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Geschichte+Archäologie

Karlsgraben: Baumeister waren ihrer Zeit voraus

Karlsgraben
Luftbildaufnahme des Karlsgrabens im Winter. Die Pfeile zeigen den s-förmigen Verlauf. (Foto: O. Braasch, Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege. Luftbildarchiv, Archivnummer 7130_027, Filmnummer 3840B, Bild 12, Aufnahme 19_02_1985)

Der Schifffahrtskanal Karls des Großen war ein echtes Monumentalprojekt. Denn der Karlsgraben sollte erstmals die europäische Wasserscheide zwischen Rhein und Donau überbrücken. Wie fortschrittlich die frühmittelalterlichen Ingenieure dabei vorgingen, enthüllt nun eine neue Studie. Sie belegt, dass die Baumeister für die Kanaltrasse die effektivste und wasserbaulich sinnvollste Route wählten – und das ohne moderne Vermessungsmethoden oder Computermodelle.

Im Jahr 792 initiierte Karl der Große den Befehl eines der bedeutendsten Infrastrukturprojekte des Mittelalters: Der Kaiser wollte erstmals eine schiffbare Verbindung zwischen Rhein und Donau schaffen. Dafür jedoch musste eine Wasserscheide in der Nähe des bayrischen Orts Graben durch einen rund drei Kilometer langen Kanal überbrückt werden. Reste dieses Karlsgrabens, auch „Fossa Carolina“ genannt, sind heute noch erhalten und werden seit einigen Jahren von Archäologen ausgegraben und intensiv untersucht. „Der Karlsgraben ist der einzige vormoderne Versuch, die mitteleuropäische Wasserscheide zu überwinden“, erklären Johannes Schmidt von der Universität Leipzig und seine Kollegen.

Im Laufe der bisherigen Ausgrabungen haben die Archäologen bereits festgestellt, dass der Karlsgraben aus abgestuften Stauabschnitten bestand und damit auf einem ausgeklügelten wasserbaulichen Konzept beruhte. Mit einer Wassertiefe von rund 60 bis 80 Zentimetern und einer Breite von fünf bis sechs Metern reichte der Kanal für die damals eher flachkieligen Frachtschiffe aus – selbst die Beförderung tonnenschwerer Güter war möglich. Allerdings: Weite Teile des Kanals waren zwar fertig und schon mit Wasser geflutet, das entscheidende Verbindungsstück zur Altmühl aber wurde nie vollendet.

Rätsel der s-förmigen Trasse

Jetzt haben Johannes Schmidt vom Institut für Geographie der Universität Leipzig und seine Kollegen ein weiteres Rätsel des mittelalterlichen Megaprojekts gelöst: Der Karlsgraben verläuft nicht auf der kürzesten Route über die Wasserscheide, sondern hat einen auffällig s-förmigen Verlauf. Warum, war bisher ungeklärt. „Das hydrologische Konzept und die Gründe für diese Trassenführung bleiben unklar, weil es bisher kein genaues Modell der Topografie zur Zeit des Kanalbaus gab“, erklären die Forscher.

Das aber hat sich jetzt geändert. Denn Schmidt und seinen Kollegen ist es gelungen, die mittelalterliche Topografie zu rekonstruieren. „Dafür haben wir digitale, lasergestützte Höhenmodelle mit aktuellen Landnutzungsdaten und historischen Karten verschnitten“, beschreibt Schmidt das Vorgehen. Ein neu entwickeltes Verfahren ermöglichte es, alle vom Menschen verursachten Veränderungen der Landschaft wie Straßen, Siedlungen oder Aufschüttungen zu identifizieren und sie aus diesen Höhenmodellen zu entfernen.

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Karlsgraben Trasse
Vergleich des historischen und modellierten Verlaufs des Karlsgrabens (Grafik: Schmidt et al. 2018/ PLOS ONE)

Idealer Kompromiss

Nun folgte der entscheidende Schritt: Die Forscher nutzten eine Computersimulation, um die effizienteste und günstigste Kanaltrasse in der neu rekonstruierten mittelalterlichen Landschaft zu ermitteln. Das Ergebnis: „Es ist erstaunlich, wie gut der modellierte Kanalweg mit der echten Karlsgraben-Trasse übereinstimmt“, sagen Schmidt und seine Kollegen. „Beide Trassen sind s-förmig und kreuzen die Wasserscheide fast am gleichen Punkt.“

Das aber bedeutet: Die frühmittelalterlichen Baumeister nutzten beim Kanalbau eine Route, bei der von den Arbeitern das geringste Erdvolumen bewegt werden musste. Es gibt nur einige kleinere Abweichungen von dieser Idealtrasse, die wahrscheinlich hydrologische Ursachen haben, wie die Forscher erklären. So nahmen die Baumeister an kritische Stellen ein etwas größeres Erdvolumen in Kauf, um besonders feuchte und statisch problematische Bereiche zu vermeiden und die Stabilität der Böschungen zu gewährleisten.

Damit folgte der Trassenverlauf des Karlsgrabens einem fast idealen Kompromiss aus minimalen Aushubvolumen und Vermeidung kritischer Feuchtezonen. „Die karolingischen Ingenieure hatten demnach ein beeindruckendes Wissen über die Landschaft, den Wasserbau, die großräumige Organisation einer solchen Baustelle und geeignete Untersuchungsmaßnahmen“, so Schmidt und seine Kollegen. „Diese Ingenieurs- und Planungsleistung war ihrer Zeit weit voraus.“

Quelle: Universität Leipzig, Fachartikel: PLOS ONE, doi: 10.1371/journal.pone.0200167

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