der Ecken haben ergeben, dass sich die
Dicken der Schichten bei der Nordost- und der Südwest-Ecke der Pyramide
zum grössten Teil nur um wenige Zentimeter unterscheiden. Die grössten
Unterschiede zeigen sich in den ersten 15 Schichten, wo um den Felsenkern
herumgebaut wurde und dann nochmals auf Höhe der Decke der Königskammer
(Schicht 58-59). Der maximale Unterschied ist bei der 12ten Schicht, und
beträgt 10.9 cm [7]. Diese Unterschiede
werden jedoch bis auf eine Genauigkeit von etwa 1cm in den nachfolgenden
Schichten ausgeglichen.
Die Ausrichtung der Steine innerhalb einer Steinschicht lässt sich unter anderem bei den untersten Schichten der Cheops-Pyramide feststellen (siehe Abbildung oben), die Steine sind von allen vier Seiten her jeweils von der Kante her als Binder gelegt [5], also Steine, die in den Pyramidenkörper hineinragen. Das heisst aber nicht, dass jede Steinschicht genau so ausgerichtet ist. Schliesslich wurde hier an den Felsenkern herangebaut. Fotographien der heute sichtbaren obersten Steinschicht der Cheops-Pyramide (Abbildung) zeigt ebenfalls einige Steinreihen, die von einer Seite her als Binder mit gleicher Höhe und Breite aber verschiedener Länge verlegt sind.
An den erwähnten Stellen kann man aber ebenfalls beobachten, dass die alten Ägypter noch kompliziertere Mauerverbände wählten, etwa schräge Fugen und trapezförmige Zuschnitte. Diejenigen Teile, die besonders stabil sein mussten, zum Beispiel die Spitze der Pyramide mit dem Pyramidion wurden sorgfältigst geplant und die Steine untereinander verzahnt. Dazu wurde unter anderem auch ein Zapfen gehauen, der in eine Vertiefung in der darunterliegenden Stein passte. Noch gut sichtbar ist dies bei der Chefren-Pyramide, wo an der Spitze nur wenige Schichten fehlen (Abbildung).
[1] J. Röder Zur Steinbruchgeschichte
des Rosengranits von Aswan
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