Ein vorgeschlagener Hydraulikaufzug für die erste Pyramide Ägyptens kann, oder auch nicht, Wasser halten.

Wasserenergie könnte den Baumeistern der ältesten bekannten Pyramide Ägyptens, der fast 4.700 Jahre alten Djoser-Stufenpyramide in Saqqara, einen großen Schub gegeben haben.

Uralte Architekten bauten am 5. August in PLOS ONE ein hydraulisches System zur Hebung von Steinblöcken, die zum Zusammenbau der sechsstufigen, etwa 62 Meter hohen Pyramide von König Djoser verwendet wurden. Kontrollierte Strömungen von Wasser in und aus einem großen Schacht innerhalb der Pyramide hoben und senkten eine Plattform, die Lasten von Baumaterialien auf höhere Ebenen transportierte, sagen Xavier Landreau vom privaten Pariser Forschungsinstitut Paleotechnic und Kollegen.

Die Idee ist faszinierend, sagen Forscher, die mit der Studie vertraut sind. Aber sie sind nicht überzeugt, dass die Pyramidenbauer jemals ein solches Gerät verwendet haben. Landreau, der einen Hintergrund in Materialwissenschaften und Plasmaphysik hat, gründete Paleotechnic zur Untersuchung antiker Technologien.

Es gibt keine allgemein akzeptierte Erklärung dafür, wie die alten Ägypter Pyramiden aus Millionen massiver Blöcke errichtet haben. Diese Steine konnten bis zu rund 2.500 Kilogramm wiegen. Vorgeschlagene Techniken zur Manövrierung von Pyramidenbausteinen umfassen Rampen, Kräne, Seil- und Flaschenzüge und rollende hölzerne Stäbe, die an Steinen befestigt sind.

In einem früher in diesem Jahr veröffentlichten Bericht beschrieb ein weiteres Forscherteam einen neu identifizierten, mittlerweile trockenen Nilzufluss, der an einer Kette von 31 Pyramiden grenzt, darunter auch Djoser's. Gefäße mit Arbeitern und Baumaterialien könnten diesen Nil-Arm befahren haben, um in der Nähe der Stätten anzulegen, an denen diese Pyramiden zwischen etwa 4.700 und 3.700 Jahren gebaut wurden.

Wasser spielte bei der Errichtung der ersten ägyptischen Pyramide noch eine größere Rolle, sagt Landreau. Er behauptet, dass die Designer von Djoser's Pyramide geschickt Techniken zur Kontrolle des Wasserflusses entwickelt haben, ein Wissensgebiet, das heute als Hydraulik bekannt ist.

Das vorgeschlagene hydraulische System leitet sich von einem Computermodell ab, das Daten über erhaltene interne Merkmale der Pyramide und ein Netzwerk von unterirdischen Tunneln am Standort enthielt. Das Team verwendete auch hochauflösende Satellitenbilder der Landschaft der Region, um die antiken Niederschlags- und Abflussmengen zu modellieren.

In ihrem Modell fing eine mehrere hundert Meter von der Pyramide entfernte ummauerte Anlage - erstmals im 18. Jahrhundert beschrieben, aber noch immer schlecht verstanden - das Hochwasser auf, das während periodischer schwerer Regenfälle durch Wüstenkanäle floss. Strukturen an den Wänden der Anlage, bekannt als Gisr el-Mudir, leiteten das Wasser zu einem Becken westlich von Djoser's Gräbern. Perioden intensiven Regens könnten dieses Becken vorübergehend in einen See verwandelt haben, der dann in einen Abschnitt eines Kalksteingrabens abfloss, der das Begräbniskomplex umrundete.

Die Forscher haben zuvor vorgeschlagen, dass der Graben, bekannt als der Trockengraben, entweder als Steinbruch für Djoser's Begräbniskomplex oder als Modell des Weges des verstorbenen Pharaos ins Jenseits gedient haben könnte.

Aber Gisr el-Mudir und sein nahe gelegener See sorgten dafür, dass der Trockengraben zu Djoser's Zeit nicht immer trocken war, sagt Landreau. In dem Modell des Teams floss Wasser aus dem Trockengraben in zwei große, zuvor ausgegrabene Schächte, darunter ein nördlicher Schacht im Inneren der Pyramide. Granitkammern in der Nähe des Bodens beider Schächte enthielten Steineinsätze, die, wenn sie entfernt wurden, Wasser hineinströmen ließen.

Der nördliche Schacht bildet das Gerüst für einen hydraulischen Aufzug, schlägt das Team vor.

In diesem hypothetischen Aufbau ruhte ein massives hölzernes Floß über der Granitkammer. Das Floß war an zwei oder mehr lange Seile gebunden, die über separate Riemenscheiben an der Spitze des Schachts führten, bevor sie herumliefen, um an eine Aufzugplattform anzuschließen. Die antiken Ingenieure hätten das Floß und die Aufzugsplattform so konstruiert, dass sie sich ausbalancierten, wenn Wasser in den Schaft floss oder abgelassen wurde, vermuten die Forscher.

Zugangspunkte zur Aufzugsplattform für Arbeiter, die Baumaterialien zogen, befanden sich entweder auf Bodenniveau oder möglicherweise durch einen Tunnel, der sich mehrere Meter über dem Bodenniveau befand, vermutet Landreaus Team.

Wenn das Wasser durch die Granitkammer in den Schacht floss, stieg das Floß und die Plattform senkte sich. Das Wasser wurde abgestellt, wenn die Plattform den Ladebereich erreichte. Nachdem Tonnen von Steinen auf die Plattform gelegt waren, wurde der Schacht entleert. Als das Floß sank, zogen die Seile die Plattform und ihre Ladung auf neue Konstruktionsebenen.

Das ist ein unwahrscheinliches Szenario, sagt der Archäologe der Universität Toronto, Oren Siegel. Gisr el-Mudir hätte nicht genügend Wasser aus gelegentlichen Regenfällen halten können, um Landreaus vorgeschlagenes hydraulisches System zu unterstützen, argumentiert er. Gisr el-Mudir könnte stattdessen ein frühes Experiment im Bau von steinernen Umfriedungen darstellen, die später, in großem Maßstab, die Gräber der Pharaonen umgaben, schlägt Siegel vor.

Eine weitere Komplikation betrifft den vorgeschlagenen See, sagt der Ägyptologe Kamil Kuraszkiewicz: In keinem antiken ägyptischen Schriftstück wird er erwähnt und könnte nie existiert haben.

Außerdem waren Djoser's Pyramidensteine, die im Durchschnitt etwa 300 Kilogramm wogen, erheblich kleiner und einfacher für die Arbeiter zu transportieren als diejenigen, die für spätere Pyramiden verwendet wurden, sagt Kuraszkiewicz von der Universität Warschau. "Um das vorgeschlagene hydraulische Gerät zu bauen, wäre viel mehr Aufwand erforderlich als nur durch menschliche Kraft die Steinblöcke zu bewegen."

Landreau fordert weitere Forschung an Djoser's Pyramide. Es ist nicht bekannt, wie weit der teilweise ausgegrabene Nordschacht reichte, was die Möglichkeit einschränkt, ein mögliches hydraulisches Aufzugsystem zu modellieren, sagt er. Aber er sagt voraus, dass das Mauerwerk an den Schachtseiten eine Struktur gestützt hätte, die über die bekannte Länge von etwa vier Metern über dem Boden hinausragte.