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In der glorreichen Geschichte der altägyptischen Zivilisation seit der dritten Dynastie spiegelt die weit verbreitete Verwendung von Stein nicht nur die Überlegenheit der königlichen Macht wider, sondern zeigt auch das Streben der alten Ägypter nach ewiger Architektur. Der Ursprung und die Entwicklung der Steinmetztechniken liegen jedoch bis heute im Dunkeln.

1. Die Entwicklung der Steinmetzfähigkeiten

Die Steinmetzfähigkeiten im alten Ägypten erlebten einen Übergang von kleinen Steinmetztechniken zu megalithischen Techniken, besonders gekennzeichnet durch den Komplex Djoser-Pyramide. Die 2650 v. Chr. erbaute Djoser-Pyramide ist das Grab des Pharao Djoser aus der dritten Dynastie des alten Ägypten und wurde vom renommierten Architekten Imhotep entworfen. Diese Pyramide ist nicht nur eine große Errungenschaft in der Geschichte der altägyptischen Architektur, sondern auch das weltweit erste riesige Gebäude, das vollständig aus Stein gebaut wurde.

Die Designinspiration für die Djoser-Pyramide stammt vom frühen "Mastaba"-Grab, ein rechteckiges Bauwerk aus Lehmziegeln mit flacher Oberseite. Im Laufe der Zeit hofften die Pharaonen, ihre Autorität und Ewigkeit durch prächtigere Architektur widerzuspiegeln, also stapelte Imhotep die Mastaba nach und nach zu einer sechsstöckigen Stufenpyramide. Dieses Design ist nicht nur optisch beeindruckend, sondern symbolisiert auch die „Leiter“ des Pharaos zum Himmel.

Die Gesamthöhe der Djoser-Pyramide beträgt etwa 60 Meter, bei einer Grundlänge von etwa 143 Metern. Der gesamte Komplex erstreckt sich über eine Fläche von 37 Hektar und ist von rechteckigen Mauern umgeben. Im Inneren gibt es mehrere Tempel und Innenhöfe. Das Äußere der Pyramide besteht aus Kalkstein, während das Innere mit komplexen Grabkammern und Gängen zum Schutz des Körpers und der Grabbeigaben des Pharaos ausgestattet ist.

Beim Bau der Djoser-Pyramide verwendete der Architekt Imhotep eine große Menge Kalksteinblöcke, und die Schneid- und Transporttechniken für diese Blöcke waren zu dieser Zeit recht fortschrittlich. Archäologen schätzen, dass für den Bau dieser Pyramide etwa 2,3 Millionen Steinstücke verwendet wurden, wobei jedes Stück durchschnittlich etwa 2,5 Tonnen wog. Dieser präzise Schnitt und die enge Naht sorgen dafür, dass die Struktur der Pyramide über Tausende von Jahren stabil bleibt.

Darüber hinaus entwickelten die alten Ägypter auch Hebe- und Transportmaschinen, die zum Tragen schwerer Gegenstände einfache Hebelprinzipien und Flaschenzugsysteme nutzten. Dieser technologische Fortschritt legte den Grundstein für die spätere Megalitharchitektur.

Die Djoser-Pyramide erreichte nicht nur ihren Höhepunkt in der Technologie, sondern zeigte auch das außergewöhnliche Vertrauen der alten Ägypter in die Kunst. Das äußere Design der Pyramide spiegelt das Verständnis und die Anwendung geometrischer Formen der alten Ägypter wider und vermittelt insgesamt eine stabile und feierliche Atmosphäre. Jede Schicht der Pyramide wurde sorgfältig entworfen, wobei der äußere Kalkstein zu einer glatten Oberfläche poliert wurde, die blendendes Licht reflektiert und die Heiligkeit und Ewigkeit des Pharaos symbolisiert.

2. Baustoffe und Technologie

In der altägyptischen Architektur werden verschiedene Steinarten verwendet, darunter Kalkstein, Granit und Sandstein, jede mit ihrem spezifischen Zweck und ihrer Herkunft.

Kalkstein ist der am häufigsten verwendete Stein in der altägyptischen Architektur und wurde hauptsächlich für die äußere Schicht von Pyramiden und die Wände anderer Gebäude verwendet. Seine Textur ist relativ weich, leicht zu schnitzen und zu verarbeiten und eignet sich für dekorative Details und Fundamente großer Gebäude. Die äußere Schicht der Pyramide von Gizehbesteht aus hochwertigem weißem Kalkstein aus dem Tula-Steinbruch, der nicht nur schön ist, sondern auch eine gute Haltbarkeit aufweist.

Granit ist ein hartes Steinmaterial, das hauptsächlich für den Bau wichtiger Bauwerke wie Gräber, Gänge und Steinsärge verwendet wird. Aufgrund seiner hohen Härte verwendeten die alten Ägypter bei der Bearbeitung von Granit typischerweise Werkzeuge aus Kupfer oder Bronze. Die Granitsteinbrüche in der Region Assuan waren für die alten Ägypter die Hauptquelle dieser Art von Stein. Die Abbau- und Verarbeitungstechniken für Granit waren relativ komplex und erforderten in der Regel den Einsatz von Flammbearbeitungs- und Wasserkühlungsmethoden, um das Gestein anfälliger für Risse zu machen.

Sandstein hat eine geringe Härte und lässt sich relativ leicht abbauen und verarbeiten, weshalb er häufig im Bauwesen verwendet wird. Aufgrund seiner Weichheit wird Sandstein häufig für Schnitzereien und dekorative Elemente verwendet und eignet sich daher für Wände in Tempeln und anderen religiösen Gebäuden.

Die Steinbruchtechnik im alten Ägypten variierte je nach den Bedingungen des Steinbruchs und der Härte des Gesteins. Steinarbeiter wählen in der Regel unterschiedliche Abbaumethoden basierend auf den Eigenschaften des Steins.

Kalkstein und Sandstein wurden von den alten Ägyptern üblicherweise im Tagebau abgebaut. Im Steinbruch meißeln Arbeiter zunächst Trennfugen heraus und hebeln dann mit Hebeln die Steine ​​heraus. Diese Methode ist beim Abbau von Kalkstein und Sandstein sehr effektiv.

Für hartes Gestein wie Granit haben die alten Ägypter möglicherweise die Methode der unterirdischen Ausgrabung gewählt. Durch das Graben von Tunneln konnten sie tiefere Gesteinsschichten erreichen und Techniken wie Flammbearbeitung und Wasserkühlung anwenden, um das Gestein brüchiger und leichter abbaubar zu machen.

Die alten Ägypter verwendeten verschiedene Werkzeuge zum Abbau und zur Verarbeitung von Steinen, darunter Kupfermeißel, Steinhämmer und Holzkeile. Mit der Entwicklung der Technologie wurden nach und nach Bronze- und Eisenwerkzeuge eingeführt, wodurch die Effizienz der Steinbearbeitung weiter verbessert wurde.

Die alten Ägypter nutzten den bequemen Transportweg Nil, um Steine ​​von Steinbrüchen zu Baustellen zu transportieren. Beim Transport schleppen sie mit einfachen Hilfsmitteln wie Holzschlitten und Rutschen tonnenschwere Steine ​​an ihren Bestimmungsort. Archäologen haben herausgefunden, dass die alten Ägypter beim Transport von Steinen möglicherweise auch mit Wasser getränkten feinen Sand auf die Straße gelegt haben, um die Reibung zu verringern und das Bewegen der Steine ​​zu erleichtern.

Bei der Bearbeitung von Stein verwendeten alte ägyptische Handwerker je nach Beschaffenheit und Zweck des Steins unterschiedliche Schneid- und Schnitztechniken. Bei harten Steinen wie Granit verwenden Handwerker schwere Hämmer und Meißel für detaillierte Schnitzarbeiten, um sicherzustellen, dass Form und Größe des Steins den Bauanforderungen entsprechen.

3. Gebäudetechnik und -praxis

Obwohl die Steinmetztechniken der Dritten Dynastie optisch eine exquisite Handwerkskunst zeigten, gab es erhebliche Mängel hinsichtlich der strukturellen Festigkeit und Haltbarkeit. Beispielsweise wurden beim Bau der Djoser-Pyramide die Steine ​​aus ästhetischen Gründen poliert, sodass sie mit nur wenigen Zentimetern Spalt präzise miteinander verbunden werden konnten. Diese präzise Verbindung war jedoch mit Kosten verbunden dass die strukturelle Robustheit geopfert wird. Mit der Zeit vergrößern sich die Lücken zwischen den Steinen rapide und gefährden die Stabilität des Gebäudes.

Die alten Ägypter demonstrierten ihre technologische Innovation beim Transport und Umgang mit Steinen. Sie nutzten den Nil, um die Steine ​​vom Steinbruch zur Baustelle zu transportieren. Beim Transport nutzten die alten Ägypter einfache Hilfsmittel wie Holzschlitten und Rutschen, um tonnenschwere Steine ​​an ihren Bestimmungsort zu schleppen. Archäologen haben herausgefunden, dass die alten Ägypter beim Transport von Steinen möglicherweise auch mit Wasser getränkten feinen Sand auf die Straße gelegt haben, um die Reibung zu verringern und das Bewegen der Steine ​​zu erleichtern.

In der Architekturpraxis spiegelten sich die dynamischen Probleme der alten Ägypter hauptsächlich in den technischen Einschränkungen beim Heben und Bewegen schwerer Gegenstände wider. Zum Beispiel erforderte der Bau von Pyramiden das Heben riesiger Steine ​​auf eine beträchtliche Höhe, während die Technologie und die Werkzeuge zu dieser Zeit relativ primitiv waren. Wissenschaftler haben verschiedene Hypothesen vorgeschlagen, darunter die Verwendung von Hilfsrampen, das Anheben von Hebeln, Riemenscheibenprinzipien usw., aber es besteht immer noch kein einheitlicher Konsens. Diese Methoden erfordern präzise mechanische Berechnungen und ein tiefgreifendes Verständnis der mechanischen Eigenschaften von Materialien, was für die alten Ägypter zweifellos eine große Herausforderung darstellte.

Die Herausforderungen, mit denen die alten Ägypter in der Architekturtechnologie konfrontiert waren, ergaben sich hauptsächlich aus der Verarbeitung von Stein und der Stabilität von Gebäudestrukturen. Sie müssen den Stein ohne moderne mechanische Ausrüstung schneiden, handhaben und präzise platzieren. Darüber hinaus müssen sie auch die Stabilitätsprobleme von Gebäudestrukturen berücksichtigen, insbesondere beim Bau großer Gebäude auf weichem Schwemmlandboden.

4. Gebäudestruktur und Stabilität

Die Stabilität des Fundaments der altägyptischen Architektur zeigt sich hauptsächlich in seiner Abhängigkeit von weichem Schwemmlandboden. Beispielsweise wurden im Karnak-Tempel einige der größten Stadtmauern mit nur 45 Zentimetern Sand errichtet, der als Fundament auf den Boden eines Grabens gelegt wurde. Diese Methode der Fundamentbehandlung ist besonders anfällig gegenüber Naturkatastrophen wie Überschwemmungen. Bei einer Überschwemmung im November 1899 wurden 11 riesige Steinsäulen des Karnak-Tempels weggespült, und später wurde entdeckt, dass das Fundament der Säulen nur aus einigen zerbrechlichen kleinen Steinen bestand, die zufällig in der Höhle platziert wurden.

Die alten Ägypter hatten beim Polieren und Verlegen von Steinen einige besondere Prinzipien, die moderne Steinmetze verwirren können. Ihre Aufmerksamkeit war zu sehr auf die Schicht- und Steigfugen an der Außenseite der Wand gerichtet, so dass die Verbindungen zwischen den Steinen innerhalb der Wand fast völlig außer Acht gelassen wurden. Das Überraschendste ist, dass die Steigflöze häufig zur Schichtungslinie bzw. Außenoberflächenlinie hin geneigt sind und die Höhe der Steine ​​in derselben Schicht manchmal unterschiedlich sein kann.

Die verschiedenen Formen und Größen der Steine, die bei dieser Bauweise verwendet werden, bereiten den Handwerkern natürlich große Probleme. Zu Beginn wurden die Aufwärtsfugen zwischen diesen Steinen offensichtlich nicht an Ort und Stelle angepasst, das heißt, sie wurden erst vorgenommen, nachdem die Steine ​​bereits angebracht waren. Vor dem Mauerwerk werden die Steine ​​in Reihen angeordnet und Ende an Ende verbunden, sodass die Seiten der beiden Steine ​​an der Stoßstelle ungefähr parallel sind. Die endgültige Einstellung erfolgt durch Veränderung der Neigung des Schütteltisches. Diese Bauweise hat Auswirkungen auf die Stabilität des Gebäudes, da die Kontaktflächen zwischen den Steinen relativ flach verarbeitet wurden und Trockenfugen durchaus möglich sind. Daher kann davon ausgegangen werden, dass Gips nicht zur Verklebung eingesetzt wird.

Trotz dieser Herausforderungen bauten die alten Ägypter durch kontinuierliche technologische Innovation erfolgreich prächtige Gebäude wie Pyramiden. Beispielsweise erfordert der Bau einer Pyramide ein solides Fundament. Die alten ägyptischen Architekten verwendeten viel Arbeit und Steine, um sorgfältig das Fundament der Pyramiden zu legen. Diese Fundamente gewährleisten die Stabilität der Pyramide und verhindern das Problem des Absinkens des Fundaments. Die Struktur der Pyramide folgt präzisen geometrischen Prinzipien, die sich von oben nach unten allmählich verjüngen, um ein perfektes gleichseitiges Dreieck zu bilden, was die Stabilität der Struktur gewährleistet. Das Design nutzt die hohen Festigkeitseigenschaften von Dreiecken voll aus und erhöht die seismische Widerstandsfähigkeit von Pyramiden.

Ab der vierten Dynastie stagnierte die Technologie der ägyptischen Steinarchitektur und verschlechterte sich während der Zeit des Neuen Reiches sogar. Die Vierte Dynastie gilt als das „Zeitalter der Ehre“ des alten Ägypten, deren bekanntestes Symbol der Bau von Pyramiden ist. Doch nach der vierten Dynastie gab es trotz der weiterhin großartigen Architektur einen Trend zur Stagnation oder sogar Verschlechterung der technologischen Innovation und der Bauqualität. Während der Zeit des Neuen Reiches (ca. 16. Jahrhundert v. Chr. bis 11. Jahrhundert v. Chr.) waren der architektonische Rahmen und die räumliche Organisation zwar sehr ausgereift, der Grad der Verfeinerung und technologischen Innovation in der Architektur übertraf jedoch nicht frühere Generationen.

Während der Zeit des Neuen Reiches erforderte die Fugenbehandlung der Wände zwar noch eine sorgfältige Handhabung, für die Innenfüllung wurden jedoch minderwertige Materialien und schlechte Verbindungselemente verwendet. Viele Türen des Tempelturms bestanden nur aus Schotter, und auch die Zwischenwände im Inneren waren schwach. Erst durch die Aufteilung des Raumes in kleinere Einheiten konnte die Struktur stabilisiert werden.

5. Sonderthemen der Pyramidenarchitektur

Die Grundstruktur einer Pyramide besteht aus Felsbrocken, Sand und Kalkstein, wobei die Basis typischerweise ein nahezu perfektes Quadrat ist. Die gesamte Struktur kann in zwei Teile unterteilt werden: die Außenfassade und den Innenraum. Die Außenfläche ist mit flachen Steinen bedeckt, während das Innere eine Reihe von Kanälen, Grabkammern und Hohlräumen enthält. Die Form einer Pyramide besteht aus vier dreieckigen Ebenen, die sich schneiden und so das Erscheinungsbild der Pyramide bilden. Jede Dreiecksebene hat gleiche Seitenlängen und Winkel, wodurch das Erscheinungsbild der Pyramide einheitlich erscheint.

Die Stabilität einer Pyramide ist der Schlüssel zu ihrer strukturellen Gestaltung. Das Innere der Pyramide besteht aus vielen stabilen Steinen oder Ziegeln, die präzise aufeinander gestapelt sind, um eine stabile und stabile Struktur zu bilden. Die räumliche Gestaltung im Inneren der Pyramide trägt zudem zur Druckverteilung bei, wodurch das gesamte Gebäude stabiler wird. Darüber hinaus ist auch die Fundamentkonstruktion der Pyramide sehr wichtig, da sie auf hartem Fels errichtet ist, um die Stabilität des gesamten Gebäudes zu gewährleisten.

Das Innere der Pyramide ist mit komplexen räumlichen Strukturen gestaltet, darunter lange Korridore, geschlossene Hallen usw. Diese räumlichen Strukturen erhöhen nicht nur die Stabilität der Pyramide, sondern dienen auch als geheimnisvolle symbolische Bedeutungen und machen die Pyramide zu einer religiösen Stätte. Beispielsweise verkörpern die rechtwinkligen dreieckigen Kammern im Inneren der Pyramide von Gizeh mit einem Seitenverhältnis von 3:4:5 den Zahlenwert des Satzes des Pythagoras. Dieses Design sorgt nicht nur für strukturelle Stabilität, sondern demonstriert auch mathematisch die Weisheit der alten Ägypter.

Der Bauprozess von Pyramiden ist ein riesiges und komplexes Projekt. Die alten Ägypter nutzten verschiedene Methoden zum Transport großer Steine, und kleinere Steine ​​konnten von Arbeitern von Hand oder mit einfachen Werkzeugen wie Flaschenzügen und Schlitten transportiert werden. Für riesige Steine ​​nutzten die alten Ägypter Flaschenzüge und Nutztiere wie Kühe, um sie zu ziehen, oder transportierten sie auf dem Wasserweg von nahegelegenen Steinbrüchen zu Baustellen.

Die Diebstahlsicherungseinrichtungen der Pyramide sind einzigartig gestaltet. Das Diebstahlsicherungssystem der Cheops-Pyramide umfasst beispielsweise zwei Diebstahlsicherungseinrichtungen. Die erste Diebstahlsicherung besteht darin, drei vorab im Hauptkorridorkanal gelagerte Hartgranit-Dichtungssteine ​​entlang der schrägen Rampe des aufsteigenden Durchgangs zu platzieren und so den Eingang und den aufsteigenden Durchgang der Pyramide dicht abzudichten. Die zweite Diebstahlsicherung befindet sich in dem kleinen Raum der Diebstahlsicherung vor dem horizontalen Korridor am Eingang des Königsgrabes. Früher gab es Granitblöcke, die 1,9 Meter lang, 1,2 Meter breit und etwa 1,5 Meter hoch waren und fast 10 Tonnen wogen.

6. Entwurf und Bau der Tempelarchitektur

Der Boden altägyptischer Tempel bestand normalerweise aus zufällig zusammengesetzten Steinen, die vollständig im Boden vergraben waren und deren Oberflächen an Ort und Stelle eingeebnet wurden. Der Säulenfuß besteht entweder aus kleinen Steinen, die in den Belag eindringen und darunter platziert werden, oder er wird direkt auf den Belag gelegt. Gelegentlich werden sie auf flachen kreisförmigen Vorsprüngen platziert, die durch den Steinpflasterprozess entstanden sind. Dieses Design gewährleistet nicht nur die Stabilität der Struktur, sondern spiegelt auch den exquisiten Umgang mit Details wider.

Säulen bestehen entweder aus einem einzigen Stein oder aus Verbundwerkstoffen und repräsentieren zwei Hauptursprünge in zwei unterschiedlichen Formen. Ein Säulentyp, der derselben Form angehört wie die Architektur von Sakkara der dritten Dynastie, wobei der Ursprung der Säulenkopfform Pflanzen wie Papyrus, Lotus und Palme sind; Ein anderer Typ spiegelt eher die stabile, gerade Säulenform wider, die zur Unterstützung des Daches im Steinbergwerk verwendet wurde. Die Hauptsäulenhalle des Karnak-Tempels erstreckt sich über eine Fläche von über 5000 Quadratmetern und besteht aus 134 Steinsäulen, die in 16 Reihen angeordnet sind. Besonders groß sind die beiden mittleren Reihen: Jede Säule erreicht eine Höhe von 21 Metern und einen Durchmesser von 3,57 Metern. Es bietet Platz für 100 Personen, die darauf stehen.

Da Dächer seit der vierten Dynastie in der Regel horizontal verlegt werden, muss besonders darauf geachtet werden, die Fugen wasserdicht zu machen und den Innenanstrich vor Feuchtigkeitsschäden zu schützen. Ab der Zeit des Mittleren Reiches löste man dieses Problem, indem man kleine, fein behauene Steinkanten zwischen die erhöhten Dachplatten einbettete. Um Regenwasser abzuleiten, wird manchmal ein Gefälle mit einem bestimmten Gefälle auf dem Dach angebracht, und manchmal wird ein Mosaik aus kleinen Steinen auf das Dach geklebt, um den Wasserfluss zur Ableitung zum aus der Wand herausragenden Abflussrohr zu leiten.

An der Verbindung zwischen Innenwand und Decke befinden sich normalerweise viele Löcher für Beleuchtung und Belüftung, die Fenster ersetzen. Es wird vermutet, dass der Grund für die Öffnung eines Lochs an dieser Stelle darin besteht, mögliche Schäden durch Wetterbedingungen zu minimieren. Die Fenster, die wirklich viel Seitenlicht spenden, erschienen erst in der Zeit des Neuen Reiches. Später entwickelte es sich von einem Einzelblockfenster zu einem Fenster mit Gitter.

7. Probleme mit der Gebäudeumgebung

Im Laufe der Zeit wurden die Gebäude rund um den Tempel immer wieder umgebaut, was dazu führte, dass der Tempelboden anstieg und es zu Entwässerungsproblemen kam.

Das Problem erhöhter Böden in altägyptischen Tempeln war hauptsächlich auf häufige Bautätigkeiten in der Umgebung zurückzuführen, die zu einer relativen Absenkung des Tempelbereichs führten. Beispielsweise steigt in den Tempeln von Luxor und Karnak der Wasserspiegel des Nils aufgrund der ausgedehnten Bewässerung des nahegelegenen Ackerlandes und der Grad der Gebäudeversalzung nimmt zu, was zu einer kontinuierlichen Erosion des Tempels führt Komplex. In einigen Gebieten ist der Nil um bis zu 1,5 Meter angestiegen, und gleichzeitig werden durch die Versalzung die für Säulen und Statuen verwendeten Pigmente ausgehöhlt.

Ursprünglich diente der Tempel als Zentrum der Gemeinde, aber im Laufe der Zeit haben die umliegenden architektonischen Aktivitäten und Veränderungen in der natürlichen Umgebung seine ursprüngliche Funktion und seinen ursprünglichen Status beeinträchtigt. Zum Beispiel der Tempel von Abu Simbelwurde im Laufe der Geschichte mehrfach renoviert und erweitert. Seine Architektur ist großartig, tief und breit, von Norden nach Süden ausgerichtet, mit einer Eingangshalle und einem hinteren Schlafzimmer, und erstreckt sich über eine Fläche von über 30.000 Quadratmetern. Diese Veränderungen wirkten sich nicht nur auf die physische Struktur des Tempels aus, sondern auch auf seine Stellung in Gesellschaft und Kultur.