Opus caementitium - der römische Beton

Wie konnten imposante Bauwerke wie das Pantheon in Rom oder auch die Aquädukte zur Wasserversorgung römischer Städte wie Aspendos oder Side überhaupt konstruiert werden?

Da sind es auf der einen Seite mächtige Kuppeln sakraler Bauten, auf der anderen Seite teilweise bis heute funktionierende Wasserleitungssysteme, die fugenlos den Wassertransport für Großstädte gewährleisten. Diese und ähnliche Fragen kommen auf, wenn man antike römische Orte besucht und die vorhandenen Bausubstanzen etwas genauer unter die Lupe nimmt.

Immer wieder stößt man dabei auf ein Material, das zumindest eine Teilerklärung bietet: Opus caementitium, auch Gussmauerwerk genannt! Opus caementitium ist die lateinische Bezeichnung für ein betonähnliches Gemenge mit Puzzolanen, mit der die Römer bereits vor mehr als 2000 Jahren Fundamente, Kuppeln oder eben Aquädukte bauten.

Was dann im Laufe der Zeit in Vergessenheit geriet und erst im 19. Jahrhundert von der westlichen Welt wiederentdeckt wurde, war für römische Konstrukteure im täglichen Einsatz: frühzeitlicher Beton! Im Mittelalter musste man teilweise von der Verwendung des opus caementitium abgehen, weil die Kenntnis von der Wirkung der Puzzolane verloren gegangen war oder diese garnicht verfügbar waren. Dennoch wurde nicht selten lokal abgebauter Trass als Zuschlagstoff verwendet.

Insbesondere Wasserleitungen und Hafenmolen wurden mit dem opus caementitium ausgekleidet, um eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen Wasser zu erreichen. Große Teile des Kolosseums in Rom bestehen aus opus caementitium, aber auch der römische Kuppelbau des Pantheon mit seiner riesigen Spannweite von 43 Metern Durchmesser aus dem Jahr 120 n. Chr. Erst durch die Verwendung des opus caementitium wurden solche Bauten überhaupt möglich.

Bereits die Phönizier mischten um 1300 vor Christus ihre Mörtel mit Puzzolanen, um die Verfestigung des Gussmauerwerks unter Wasser zu erreichen.

Opus caementitium wurde aus Steinen, Sand und gebranntem Kalkstein gemischt, wobei als Zuschlag Puzzolane beigefügt wurden. Erst durch die Beimengung der Puzzolane erhielt das opus caementitium jene hydraulischen Eigenschaften, durch die dieses Gemisch nach der Zugabe von Wasser zu druckfestem Stein aushärtete – ähnlich wie der moderne Beton bzw. Zement. Opus caementitium härtet daher auch unter Wasser aus. Durch die Zugabe von Wasser reagierte der gebrannte Kalk unter starker Hitzeentwicklung und das so entstandene opus caementitium wurde heiß oder warm geformt und verarbeitet, wobei die Kalkbestandteile stark ätzend waren und bei Kontakt mit den Augen zur Erblindung führen konnten.

Die Verwendung von opus caementitium machte den Menschen unabhängig von der Form von Findlingen und vom mühsamen Behauen von Natursteinen, denn erstmals konnten die benötigten Formen in Schalungen gegossen werden. Dabei wurde der Zwischenraum einer äußeren und inneren, sauber aus Quadern gemauerten Schale mit opus caementitium ausgegossen. Dieses Gussmauerwerk oder Schalenmauerwerk nannte man opus implectum. Häufig wurden als Ausgleichslagen und zur verbesserten Stabilität der Schalen regelmäßige Schichten von Ziegeln eingefügt, was bis heute mit Ziegeldurchschuss bezeichnet wird.

In der Bildreihe sehen Sie die Anwendung von opus caementitium als Gewölbedecke, hier am Beispiel des Hypokaustensystems des römischen Bades von Perge aufgezeigt. Auf ein Stützensystem von gebrannten Lehmziegeln wurden größere Platten aufgelegt, die dann als Tragekonstruktion des römischen Betons dienten. Alternativ dazu findet man auch gemauerte Lehmziegelbögen als Unterkonstruktion. Die glatt gezogene Oberfläche des opus caementitium diente dann als Unterkonstruktion zum Aufbringen der Bodenbeläge, hier in den Bildern aus dünnen Marmorplatten bestehend.

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