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Von Ludwig Bauer
Roboter – viele werden dabei sofort an Arnold Schwarzenegger als T-800 im Film Terminator oder R2D2 aus der Star Wars-Saga denken. Neben Ikonen aus der Science-Fiction werden 2021 in der neuen Dauerausstellung Robotik auch bekannte Gesichter aus Forschung und Haushaltselektronik ausgestellt, wie etwa der humanoide Roboter NAO. Doch wie passt ein kunstvoll geschmückter Holzkasten dazu? Dass es sich dabei um den Nachbau einer antiken Wasseruhr handelt, klärt die Frage auch nicht vollends. Ein Blick ins Innere dieses Exponats verrät schon mehr: Hier verstecken sich Zahnräder, Wassertanks und Ventile, die ausgeklügelt miteinander verbunden sind  und diese Uhr antreiben. Damit verfügt die Wasseruhr sozusagen über eine rein mechanische Programmierung. Die Wasseruhr des Ktesibios zeigt also, dass automatisierte Technik bereits in der Antike möglich war - die spannende Geschichte dazu erzählt unser Blogbeitrag.

Ein lang gehegter Traum

Heutzutage kennt sie jeder: Roboter, die unsere Kinoleinwände bevölkern, unsere Autos zusammenschweißen oder unseren Teppichboden saugen. Doch seit wann gibt es solche automatischen Helfer überhaupt? Mit seinem Theaterstück „Rossum‘s Universal Robots“ von 1920 prägte der tschechische Dramatiker Karel Čapek den heute allgegenwärtigen Begriff. Im Jahr 1956 kam dann der erste Industrie- und 1990er Jahren der erste Serviceroboter auf den Markt. Doch die Idee von autonomen Maschinen, die uns Menschen dienen besitzt eine viel weiter zurückreichende Tradition: Der griechische Dichter Apollonios von Rhodos (295 v. Chr. - 215 v. Chr.) schrieb in seinem Epos „Argonautica“ über Talos, einen Riesen aus Bronze. Dieser wurde vom Schmiedegott Hephaistos geschaffen und König Minos geschenkt, um Kreta zu beschützen. Drei Mal am Tag soll der antike „Wachroboter“ die Insel umrundet und feindliche Angreifer mit Felsbrocken beworfen haben. Talos ist dabei nur ein Beispiel von vielen aus der griechischen Mythologie. Die „Roboter der Antike“ reichen von bronzenen Stieren und goldenen Hunden bis hin zu drohnenartigen Pfeilen. Abseits von diesen Erzählungen – vielleicht sogar davon inspiriert – bauten die Menschen damals schon raffinierte Maschinen, die ihrer Zeit weit voraus waren.

Hightech in der Antike

In seinem Werk „Politik“ formulierte der griechische Gelehrte und Philosoph Aristoteles (384 v. Chr - 322 v. Chr.) folgenden Gedanken: „Wenn es möglich wäre, dass jedes Werkzeug auf Geheiß oder vorbewusst sein Werk vollbringen könnte, wie angeblich die Statuen des Dädalos oder die Dreifüße des Hephaistos, von denen der Dichter sagt, dass sie von selbst sich in die Versammlung der Götter begeben hätten und wenn so auch das Weberschiff von selbst webte und die Zither von selbst spielte, so bedürften weder die Künstler der Gehilfen, noch die Herren der Sklaven.“ Was für Aristoteles noch unvorstellbar war, wurde nicht einmal 100 Jahre später in Alexandria zur Realität - automatisierte Maschinen. Die nordafrikanische Küstenstadt beherbergte die größte Bibliothek der Antike und zudem die bedeutendsten Wissenschaftler und Erfinder dieser Zeit. Einer davon war Ktesibios, der Sohn eines Barbiers, der dort im 3. Jh. v. Chr. als Gelehrter wirkte. Obwohl die originalen Aufzeichnungen des antiken Automatenkonstrukteurs heute nicht mehr erhalten sind, lassen sich einige seiner Erfindungen anhand der Beschreibungen anderer antiker Autoren nachvollziehen. So soll er beispielsweise eine Orgel erfunden haben, die nach dem hydraulischen Prinzip einen gleichbleibenden Luftstrom erzeugt. Eine seiner raffiniertesten Erfindungen ist eine vollautomatische Uhr, die mit Wasser betrieben wird. Die alten Ägypter benutzen zur Zeitmessung schon seit etwa 1500 v. Chr. Gefäße, aus denen das Wasser durch eine schmale Öffnung austritt. Wegen des rasch abnehmenden Wasserdrucks waren diese Uhren allerdings sehr ungenau.
Ktesibios erkannte das Problem und fand heraus, dass der Wasserdruck gleichmäßig bleibt, wenn der Hauptbehälter stets gefüllt ist. So erweiterte er das System um einen zusätzlichen Wassertank, der das Behältnis schneller füllt, als dieses auslaufen kann. Überschüssiges Wasser wird mittels eines Überlaufs abgeleitet. Unter dem Abfluss des Haupttanks steht ein weiterer Behälter, der mit einem schwimmenden Zeiger und Markierungen ausgestattet ist. Doch das präzisere Messen von Stunden und Minuten war erst der Anfang. Ktesibios konstruierte immer komplexere Uhren, mit kunstvollen Figuren: Während aus einer Figur gleichmäßig Wasser herauströpfelt, bewegt sich die andere entlang der Skala und zeigt die Stunden des Tages und der Nacht an. Um 24 Uhr, öffnet sich ein Ventil im Auffangbehälter und das austretende Wasser treibt eine zusätzliche Mechanik an. Während die Schwimmerfigur wieder nach unten sinkt, dreht sich der Zylinder mit der Skala um etwa ein Grad. Auf ihm werden die Tage innerhalb eines Monats und die Monate innerhalb eines Jahres angezeigt. Somit fungiert die Uhr gleichzeitig als eine Art vollautomatischer Kalender – ein antiker Roboter für die Zeitmessung sozusagen.
Ktesibios gab sein Wissen über Automaten an seine Schüler weiter. Darunter, so sagt man, war auch Philon von Byzanz, der unter anderem automatische Theater, Seifen- oder auch Weinspender konstruierte. Seine neun Bücher sind bis heute überliefert. Fasziniert von ihrer Technik wurde die Wasseruhr des Ktesibios von Mechanikern über mehrere Epochen und Kulturkreise hinweg verbreitet und nachgebaut. Die Wasseruhr, die sich in der Sammlung des Deutschen Museums befindet, wurde 1913 vom Nürnberger Hofuhrmacher Gustav Speckhart im Auftrag des Deutschen Museums angefertigt. Die Replik war für die Ausstellung „Zeitmessung“ bestimmt, die sich bis Ende des Zweiten Weltkrieges im ersten Stock direkt neben den Ehrensaal befand. Speckharts Uhr fand dort am Fensterpfeiler einen Ehrenplatz. Ab 2021 wird die Wasseruhr des Ktesibios in der neuen Dauerausstellung Robotik endlich wieder zu sehen sein.
Trotz der Benennung „Robotik“ liegt der Fokus der Ausstellung auf Servicerobotik - anders als starr programmierte Industrieroboter muss ein Serviceroboter mithilfe von Sensoren auf Veränderungen seiner Umgebung reagieren können. Der gestalterisch futuristisch anmutende Ausstellungsraum wird in neun unterschiedliche Themenbereiche unterteilt sein. Die Wasseruhr des Ktesibios wird als (Proto-)Roboter der Antike im Themenbereich „Historie“ verortet sein. Sie veranschaulicht nicht nur den lang ersehnten Wunsch nach künstlichen Helfern, sondern auch mit welchem Erfindergeist bereits seit der Antike an automatisierten Maschinen gearbeitet wurde. Also steht die Wasseruhr vollkommen richtig in einer Ausstellung, in der es um Robotik geht.
Der Entwurf des Münchner Gestaltungsbüros „Die Werft“ sieht für die neue Dauerausstellung Robotik ein Raster vor, das sich mit schwarzen Linien auf den hellen Ausstellungsraum legt. Das Design soll an das mathematisch technische Wesen der Roboter erinnern und den Eindruck eines virtuellen Raumes erzeugen.
Da die Automaten aus der Antike heute nicht mehr erhalten sind, machen sich einige Institutionen und Tüftler zur Aufgabe, diese nachzubilden. So zum Beispiel auch das Kotsanasmuseum in Katakolo (Griechenland).

Schon gewusst?

Die alten Griechen teilten Tag und Nacht jeweils in zwölf gleiche Teile ein (Temporale Stunden): Die erste Stunde des Tages begann mit Sonnenauf- und die erste der Nacht mit Sonnenuntergang. Somit waren die Stunden des Tages im Sommer länger und im Winter kürzer. Nur zwei Mal im Jahr waren alle Stunden gleich lang (Frühlings- und Herbstbeginn).

Interessante Literatur zu Wasseruhren und antiken Robotern, gibt es auch in unserer Bibliothek:

  • Feldhaus, F. M.: Die Technik der Vorzeit, der geschichtlichen Zeit und der Naturvölker. Leipzig und Berlin 1914 (Uhr mit Wasser. 1235 – 1239).
  • Kerssenbrock-Krosigk, Dredo von: Die Mechanische Erbauung. In: Automatenwelten – FreiZeitzeugen des Jahrhunderts. München, New York 1998. S. 8 - 16.
  • Le Ker, Heike: Automaten der Antike: Wie die Götter die Tempeltüren öffneten. In: Spiegel Online.  Donnerstag, 09.04.2009.
  • Mayor, Adrienne: Gods and robots. Myths, machines, and ancient dreams of technology. Princeton, Oxford 2018 (The Robot and the witch: Talos and Medea. S.7 - 32).
  • Merckel, Curt: Die Ingenieurtechnik im Alterthum. Berlin 1899 (Wasseruhren, Aeolipile. S. 37 – 38).
  • Neuburger, Albert: Die Technik des Altertums. Leipzig 1919 (Hydraulik. S. 228 -231).
  • Saunier, Claudius: Die Geschichte der Zeitmeßkunst von den ältesten Zeiten bis zur Gegenwart: mit vielen Abbildungen /1/2. Bautzen 1903 (Die Wasseruhren. S. 154 - 176).
  • Speckhart, Gustav: Das Räderwerk der wiedererstandenen Wasseruhr des Ktesibios. In: Deutsche Uhrmacher-Zeitung 39 (1915), H. 14, S. 167 - 169.
  • Speckhart, Gustav: Die wiedererstandene Wasseruhr des Ktesibios. In: Deutsche Uhrmacher-Zeitung 37 (1913), H. 15, S. 241 - 243.
Ludwig Bauer ist seit Juli 2018 als wissenschaftlicher Volontär für das Ausstellungsprojekt „Robotik“ am Deutschen Museum tätig. Er hat an der LMU München Physik mit Schwerpunkt Astronomie und Astrophysik studiert. Sein Tipp für einen Besuch im Deutschen Museum: Bei klarem Himmel lohnt es sich in einer der beiden Sternwarten des Deutschen Museums einen Blick durch das historische Teleskop zu riskieren. Auch tagsüber lassen sich besonders helle Sterne und nahe Planeten erkennen. Wer jedoch den Nachthimmel über München genießen möchte, sollte entweder die 12 Uhr Vorstellung des Planetariums besuchen oder sich einer Abendführung der Beobachtergruppe des Deutschen Museums anschließen.

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Gastblogger

Immer wieder schreiben Gäste im Blog - Informationen zu diesen Autorinnen und Autoren finden sich im jeweiligen Beitrag. Als Gastblogger schrieben in letzter Zeit: <link 12873 - internal-link-new-window "Opens internal link in new window">Jutta Schlögl</link> war als Physik-Ingenieurin im Bereich Technische Entwicklung tätig und ist seit 2007 wissenschaftliche Mitarbeiterin des Deutschen Museums. Sie leitet das Projekt Experimentier-Werkstatt.Dorothea Föcking ist Hamburger Abiturientin und macht ein zweimonatiges Praktikum im Vorbereitungsteam der Sonderausstellung "Anthropozän". Ihr Tipp für einen Besuch im Deutschen Museum: Bei einem Museumsbesuch sollte man unbedingt Halt in der <link 81 - more>Pharmazie-Ausstellung</link> machen, um in das Innere der riesigen, gemütlichen Zellnachbildung zu schauen.