Zeugnisse historischer Ingenieurskunst

Die UNESCO hat das Wasserwegenetz im Oberharz 2010 in das ­Weltkulturerbe aufgenommen. Zwischen 1530 und 1870 wurden im Oberharz 107 künstliche Seen angelegt und mit Rinnen, Gräben und Rohren verbunden, um die Kraft des Wassers für die Entwässerung der Erzabbaugruben zu nutzen.

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Verkleinertes Modell eines „Kunstrades“, mit denen die Stangenkünste der Oberharzer Wasserwirtschaft angetrieben wurden. Diese Wasserräder maßen damals im ­Durchmesser 20 Meter und mehr.
© Ralf Scholze

Text: Ralf Scholze

Der Harz, Deutschlands nördlichstes Mittelgebirge, gilt heutzutage als eine Region, wo sich Fuchs und Hase Gute Nacht sagen. Doch das war nicht immer so. Kaiser Otto ließ 968 Erzadern im Harz erschließen. So berichtet es der Corveyer Mönch Widukind in seiner Sachsenchronik. Anhand von Bodenfunden weiß man, dass im Oberharz schon in der Bronzezeit vor mehr als 3.000 Jahren Erze und Metalle gewonnen wurden.

Dass hier im dritten Jahrhundert Kupfer und Silber geschürft wurden, lässt sich anhand von Schlackenfunden belegen. Die Blei-, Zink-, Kupfer- und Silbererze, die man aus den dunklen Tiefen ans Tageslicht holte, waren die wirtschaftliche Grundlage der Macht der ottonischen Kaiser und die Grundlage für den wirtschaftlichen Reichtum von Städten wie Goslar, Quedlinburg oder Halberstadt.

Mit der Zeit reichten die Gruben immer weiter in die Tiefe, sie permanent vom stetig nachsickernden Grundwasser zu befreien war zwingend notwendig. Wie das funktionierte und wie es damals vor zwei-, dreihundert Jahren überall im Oberharz aussah, lässt sich heute am Besten in der alten Bergstadt Zellerfeld nachvollziehen. Vom Ortszentrum aus geht oder fährt man ein paar hundert Meter zum Tal des Gebirgsflusses Innerste in Richtung Bad Grund. Bald schon fällt der Blick am rechten Straßenrand auf eine eigenartige Konstruktion. Von einem kleinen Stauteich führt eine hölzerne Wasserführung auf die Spitze eines großen ­Wasserrades von ungefähr zwei ­Metern Durchmesser. Die Ober­harzer Bergleute nannten so ein Wasserrad ein Kunstrad, eine künstliche Maschine nannte man eine Kunst.

Gigantische „Kunsträder“

Es ist schon erstaunlich, mit wie wenig ­Aufschlagwasser so ein Kunstrad in Bewegung gesetzt werden konnte. Über eine ­eiserne Kurbel und eine hölzerne Pleulstange wird durch die Drehbewegung des Kunstrades eine Stangenkunst angetrieben, mehr oder weniger ein Stangenpaar, das sich ständig hin- und herbewegt. Mit diesem Trick konnten die Oberharzer Bergleute die Bewegungs­energie eines Wasserrades im Tal zu den Schächten oben am Berg transportieren.

Die Stangenkünste waren natürlich viel länger als im ­Modell. Statt zwanzig, dreißig Metern in der Länge maßen die Stangenkünste vor ein paar hundert Jahren oft fünf-, sechs- oder gar siebenhundert Meter. Auch hatten die Kunsträder keinen Durchmesser von zwei, drei, sondern oft von zwanzig oder gar dreißig Metern. Außerdem drehten sich die Räder nicht so langsam und behäbig wie am Zellerfelder Kurpark, sondern meistens fünf bis sechs Mal in der Minute um die eigene Achse. Zugegeben, die mechanischen Reibungsverluste einer solchen Stangenkunst waren enorm und betrugen bis zu 80 Prozent. Aber die 20 Prozent, die oben an der Schachtöffnung ankamen, war die Energie, auf die es ankam.

Oben am Schacht befand sich, wie im Modell am Kurpark, ein beweglich gelagertes Kunstkreuz, an das oben und unten jeweils eine Stange der Stangenkunst befestigt war. Dadurch wurde das Kunstkreuz ständig vor und zurück bewegt. An den anderen beiden Enden des Kunstkreuzes wurde eine zweite Stangenkunst angehängt. Diese führte direkt in den Schacht hinab, bewegte sich ständig auf und ab und betrieb übereinanderhängende Pumpenpaare. Jede Pumpe förderte Grundwasser einige Meter in die Höhe, wo dann die nächste übernahm.

Solche Wasserkünste kamen überall im Oberharz zum Einsatz. Auch die Schachtförderung funktionierte mit Wasserkraft. Dazu erfanden die Bergleute das Kehrrad, ein doppeltes Wasserrad mit zwei nebeneinander stehenden Schaufelkränzen. Einer konnte vorwärts, der ­andere rückwärts bewegt werden, je nachdem, wie man das Aufschlagswasser auf das Kehrrad leitete.

Komplexes System aus Gräben und Stauteichen

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© Ralf Scholze

Zwar ist der Harz reichlich mit Niederschlägen gesegnet, doch fallen diese recht unregelmäßig. Um immer genug Aufschlagswasser zur Verfügung zu haben, entwickelten die Oberharzer Bergleute ein komplexes System von Wassergräben und Stauteichen, oft ­regelrechte Teichkaskaden bestehend aus drei bis vier Teichen. Die Dämme, besonders die der älteren Teiche, bestehen meist aus ­angehäuftem Erdreich, abgedichtet durch Grassoden.

Ein eindrucksvolles Beispiel ist die vierstufige Kaskade mit dem Hirschler Teich aus dem 17. und den darunter liegenden oberen, mittleren und unterer Pfauenteich aus dem 16. Jahrhundert. Diese Teiche versorgten die ertragreichsten und bekanntesten Gruben des Oberharzes, die Gruben Caroline und Dorothea.

Mit zunehmender Grubentiefe wuchs der Durst der Wasserräder. Der meiste Regen fällt im Harz nicht auf die Hochfläche rund um Clausthal und Zellerfeld, sondern in Richtung Brocken und Acker. Wie also dieses Wasser zu den Gruben im Oberharzer Grubenrevier transportieren? Man hatte schon früh angefangen, ein Grabensystem zu bauen, ein System von Fernwasserleitungen. Nun läuft Wasser bekanntlich nicht bergan. Doch zwischen der Oberharzer Hochfläche und den Hängen des Ackers verläuft eine tiefe Senke. Was tun? Die Oberharzer Bergleute errichteten binnen weniger Jahre einen Damm quer über die Senke, knapp einen Kilometer lang und bis zu 16 ­Meter hoch. Und das nur mit Schaufeln, Hacken und Kiepen – ­ein Kraftakt sondergleichen.

Weltweit einmalige Wasserwirtschaft

Doch um die beiden ertragreichsten Gruben Caroline und Dorothea versorgen zu können, hätte der Damm mehr als 18 Meter höher sein müssen. Einen Damm doppelt so hoch zu bauen bedeutet mehr als viermal so viel Erdreich zu bewegen. Zur damaligen Zeit völlig unmöglich. Die Lösung: das Polsterberger Hubhaus. Unterhalb des Hubhauses teilte man das Wasser vom Dammgraben und leitete einen Teil weiter ins Grubenrevier von Altenau tief unten im Tal. Auf diesem Weg trieb es zwei Stangenkünste an, über die am Polsterberger Hubhaus die Pumpen betrieben wurden, die das restliche Wasser des Dammgrabens 18 Meter auf das Niveau des Tränkegrabens emporhoben, so dass es jetzt aus eigener Kraft die Kunst- und Kehrräder der Gruben Caroline und Dorothea erreichen konnte.

Dieses ausgefeilte Meisterwerk der Ingenieurskunst ist weltweit einmalig. Völlig zu Recht nahm die UNESCO die Oberharzer Wasserwirtschaft im August 2010 in das Weltkulturerbe auf.

Adressen und Informationen:

Weltkulturerbe Rammelsberg, ­Museum & Besucherbergwerk, Bergtal 19, 38640 Goslar, Tel.: 05321/750-0, E-Mail: info@rammelsberg.de, www.rammelsberg.de

19-Lachter-Stollen, Im Sonnenglanz 18, 38709 Wildemann, Tel.: 05323/6628, E-Mail: besucherbergwerk@t-online.de, www.19-lachter-stollen.de

Oberharzer ­Bergwerksmuseum, Bornhardtstraße 16, 38678 ­Clausthal-Zellerfeld, Tel.: 05323/98950, E-Mail: info@oberharzerbergwerksmuseum.de, www.oberharzerbergwerksmuseum.de

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Dieser Artikel ist aus der Ausgabe: wanderlust Nr. 03 / 2016

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