9
Berichte zur Wissenschaftsgeschichte 14 (1991) 241-249 24 1 Dieter Ullmann Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts Summary: The history of the science of room acoustics in the 19 century is studied with the example of the buildings of churches. Many architects of this century tried to make use of the acoustical laws in their plans, but only a few physicists did research work in this field. Schliisselworter: Akustik, Eisenacher Regulativ, Historismus, Kirchen, Raumakustik, Stilepochen, August Orth, Johannes Otzen, XIX. Jh. Die Untersuchung der Schallausbreitung in geschlossenen Raumen ist ein Forschungs- gegenstand der Akustik, der erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts intensiv von Physi- kern in Angriff genommen wurde. Vorher hatten sich vorzugsweise Architekten mit diesem Gegenstand beschaftigt'. Dabei lag der Schwerpunkt der Forschung in der er- sten Halfte des vorigen Jahrhunderts bei der Horsamkeit von Theatern und Konzert- salen. Mit der wachsenden Bedeutung und Emanzipation des Burgertums muaten sol- che Raumlichkeiten fur immer mehr Menschen Platz bieten, aber die Vergroi3erung durfte naturlich nicht auf Kosten des Kunstgenusses gehen. Die Horsamkeit und die Sichtverhaltnisse sollten dabei keinesfalls einen gewissen Qualitatsgrad unterschreiten. Mit diesen Fragen sind nun in erster Linie die Architekten konfrontiert; und sie waren es auch, die sich zunachst intensiv mit der Problematik beschaftigten. Die Physiker hiel- ten sich am Anfang noch im Hintergrund. Kirchen, und hier insbesondere die fur den evangelischen Gottesdienst konzipierten, stellen gegenuber Theatern und Konzertsalen insofern noch ein besonderes Problem dar, als sie, entsprechend der Bedeutung der Predigt fur die evangelischen Gemeinden, einer- seits eine gute Sprachverstandlichkeit aufweisen mussen (das heii3t die Nachhallzeiten durfen nicht zu groa sein), auf der anderen Seite aber auch die Kirchenmusik in einem gottesdienstlichen Raum keine untergeordnete Rolle spielt, weshalb die Nachhallzeiten wegen der notwendigen Bindung der einzelnen Stimmen in unserem Ohr ein gewisses Minimum nicht unterschreiten durfen 2. Abb. 1 stellt die gunstigsten Nachhallzeiten fur Kirchen in Abhangigkeit vom Raumvolumen dar. Die untere Begrenzungsgerade fur den Abb. 1: Giinstige Nachhallzeiten fur Kirchen, aus 708 fit5 2830 5ttO 11320 22640 4Sm J. Engl (wie Anm. 2), S. 279. Volumen in cbm 0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim 1991 0170-6233/91/0412-0241 $03.50+.25/0

Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Berichte zur Wissenschaftsgeschichte 14 (1991) 241 -249 24 1

Dieter Ullmann

Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Summary: The history of the science of room acoustics in the 19 century is studied with the example of the buildings of churches. Many architects of this century tried to make use of the acoustical laws in their plans, but only a few physicists did research work in this field.

Schliisselworter: Akustik, Eisenacher Regulativ, Historismus, Kirchen, Raumakustik, Stilepochen, August Orth, Johannes Otzen, XIX. Jh.

Die Untersuchung der Schallausbreitung in geschlossenen Raumen ist ein Forschungs- gegenstand der Akustik, der erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts intensiv von Physi- kern in Angriff genommen wurde. Vorher hatten sich vorzugsweise Architekten mit diesem Gegenstand beschaftigt'. Dabei lag der Schwerpunkt der Forschung in der er- sten Halfte des vorigen Jahrhunderts bei der Horsamkeit von Theatern und Konzert- salen. Mit der wachsenden Bedeutung und Emanzipation des Burgertums muaten sol- che Raumlichkeiten fur immer mehr Menschen Platz bieten, aber die Vergroi3erung durfte naturlich nicht auf Kosten des Kunstgenusses gehen. Die Horsamkeit und die Sichtverhaltnisse sollten dabei keinesfalls einen gewissen Qualitatsgrad unterschreiten. Mit diesen Fragen sind nun in erster Linie die Architekten konfrontiert; und sie waren es auch, die sich zunachst intensiv mit der Problematik beschaftigten. Die Physiker hiel- ten sich am Anfang noch im Hintergrund.

Kirchen, und hier insbesondere die fur den evangelischen Gottesdienst konzipierten, stellen gegenuber Theatern und Konzertsalen insofern noch ein besonderes Problem dar, als sie, entsprechend der Bedeutung der Predigt fur die evangelischen Gemeinden, einer- seits eine gute Sprachverstandlichkeit aufweisen mussen (das heii3t die Nachhallzeiten durfen nicht zu groa sein), auf der anderen Seite aber auch die Kirchenmusik in einem gottesdienstlichen Raum keine untergeordnete Rolle spielt, weshalb die Nachhallzeiten wegen der notwendigen Bindung der einzelnen Stimmen in unserem Ohr ein gewisses Minimum nicht unterschreiten durfen 2. Abb. 1 stellt die gunstigsten Nachhallzeiten fur Kirchen in Abhangigkeit vom Raumvolumen dar. Die untere Begrenzungsgerade fur den

Abb. 1: Giinstige Nachhallzeiten fur Kirchen, aus 708 fit5 2830 5ttO 11320 22640 4Sm J. Engl (wie Anm. 2), S. 279. Volumen in cbm

0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim 1991 0170-6233/91/0412-0241 $03.50+.25/0

Page 2: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

242 Dieter Ullmann

schraffierten Bereich gilt fur Kirchen, die ausschliei3lich fur Predigtzwecke verwendet werden, die obere fur Raume mit vorwiegend kirchenmusikalischemVerwendungszweck.

Kirchen zeichnen sich dadurch aus, dai3 ihre Wande und Gewolbe sehr stark schall- reflektierend wirken. Die sonst fur die Horsamkeit eines Raumes ausschlaggebende Groi3e der Zahl der Besucher oder Zuhorer ist hier fur die akustische Beurteilung von untergeordneter Bedeutung, da wegen der in der Regel groi3en Kirchenvolumina das Verhaftnis Raumvolumen/Zahl der anwesenden Besucher selbst bei starkem Kirchenbe- such immer noch eine verhaltnismafiig groi3e Zahl ist’.

Die Baumeister vergangener Jahrhunderte haben die Gotteshauser entsprechend ihrem Verwendungszweck so gebaut, dai3 die Akustik genau den Erfordernissen der je- weiligen Zeit entsprach. Es liegt hier eines jener Beispiele fur die Rolle und Bedeutung von Intuition und Erfahrung ganzer Architektengenerationen v0r4. Einzelne Gebaude mogen trotzdem akustische Fehlleistungen darstellen; im groi3en und ganzen besteht je- doch eine erstaunliche Ubereinstimmung zwischen der Horsamkeit und den Anforde- rungen der Zeit5: Wahrend bei den gotischen Kirchen das Maximum des Nachhalls wegen der Reflexionsfahigkeit des Mauerwerks bei tiefen Frequenzen liegt, verschiebt es sich bei Barockkirchen durch die vielen Holzeinbauten (Emporen, Podeste, Seiten- altare usw.) zu den mittleren Frequenzen hin6. Dem entsprechen die Bedeutung der Gregorianik und der Liturgie einer mittelalterlichen Messe in einer gotischen Kirche, beziehungsweise die Bedeutung von Orgelmusik und Predigt in den Kirchen des Ba- rock’. In gotischen Kathedralen erhalten Wort und Musik den Charakter des Fern- klangs, es gelingt die Loslosung der Menschen vom Alltag in vollendeter Weise8. In Barockkirchen ist dagegen auch akustisch die Daseinsfreude voll prasent.

Da die Wande barocker Kirchen vielfach eine geringere Rauhigkeit aufweisen als die in Dienste und Saulen aufgelosten der gotischen Bauwerke, ist hier die Nachhallzeit fur hohere Frequenzanteile oft groi3er als in gotischen Gotteshausern. Dies fuhrt zur Beto- nung der Formantbereiche der Vokale o und a und damit zu einer hellen Farbung musi- kalischer Darbietungen und der Sprache in Barockkirchen 9.

Besonders im 17. und 18. Jahrhundert stellt die Frage des fur eine evangelische Kirche gunstigsten Grundrisses ein heftig diskutiertes Problem dar. Wichtigste Forderung war die von allen Platzen gleich gute Sicht- und Horbarkeit des Predigers an Kanzel und Altar. Daneben spielten naturlich auch theologische Fragen eine fundamentale Rolle lo; diese mussen hier unerwahnt bleiben.

Besonders hervorgetan hat sich in diesem Zusammenhang Leonhard Christoph Sturm (1669- 1719), der zunachst Theologie, dann aber Mathematik studiert hat. Er betonte, dai3 es in den protestantischen Kirchen besonders auf das Horen ankomme, und emp- fahl verschiedene Grundrifllosungen, die auf das Quadrat oder den Kreis hinauslaufen, wobei die Nebenbedingung wichtig war, dai3 die Kirche moglichst vielen Menschen Raum bieten sol1 ll. Obwohl Sturm Mathematiker war, ging er auf die damals bekann- ten akustischen Grundgesetze und ihre Anwendung auf die empfohlenen Grundrisse nirgends ein.

Erst seitdem sich die Akustik immer mehr zu einem selbstandigen Forschungszweig der Physik herausbildete, spielt das Studium des Schallverlaufs und der Reflexionsver- haltnisse in einer Kirche eine immer bedeutendere Rolle. Das 1802 in Leipzig erschie- nene Buch Die Akustik von Ernst Florens Friedrich Chladni (1756- 1827) bildete auch in diesem Prozei3 einen Markstein, obwohl Chladni der Raumakustik in dem Werk nur ganze 7 Seiten eindumte 12. Gelegentlich schon vorher, aber besonders im Anschlui3

Ber.Wissenschaftsgesch. 14 (1991) 241-249

Page 3: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Raumakustik im evangelischen Kirchenbau 243

an dieses Buch entstanden viele Untersuchungen der Akustik geschlossener Raume, die sich allerdings in erster Linie auf Theater und Konzertsale beschl;dnkten. Architekten wie Carl Ferdinand Langhans (1782- 1869) und Carl Theodor Ottmer (1800-1843) be- schaftigten sich eingehend mit solchen Fragen 13.

Der Berliner Baumeister Louis Catel (1776- 18 19), ein Hugenottenabkommling, war der erste, der sich intensiv mit der Anwendung akustischer Gesetze auf den Kirchenbau auseinandersetzt. Auch er hatte sich bereits mit Theaterbau beschaftigt, als er 1815 in Berlin sein Buch Grundzuge einer Theorie der Bauart Protestantischer Kirchen herausgab, mit dem er seinen Entwurf fur den Wiederaufbau der 1809 abgebrannten Petrikirche in Berlin begleitete l 4 (alteste Pfarrkiche von Kolln, nach 1945 wurden die Ruinen abge- tragen). Nach Catel mui3 der Aufbau einer Kirche die Forderung nach Sicht- und Hor- barkeit des Predigers von allen Platzen erfullen. Das Gotteshaus durfte aus diesem Grunde nicht zu lang sein, und zur Unterdriickung schadlicher Schallriickwiirfe mu8- ten die Wandflachen schallabsorbierend sein. Catel erkannte auch die besonderen aku- stischen Bedingungen fur musikalische Darbietungen in der Kirche 15:

Die Musik bedingt langere Intervallen ihrer rythmischen Verhaltnisse, so dai3 die Vermengung der Schall- strahlen der friiheren Tone in die spateren, durch einen rnanigen Widerhall, fur die harmonische Verschmel- zung des Tons wohlthatig werden kann.

Der Nachhall hange von den Groi3en Raumvolumen, Raumform und Beschaffenheit der Wande ab - bereits 10 Jahre spater wurde dann erkannt, d& die Raumform fur die Groi3e des Nachhalls unwichtig ist.

Catel wollte in seinen Kirchen moglichst viele Besucher unterbringen. Da die Dimen- sionen aus akustischen Griinden nicht zu groi3 gewahlt werden durfen, schlug er deshalb den Einbau von Emporen vor. Sie hatten gleichzeitig den Vorteil, dai3 dadurch die Schallreflexion an den glatten Wanden, die sehr storend wirken konne, weitgehend unterdriickt wiirde.

Besondere Uberlegungen widmete Catel der Stellung von Altar und Kanzel: Der Altar steht bei ihm erhoht hinter der Kanzel in einer Nische, wahrend die Kanzel, gleichfalls in einer Nische, nur wenig unter und vor dem Altar aufgebaut wird und einen Schalldeckel erhalt. Die Nischen erhalten doppelte Bretterwande (die beim Auf- treffen des Schalls mitschwingen und deren Zwischenraum wie ein Resonanzkasten wir- ken soll), so dai3 der Prediger von Altar und Kanzel aus gut verstanden wird, wahrend der Schalldeckel an der Kanzel dafiir sorgt, dai3 auch vom Prediger nach oben ausgehen- der Schall wieder zur Gemeinde hin reflektiert wird.

Doch auch gravierende Irrtiimer finden wir bei Catel. So behauptet er, da8 Kuppel- kirchen den Nachhall bei musikalischen Auffuhrungen (wo er erwiinscht ist) befordern, wahrend die Rede des Predigers in der Kuppel ,,verschallt", die Kuppel also fur Sprache geeignet sei.

Die akustischen Gesetze und Erfahrungen, auf die sich Catel in der erwahnten Ab- handlung stutzt, sind I. das Gesetz der geradlinigen Ausbreitung, 2. das Reflexionsge- setz, 3. die Abnahme der Schallintensitat mit der Entfernung von der Schallquelle (eine Rede im Freien sei bis auf 70 Fu8 verstandlich), 4. das Echogesetz (fur die Ausbildung des Echos miisse die Entfernung von der reflektierenden Wand uber 60 Fuf3 betragen), 5. Erfahrungen bei Schallausbreitung in Sprach- und Kommunikationsrohren und 6. die Tatsache der Resonanz 16.

Der in jungen Jahren auch auf akustischem Gebiet tatige Physiker Wilhelm Weber (1804-1891) gab 1825 gemeinsam mit seinem Bruder, dem Physiologen Ernst Heinrich

BerSEiissenschaftsgesch. 14 (1991) 241-249

Page 4: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

244 Dieter Ullmann

Weber (1785-1878), ein Buch heraus, in dem er mittels der Gesetzmafligkeiten der Wel- lenlehre akustische und optische Phanomene beschreibt. Dort finden sich die wichtigen Satze 17:

Mit Luft erfullte grosse Raume mussen [. . .] noch so lange zu resoniren fortfahren, bis die Schallwellen ihren Lauf so weit fortgesetzt haben, dass die Durchkreuzungen an den bestimmten Stellen aufhoren. Das Nachhal- len in Kirchen ist daher nicht etwa eine besondere Wirkung der Gestalt der Kirche, die von der Gestalt des Gewolbes, oder von anderen besonderen Einrichtungen abhangt, sondern eine nothwendige Wirkung der Grosse des Raumes, der grossen Hohe, Breite und Lange, die noch von der Eigenschaft des Fussbodens, der Decke und der Wande, den Schall sehr vollkommen zuriickzuwerfen, unterstiitzt wird.

Von hier ist es eigentlich nur noch ein Schritt bis zur Herstellung eines quantitativen Zusammenhangs zwischen Nachhallzeit, Raumgrofie und den Schallabsorptionseigen- schaften der Raumbegrenzungen (Sabinesche Nachhallformel). Es sollten allerdings noch 75 Jahre vergehen, bis es diese Formel gab.

Der preuf3ische Konig Friedrich Wilhelm 111. (1770- 1840, reg. 1797-1840) erliefi 1822 eine Kabinettsorder, in der fur protestantische Kirchen die seitlich vom Altar am Triumphbogen angebrachte Kanzel angeordnet wurde 18. Der Konig interessierte sich fur liturgische Fragen, und aus diesem Grunde sollte der Altar durch seine herausgeho- bene Stellung ein erhohtes Interesse gewinnen. Dai3 diese Verfugung Einflui3 auf die aku- stischen Verhaltnisse in den Kirchen nehmen muhe, liegt auf der Hand.

Der preuflische Diplomat und Theologe Christian Carl Josias von Bunsen (1791-1860) gab 1842 ein Buch heraus, das groi3en Einflui3 auf den Kirchenbau ausuben sollte 19. Bunsen lebte von 1816 bis 1842 in Rom, hatte dort verschiedene Funktionen inne und lernte dabei die altchristlichen Basiliken der Stadt kennen, die er fur den neuen protestantischen Kirchenbau zum verbindlichen Mafistab erhob. Er forderte fur Predigt einerseits und Abendmahl andererseits getrennte Raumteile und sah deshalb im Typ der Basilika das Leitbild fur den Kirchenbau - was er auch akustisch begriindete20:

Sie [d. h. die Kanzel und das Lesepult] mussen [. . .] dergestalt in die architektonische Idee aufgenommen wer- den, dafi sie aus derselben, wie von selbst, und wiirdig hervorwachsen, und in ihrer Stellung und Form den akustischen Forderungen vollkommen entsprechen. Damit ist zunachst gesagt, dai3 sie nicht freistehen durfen. Es geht dadurch vie1 Schall verloren . . .

1861 kam es auf der Kirchenkonferenz in Eisenach zur Abfassung eines Regulativs fur den evangelischen Kirchenbau, das aus 16 Punkten besteht21 und im wesentlichen auf die Architekten Friedrich August Stuler (1800- 1865) und Conrad Wilhelm Hase (1818-1902) zuriickgeht; es wurde fur den evangelischen Kirchenbau in der Epoche des Historiums von groi3ter Wichtigkeit. Als architektonische Grundformen werden darin das langliche Viereck (bei dem auch ein Querschiff vorhanden sein kann) und der Zen- tralbau (in Form des Achteck) empfohlen. Als Stil wird romanisch oder gotisch gefor- dert. Im Altarraum steht der Altar, die Kanzel sol1 an einem Pfeiler des Chorbogens angebracht sein. Neben theologischen Griinden fur das Regulativ werden, und das ist fur uns besonders interessant, auch akustische angegeben. So wird die Forderung, dai3 die Lange des Schiffs die Breite nicht wesentlich uberschreiten darf, mit dem Bedurfnis nach guter Horbarkeit begriindet. Der im Grundrii3 achteckige Bau wird gegenuber einem kreisformigen bevorzugt, weil man bei letzterem unangenehme Schallkonzentra- tionen befurchtete. Man wufite auch, dai3 die Verwendung von Holz im Innenbau gun- stig fur die Horsamkeit ist, und empfahl die Verwendung dieses Materials. Das Eisen- acher Regulativ hat nicht nur theologische und architekturhistorische Bedeutung, es ist auch ein Zeugnis dafur, dai3 viele Kirchenarchitekten des 19. Jahrhunderts sich um die Lijsung akustischer Probleme bemuht haben.

Ber.Wissenschaftsgesch. 14 (1991) 241-249

Page 5: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Raumakustik im evangelischen Kirchenbau 245

Der bedeutendste Beitrag zur Akustik geschlossener Raume im 19. Jahrhundert stammt von dern arnerikanischen Physiker Joseph Henry (1797- 1878)22, wenn auch die Ergebnisse seiner Arbeiten23 bei den Architekten der zweiten Halfte des 19. Jahr- hunderts noch wenig Beachtung fanden, obgleich sie die erste systematische Unter- suchung des Zusammenhangs zwischen Nachhallzeit und Wandabsorption bieten.

Mit dem Architekten August Orth (1828- 1901) tritt aber auch ein Kirchenbaumeister auf, der ab etwa 1865 intensiv Raumakustikforschung betrieb und versuchte, seine Ein- sichten in eigenen Bauten zu realisieren. Orth stammte aus Windhausen am Harz'(bei Seesen). Schon als Gymnasiast auf dem Gymnasium in Korbach zeigte er seine Be- gabung fur Mathematik und Physik. Wegen seiner kunstlerischen Interessen wahlte er folgerichtig das Studium des Baufachs an der Bauakademie Berlin (1848-1853)24. In dieser Stadt stehen auch seine Hauptwerke, von denen hier die Zionskirche (Berlin- Mitte, Am Zionskirchplatz) 1867- 1873 und die Gethsemanekirche (Berlin-Prenzlauer Berg, Stargarder Strai3e) 1891-1893 genannt seien. Letztere befindet sich noch in an- nahernd urspriinglichem Zustand, wahrend die Zionskirche im Zweiten Weltkrieg zer- stort worden war und 1954 vereinfacht wieder aufgebaut wurde.

Ein Ergebnis von Orths Akustikstudium war ein umfangreicher Aufsatz in einer Fach~eitschrift~~, der im selben Jahr 1872 auch in Buchform erschien26. In einem aus- fuhrlichen Handbuchartikel griff er das Thema zwolf Jahre spater noch einmal auf2'.

Bei seinen Untersuchungen uber die Horsamkeit von Kircheneumen ging Orth von der geometrischen Raumakustik aus; er verfolgte also die Schallstrahlen von der Quelle zum Empfanger. Gegenuber ahnlichen Untersuchungen friiherer Jahrzehnte ist dabei neu, dai3 der Einflufl der Schallabsorption mit in die Uberlegungen einbezogen wird. Orth kannte die Arbeiten von Henry jedoch nur aus einem zusammenfassenden Zeit- schriftenartikel aus der Feder eines Architekten28. So urteilte er uber die Versuche des amerikanischen Physikers, sie gaben 29

. . , manche wiinschenswerte Fingerzeige zur Beurtheilung des Materials, aber nicht directe Resultate . . . Orth erkannte schon deutlich den Einflui3 des Materials auf die Akustik groi3er

Raume (und an der Formulierung und der Sprache erkennt man die jahrelange Beschaf- tigung mit dem Thema). Dieser Einfluf130 . . . hangt wesentlich davon ab, wie weir bei dem Material eigene elastische Schwingungen moglich sind, wobei auch die Masse des durch den Schallimpuls in Schwingung versetzten Materials in Betracht fdlt. So schwingt z.B. Holz, welches an seinen Enden eingespannt und sonst frei ist, anders und leichter, als dasselbe Holz in ein Mortelbett gelegt . . . Hier deutet sich die Verwendung von Holz als wichtiger Tiefenschlucker in der Raum- akustik an.

Orth machte sich auch Gedanken uber den Einflui3 verschiedenen Wandmaterials, wie verschiedener Putzarten, und schlug zu seiner Untersuchung eine Versuchsanord- nung mit einem Parabolspiegel vor, in dessen Brennpunkt als Schallquelle eine Uhr an- gebracht ist. Man erhalt so einen begrenzten Schallkegel, mit dem Reflexion und Ab- sorption unterschiedlicher Materialien uberpriift werden kann.

Orth untersuchte nun mit den Methoden der geometrischen Raumakustik den Ein- flui3 der verschiedenen Gewolbeformen, der Gestaltung der Wande, Briistungen und Pfeiler und die Wirkung des Schalldeckels der Kanzel. Fur das Projekt der Zionskirche veroffentlichte er einen Langsschnitt (Abb. 2), in dem der Schallverlauf von der Kanzel aus eingezeichnet ist. Er markierte Pyramiden, die ihren Ursprung an der Kanzel ha- ben, und untersuchte die VergroBerung ihres Querschnitts nach der Reflexion. Aus der

Ber.Wissenschaftsgesch. 14 (1991) 241 -249

Page 6: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

246 Dieter Ullmann

Abb. 2: Langsschnitt durch die Zionskirche Berlin, aus A. Orth (wie Anm. 26), Blatt H.

Abb. 3: Grundrii3 der Lutherkirche Apolda, aus J. Bahns (wie Anm. 33), Abb. 48.

Ber.Wissenschaftsgesch. 14 (1991) 241-249

Page 7: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Raumakustik irn evangelischen Kirchenbau 247

Groi3e der Querschnittsflache schloi3 er auf die Schwachung des Schalls, wobei er fur die Wandabsorption nach der Reflexion noch einen gewissen Prozentsatz hinzufugte. Orth untersuchte den Einflui3 verschiedener Gewolbe- und Wandformen, indem er den Querschnitt fur die Schallpyramiden in jeweils gleicher Entfernung von der Schall- quelle fur je zwei verschiedene Gewolbe- oder Wandformen einzeichnete. So ergaben sich die durch eine romische Ziffer bezeichneten Rechtecke. Die jeweiligen Einflusse der beiden verschiedenen architektonischen Formen sind durch den Index a und ohne Index gekennzeichnet. Der Schnitt vor und nach der Reflexion gibt den Grad fur die Schwachung des Tons an, und der Vergleich der Querschnitte mit der gleichen romi- schen Ziffer sagt etwas aus uber die Wirkung verschiedener Gewolbe- und Wand- formen.

Uber den Wert einer solchen Untersuchungsmethode sagt ein Raumakustiker unseres Jahrhunderts, Orth31 . . .legte aber dabei keinen Wert darauf, zu ermitteln, welche Punkte dieser Bahnen in gewissen Zeitabschnitten gleichzeirig erreichr werden, wie die Gesamtheit derartiger Punkte sich zu einem Wellenbild vereinigt und wie diese WelIe sich ausbreitet und durch Riickwiirfe usw. vednderr, bis sie sich allmahlich verlauft.

So blieben Orths Untersuchungen von begrenztem Wert. Er selbst war mit den akusti- schen Ergebnissen nicht unzufrieden und schrieb uber seine diesbezugliche Erfahrun- gen bei der Einweihung der Z i o n s k i r ~ h e ~ ~ :

Es hat sich auch bei der Einweihung das allgemeine Urtheil fast einstimmig als besonders giinstig ausge- sprochen.

Ein solch intensives Akustikstudium wie bei Orth ist fur den anderen bedeutenden Kirchenbaumeister aus der zweiten Halfte des 19. Jahrhunderts, den Hase-Schuler Johannes Otzen (1839- 1911), nicht nachweisbar. Seine Entwiirfe verraten jedoch ein griindliches Nachdenken uber gute Sicht- und Horbarkeitsverhaltnisse in den Kir- hen^^. So entwickelte er eine Grundrifilosung, bei der nur ein Seitenschiff auf der der Kanzel (entsprechend den Forderungen des Eisenacher Regulativs am Triumphbogen angebracht) gegenuberliegenden Seite vorhanden ist. Das beste Beispiel dafur ist die seit der Erbauung 1891 - 1894 nahezu unverinderte Lutherkirche in Apolda (Thuringen) (Abb. 3). Die Sichtbedingungen auf den Prediger an Kanzel und Altar sind von nahezu allen 1100 Sitzpratzen des ca. 10000 m3 groflen Gotteshauses ausgezeichnet. Uber ein raumakustisches Gutachten ist dem Verfasser nichts bekannt ; vor einigen Jahren wurde allerdings eine Lautsprecheranlage in der Kirche eingebaut. Otzen selbst aui3erte sich je- doch uber die Akustik der Kirche nur positiv; seine Einwande gegen diesen Grundrii3- typ liegen auf kunstlerischem Gebiet 34:

Bei vollster Wiirdigung ihrer ZweckmaDigkeit konnte er [Otzen] das Urteil, welches er aus der kiirzlich von ihm selbst nach diesem System errichteten Kirche in Apolda gewonnen hat, doch nur dahin angeben, dass der asthetische Eindruck des Innenraumes zu wiinschen iibrig lasst und im hochsten Sinne nicht monumental genannt werden kann, weil sich keine Axenstellung finden lasst.

Fur eine andere Kirche Otzens liegen raumakustische Messungen vor. Es ist die St.-Gertrud-Kirche in Hamburg-Hohenfelde (1882- 1885). Sie hat einen anderen (nam- lich achsensymmetrischen) Grundrii3, ist jedoch von etwa gleicher Groi3e 35 (Abb. 4, Kurve 13). Wie man sieht, ist die Nachhallkurve vom fallenden Typ. Solche Kirchen ha- ben einen ,,Kellerklang" und sind raumakustisch nicht gunstig. Eine volle Besetzung der Kirche wiirde den Abfall bei hohen Frequenzen verstiirken, die Bevorzugung tiefer Fre- quenzen im Nachhall wiirde dadurch sogar erhoht. In solchen Fallen hilft nur der Ein- bau von Tiefenschluckern, wie sie allerdings in Apolda durch Wandtafelungen, grofle

Ber,Wissenschaftsgesch. 14 (1991) 241-249

Page 8: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

248

T 10

9 -

e -

7 -

6 -

5 -

4 -

3.

Z -

1 -

Dieter Ullmann

sec Abh. 4: Nachhallkurven fur verschiedene Hambur- ger Kirchen, aus R. Werner (wie Anm. 35), S. 20.

Fensterflachen, holzerne Podeste, einen ausgedehnten Orgelprospekt aus Holz usw. reichlich vorhanden ~ i n d ~ ~ .

Zwei groi3ere Bublikationen des Berliner Stadtbaurates A. Sturmhoefel im ausgehen- den 19. Jahrhundert bringen kaum Neues zur Akustik groBer R a ~ m e ~ ~ . Bemerkens- wert ist jedoch - wie schon bei Orth - das Interesse an einer akustischen MeBtechnik. Fur Schallmessungen in geschlossenen Raumen gab Sturmhoefel ein SchallmeBgerat an, das nach der Fallmethode arbeitet, d. h. der Schall wird durch den Fall von Gegenstan- den unterschiedlicher Masse aus unterschiedlichen Hohen erzeugt. Er mifit mit einem solchen von ihm gebauten GeSt etwa die Schallreflexionsverhaltnisse verschiedener Materialien. Seine Darstellung erweckt den Eindruck, als ob die Fallmethode von ihm selbst ersonnen worden sei3*; doch wurden solche Methoden bereits vor ihm unter an- deren von Wilhelm Wundt (1832-1920), Anton Oberbeck (1846-1900) und Karl von Vierordt (1818- 1884) ~ e r w e n d e t ~ ~ .

Mit den Arbeiten des Amerikaners Wallace Clement Sabine (1868-1919) und dem Einsatz elektroakustischer MeBmethoden ergaben sich ab 1900 vollig neuartige Unter- suchungsmoglichkeiten fur die Akustik groi3er Raume. Insbesondere konnten seitdem schwere Fehler in der Beurteilung einer zu erwartenden Horsamkeit durch eine sich ver- starkende Zusammenarbeit von Architekt und Akustiker von vornherein vermieden werden.

1 Dieter Ullmann: Die Entwicklung der Raumakustik im 19. Jahrhundert. Sudbofs Archiv 73 (1989), 208-215. Vgl. auch Giinther Hartmann: Aus der Friihgeschichte der Raumakustik. Acusticu 72 (1990), 247-257.

2 Josef Engl: Raurn- und Bauakustik. Leipzig 1939. 3 Jurgen Meyer: Akustik und musikalische Auffiihrungspraxis. Frankfurt am Main 1980, S. 140- 142. 4 J. Meyer (wie Anm. 3), S. 140. 5 Fritz Winckel: Von der Akustik im Kirchenraum. Kunst und Kirche 26 (1963), 18-22. G. Venzke: Die

6 Werner Lottermoser: Orgeln, Kirchen und Akustik. Bd. 1: Die akustischen Grundlagen der Orgel. Frank-

7 Werner Lottermoser: Nachhallzeiten in Barockkirchen. Acusticu 2 (1952), 109-111. 8 F. Winckel (wie Anm. 5). 9 J. Meyer (wie Anm. 3), S. 141.

Raumakustik der Kirchen verschiedener Baustilepochen. Acusricu 9 (1959), 151- 154.

furt am Main 1983.

BerSliissenschaftsgesch. 14 (1991) 241 -249

Page 9: Geschichte der Raumakustik im evangelischen Kirchenbau des 19. Jahrhunderts

Raumakust ik im evangelischen Kirchenbau 249

10 Theologische Realenzyklopadie. Bd 18. Berlin/New York 1989, S. 421-528, Artikel Kirchenbau. Vgl. auch

11 Leonhard Christoph Sturm: Architectonisches Bedencken. Von Protestantischer Kleinen Kirchen Figur

12 Ernst Florens Friedrich Chladni: Die Akustik. Leipzig 1802, S. 249-256. 13 D. Ullmann (wie Anm. l), S. 210-212. 14 Ernst Badstiibner/Sibylle Badstiibner-Groger: Kirchen in Berlin. Berlin 1987, S. 60. 15 Louis Catel: Grundziige einer Theorie der Bauart Prorestantischer Kirchen. Berlin 1815, S. 46. 16 Aufgezahlt z.B. bei Johann Gottlieb Rhode: Theorie der Verbreitung des Schalles fur Baukunstler. Berlin

17 Ernst Heinrich Weber/Wilhelm Weber: Wellenlehre auf Experimente gegriindet. Leipzig 1825, S. 543. 18 H. Mai (wie Anm. 10). 19 Christian Carl Josias von Bunsen: Die Basiliken des christlichen Roms nach ihrem Zusammenhange mit

20 Ch. C. J. von Bunsen (wie Anm. 19), S. 77. 21 Wiederabdruck etwa bei Hartmut Mai: Der Kirchenbau des 19. und friihen 20. Jahrhunderts in Thiirin-

22 Joseph Henry: O n Acoustics Applied to Public Buildings. Proceedings of the Amwicun Association for the

23 Vgl. dam etwa D. Ullmann (wie Anm. l), S. 212-213. 24 Gustav Ebe: August Orth. Ein Lebensbild. Berlin 1904. Gunther Hahn: Entwiirfe eines Architekten aus

25 August Orth: Die Akustik grosser Raume mit speciellem Bezug auf Kirchen. Zeitschvift f ~ v Bauwesen 22

26 August Orth: Die Akustik grosser Raume mit speciellem Bezug auf Kirchen. Berlin 1872. 27 August Orth: Anlagen zur Erzielung einer guten Akustik. In: Josef Durm/Hermann Ende/ Eduard

SchmiddHeinrich Wagner (Hrsgg.): Handbuch der Architektur. 3. Ted, Bd 6, Darmstadt 1884, S. 31-47. 28 Haege: Bemerkungen iiber Akustik, mit Bezug auf offentliche Bauwerke in den Vereinigten Staaten und

England (Nach englischen Quellen). Zeitschvift f i r Bauwesen 9 (1859), 582-594. 29 A. Orth (wie Anm. 26), S. 14. 30 A. Orth (wie Anm. 26), S. 13. 31 Eugen Michel: Horsamkeit grofler Raume. Braunschweig 1921, S. 2. 32 August Orth: Die Zionskirche in Berlin. Zeitschrift f i r Bauwesen 23 (1873), 432. Nach Auskunft des Kirch-

gemeindebiiros Gethsemanekirche Berlin ist iiber diese seit der Erbauung fast unverinderte Kirche vor einigen Jahren ein raumakustisches Gutachten angefertigt worden. Es war jedoch leider nicht auffindbar.

33 Jorn Bahns: Johannes Otzen 1839-1911. (Materialien zur Kunst des 19. Jahrhunderts, Bd 2) Miinchen 1971.

34 Johannes Otzen: Uber die geschichtliche Entwickelung des protestantischen Kirchenbaues. Deutsche Buu- zeitang 28 (1894), 289-291; hier s. 291.

35 Rudolf Werner: Einflusse raumakustischer Faktoren auf das Musikhoren in Kirchen. (Forschungsberichte des Staatlichen Instituts fur Musikforschung Preuflischer Kulturbesitz) Berlin 1970.

36 Auch die Kurve 14 in Abb. 4 ist die Nachhallkurve einer Kirche von Otzen (Christuskirche in Ham- burg-Eimsbiittel). Die Kirche erlitt jedoch im Zweiten Weltkrieg schwere Schaden und wurde 1951- 1953 stark v e h d e r t wieder aufgebaut [vgl. J. Bahns (wie Anm. 33), S. 1361. Die Kurve 14 hat deshalb nicht den gleichen Aussagewert wie die Kurve 13.

37 A. Sturmhoefel (a): Akustik des Baumeisters oder der Schall im begrenzten Raume. Berlin 1894; derselbe (b): Centralbau oder Langhaus? Eine Erorterung der Schallverhaltnisse in Kirchen. Berlin 1897.

38 A. Sturmhoefel (wie Anm. 37/a), S. 20. 39 Vgl. etwa A. Winkelmann (Hrsg.): Handbuch der Physik. Bd 2: Akustik. Leipzig' 1909, S. 232-234. 40 Wallace Clement Sabine: Collected Papers on Acoustics. Cambridge MA 1922.

Anschrift des Verfassers: Dr. Dieter Ullmann, Redaktion ZAMM, Rudower Chaussee 5, 0-1199 Berlin.

Hartmut Mai: Der evangelische Kanzelaltar. Geschichte und Bedeutung. Halle an der Saale 1969.

und Einrichtung. Hamburg 1712.

1800.

Idee und Geschichte der Kirchenbaukunst. Miinchen 1842.

gen. In: Laudate dominum. Thuringer kirchliche Studien. Bd 3, Berlin 1976, S. 197-199.

Advancement ofScience 10 (1857), 119-135.

der zweiten Halfte des 19. Jahrhunderts: August Orth. Diss. T U Berlin 1954.

(1872), 189-222.

BerSIiissenschafrsgesch. 14 (1991) 241-249