Wie klang der Dom von Aachen zur Zeit Karls des Grossen?

Teaserbild-Quelle: FH Aachen | Arnd Gottschalk

Wie klang es im Dom von Aachen, als er vor 1200 Jahren geweiht wurde? Oder als Karl der Grosse hier seine letzte Ruhe fand? Ein Forschungsteam der FH Aachen will solche Geheimnisse lüften. Helfen sollen dabei auch Exkursionen nach Müstair und ins Elsass.

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Martin Zerwas bei den Messungen im Aachener Dom.

Kurz nach 18 Uhr im Dom von Aachen. Die Schläge der Glocke des Westturms sind verhallt und die Türe hinter den letzten Besuchern ins Schloss gefallen. Es ist still. Die Nachbeleuchtung taucht Oktogon und Chorhalle in fahles Licht. «Messpunkt 31. Ich bin bereit», tönt es aus einem Funkgerät. Martin Zerwas von der FH Aachen antwortet: «Dann starte ich jetzt die Messung.» Er drückt ein paar Tasten auf seinem Laptop: Ein dröhnendes Bassgewummer füllt das Gotteshaus, innert Sekunden schwillt es zum schrillen Kreischen an. Dann herrscht wieder Ruhe. Der Bildschirm des Computers leuchtet grün auf. «Die Messung hat geklappt», stellt der Professor mit Lehrgebiet «Nachhaltig Konstruieren & Bauphysik» fest. «Jetzt können wir am nächsten Messpunkt weitermachen.»

Ziel der der akustischen Messungen, die Zerwas zusammen mit den Masterstudierenden Medayin Özen und Selin Kayku hier durchführt: Eine Klangkarte des Doms erstellen – und herausfinden, wie sich der Schall zwischen teils 1200 jährigen Mauern ausbreitet und wie er an verschiedenen Stellen wahrgenommen wird. Insgesamt hat Zerwas’ Team rund 600 Messungen vorgenommen. Dazu wurden die Geräuschquelle und die Mikrophone jeweils unterschiedlich positioniert, die Klangfolge blieb derweil hingegen immer dieselbe, sie deckte 45 Frequenzen zwischen 20 und 20.000 Hertz ab. «Das ist ungefähr wie bei einem Hörtest», sagt Zerwas. Der entsprechende Fachbegriff nennt sich «logarithmischer Sinus-Sweep». Pro Messung werden 18 Werte erfasst, darunter auch die Nachhallzeit. Wie Zerwas erklärt, kommen dabei 3-D-Mikrofone zum Einsatz. «So können wir auch festhalten, aus welcher Richtung der Schall kommt.»

Auf dem Karlstrohn ist die Akustik besser als auf der Empore

Die raumakustische Erforschung des Doms nahm lange vor den eigentlichen Messungen ihren Anfang: Auf der Basis dreidimensionaler Gebäudepläne sind Akustiksimulationen erstellt worden. Um diese zu verifizieren und verfeinern, braucht es die Messungen. Denn die Faktoren, die den Raumklang beeinflussen sind vielfältig: die Grösse des Raums und die Form von Decken und Wänden, aber auch die Oberflächenbeschaffenheit und das Mobiliar. Wenn die Stuhlreihen im Oktogon besetzt seien, etwa bei einer Messe oder einem Konzert, verändere sich das akustische Verhalten, so Zerwas. Mit Hilfe der Simulation lässt sich eine geplante Beschallungsanlage vorab virtuell testen und akustisch beurteilen.

Quelle: Jebulon, eigenes Werk, CC0

Der Karlstrohn im Dom von Aachen: Hier ist die Akustik besonders gut.

Das Team um Zerwas ist mit den Ergebnissen der Messungen zufrieden, vor allem drei Befunde erachten die Fachleute als besonders aufschlussreich. So ist etwa die Akustik am Karlsthron bemerkenswert: «Die Sprachverständlichkeit ist dort bis zu 25 Prozent besser als im Durchschnitt von Empore und Oktogon», sagt Zerwas. Die Ursache dafür liegt laut dem Wissenschaftler in der freien Sichtlinie und den frühen Reflexionen durch das Gewölbe im Rücken. Die konkreten Auslöser dafür sollen allerdings noch zusätzliche Simulationen klären. Der zweite Befund: Anders als in 300 vergleichbar grossen Kirchen ist die Nachhallzeit beim Aachener Dom auffällig kurz. Und als dritte Besonderheit stellt Zerwas’ Team fest, dass Oktogon und Chorhalle akustisch stark miteinander interagieren: Die zwei Bereiche verhielten sich anders als ein gleich grosser homogener Raum. Ein Befund, der für die historische Klangsimulation bedeutsam sei, heisst es dazu in der Medienmitteilung der FH Aachen.

Neben der wissenschaftlichen Analyse und Darstellung der Raumakustik stellt sich das Forschungsteam noch eine Frage: Wie hat es im Dom zur Zeit Karls des Grossen geklungen? Zumal sich der Bau im Laufe der Jahrhunderte gewandelt hat: Zu Beginn bestand er lediglich aus dem Oktogon, das damals eine andere Kuppel hatte. Zudem waren die Wände und Decken im unteren Bereich mit Verputz versehen, die prächtigen Mosaiken erhielt das Gotteshaus erst Ende des 19. Jahrhunderts, im Zuge von Renovationsarbeiten. –

Dem Klang des Doms im Val Müstair und im Elsass auf der Spur

Quelle: FH Aachen | Arnd Gottschalk

Die Messungen wurden an unterschiedlichsten Positionen durchgeführt; auch driekt unter der Kuppel.

Mit entsprechender Software lässt sich der Klang, den Karl der Grosse und sein Hofstaat im Dom erlebt haben, simulieren. Um ihm noch besser auf die Spur zu kommen, wollen Zerwas und sein Team diesen Sommer oder Herbst zwei Forschungsreise nach Graubünden und ins Elsass unternehmen. Das Ziel in der Schweiz: das vermutlich von Karl dem Grossen gestiftete Kloster Sankt Johann im Val Müstair. Es stammt wie der Aachener Dom aus der Karolingerzeit stammt. Sowohl die Klosterkirche als auch die Heiligkreuzkapelle ähneln mit ihrer ursprünglichen Bauweise dem Oktogon in Aachen. Wie Zewas erklärt, will er hier mehr über die akustischen Eigenschaften des karolingischen Putzes herausfinden, der dort erhalten ist. Vergleichsmessungen plant Zervas auch in der Abteikirche Ottmarsheim im Elsass: Schliesslich gilt ihr oktogonaler Zentralbau aus dem frühen 11. Jahrhundert als unmittelbarer Nachfolgebau der Aachener Pfalzkapelle; zwar mit kleineren Dimensionen aber der gleichen Grundstruktur.

Von der Exkursion nach Frankreich und in die Schweiz verspricht sich Team, dass sie die dabei gewonnen Erkenntnisse bei der Erstellung einer historischen Klangsimulation des Doms helfen.
Für Zerwas ist das gesamte Projekt «etwas ganz Besonderes»: Schliesslich sei der Aachener Dom ein Bauwerk, das wegweisend für die architektonische Entwicklung im mittelalterlichen Europa gewesen sei.

Ein Dom für einstimmige greogrianische Gesänge

Mit der Frage des akustischen Charakters sind nicht zuletzt auch Überlegungen spirituell-kultureller Art verbunden. Karl der Grosse baute seine Marienkirche als Abbild des Himmlischen Jerusalem, das die Berührung des Irdischen mit dem Himmlischen symbolisierte. Gregorianische Choräle - einstimmige liturgische Gesänge- kommen bei dieser Bauform besonders gut zur Geltung. „Einige Jahrhunderte später, mit dem Aufkommen der gotischen Bauweise, entwickelte sich der polyphone Gesang in der Liturgie“, so Martin Zerwas – dies könne damit zu tun haben, dass gotische Kathedralen eine andere Akustik gehabt hätten. (mai/mgt)

1978 ist das Ensemble von Dom und Kaiserpfalz als erstes deutsches Bauwerk in die Liste des Unesco-Welterbes aufgenommen. Der Zentralbau des Doms, das Oktogon, wurde in seiner ursprünglichen Form zwischen 793 und 813 errichtet.