Wie antike Zivilisationen Gebäude ohne Elektrizität kühlten

Das Erscheinen des Sirius am Himmel vor Sonnenaufgang wurde in mehreren antiken Kulturen mit der heißesten Zeit des Jahres in Verbindung gebracht. In Ägypten kündigte der Stern zugleich die bevorstehende Nilflut an, während griechische und römische Autoren ihn mit drückender Hitze und Krankheiten verbanden.

Die Menschen in Ägypten, Persien und im antiken Mittelmeerraum konnten sich nicht in mechanisch gekühlte Gebäude zurückziehen. Stattdessen gestalteten sie bestimmte Räume, Innenhöfe, Straßen und Marktplätze so, dass die Sommerhitze dort erträglicher wurde.

Ihre Lösungen beruhten auf genauer Beobachtung. Dicke Mauern verzögerten das Eindringen der Tageshitze, Dächer schirmten direktes Sonnenlicht ab, Öffnungen fingen vorbeiziehende Luftströmungen ein und Wasser kühlte die Luft durch Verdunstung.

Historienet schreibt, dass antike Gesellschaften eigene Methoden entwickelten, um mit extremer Hitze umzugehen. Mithilfe von Bauweise, Luftzirkulation und Wasser schufen sie angenehmere Lebensbedingungen.

Wasser entzog der Luft Wärme

Verdunstung war eine der einfachsten und zugänglichsten Möglichkeiten zur Kühlung. Wenn Wasser verdunstet, nimmt es Wärme auf und senkt dadurch die Temperatur der Oberfläche oder der Luft in seiner unmittelbaren Umgebung. Dieser Effekt ist besonders in heißen und trockenen Klimazonen wirksam.

In Ägypten wurden feuchte Schilfmatten vor offene Fenster gehängt. Die durch das nasse Material strömende Luft förderte die Verdunstung, bevor sie in das Haus gelangte.

Unglasierte Tongefäße funktionierten nach demselben Prinzip. Feuchtigkeit drang nach und nach durch die porösen Außenwände und verdunstete dort. Das Metropolitan Museum of Art weist darauf hin, dass solche Gefäße verwendet wurden, um gelagerte Flüssigkeiten kühl zu halten, auch wenn das erhaltene Exemplar aus einer späteren Epoche stammt.

Auch das Gebäude selbst bot zusätzlichen Schutz. Dicke Lehmziegelmauern nahmen Wärme nur langsam auf und hielten die Innenräume tagsüber kühler. Helle Leinenkleidung reflektierte mehr Sonnenlicht als dunkle Stoffe, während erhöhte Kopfstützen die Luftzirkulation um Nacken und Kopf eines Schlafenden verbesserten.

Die Römer brachten Wasser in das Zentrum des städtischen Lebens. Aquädukte leiteten Wasser aus Quellen und höher gelegenen Gebieten zu Brunnen, Badeanlagen, Werkstätten und einigen Privathäusern. Laut Historienet umfasste das römische Netz schließlich elf Aquädukte, die in verschiedenen Phasen der Stadtgeschichte errichtet wurden.

Wer einen sonnenüberfluteten Platz überquerte, konnte unter einer Säulenhalle neben plätscherndem Wasser Schutz suchen. Dort verringerte der Schatten die direkte Sonneneinstrahlung, während die Verdunstung rund um den Brunnen für kühlere Luft sorgte.

Wohlhabende Haushalte schufen einen ähnlichen Effekt in Gärten und Atrien. Wasserbecken und kleine Brunnen kühlten schattige Innenhöfe, während zentrale Regenwasserbecken möglicherweise auch die angrenzenden Räume angenehmer machten.

Die Temperatur unterschied sich dennoch von Ort zu Ort. Die Kühlung konzentrierte sich auf Bereiche, in denen Menschen zusammenkamen, sich ausruhten oder Handel trieben, anstatt gleichmäßig im gesamten Gebäude verteilt zu sein.

Türme lenkten den vorbeiziehenden Wind

In Persien machten Baumeister die Bewegung der Luft zu einem festen Bestandteil der Architektur. Windtürme, oft als Badgirs bezeichnet, ragten über die Dächer hinaus und verfügten über Öffnungen in verschiedene Himmelsrichtungen.

Ein solcher Turm konnte eine Brise in bewohnte Räume leiten oder aufsteigende warme Luft nach außen abführen. Seine Funktionsweise hing von der Windrichtung, der Bauweise des Gebäudes und den von den Bewohnern ausgewählten Öffnungen ab.

Einige Häuser kombinierten dieses Belüftungssystem mit Qanaten – unterirdischen Kanälen, die in erster Linie Wasser aus Grundwasserleitern zu landwirtschaftlichen Flächen und Siedlungen transportierten. Die UNESCO beschreibt diese Systeme als leicht geneigte Tunnel, die Grundwasser allein durch die Schwerkraft beförderten – teilweise über viele Kilometer.

In manchen Gebäuden verband ein senkrechter Schacht das Innere des Hauses mit dem kühleren unterirdischen Kanal. Während warme Luft über den Turm auf dem Dach entwich, wurde frische Luft durch den unterirdischen Gang angesaugt. Das umgebende Erdreich und mitunter fließendes Wasser kühlten sie ab, bevor sie in das Haus gelangte.

Historienet verweist auf Experimente, bei denen vergleichbare, auf Qanaten basierende Systeme die Innentemperatur um bis zu zehn Grad senkten. Die tatsächliche Wirkung hing jedoch von der Luftfeuchtigkeit, den Bedingungen unter der Erde, der Luftzirkulation und der Bauweise des Gebäudes ab.

Der Badgir war kein einheitliches Bauwerk, das überall nach demselben Muster errichtet wurde, sondern ein anpassungsfähiges Element. Baumeister konnten seine Höhe, seine inneren Trennwände und seine Ausrichtung an die jeweiligen Gegebenheiten anpassen.

Ägyptische Darstellungen aus der 18. Dynastie könnten erhöhte Dachkonstruktionen zeigen, die dazu dienten, Luft in Gebäude zu leiten. Ihre genaue Funktion ist jedoch unklar. Die Abbildungen deuten dennoch darauf hin, dass Luftströmungen bereits lange vor den ersten erhaltenen schriftlichen Beschreibungen persischer Windtürme gezielt beeinflusst wurden.

Nach ihrer Errichtung benötigten diese Systeme keinen Brennstoff. Das Haus selbst wurde zum Kühlmechanismus: Ein Turm sammelte Luft oder leitete sie ab, ein Schacht verband Bereiche unterschiedlicher Temperatur und dicke Mauern verhinderten eine schnelle Erwärmung der Innenräume.

Schatten veränderte das öffentliche Leben

Der Bedarf an Kühlung beschränkte sich nicht auf Wohnhäuser. Märkte, Sportanlagen und Prozessionsstraßen benötigten Orte, an denen Menschen der direkten Sonneneinstrahlung entkommen konnten, ohne sich aus dem öffentlichen Leben zurückzuziehen.

Die Griechen reagierten darauf mit Säulenhallen. Die Stoa des Attalos, die im 2. Jahrhundert v. Chr. in Athen errichtet wurde, beherbergte Geschäftsräume hinter langen, überdachten Wandelhallen. Die offenen Seiten sorgten weiterhin für Luftzirkulation, während das Dach einen verlässlichen Schattenstreifen spendete.

Überdachte Säulenhallen umgaben auch Sportanlagen und Innenhöfe. So konnten Zuschauer, Lehrer und Athleten im Freien bleiben, ohne der sengenden Mittagssonne ausgesetzt zu sein.

Römische Architekten übernahmen dieses Konzept entlang wichtiger Stadtstraßen. Nach dem Erdbeben von 115 n. Chr. wurde Apamea im heutigen Syrien mit einer monumentalen, von Säulenhallen gesäumten Straße wieder aufgebaut. Auch Gerasa, das heutige Jerash in Jordanien, verfügte entlang seiner Hauptstraße über überdachte Gehwege.

Das Zusammenspiel von Säulen, Dächern, Bäumen und Wasser veränderte die Wahrnehmung der Hitze. Märkte und Hauptstraßen blieben zwar heiß, doch Fußgänger konnten sich zwischen sonnigen und schattigen Bereichen bewegen.

Die Baumeister der Antike hinterließen keinen direkten Bauplan für moderne Klimaanlagen. Die mechanische Klimatisierung entstand aus anderen Anforderungen und durch wissenschaftliche Fortschritte, die erst viele Jahrhunderte später erzielt wurden.

Im Jahr 1902 entwickelte der Ingenieur Willis Carrier ein System, um Feuchtigkeitsprobleme in einer Druckerei in Brooklyn zu lösen, wo feuchte Luft das Papier verformte und die Produktion beeinträchtigte. Carrier bezeichnet diese Anlage als Grundlage der modernen Klimaanlage.

Die älteren Methoden sind aus einem anderen Grund weiterhin bedeutsam. Sie reduzierten die Hitze, indem sie Gebäude an die örtlichen Gegebenheiten anpassten, anstatt das Klima als etwas zu betrachten, das ausschließlich mit Maschinen überwunden werden konnte.

Innenhöfe förderten die Luftzirkulation. Säulenhallen schützten belebte Straßen. Lehmwände verzögerten die Wärmeübertragung, während Brunnen und unterirdische Kanäle Wasser dort einsetzten, wo es den größten Nutzen brachte.

Diese Prinzipien können eine mechanische Kühlung nicht in jeder Umgebung ersetzen. Sie zeigen jedoch, dass Behaglichkeit bereits mit der Ausrichtung, den Materialien und der Bauform eines Gebäudes beginnen kann – lange bevor ein elektrisches System eingeschaltet wird.

Quellen: Historienet, UNESCO World Heritage Centre, The Metropolitan Museum of Art, Carrier