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NIKE-Bulletin 1-2/2013

Feuer Licht Energie


Brandkatastrophen
Ein in Mittelalter und Neuzeit häufiges Schadenereignis

Bei Stadtbränden vermochten die meisten Betroffenen, wenn überhaupt, kaum mehr als ihr nacktes Leben zu retten. Eimer aus Leder und Holz, Feuerhaken, Gabeln, Hacken und Leitern bildeten bis in die Neuzeit hinein das wichtigste Instrumentarium zur Brandbekämpfung. Solch bittere Erfahrungen mussten die Bewohner der um 1300 gegründeten Kleinstadt Willisau (LU) gleich viermal machen.

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Feuer, Licht und Energie
Berner Feuerwerke zu Lust und Schimpf

Am 28. August 1728 fand in Bern ein grosses Feuerwerk statt. Dafür richtete man beim damaligen Zeughaus in der Nähe der Predigerkirche einen Festplatz ein, auf der das Feuerwerk in vier Akten aufgeführt wurde. Drei Reihen von mehreren Tausend Raketen begrenzten die quadratische Bühne von rund 90 Metern Seitenlänge. Im Zentrum aufgebaut war eine Triumphbogenkulisse von nahezu 20 Metern Höhe, besetzt mit drei Figuren in Harnisch. In der Bogenmitte präsentiert sich über dem Schriftzug «post tenebras lux» eine grosse Sonne.

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Licht im Dunkel der Zeiten

Eine genaue zeitliche Festlegung, seit wann der Mensch das Feuer aktiv nutzte, ist nicht möglich. Die frühesten in der Literatur erwähnten Hinweise auf Feuernutzung durch den Urmenschen in Koobi Fora (Kenia) oder der Wonderwerkhöhle in Südafrika sind umstritten. Im Norden Israels entdeckte man einen Befund, bei dem es sich um eine sehr frühe Feuerstelle (etwa 790 000 Jahre alt) handeln könnte. Spätestens mit der Ausbreitung des Homo erectus nach Ostasien bzw. des Homo heidelbergensis ins nordalpine Europa vor etwa 600 000 Jahren ist indirekt eine aktive Feuernutzung durch diese Menschengruppen anzunehmen.

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Licht und Schatten der Zeit: Die romanische Kirche San Nicolao in Giornico

Obwohl das natürliche Licht ein Grundelement ist, um den architektonischen Raum zu modellieren, äussert sich die Architekturtheorie nur selten zu den Effekten des Tageslichts, das im Lauf der Stunden und der Jahreszeiten den Charakter von Innen- und Aussenräumen der gebauten Umgebung prägt. Die «Lichtregie» im Inneren eines Bauwerks wird bestimmt durch dessen Lage und Orientierung, die Form und Verteilung der Raumöffnungen, die Materialien ihrer Verschlüsse (durchsichtiges, opakes, farbiges Glas etc.) sowie die Farbe und Beschaffenheit der inneren Oberflächen, auf die das Licht fällt und von denen es reflektiert wird.

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Der nächtliche Auftritt der Stadt
Der Plan Lumière in Zürich

Einer der ersten Lichtmasterpläne der neueren Zeit entstand vor gut 20 Jahren in Lyon. Die Erarbeitung des Plan Lumière für Zürich erfolgte 2002/2003. Als Grundlage für das Beleuchtungskonzept diente eine sorgfältige Analyse des Stadtkörpers und seiner räumlichen Eigenheiten. Darauf aufbauend wurden Interventionsgebiete bestimmt. Jedes davon hat seine eigene Geschichte und seinen eigenen Charakter. Dementsprechend hat jedes Gebiet auch seine eigenen Vorgaben für die Beleuchtung.

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Von Lichtschäden und Beleuchtungsproblemen

Textilien gehören zu den lichtempfindlichsten Kunstwerken überhaupt. Werden sie längere Zeit dem Tages- oder zu intensivem Kunstlicht ausgesetzt, nehmen sie Schaden. Am weitaus schädlichsten für textile Fasern sind das sichtbare Licht und die energiereiche UV-Strahlung. Die Strahlungsenergie wird von den Molekülen der Oberfläche eines Kunstwerks reflektiert und absorbiert. Ist die absorbierte Energie gross genug, um chemische Reaktionen in Gang zu setzen, findet ein photochemischer Abbauprozess statt. Bei Textilien stellt man zunächst ein Ausbleichen und Vergilben fest. Diese farblichen Veränderungen stellen jedoch nicht nur einen kosmetischen Makel dar, sondern weisen auf grössere Schädigungen in der Substanz hin: Die Fasern in den betroffenen Bereichen sind steifer, spröder und brüchiger, d.h., sie sind mechanisch geschwächt und reissen dadurch schneller.

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Licht der Vergangenheit: Die Thermolumineszenz-Datierung

Ein Artikel mit dem Titel «Thermolumiescence as a Research Tool» von drei Forschern der Universität Wisconsin markiert 1953 den Beginn der Nutzung dieses Phänomens für die Altersbestimmung. Ab 1969 erhält die Methode beträchtlichen Aufschwung dank der Arbeiten britischer und dänischer Forscher. Zunächst für die Datierung keramischer Objekte verwendet, wird sie anschliessend auch auf gebrannte Steine angewendet.

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Energie und Baudenkmal

Die energetische Sanierung von Gebäuden von denkmalpflegerischem Interesse ist keine leichte Aufgabe. Schutz und Pflege dieser Bauten sind in der Verfassung verankert und somit ein durch Volksbeschluss legitimiertes gesamtgesellschaftliches Anliegen. Ein ebensolches Anliegen stellen die Massnahmen dar, die zur Reduzierung des CO2-Ausstosses und des Energieverbrauchs sowie zur Gewinnung von erneuerbarer Energie beitragen sollen. Lassen sich diese Massnahmen bei Neubauten und bei Sanierungen der meisten bestehenden Gebäude relativ einfach umsetzen, so sieht es bei Baudenkmälern etwas anders aus: Die Anliegen der Kulturgüter-Erhaltung erfordern nämlich ein sorgfältiges Vorgehen. Die Stiftung zur Förderung der Denkmalpflege (siehe Kasten) unterstützt darum eine Reihe von interdisziplinären Modellprojekten zum Thema «Energie und Baudenkmal». In diesen praxisorientierten Studien sollen Grundlagen für die energetische Sanierung historischer Bauten erarbeitet und konkrete Umsetzungsmodelle entwickelt werden.

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Energetische Ertüchtigung historischer Wohnbauten

Nina von Albertinis Haus wurde 1664 erbaut, im Besitz ihrer Familie befindet es sich seit 280 Jahren. Energie war stets ein kostbares Gut: Im Winter das ganze stattliche Haus zu heizen, wäre nicht vernünftig gewesen und so beschränkte man sich während der kalten Jahreszeit auf die Benutzung der wichtigsten Räume. So halten es die Bewohner noch immer. Sie nutzen ausserdem die Eigenheiten des Gebäudes, die im Hinblick auf einen ressourcensparenden Betrieb angelegt wurden. Über die breiten Fassaden der Süd- und Südwestseite wird Sonnenwärme gewonnen, die das Mauerwerk in der Übergangszeit zum Winter nach innen abgibt. So hat das Haus rund 350 Jahre lang funktioniert – und damit eindrücklich den Beweis seiner Nachhaltigkeit erbracht.

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«Hinter dem Ofen ist mir wohl» – Der Kachelofen als Wärmequelle

Die Entstehungsgeschichte des Kachelofens ist nicht restlos geklärt. Fakt ist derzeit, dass diese Heizform in der Antike noch nicht existierte und dann im Laufe der Jahrhunderte zwischen Spätantike und Hochmittelalter «erfunden» wurde. Der Kachelofen, bestehend aus Ofenlehm und keramischen Bauteilen, den Ofenkacheln, gilt als hochmittelalterliche Erfindung, die spätestens ab der Zeit um 1100 in der Nordwestschweiz bzw. der Region des Oberrheins ihre ersten Vertreter hatte. Von da aus breitete sich dieser Ofentyp allerdings sehr schnell aus. Gründe dafür liegen in der einfachen, kostengünstigen und Brennholz sparenden Handhabung, in der schnellen Energieabstrahlung über die keramischen Kacheln sowie die Wärmespeicherung im Lehmmantel des Ofens. Da die meisten Öfen nach dem Hinterladerprinzip beheizt wurden, war der wesentlichste Grund für die Verbreitung des Kachelofens jedoch die Entstehung eines rauchfrei beheizbaren Raumes im Haus, der Stube.

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Die Sulzer-Bockdampfmaschine von 1861
Ein Restaurierungsprojekt der Ballyana-Stiftung

Die älteste noch erhaltene Sulzer-Bockdampfmaschine aus dem Jahr 1861 diente in der Bally-Schuhfabrik in Schönenwerd (SO) als Antrieb von Webmaschinen für Elastikbänder. Anders als liegende Dampfmaschinen wurden die Bockdampfmaschinen vertikal auf einem Stützbock montiert. 1868 wurde der Dampfantrieb von dem als effizienter geltenden Wasserantrieb abgelöst, die Dampfmaschine wurde danach noch einige Jahre als Motor für Nähmaschinen verwendet. Nach ihrer Ausserdienststellung war sie jahrelang vor dem ehemaligen Kesselhaus der Fabrik im Freien aufgestellt. Bei ihrer nun erfolgten Restaurierung ging es darum, die Maschine optisch und mechanisch wieder in ihren letzten Betriebszustand zu versetzen.

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