Читать книгу Technik in der Antike - Brigitte Cech - Страница 36

Beim Nivellieren wird der Höhenunterschied zwischen zwei Punkten festgestellt. Ein Gerät zum Nivellieren war der von Vitruv (Vitr. 8, 5,1–2) beschriebene chorobates (siehe Abb. 7, 1). Es handelt sich dabei um ein Richtscheit mit einer Wasserrinne im Zentrum, das auf Beinen aufgestellt wird, auf denen lotrechte Linien eingeritzt sind, entlang derer Lote zum waagrechten Aufstellen herabhängen. Der chorobates mit einer Länge von fast 6 m ist ein äußerst schwerfälliges Instrument, dessen korrekte Aufstellung im Gelände schwierig ist. Ein wesentlich einfacher zu handhabendes Nivelliergerät ist die libra. Dieses einer Balkenwaage ähnliche Gerät kann mit oder ohne Stativ benutzt werden. Sind beide Seiten des Richtscheits gleich lang und gleich schwer, schwingt es, wie die Balken einer Waage, automatisch in die Horizontale. Obwohl in den antiken Quellen keine Beschreibung dieses Instruments überliefert ist, geht aus den Texten klar hervor, dass mit dem Begriff libra nicht nur eine Waage, sondern auch ein Nivelliergerät in der oben beschriebenen Form bezeichnet wurde. Vitruv (Vitr. 8, 5,1) erwähnt die libra, die dioptra und den chorobates als Nivelliergeräte, und librator war die Berufsbezeichnung des Landvermessers (CIL 8, 1, 2728 [vgl. 18122], Frontin. aqu. 105). In einer Beschreibung des Baus der für die Abbautechnik des Ausschwemmens im Goldbergbau erforderlichen Wasserleitungen schreibt Plinius (Plin. nat. 33, 75): „Zum größeren Teil hängend, bestimmen sie das Gefälle (librant) und markieren die Richtung.“ Nivellieren in der hier beschriebenen Extremsituation ist weder mit der dioptra, noch mit dem chorobates möglich, sondern nur mit der libra. Versuche mit einer rekonstruierten libra haben gezeigt, dass die Bestimmung des Gefälles mit diesem Instrument sehr präzise durchgeführt werden kann.

Die zum Nivellieren erforderliche Messlatte beschreibt Heron (Heron diop. 5). Sie besteht im Wesentlichen aus einem Stab mit einem Lot. Visiert wird auf eine vertikal verstellbare Scheibe. Ein an dieser Scheibe angebrachter Zeiger ermöglicht das Ablesen der jeweiligen Höhe auf der Skala der Messlatte. Beim Visieren gibt der Ingenieur seinem Gehilfen Zeichen, die Scheibe höher oder niedriger zu stellen, bis die horizontale Linie erreicht ist. Herons Messlatte ist sehr aufwendig konstruiert. Eigentlich genügt zum Nivellieren eine Latte mit Skalierung.

Beim Streckennivellement werden entlang einer Geraden Standorte für die Messlatte festgelegt. Dann wird das Nivelliergerät zwischen den ersten beiden Standorten aufgestellt und Ablesungen in beiden Richtungen vorgenommen. Als nächsten Schritt stellt man das Nivelliergerät zwischen dem zweiten und dem dritten Standort auf und misst wieder in beiden Richtungen. Die Differenz der abgelesenen Werte ergibt die Höhendifferenz. Dividiert man die Höhendifferenz durch die Entfernung der beiden Standorte voneinander, erhält man die Neigung.

Beim Bau von Wasserleitungen oder Straßen ist es erforderlich, die gewünschte Neigung im Gelände abzustecken. Ausgangs- und Endpunkt einer Strecke werden genau festgelegt und die Höhendifferenz sowie die vorhandene Neigung bestimmt. Obwohl das Austafeln in den antiken Quellen nicht belegt ist, ist anzunehmen, dass diese einfache Methode zur Festlegung einer gewünschten Neigung im Gelände zur Anwendung kam. Dabei werden in festgelegten Abständen drei T-förmige Tafeln so eingeschlagen, dass sie die gewünschte Neigung anzeigen. Sind die Arbeiten im Bereich der ersten Tafel abgeschlossen, wird unterhalb der letzten Tafel eine weitere Tafel eingeschlagen und durch Visieren über die oberen Tafeln so eingerichtet, dass die gewünschte Neigung angezeigt wird. Ist der Endpunkt erreicht, werden Abweichungen festgestellt und korrigiert. Dieses Verfahren wurde noch im 20. Jahrhundert angewandt.

Abb. 7 1: chorobates 2: dioptra.