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Antikefan > Themen > Wasserversorgung in der Antike
 
Antiker Wasserbedarf
Das Wasser hatte in der Antike eine stetig wachsende Bedeutung, die weit über die schlicht lebensnotwendige Versorgung der Menschen mit Trinkwasser hinausging. Bei den Griechen wurde das Wasser zum Kultobjekt in Form von Quellheiligtümern oder der Verwendung von Wasser zum Zwecke der kultischen Reinigung. Bei den Römern ging es darüber hinaus noch darum, das Leben durch Wasser angenehmer zu gestalten bis hin zur Befriedigung luxuriöser Ansprüche. Die wachsende Zahl von öffentlichen und privaten Thermenanlagen oder von mit Wasser betriebenen Zieranlagen führte zur Notwendigkeit von großen Wasserleitungen mit Aquädukten, Tunnel u.ä. Sehr ausgeprägt zeigt sich das zum ersten Mal an der Wasserversorgung des antiken Rom. Darüber hinaus entstand mit der Entwicklung von organisierten Feuerwehren auch hier ein zusätzlicher Wasserbedarf. Insgesamt lag der Wasserbedarf antiker römischer Städte in der Kaiserzeit deutlich höher als der heutige Wasserverbrauch. Das veranschaulicht die nachfolgende Grafik recht deutlich:
[109] Trinkwasserverbrauch des antiken Rom im Vergleich zum Pro-Kopf-Verbrauch in Deutschland
 
Grundsätzlich kommen in der Antike mehrere Möglichkeiten zur Deckung des Wasserbedarfes zur Anwendung:
Durch Grundwasser über Brunnen oder Sickeranlagen
Durch Leitungen von externen Quellen (Quellen in Bergregionen, Flüsse, Seen u.ä.)
Durch Regenwasser, das von den Dächern gesammelt und in Zisternen o.ä. geleitet wurde
Durch Oberflächenwasser aus künstlichen Stauseen
 
Kapitelmenü
Quellen
Sickeranlagen
Brunnen
Hebeanlagen
Brunnenwinden
Schöpfräder
Schraubenpumpe
Handpumpen
Wasserversorgung mit Grundwasser 
1. Quellen
Als Frisch- und Trinkwasser war das Quellwasser in der Antike besonders geschätzt. Zahlreiche dieser Quellen wurden zur Zeit der Römer und Griechen verehrt und teilweise mit Kultstätten versehen. Diese hatten oft auch dann noch Bestand, wenn die Quellen längst versiegt waren. Um das Quellwasser zu schützen, zusammenzuhalten und um es leichter entnehmen zu können, wurden die Quellen schon bald von Menschenhand eingefasst. Am Anfang wurden dazu einfache Steinsetzungen verwendet, später wurden die Quelleinfassungen aufwändiger bis hin zu den Quellhäusern. Das Wasser wurde mit Eimern und Krügen aus den Quellbecken geschöpft. Ein gutes Beispiel für die kontinuierliche Entwicklung einer Quelle wurde bei Metapont in Süditalien entdeckt. Über 700 Jahre konnte hier die Entwicklung von einem einfachen Quellbecken über eine Einfriedung des gesamten Quellbezirk bis zur Errichtung eines überdachten Reservoirs nachgewiesen werden. Später wurde anstelle der versiegten Quelle ein Brunnen errichtet.
2. Sickeranlagen
Zur Nutzung unterirdischer Quellen wurde vor allem im antiken Griechenland Sickeranlagen errichtet. Im antiken Italien oder in den römischen Provinzen sind diese eher selten zu finden. Im Übergang von für Wasser durch- zu undurchlässigen Schichten baute einen oder mehrere Stollen gerade so tief in das Gestein, dass man genug Wasser auffangen konnte ohne dass sich dies aber am Ende aufstaute. Das aufgefangene Wasser wurde dann unter Ausnutzung des natürlichen Gefälle abgeleitet. Dan antike Korinth wurde auf diese Art und Weise komplett mit Wasser versorgt. Es gab auch Sickerkanäle an Hängen, die an der am Hang liegenden Seite wasserdurchlässig und an der gegenüberliegende Talseite abgedichtet waren. So konnte sich das Wasser im Kanal sammeln und aufgrund des Gefälle abgeleitet werden. Abgedeckt wurden diese Sickerkanäle mit Steinplatten, damit das Wasser nicht unnötig verschmutzt wurde.
3. Brunnen 

Brunnen im vicus von Schwarzenacker
Mittels aus Brunnen gewonnenem Wasser wurde in der Antike ein hoher Anteil des Wasserbedarfes gedeckt. Selbst in durch Wasserleitungen erschlossenen Bereichen wurde zusätzliche Brunnen nicht nur zur privaten Nutzung ausgehoben. Zur Zeit der Griechen entstand ein eigener Berufsstand der Brunnenbauer. Das Auffinden des Wasser galt dabei als besonders geschätzte Fähigkeit. Der vollkommene Brunnen reichte durch die grundwasserleitende bis in die darunter liegende für Wasser undurchlässige Schicht. Üblich war in der Frühantike ein zylindrischer Durchmesser, Brunnen mit einem rechteckigen Durchschnitt waren dagegen anfänglich sehr selten. War eine längerfristige Nutzung vorgesehen, dann wurden die Brunnenwände zusätzlich gesichert. Das geschah selten mit Holz, häufiger mit Bruchsteinen oder später mit behauenen Steinen. Ab der 2. Hälfte des 5.Jrh.v.Chr. begann man mit der Auskleidung der Brunnenwände mit Tonringen .
Zum Schutz des Brunnenwassers vor Erwärmung und Verschmutzung wurde über dem Brunnen oftmals ein Dach errichtet. Das Wasser wurde im frühen antiken Griechenland anfänglich mittels Seil und daran geknotetem Behälter ohne weitere Hilfsmittel geschöpft. Dieses manuelle Hochziehen hat an vielen Brunnen deutliche sichtbare Schleifspuren hinterlassen.
4. Wasserhebeanlagen
Brunnenwinden
Brunnenwinden waren die ersten einfachen Anlagen zum Wasserheben. Sie kamen bei den Griechen unter Verwendung von Flaschen- oder Rollenzüge erst später zum Einsatz. Solche Winden waren als Holz hergestellt und haben sich daher nicht erhalten, sie können bei allen Brunnen ohne Schleifspuren vorrausgesetzt werden.
Schöpfräder mit Schöpfeimerketten

[108]
Wahrscheinlich durch Philon von Byzanz (2.Hälfte des 3.Jrh.v.Chr.) wurde diese Hebetechnik mit Eimerketten entwickelt. Anfänglich wurden die Schöpfketten nur von Tieren bewegt. Bei den Römern (z.B. zur Versorgung der Thermen in Pompeji) wurde die Schöpfräder auch durch Menschenkraft betrieben (siehe nebenstehende Zeichnung). Dabei dienten Trettrommeln als Antrieb, d.h. die Menschen bewegten sich innerhalb des Rad. Später wurden verstärkt Treträder verwendet, bei denen die Menschen außen am Rad liefen. Mittels der dadurch bewegten Schöpfeimerketten konnten durchaus zwischen 30 und 60 Liter Grundwasser in der Minute gefördert werden. Die Schöpfeimerkette konnte aber auch durch ein von Wasserkraft betriebenes Wasserrad angetrieben werden.
Archimedische Schraube
Die archimedische Schraube wird auch Schraubenpumpe genannt. Sie wurde von Archimedes im 3.Jrh. v.Chr. entwickelt und diente hauptsächlich der Bewässerung von Feldern. Sie besteht im wesentlichen aus einem geteerten Zylinder aus Holzplanken, in dem sich eine hölzerne Spirale dreht. Dabei liegt das untere Ende der Schraubenpumpe direkt im Wasser. Durch die von Muskelkraft erzeugte Drehbewegung wird es dann nach oben befördert, wobei das dichte Anliegen der Spiralränder an die Zylinderwand entscheidend ist, um ein Lecken der Pumpe zu vermeiden. Archimedische Schrauben sind heute noch gelegentlich im Nahen Osten sowie in Ägypten zu Bewässerungszwecken in Betrieb. Doch auch zähflüssiges Material wie Beton und sogar Getreide werden auch heute noch mit dieser Vorrichtung von niedergelegenen Behältern in höhere gepumpt oder auch nur gemischt.
Handpumpen

[108]
Ein großer Fortschritt in der Technik der Hebeanlagen stellten die von der Römern entwickelten Handpumpen dar. Bei den nördlich der Alpen gefundenen Exemplaren handelte sich um Doppelkolben-Druckpumpen, die einen nahezu kontinuierlichen Wasserfluss ermöglichten. Diese Technik wurde nachweislich auch bei den berühmten Nemi-Schiffen des Kaiser Caligula verwendet, um Trinkwasser aus dem See zu fördern. Die Ansaugöffnungen, Zylinder und Teile der Steigleitungen wurden aus Eichenholz-Baumscheiben gefertigt. Die Ventile an der Druck- sowie an der Saugseite der Pumpe bestanden aus einseitig abgenagelten und beschwerten Lederklappen. Die Zylinder der Pumpen waren meistens mit Blei ausgekleidet. Die darin laufenden Kolben bestanden ebenfalls aus Holz. Zur Verbesserung der Wirksamkeit wurden Kolbendichtungen aus Leder verwendet. Die gefundenen Handpumpen hatten einen Hubraum von 0,5 bis 1,3 l und konnten aus Tiefen von bis zu 16 m Wasser fördern. Dabei lag die Förderleistung vermutlich zwischen 35 und 95 Liter in der Minute.
[108] Rekonstruktion einer römischen Handpumpe
 
Kapitelmenü
Gefälleleitungen
Übersicht
Kanäle
Stollen
Tunnel
Aquädukte
Druckleitungen
Kleinbauten
Wartungsbeuten
Tosbecken
Ableitungsbecken
Absetzbecken
Sammelbecken
Überleitungsbecken
Umlenkbecken
Wasserverteilung
Entnahmestellen
Verteilerbecken
Wassertürme
Rohrleitungen
Wasserversorgung durch Leitungen 
1. Gefälleleitungen
Übersicht
Mit dem Wachsen der antiken Städte entstanden immer größere Diskrepanzen zwischen dem natürlichen lokalen Wasserangebot (Quellen, Grundwasser, Regenwasser) und dem steigenden Wasserbedarf. Dadurch entstand schon bald der Bedarf nach mehr oder wenigen langen Wasserleitungen. Eine der ältesten bekannten Leitungen stammt aus dem 7.Jrh.v.Chr. und wurde von den Assyrern bei Dscherwan zur Wasserversorgung von Ninive erbaut. Auch die Griechen beherrschten den Bau von Wasserleitungen. Im antiken Athen wurde das Wasser vom Hymettos sowie vom Pentelikon (zwei Berggipfel in der Nähe der Stadt) in Leitungen herangeführt. Weitere antike Wasserleitungen wurden beispielweise bei Theben, Megara und Pharsalos gefunden.
 

[102] Begehbarer Stollenabschnitt
Das bekannteste griechische Bauwerk dieser Art ist aber sicher der Tunnel des Eupalinos mit einem durchschnittlichen Querschnitt von 1,80 x 1,80 Meter. Er wurde in den Jahren um 550 v. Chr. zur Versorgung der Stadt Samos, dem heutigen Pythagorion gebaut. Die antike Wasserleitung hat ihren Anfang jenseits des Stadtmauerberges an einer Quelle im Dorf Agiades (heute überbaut). Von dort führt sie auf einer Länge von 900 m unterirdisch bis zum Nordabhang des Berges, durchquert in einem Tunnel von 1036 m Länge den Bergrücken und verläuft weitere 500 m am Südabhang auf der Stadtseite bis zu einem Brunnenhaus, von dem nur mehr die Grundmauern erhalten sind.
Für die Zuleitung mussten rund 1500 m³ gewachsener Fels ausgehoben werden, für den Tunnel mit dem Kanal rund 5000 m³ und für die Stadtleitung nochmals 500 m³. Insgesamt war die Leitung mehr als 1000 Jahre im Betrieb, bis sie im 7. Jahrhundert n. Chr. vernachlässigt wurde. Höchste Bewunderung gebührt dem Baumeister Eupalinos aber für die Art und Weise, mit der er die Vermessung des Tunnels gemeistert hat. Der Tunnel ist immerhin 1036 m lang und eindeutig von beiden Seiten gleichzeitig vorrangetrieben worden. 
 
Bei den römischen Wasserleitungen können fünf Konstruktionstypen unterschieden werden: die offene Bauweise, der Tunnel, der Aquädukt, die Leitung auf einer Mauer und die Druckleitung. Wasserleitungen und Aquädukte basierten allein auf Gravitation, d.h. auf einem stetigen Gefälle. Nach Vitruv sollte das Gefälle mindestens 0,5% betragen. In Wirklichkeit lag es bei durchschnittlich bei 0,15%-0,3%. Die Leitungen der Hauptstadt hatten eher niedrigere Werte. Eines der kleinsten Gefälle aller bekannten Wasserleitungen weist der Pont-du-Gard mit 7mm auf 100m auf.
 
Römische Wasserleitungen waren nach dem Muster der Wasserversorgung des antiken Rom im gesamten Römischen Imperium vorhanden. In der Zeit der römischen Republik errichtete man sie aus behauenen Steinblöcken, der eigentliche Wasserkanal bestand jedoch häufig aus opus caementitium, dem "Römischem Beton". Zum Schutz vor Erwärmung und Verdunstung wurden die offenen Wasserleitungen oft mit Steinplatten abgedeckt. Je nach dem geplanten Einsatz (Thermen und Bäder, Feuerwehr, Brunnen, Zieranlagen u.ä.) fanden unterschiedliche Qualitäten des gelieferten Wassers Verwendung. Agrippa, der seit 33 v. Chr. unter Kaiser Augustus das Amt des Vorsteher über das Bauwesen innehatte, konnte die Wasserversorgung von Rom durch den Bau neuer Leitungen und Laufbrunnen entscheidend verbessern. Zur laufenden Wartung der neuen  wassertechnischen Anlagen stellte er 240 Sklaven aus eigenem Besitz zur Verfügung (die sogenannten aquarii). Augustus übernahm nach dem Tod Agrippas diese Sklaven in den Staatsdienst. Außerdem wurden drei Beauftragte für öffentlichen Wasserleitungen ernannt (die sogenannten curatores aquarum). Später wurde noch das Amt eines procurators hinzugefügt und die Anzahl der Wartungsarbeiter wurde mit dem Bau weiterer wassertechnischer Anlagen beständig vergrößert. 

Die meisten römischen Wasserleitungen verfielen im Mittelalter, das in der Wasserversorgung und Hygiene weit hinter dem Altertum zurückstand. Erst das 19. Jahrhundert schuf man in den europäischen Großstädten wieder Leitungen zu den einzelnen Häusern, wie sie die antike Welt längst gekannt hatte.
 
Abschließend sei noch erwähnt, dass die praktischen Römer dem Bau ihrer Aquädukte eine größere Bedeutung beimaßen, als den riesigen aber letztendlich in den Augen der Römer nutzlosen Pyramiden der Ägypter. Das zeigt sich ganz deutlich bei dem folgenden Zitat von Plinius d.Ä. (23 n.Chr.- 79 n.Chr.):
 
"Doch wer die Fülle des Wassers sieht, das so geschickt in die Stadt geleitet wird, um öffentlichen Zwecken zu dienen - Bädern, Häusern, Rinnsteinen, Vorstadtgärten und Villen; wer die hohen Aquädukte betrachtet, die erforderlich sind, um die richtige Beförderung zu garantieren; wer an die Berge denkt, die deshalb durchstoßen, und die Täler, die aufgefüllt werden mussten, der wird zugeben, dass der Erdkreis nichts Bewundernswerteres aufzuweisen hat."
Kanäle
Schon weit vor den Griechen leitete man als Trinkwasser vorgesehenes Frischwasser durch geschlossene Leitungen. In offenen Kanälen wurde größtenteils nur Brauchwasser weitergeleitet. Seit den Anfängen des antiken Leitungsbaus gab es immer sowohl in Kanal- als auch in Stollenbauweise ausgeführte Leitungen nebeneinander. Von der Kanalbauweise spricht man im Gegensatz zur Stollenbauweise dann, wenn eine Leitung zwar unterirdisch geführt wird, aber im Tagebau erstellt und später wieder abgedeckt wird. Es gab aber vor allem in römischer Zeit auch oberirdisch oder ebenerdig verlaufende Kanäle, die durch Platten abgedeckt wurden.
Unterirdische Kanalführung
Die unterirdische Kanalführung ist in griechischer oder republikanischer Zeit die überwiegende Bauform, weil die Leitungen so besser vor Fremdeinwirkungen in Zuge kriegerischer Auseinandersetzungen geschützt waren. Damit war auch zu Kriegszeiten die Wasserversorgung einer belagerten Stadt gesichert. In den römischen Provinzen nördlich der Alpen war der bessere Schutz des Wassers vor Gefrieren im Winter ein weiteres Argument für die unterirdische Kanalführung.

[108] Steinkanal
In archaischer und griechischer Zeit wurden die für Kanäle ausgehobenen Gräben mit seitlich hochkannt aufgestellten Steinplatten verschalt und oben mit Steinplatten abgedeckt. Diese für die griechische Zeit typische Steinbauweise wurde weiterentwickelt zum sauber gefugten Quadermauerwerk in spätgriechischer und römischer Zeit. In diese Kanäle wurde dann die eigentlichen meist aus Ton gefertigten Wasserleitungen gelegt.

[108] Gewölbekanal
Mit der Entwicklung des hydraulischen Putzes wurde es möglich, die Kanalwände damit auszukleiden, so dass die Kanäle das Wasser direkt aufnehmen konnten. In römischer Zeit waren die Kanäle dann oft nicht mehr gemauert sondern aus opus caementitium (Römischer Beton) gefertigt und dann innen mit hydraulischem Putz versehen. Darüber befand sich ein aus Steinen geschichtetes Gewölbe oder der Kanal inklusive des Gewölbe bestand komplett aus dem Römischen Beton.
Ebenerdige oder oberirdische Kanalführung
Ebenerdige Kanäle fanden nicht so häufig Verwendung, oft nur als Teilstrecken eines längeren Leitungssystems.

[108] Gedeckter überirdischer Kanal
Kanäle auf Unterbauten (sogenannten Substruktionen) wurden vor allem in römischer Zeit angelegt. Auf häufigsten sind oberirdische Kanäle auf Aquädukten zu finden. Dabei gibt es sie sowohl in gemauerter Form als auch aus opus caementitium gefertigt. Größtenteils wurden sie abgedeckt (geschlossene Bauweise), um Verunreinigungen oder das zu übermäßige Erwärmen durch Sonneneinstrahlung zu vermeiden. Das geschah sowohl durch Natursteinplatten als auch durch gemauerte Gewölbe. Innen waren sie immer mit einer mörtelartigen Verkleidung versehen. In Rom findet man streckenweise auch die Kanäle mehrerer Leitungen übereinander auf einem Unterbau.
Stollenleitungen

[108] Querschnitt einer typischen Stollenleitung
Die Erkenntnisse und langen Erfahrungen beim Stollenvortrieb im Bergbau machten die Anlage von Stollenleitungen für die Wasserversorgung in der Antike möglich. Diese haben gegenüber oberirdischen Kanälen den Vorteil, dass sie schwerer aufzuspüren und vom darüber liegenden Geländeprofil unabhängig zu errichten waren. Die Stollen waren üblicherweise begehbar und durch Schächte zu erreichen. Die Schächte dienten der Ausbringung des Aushub, der Belüftung ermöglichten den Zugang zu den Stollen zum Zwecke der Reinigung und Instandhaltung. Sie waren in Abständen zwischen 20 und 40 Metern vorhanden, Vitruv empfiehlt einen Abstand von 35 Meter. Die Tiefe der Stollen variierte gemäß den lokalen Gegebenheiten stark, Tiefen zwischen 10 und 15 oder sogar 18 Metern waren nicht selten. Dabei hatten die Stollen oft eine Länge von mehreren Kilometern und waren innen mit einer Rohrleitung ausgestattet. Aus römischer Zeit wurden ebenso viele Stollenleitungen gefunden wie aus griechischer Zeit. Man kann also diese Grundform des antiken Wasserleitungsbaus nicht als typisch griechisch ansehen. Allerdings wurde in römischer Zeit öfter auf die Verlegung einer zusätzlichen Rohrleitung auf der Stollensohle verzichtet. Stattdessen kleideten sie die Stollenwände und den Stollenboden mit wasserfestem Putz aus, so dass das Wasser direkt im Stollen weitergeleitet wurde. Am Ende der Stollenleitungen befanden sich dann verputzte Reservoire.
Die sogenannten Doppelstollen sind eine nur bei den Griechen auftretende Bauform und treten im wesentlichen bei frühen und längeren Stollenleitungen auf. Beide Stollen liegen dabei übereinander. Der obere Stollen ist durch Schächte mit dem unteren Stollen verbunden und war meistens nahezu waagerecht (ohne Gefälle) vorgetrieben worden. Die oberen Stollen dienten somit sicher nicht der Wasserweiterleitung, sondern lediglich die unteren Stollen mit entsprechendem Gefälle. Solche Doppelstollen finden sich in Athen, im antiken Samos sowie in Syrakus (Sizilien). Der Sinn dieser doppelt übereinander liegenden Stollen liegt wohl im Druck des Gebirge auf tieferliegende Stollen begründet. Der obere Stollen erfüllte somit eine Schutzfunktion, denn bei Gebirgsschlag oder sonstigen Einbrüchen war immer ausschließlich der obere Stollen betroffen. Die Wasserversorgung wurde also nicht unterbrochen. Außerdem waren die aufwendigen langen Schächte bis an die Oberfläche nicht nötig, um im Falle der Reinigung oder Instandsetzung an den wasserführenden unteren Stollen heranzukommen. So wurde auch die Entdeckungsgefahr einer Stollenleitung indirekt über die Auffindung  der Einstiegsschächte deutlich reduziert.
Tunnel

Tunnel der Wasserleitung bei Nîmes kurz nach dem Aquädukt
Mit Hilfe von Tunneln wurden Wasserleitungen durch Berge hindurchgeführt. Damit sind sie auch gut von den Stollenleitungen abzugrenzen, die ausschließlich unter der Oberfläche vorangetrieben wurden. Tunnel waren in der Regel Bestandteile größerer oberirdisch errichteter Wasserleitungssysteme bestehend aus Kanälen, Aquädukten und/oder Druckstrecken. Sie dienten also lediglich der Durchquerung von im Weg befindlichen Bergen oder Hügeln.
Aquädukte und sonstige Unterkonstruktionen

Aquädukt in Segovia (Spanien)
Aquädukte sind Wasserbrücken, das Wasser wird in Kanalleitungen auf den typischen Bogenkonstruktionen zum Ziel geleitet. In der römischen Kaiserzeit wurden die Wasserleitungsbrücken unter Verwendung des von den Griechen entwickelten und von den Römer weiterentwickelten Bogenbaus immer länger. Dies geschah vor allem um Druckstrecken, wo immer möglich, zu vermeiden. Zur Versorgung der Städte, einiger Stadtteile oder bestimmter Bauten, die sich auf Hügeln befanden, mussten die umliegenden Senken durch mehr oder weniger lange Bogenkonstruktionen überbrückt werden. Beispiele dafür finden sich in Rom und Segovia aber auch in Mainz zur Versorgung des höher gelegenen Legionslager.

Die Aquäduktbauweise geht in ihren Anfängen auf die republikanische Zeit zurück. Mit Beginn der römischen Kaiserzeit ist die Bauweise voll ausgeprägt und findet im gesamten Römischen Imperium immer häufigere Verwendung. Die wenigen Bauten aus griechischer Zeit sind eher als Mauern mit kleineren Bogendurchlässen in Sockelbereich zu bezeichnen (wie zum Beispiel im griechischen Patara).
Mit der Verbesserung der Bogenbautechnik und dem damit verstärkt vorangetriebenen Wasserleitungsbau konnte der stetig steigende Wasserbedarf römischer Städte in der Kaiserzeit überhaupt gedeckt werden. überstieg der Wasserbedarf das Transportvermögen eines Kanals so verlegte man zwei Kanäle neben- oder, wie häufiger geschehen, übereinander auf einem Aquädukt oder einer anderen Unterkonstruktion (Mauer o.ä.). Dies zeigt sich z.B. sehr eindrucksvoll bei der Kanalführung der Aqua Claudia und des Anio Novus. Um besonders große Höhenunterschiede zu überwinden, wie z.B. beim Pond du Gard mit 49 m, legten die römischen Ingenieure bis zu drei Bogenreihen übereinander. Aquädukte mit zwei Bogenreihen erreichten immerhin noch Höhen von 25 bis zu 34 m, da allein die unteren Bogenreihen eine Höhe von bis zu 22 haben konnten (wie in Segovia). Der längste Aquädukt mit rund 4,5 km versorgte das römische Karthago. Über die wassertechnische Funktion hinaus hatten besonders die größeren Aquädukte sicher auch eine symbolische Funktion zu erfüllen. Sie sollten eindrucksvoll die Überlegenheit der römischen Ingenieurskunst verkörpern, was sicher auch gelungen ist. Noch heute beeindrucken die zahlreichen Überreste dieser Architekturgattung den Betrachter und lassen die Wirkung auf die Menschen in der Antike erahnen.
2. Druckleitungen
In vielen antiken Städten gab es eine Ober- und eine Unterstadt. Konnten viele Unterstädte noch mit Gefälleleitungen versorgt werden, so stellte die Versorgung der Oberstädte die antiken Ingenieure vor neue Herausforderungen, vor allem wenn der Grundwasserspiegel für eine Versorgung über Brunnen dort zu tief lag und die Versorgung über Regenwasser mit Hilfe von Zisternen nicht ausreichte. Druckstrecken waren auch dort nötig, wo Geländeeinschnitte selbst mit den größtmöglichen Bogenkonstruktionen nicht mehr zu überbrücken waren. Hier musste man sich die Steigkraft des Wassers zu Nutze machen. Das bis heute der Nutzung zugrunde liegende Gesetz vom Gleichstand der Flüssigkeiten in kommunizierenden Röhren wurden uns durch den griechischen Mathematiker und Ingenieur Heron von Alexandria übermittelt. Die erste auf diesem Prinzip basierende Leitung ist allerdings schon vor Heron zur Versorgung des antiken Olynthos errichtet worden. Hier handelt es sicher aber noch um eine einfache Gefälleleitung in Form von Tonröhren, deren Einlauf in die Senke lediglich etwas höher lag als der Auslauf (man geht von einem Druck von 10 m Wassersäule aus). Die Röhren waren verstärkt worden, um den höheren Druck etwas abzufangen.

[108] Prinzipieller Aufbau einer Druckstrecke

[110] Druckstrecke und hydraulische Türme in Aspendos (Türkei)
Bei jüngeren griechischen und römischen Druckstrecken mündete die Leitung vor der zu überbrückenden Senke in ein Einlaufbecken. Diese waren, je nach örtlichen Gegebenheiten, mit oder ohne turmartige Unter- konstruktionen versehen. Die von diesem Becken talwärts laufende Leitung, die am Grund der Senke horizontal verlaufende Siphonstrecke und die wieder bergan laufende Leitung wurden wegen des höheren Druckes immer als geschlossene Rohleitungen ausgeführt. Das Auslaufbecken (mit oder ohne Unterbau) am Zielort, welches tiefer als das Einlaufbecken liegen musste, diente der Regulierung und der Weiterleitung des Wasser in einen oder mehrere abzweigende Kanäle. Ein Musterbeispiel einer solchen Anlage ist der Aquädukt von Aspendos (Türkei).
Obwohl auch Tonrohre in Druckstrecken zur Anwendungen kamen. waren andere Materialien, wie Blei oder Stein, sicher besser geeignet. Dort wo Tonrohre dann doch verwendet wurden, waren die Wandungen besonders stark oder sie waren zusätzlich von einer Schicht aus opus caementitium umgeben. Im Bereich des östlichen Mittelmeerraumes waren Steinrohre in Druckleitungen weit verbreitet, in Italien und im westlichen Mittelmeerraum wurden überwiegend Bleirohre verwendet.
3. Zusätzliche Kleinbauwerke
Um den reibungslosen Betrieb einer Wasserleitung zu gewährleisten, waren zwischen der Wasserzuleitung und der innerstädtischen Wasserverteilung einige technischen Zwecken dienende Kleinbauwerke erforderlich, um Wartungen- und Reparaturarbeiten zu ermöglichen und erleichtern oder diese in soweit wie möglich zu reduzieren im Sinne der vorbeugenden Wartung.
Einstiegsschächte
Zur regelmäßigen Revision der begehbaren Kanäle dienten Einstiegsschächte, die an bestimmten Streckenabschnitten angelegt wurden. Diese Schächte haben als lichte Weite genau den Querschnitt des unterirdischen Kanals, da dessen Seitenwände einfach bündig nach oben gezogen wurden. Nach der Abdeckung des Kanal reichten die Schächte über das Erdreich wahrscheinlich bis zur Brusthöhe hinaus und waren mit Steinplatten abgedeckt.
Tosbecken
Durch Tosbecken wurden baubedingte Höherfehler und deren Auswirkungen auf die Wasserleitung ausgeglichen. Lag der Höhenfehler im Bereich von Zentimetern, wurden einfache Höhenstufen eingefügt. Höhenfehler im Bereich von Dezimetern erforderten allerdings besondere bauliche Maßnahmen. Um Schäden an den Kanälen durch das hinabstürzende Wasser zu vermeiden, wurden an solchen Stellen in die Kanalsohle eingetiefte Becken mit Ausbuchtungen an beiden Kanalwänden eingelassen, die sogenannten Tosbecken. Somit wurde dem Wasser die zerstörerische Energie entzogen.
Ableitungsbecken
Diese finden sich vor anfälligen Bauwerken, wie Aquädukten. Sie dienten der Ableitung des Wasser um so das nachfolgende Bauwerk für Wartungs- oder Reparaturarbeiten trocken legen zu können. Es gab sie auch in Kombination mit den Absetzbecken. Diese Becken fanden auch zur Anbindung außerstädtischer Anlagen, wie zur Versorgung römischer Landgüter und Villen oder zur Flurbewässerung Verwendung.
Absetzbecken
Zur Wasserklärung dienten kurz vor dem Ziel der Wasserleitung die Absetzbecken. Dort wurde das Wasser von den im Wasser befindlichen Schwebstoffen gereinigt. Durch eine gezielte Verlangsamung des Durchfluss wurde das Wasser beruhigt und Fremdkörper konnten sich absetzen. Der sich in einem solchen Becken ansammelnde Schlamm auf der Sohle wurde von Zeit zu Zeit durch sogenannte Spülschleusen entfernt. Ein in Nuten geführtes Schütz wurde dazu angehoben und der Druck des im Becken befindlichen Wassers sorgte für das Ausspülen des Schlamm.
Sammelbecken
Um am Zusammenfluss mehrerer Leitungsstränge einer Fernwasserleitung Rückstau in einem der Kanäle zu vermeiden, ließ man die Leitungsstränge entweder nicht höhengleich zusammenlaufen oder fügte zusätzliche Sammelbecken ein. 
Überleitungsbecken
An Stellen des Systemwechsel (z.B. von Stollen- auf Kanalleitung) wurden diese Becken installiert. Sie dienten zur Beruhigung des Wasser oder zur Überleitung zwischen Leitungen unterschiedlicher Höhen.
Umlenkbecken
Diese Becken dienten der Richtungsänderung und fanden größtenteils erst bei römischen Fernwasserleitungen Verwendung.
4. Wasserverteilung
Jede Wasserversorgung, ob durch Brunnen, Quellen, Zisternen oder Leitungen, bedarf eines Verteilersystems. In griechischer Zeit gab es die aufwändigen Rohrleitungssysteme der römischen Zeit noch nicht. So wurde das Wasser an Entnahmestellen durch die Menschen mit Hilfe von Gefäßen an den Bestimmungsort getragen. Auch in römischer Zeit nahm die manuelle Wasserverteilung einen nicht geringen Anteil ein. Die Verteilung des Wasser über Leitungssysteme war sicher in allen größeren römischen Städten vorhanden, aber wohl nicht flächendeckend. Viele vor allem ärmere Haushalte wurden manuell über die öffentlichen Wasserentnahmestellen versorgt. In einer römischen Stadt gab es also immer beide Versorgungsarten parallel nebeneinander.

Die römische Wasserverteilung über Leitungssysteme erfolgte nach einem dreistufigen System. Das Wasser wurde zuerst in den Fernwasserleitungen zu den Hauptverteilerbauwerken ( castellum dividicula) geleitet. Von dort gingen drei Hauptsyteme ab, welche das Wasser über die im Stadtgebiet an erhöhter Stelle gelegenen Wassertürme (castellum secundaria) dem Verbraucher zuführten. Das erste Hauptsystem versorgte die öffentlichen Brunnen mit Trinkwasser für die Bevölkerung. Das zweite war zur Versorgung öffentlicher Anlagen wie Theater, Nymphäen und Thermen u.ä. vorgesehen. Das dritte Hauptsystem diente privaten Wasserabnehmern. Der Abgang der einzelnen Hauptsysteme in den Verteilern war so konstruiert, dass auch bei niedrigem Wasserstand das erste Hauptsystem immer Wasser führte. Neben der technischen Betreuung der Wasserleitungen gehörte vor allem die sozial gerechte Verteilung des Wassers zu den Hauptaufgaben der curatores aquarum (Beauftragte des Kaiser und des Senat für die öffentlichen Wasserleitungen). Es war den Bürgern Roms aber auch möglich, Anträge für private Wasseranschlüsse an den Kaiser persönlich zu stellen. Die Genehmigung erfolgte gegen eine Gebühr. Die Wasserentnahme aus öffentlichen Brunnen und Wasserbecken war für die Bevölkerung dagegen unentgeltlich. Daher gehörte zu den Aufgaben der curatores aquarum auch, dass die öffentlichen Brunnen ohne Unterbrechung Wasser führten.
 

Wasserentnahmestellen
Krenai
Die Bezeichnung Krene kommt aus dem Griechischen und bezeichnet eine von Menschenhand eingefasste, ummauerte oder anders geschützte Wasserentnahmestelle. Durch die Möglichkeit der Fernwasserleitungen rückten die Krenai von den Wasserquellen näher hin zu den Verbrauchsstellen in den Städten. Diese nennt man dann auch Leitungskrene im Gegensatz zu der Quellkrene. Bei den Leitungskrenai gibt es zwei Grundtypen, die Krene als Gebäude mit einem schützenden Dach und die kleinen ofenen Krenai, die es sehr vielfältigen Formen gab. Sehr häufig gab es in griechischer Zeit Krenai mit Wasserspeier in Form von Löwenköpfen. Auch die Krenai mit Schöpfbecken überwiegen im griechischen Einflußbereich.
Salientes (Laufbrunnen)
Auch schon in spätgriechischer Zeit kamen die ersten Laufbrunnen, Salientes genannt, auf. Einige Städte gingen in dieser Zeit dazu über, ihr Leitungsnetz stärker als bisher zu verästeln und Nebenstränge zu den einzelnen Stadteilen und später den römischen Insulae zu verlegen. Das war das Ende der großen an zentraler Stelle der Stadt gelegenen Krenegebäuden, mit großen Einzugsbereich und damit auch einem entsprechend großen Andrang. An ihre Stelle traten immer mehr Laufbrunnen in den einzelnen Stadtteilen oder den späteren römischen Insulae. Selbst in antiken römischen Großstädten wie Rom wurde ein Großteil des privaten Wasserverbrauchs über solche Laufbrunnen gedeckt. Die Laufbrunnen gab es in vielfältigen Formen. Unter dem Wasserausfluss befanden sich Becken und Schalen aller Art sowie eckige oder halbrunde Nischen mit und ohne zusätzlichen Schmuckelementen, wie Pfeiler, Säulen, Wände oder Mauern. Zu den traditionellen Löwenköpfen als Speiern kommen weitere Motive hinzu, wie Büsten aus dem mythischen Bereich, Flussgötter, Masken aus dem Theaterbereich oder andere Tierköpfe wie Stiere oder Widder.
Verteilerbecken (Verteiler 1.Ordnung)
Die sogenannten castellum dividicula, Verteilerbecken 1. Ordnung, befanden sich am Stadtrand und sind eine Entwicklung aus römischer Zeit. Hier endete die Fernwasserleitung und es gab mehrere Abgänge zu verschiedenen Bereichen des innerstädtischen Leitungsnetzes.
Castellum dividicula in Nîmes
Wassertürme (Verteiler 2. Ordnung)
Diese konnten bisher nur selten nachgewiesen werden (z.B. in Pompeji), aber waren vermutlich in einigen Städten vorhanden. Sie werden auch castellum secundaria genannt, Verteiler 2. Ordnung. Sie lagen am Ende der innerstädtischen Leitungsstränge und von dort wurde das Wasser erst in öffentliche Gebäude oder private Häuser weitergeleitet. Durch Ausnutzung des Prinzip der kommunizierenden Röhren konnten so auch höhergelegene Stadtbereiche versorgt werden.
Rohrleitungen und Förderanlagen
Tonrohre

Tonrohre auf dem Forum von Kourion (Zypern)
Die ersten Wasserzuleitungen in minoischer Zeit waren aus Ton gefertigt und bis in die Spätantike waren dies die am weitesten verbreitetsten und genutzten Rohrleitungen. Allerdings haben sich Form, Durchmesser und die Verbindung der einzelne Rohrstücken über die Zeit weiterentwickelt. Die Außenwände griechischer und römischer Tonrohre sind glatt. Die Innenwände sind von unterschiedlicher Qualität, von sehr fein geschlemmtem Ton bis hin zu recht rauhen Wänden ist alles vertreten. Um die höheren Reibungsverluste rauher Innenwände zu minimieren, wurde diese innen bemalt oder zusätzlich mit Schlemme überzogen. Der große Nachteil von Tonrohren liegt darin, dass die Halsenden nur etwa halb so dick sind wie die sonstige Rohrwandung. Ihr Vorteil vor allem im Vergleich zu den Bleirohren liegt in der einfacheren Reparatur sowie der gesünderen Wasserqualität. Tonrohrleitungen wurden direkt im Erdreich, aber auch zusätzlich in Sand, Mörtel oder opus caementitium verlegt.
Bleirohre

Bleileitung in der Thermen von Badenweiler
Die älteste bekannte Leitung dieses Typ in der Antike ist die im archaischen Artemision von Ephesos. Erst später fanden Bleileitungen in größerem Umfang Verwendung für griechische und römische Druckleitungen, für außerstädtische Zuleitungen, die innerstädtischen Verteilersysteme sowie Hausanschlüsse. Bleirohre hatten einen tropfenförmigen Querschnitt, der sich bei entsprechendem Druck aufweitete und letztendlich die Kreisform erreichte. Die einzelnen Röhren wurden mit verlöteten Muffen aus Blei verbunden. In römischer Zeit waren die Rohrmaße vereinheitlicht und stellten damit eine der ältesten Normierungen der Welt dar.
Bronzerohre
Dieser kostspielige Leitungstyp wurde lediglich für Verbindungsrohre oder für den Anschluss von Privathäusern an das Leitungsnetz verwendet. Bronzerohre fanden aber auch bei Verteilerbecken Verwendung oder um unerlaubte Wasserentnahme zu verhindern. Außerdem wurden sie bei Unterwasserleitungen (wie z.B. von Sizilien zur Insel Motia) eingesetzt.
Holzrohre

Eiserne Muffenkränze in Vitrinen der Kleinen Thermen in Kempten (Cambodunum)
Holzrohre haben sich aufgrund der Verhältnisse in den ehemaligen römischen Provinzen nördlich der Alpen wesentlich besser erhalten als im Mittelmeerraum. Hals und Kragen wurden geschnitzt oder gedrechselt. Die einzelnen Holzröhren wurden mit eisernen Muffenkränzen zusammengehalten, die sich bis heute teilweise besser als die hölzernen Röhren erhalten haben.
Steinrohre
Steinrohre waren im Gegensatz zu Bleirohren in Druckleitungsstrecken noch besser einzusetzen. Normalerweise bestanden Steinrohre aus Kalkstein in unterschiedlichen Härtegraden und nur selten aus Sandstein. Im Vergleich zu den Tonrohren konnten hier die Passstücke der einzelnen Röhren genauer gearbeitet werden. Außen waren die Steinrohre zumeist quaderförmig.
Rohre aus opus caementitium
Diese Rohre aus römischem Beton wurden wie Steinrohre vorwiegend für Druckstrecken eingesetzt. Sie konnten aber recht selten nachgewiesen werden. Ihre Herstellung war im Vergleich zu den anderen Rohrtypen aber eher einfach, da sie in Serie gegossen wurden.
 
Kapitelmenü
Flussableitungen
Staudämme
Zisternen
Reservoire
Zuleitung von Oberflächenwasser und Wasserbevorratung  
In griechischen Gefälleleitungen wurde überwiegend Quellwasser transportiert. In römischer Zeit griff man zusätzlich auch auf Oberflächenwasser aus Flüssen, Bächen, Seen oder künstlichen Talsperren zurück.
Flussableitungen (Wehre)
Bekannt sind Flussableitungen für Leitungen nach Rom, Trier, Aix-en-Provence, Side oder auch Segovia. Die Römer errichten dazu Wehre, die das Wasser aufstauten, um es dann in den Wasserkanal abzuleiten. Um Beschädigungen und Verstopfungen in den Wasserleitungen zu vermeiden, wurde das Wasser am Ableitungsbauwerk mittels Rechen von groben Schwebmaterialien befreit. Bei Wartungsarbeiten konnte die Ableitung durch ein Schütz verschlossen werden und das Wasser floss über ein Streichwehr ab. Dieses Streichwehr führte aber auch im Fall von Hochwasser das überschüssige Wasser ab.
Staudämme

Staumauer eines antiken Staudamm bei Muro in Portugal
Völlig zu Unrecht sind die römischen Staudämme weniger bekannt, obwohl sie außerhalb Italiens sehr zahlreich vorhanden waren, wie die vielen Überreste (vor allem in Spanien und Portugal) eindrucksvoll beweisen. Sie speicherten das Wasser in Zeiten des Überangebot und konnte es zu Dürrezeiten wieder abgeben. Dieses Wasser diente sowohl zur Trinkwasserversorgung als auch zur Bewässerung für die Anbauflächen von römischen Landgütern, den sogenannten villa rustica. Alle bekannten römischen Staumauern waren sogenannte Gewichtsstaumauern. Die erste Staumauer bauten die Römer bei Sublacus (Sublaqueum), heute Subiaco im Latium am Fluss Aniene (lateinisch Anio). Die gerade Staumauer bestand aus Mauerwerk und hatte eine Höhe von 40 m, eine Breite von 13,5 m und eine Länge von 80 m. Sie blieb zusammen mit zwei anderen, kleineren ähnlichen Bauwerken in der Nähe die einzige in ganz Italien. Gebaut wurde sie unter dem Kaiser Claudius (41-54). Der Stausee versorgte dann eine Villa des Kaisers Nero (54-68) und drei kleinere Vergnügungsseen mit Wasser. Später speiste sich auch der Aquädukt Anio Novus aus diesem Stausee. 
Zisternen
Diese Anlagen sind natürlich nicht so spektakulär wie die teils mächtigen Aquädukte. Daher stehen sie oft im Schatten dieser Bauten. Tatsächlich waren sie aber sehr weit im antiken Raum verbreitet und dienten überall dort, wo Quellen oder Flüsse nicht verfügbar waren, eine Anbindung daran zu kostspielig war oder der Grundwasserspiegel für Brunnen zu tief lag, zum Auffangen und Sammeln vorwiegend von Regenwasser.

[113] Prinzip eines impluvium mit darunterliegender Zisterne
Die einfachste Art, das Regenwasser aufzufangen, war dies von den Hausdächern abzuleiten und zu sammeln. Die griechischen und römischen Häuser mit ihren Innenhöfen, Atrien und Peristylen eigneten sich hinsichtlich ihrer Grund- auf Aufrisse besonders gut zum Sammeln von Regenwasser. Vielleicht trug auch genau dieser Aspekt mit zur Entwicklung dieses Haustyps in seiner ähnlichen Form bei Griechen und Römern bei. Über die relativ flachen und zum Innenhof geneigten Dächer lief das Regenwasser direkt, über Wasserspeier oder durch Rinnen und Rohre in den unteren Hofraum in das sogenannte impluvium. Durch dieses Becken im Fußboden floss das Wasser dann über vorgelagerte Senkkästen oder Absetzbecken (zur Reinigung) in unterirdische Zisternen. Im Gegensatz zu den vielfältigen Hofzisternen in Häusern aus römischen Zeit gehörten Zisternen im antiken Griechenland aber noch nicht zur Standardausstattung eines Privathauses.
Neben den Privathäusern waren auch gewerbliche Häuser, öffentliche Gebäude oder Tempel häufig mit Zisternen verbunden. Diese waren dabei fast ausschließlich unterirdisch angelegt, um das Wasser vor Erwärmung, Verschmutzung oder sonstigen Einflüssen besser zu schützen. Man kann hierbei zwischen unausgemauerten und ausgemauerten Zisternen unterscheiden. Letztere treten verstärkt in römischer Zeit auf. Anfangs wurden die Zisternen zur Schutz gegen Versickerung zusätzlich verputzt, später bestand der Verputz aus opus signinum und zusätzlich wurde der Boden mit Estrich (pavimentum testaceum) versehen. Die Entnahme des Wasser aus verschließbaren Öffnungen erfolgte genau wie bei den Brunnenanlagen.
Reservoire
Das durch Leitungen herbeigeführte Wasser wurden zu folgenden Zwecken in Reservoiren gespeichert:
  • Reinigung des Wasser
  • Aufteilung der Wasservorräte
  • Vorratshaltung von Wasser
Im Gegensatz zu den Zisternen sind die Reservoire keine eigenständigen Wasserbauwerke. So konnten Wasserleitungen mit einem Reservoire als Abschluss ausgestattet sein, mussten es aber nicht. Darin liegt auch der wesentliche Unterschied zwischen griechischen und römischen Wasserleitungen. Fast alle griechischen Leitungen endeten in einer Krene (einem Brunnenhaus) als Entnahmestelle. Ausnahmen sind lediglich das Reservoire in Megara sowie vermutete Reservoire am Ende der Leitungen bei Agrigent (Akragas) und einer Leitung in Syrakus. Bei römischen Wasserleitungen gehörte Reservoire am Ende eher zum Standard. Für neun der elf Leitungen nach Rom sind Endreservoire und Verteileranlagen belegt. Die beiden älteren Leitungen Aqua Appia und Anio Vetus hatten wie die griechischen Leitungen kein Endreservoir. Die meisten der großen Reservoire befanden sich an den Endpunkten von Leitungen zu römischen Thermen, da diese einen enormen Wasserverbrauch zu decken hatten. Die beiden größten heute noch bekannten Reservoire der römischen Welt waren das sogenannte Yerebatan Sarayi in Konstantinopel sowie das Reservoire der Caracalla-Thermen mit einem Fassungsvermögen von jeweils ca. 80.000 m3. Die späteren kaiserzeitlichen Reservoire zur Versorgung von Thermen hatten oft ein Fassungsvermögen um die 10.000 m3, wie zum Beispiel bei den Trajans-Thermen. Insbesondere aus dem Bereich des römischen Nordafrika sind größere Leitungsreservoire bekannt, wie bei Karthago mit 30.000 m3.
 
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Wassermühlen
Wasserdampf

Nutzung der Wasserkraft  
Wasserräder und Wassermühlen
Schon vor fünftausend Jahren drehten sich am Nil in Ägypten oder am Euphrat in Mesopotamien die ersten Wasserräder. Es waren Schöpfräder, die das Wasser aus einem Fluss schöpften, um damit die umliegenden Felder zu bewässern.
Der griechische Wissenschaftler und Techniker Philon von Byzanz unterschied um 250 v.Chr. zwischen zwei Typen von Wasserrädern. Beim unterschlächtigen Wasserrad taucht der untere Teil mit seinen Wasserschaufeln in das fließende Wasser ein. Beim oberschlächtigen schießt das Wasser von oben in die Wasserschaufeln. Er beschreib auch eine mittels eines unterschlächtigen Wasserrads angetriebene Schöpfanlage. Bei dieser Schöpfanlage des Philon von Byzanz wird das Drehmoment des Schaufelrades auf eine durch eine Welle beweglich gelagerte Kette mit einer dreieckigen Trommel am oberen Teil der Kette übertragen. Die Drehung dieser Trommel beförderte die wassergefüllte Eimerkette nach oben, wo sie sich das Wasser aus den Eimern in eine höher gelegene Wasserleitung entleerte. So diente das Fördergut selbst auch zum Antrieb. Eine frühes Beispiel für die Nutzung von Synergieeffekten. In Illyria (dem späteren Jugoslawien und Albanien) sowie in Westanatolien soll es bereits 100 v.Chr. wasserbetriebene Kornmühlen gegeben haben.
Um 65 v. Chr. spricht der römische Autor Lucretius (etwa 98 - 55. v. Chr.) in seinem Gedicht "Über die Natur des Universums" ebenfalls von einem Schöpfeimerwerk, das von einem Wasserrad angetrieben wird. Die Römer setzten solche Noria genannten Schöpfräder vor allem in Kombination mit ihren Aquädukten ein. Sie hatten einen Durchmesser von bis zu 30 Metern. Der griechische Geograph Strabon berichtet im 1.Jrh. v.Chr. vom König von Pontos Mithridates VI., der bei Kabera eine Wassermühle errichten lassen hat.
Es soll sich dort allerdings um ein Wasserrad gehandelt haben, das waagerecht im Fluss lag und eine senkrechte Achse hatte, mit der ein Mühlstein gedreht wurde. Die Römer bevorzugten nach Vitruv jedoch das aufrecht laufende Wasserrad mit einer waagrechten Welle. Solche Anlagen wurden als Antriebe für Getreidemühlen verwendet. Daraus entwickelte sich in hellenistischer und republikanischer Zeit das neue Berufsbild des Müller sowie des Bäcker. Bis um 170 v.Chr. wurde das Brot in Rom noch von den Bürgern selbst gebacken. Die sehr wahrscheinlich weltweit ältesten noch in Betrieb befindlichen Maschinen überhaupt sind die römischen Wasserräder am Orontes bei Hama in Syrien. Schon seit mehr als 1.500 Jahren schöpfen die 15 bis zu 20 großen Wasserräder das Wasser ununterbrochen (!) aus dem tiefer gelegenen Orontes in angeschlossene Aquädukte.
[118] Zwei der hölzerne Wasserräder, der sogenannten Norias ("der singenden Wasserräder")
In Flüssen aufgestellte oder von Wasserleitungen beschickte Wasserräder betrieben also schon in der Antike die Wassermühlen. Bei Arles in der Provence wurde eine Großanlage aus kaskadenförmig nacheinander an einem Hang angeordneten einzelnen Wassermühlen gefunden. Das Gefälle am Hang betrug nahezu 30 %, so dass das Wasser eine sehr große Kraft entwickeln konnte. Die dadurch gewonnene Energie wird auf 30 bis 40 kW geschätzt. Die Anlage war auf beiden Seiten mit je 8 Wasserrädern versehen. Das Wasser lief beiderseits über jeweils acht 2,60 m hohe Stufen hinab und mündete am Ende in zwei Kanälen, die letztendlich noch eine Färberei mit dem benötigten Wasser versorgten. Die Wasserzufuhr zur Anlage von Barbegal wurde durch eine Zuleitung sichergestellt, die von der Wasserleitung nach Arles abgezweigt wurde. Vermutlich gab es im gesamten Imperium zahlreiche Wassermühlen ähnlicher Konstruktion, jedoch sind weitere archäologische Nachweise sehr selten. Die Anlage von Barbegal stammt aus dem Ende des 3. bzw. vom Anfang des 4.Jrh. und damit aus einer Zeit großer Knappheit an Arbeitskräften. Angesichts dessen ist der sehr große technische und materielle Aufwand bei dieser spätantiken Anlage zu verstehen. Täglich konnten mit dieser Anlage schätzungsweise 2,5 Tonnen Getreide verarbeitet werden. Damit war die Versorgung der Bürger des spätantiken Arles sichergestellt.
[117] Schematische Darstellung der Großanlage von Barbegal.
Eine interessante Anwendung des Wasserrades sind die schwimmenden Mühlen. Erfunden wurden sie während der Belagerung Roms durch die Goten 537 n.Chr. von dem oströmischen Feldherrn Belisar. In jener Zeit wurden die meisten Wassermühlen in Rom durch Wasser aus den Aquädukten betrieben. Die gotischen Belagerer zerstörten diese Wasserzufuhr, um die Römer auszuhungern. Daraufhin ließ der oströmische Feldherr auf dem Tiber schwimmende und mit Wasserrädern ausgestattete Barken erbauen, die am Ufer des Tiber verankert waren. So konnte wieder Mehl gemahlen und eine drohende Hungersnot abgewendet werden. Die Goten wollten diese Barken zerstören und ließen Baumstämme den Fluss hinab treiben. Aber durch eine zusätzliche Kette wurden auch dies verhindert.
Wasserdampf
Trotz der Kenntnis von Kolben und Zylindern sowie der Kenntnis der Kraft des Wasserdampf brachten es die römischen Ingenieure nicht bis zur funktionierenden Dampfmaschine. Es blieb letztendlich bei den Versuchen des  Heron von Alexandria mit dem sogenannten Heronsball.
  
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Zierbrunnen
Nymphäen
Zieranlagen  
Zierbrunnen und Wasserspiele
Zierbrunnen waren bei den Römern weitverbreitet und man muss sie unterscheiden von den Laufbrunnen an Straßen und öffentlichen Gebäuden, die lediglich auf den Zweck des Wasserschöpfen ausgerichtet waren. Zierbrunnen und Wasserspiele hingegen befanden sich in Privathäusern, Villen und ihren Gärten, an öffentlichen Plätzen und natürlich auch in den kaiserlichen Palästen. Sie dienten dabei aber lediglich dem Schmuck und der Unterhaltung und diese Wasserkultur bliebt uns bis in die heutige Zeit erhalten. Aufgrund gleichartiger Funde aus verschienen römischen Städten kann man davon ausgehen, dass die Form eines Brunnenaufbau mit mehreren Ausflüssen, bekrönt durch einen Pinienzapfen, aus dem das Wasser in ein ebenerdiges, umlaufendes Becken floss, sehr beliebt war. Auch Brunnen in Form eines Kegel mit einer Steigleitung im Inneren, wo das Wasser dann von der Spitze herab in das umgebende runde Becken rieselte, waren weit verbreitet. Ein Beispiel dafür ist der nebenstehend zu sehende Zierbrunnen in Djemila sowie der meta sudans ("der überfließende Kegel"), einer der bekanntesten antiken stadtrömischen Brunnen nahe des Kolosseum, dessen letzte Überreste 1936 abgetragen wurden.
[120] Kegelförmiger Zier- und Strassenbrunnen in Djemila (Algerien)
Dieses Schicksal erlitten viele der kaiserzeitlichen Exemplare, die in verschiedenen späteren Epochen durch Brunnen ersetzt wurden, die mehr dem jeweiligen Zeitgeist entsprachen. Daher sind nur sehr wenige antike Exemplare erhalten geblieben, aber Brunnen sind bis heute ein zentrales Element der abendländischen Stadtgestaltung geblieben. Die bedeutendste Form der Wasserkunst sind die Nymphäen, Heiligtümer der Nymphen, die keine eigene Quelle besaßen.
Nymphäen
Garten- und Grottennymphäen
Sogenannter Kanopus in der Villa Hadriana in Tivoli
Grottennymphäum in der Villa Hadriana
Mosaikgeschmückte Brunnen in Herkulaneum
Diese künstlerisch oder architektonisch besonders gestalteten Brunnenanlagen sind erstmals in Privathäusern aus hellenistischer Zeit nachgewiesen, sie kamen aber bei den Griechen eher selten vor. Erst die römische Villen- und Palastarchitektur war eng mit einer entsprechenden Gartengestaltung verbunden und besonders ausgestaltete Brunnenanlagen waren ein wichtiges Element der römischen Gartengestaltung. Vorwiegend sind diese sogenannten Gartennymphäen in Pompeji und Herkulaneum erhalten geblieben. In den eher kleineren Häusern gab es vorwiegend Aediculae (architektonisch gerahmte Nischen), aus denen das Wasser über eine kleine Wassertreppe in ein vorgelagertes Wasserbecken floss. Diese kleinen Gartenbrunnen standen oft in Verbindung mit einem offenen Triklinium (Speiseraum). Weitere häufig verwendte wassertechnische Gestaltungselemente in der römischen Gartenbaukunst waren Wasserkanäle (Euripi), Springbrunnenbecken mit Wasserspeiern in Form verschiedenster Figuren, Wasserkaskaden und mosaikgeschmückte Brunnennischen.
In Villen und kaiserlichen Palästen waren diese Nymphäen entsprechend prachtvoller und größer gestaltet. Ein gutes Beispiel ist der sogenannte Kanopus in der Villa Hadriana bei Tivoli (nahe Rom). Kaiser Hadrian ließ die prachtvolle Anlage in einer Talsenke errichten. Den Abschluss bildete ein offener Halbkuppelsaal, der mit Kaskadennischen und Wasserkanälen in Form einer Grotte gestaltet worden war. Ein weiteres schönes Beispiel für ein Grottennymphäum war die berühmte Grotte des Kaiser Tiberius direkt am Meer bei Sperlonga. Im Wasser und in der Felsnischen waren Skulpturen errichtet worden, die an die durch Homer überlieferten Abenteuer des Odysseus erinnerten.
Nymphäen in Form eines rechteckigen Raumes mit offener Eingangsfront spielten in der römischen Villenarchitektur bis in das 2.Jrh. hinein eine besondere Rolle. Sie kamen bereits mit dem Wechsel vom 3. ins 2.Jrh.v.Chr. stärker in Gebrauch. Solche mit Brunnen gestalteten Räume oder Säle sind auch auf Terrassen oder in Felswände hinein gebaut worden. Während der Kaiserzeit war es sehr gebräuchlich, diese Nymphäen an der Frontseite offen und mit der Rückwand in Form einer Apsis zu bauen. Größere Anlagen dieser Art wurden dann in Form von prunkvollen dreischiffigen Sälen erbaut.
Fassadennymphäen
Bereits im 1.Jrh.n.Chr. entstanden Nymphäen an einem End- oder Verteilerspeicher mit einer Schauwand, die sogenannten Fassadennymphäen. Vor der Fassade wurden neben den Schöpfbecken manchmal auch große Wasserbecken angelegt. Der Fronten der Fassadennymphäen sind oft ähnlich wie die meisten größeren Triumphbögen dreigeteilt. Die großen Anlagen glichen den mehrstöckigen Bühnenfronten der römischen Theater. Elemente dieser Fassadennymphäen dienten später der Ausschmückung von Palästen, öffentlichen Sälen aber auch reicherer Wohnhäuser.
Nymphäen in Form einer Exedra
Unter einer Exedra versteht man einen Sockel mit einem etwa halbkreisförmigen Grundriss. Auf diesem befand sich die ebenfalls halbrund angeordnete Fassade. Die Exedranymphäen hatten den Vorteil, dass die Statuen im Halbrund gemäß ihrer unterschiedlichen Wertigkeit angeordnet werden konnten. In griechischer Zeit befanden sich in der Mittelachse Zeus- oder Stierstatuen, in römischer Zeit vor allem die Standbilder der Kaiser.
  
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Schmutzwasser
Regenwasser

Buchtipps
Weitere Empfehlungen/Buchtipps

Quellenangaben
"Antike Wasserkultur"
Renate Tölle-Kastenbein
Verlag C.H.Beck
"Wasserversorgung im antiken Rom"
Sextus Iulius Frontinius
Verlag Oldenbourg
"Wasserversorgung antiker Städte" - Band 2
Verlag Philipp von Zabern
"Wasserversorgung antiker Städte" - Band 3
Verlag Philipp von Zabern
Opus Caementitium - Bautechnik der Römer"
H.-O. Lamprecht
Verlag Bau+Technik
Wasserentsorgung  
Schmutz- und Brauchwasserentsorgung

[121] Cloaca Maxima in Rom
Während der gesamten Antike wurde Brauch- und Schmutzwasser ungereinigt in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeführt. Das funktionierte nur solange, wie die Selbstreinigungskraft der Flüsse, Seen und Meere nicht überschritten wurde. Genau das war aber im kaiserzeitlichen Rom mit seiner Entsorgung in den Tiber der Fall. Bereits im 4.Jrh.v.Chr. wurde von etruskischen Ingenieuren die Cloaca Maxima in Rom erbaut, um das Schmutzwasser in den Tiber abzuleiten. Die Kenntnisse der etruskischen Wasserbautechniker wurden nachfolgend von den Römern übernommen und weiterentwickelt. In den Jahrhunderten danach entstand daraus ein ganzes Netz von Abwasserleitungen, an die sowohl Regeneinleitungen als auch die öffentlichen Toiletten angeschlossen waren. Nach diesem Vorbild wurden auch andere Städte im gesamten römischen Imperium mit einer Abwasserentsorgung versehen. Aber längst nicht alle Häuser waren an die Kanalisation angeschlossen.
Eine Alternative bestand dann in der Benutzung der öffentlichen Latrinen gegen ein kleines Entgelt. Wer sich dieses Entgeld nicht leisten konnte oder wollte musste auf die Benutzung von Nachttöpfen zurückgreifen, die in Senkgruben, in Sammelfässern in den Treppenaufgängen der Mietshäuser oder in den Einläufen zu der zentralen Kanalisation ausgeschüttet wurden. Allerdings berichtet unter anderem auch der römische Satirendichter Juvenal davon, dass das Ausschütten der Nachttöpfe aus den Fenstern auf die Strasse und damit auch über die Passanten ein ständiges Ärgernis war: 

"... Betrachte jetzt noch andere verschiedenartige Gefahren der Nacht: wie hoch die Häuser sind, von denen dir ein Dachziegel auf den Schädel fällt, wie oft man leckes oder gesprungenes Gefäß aus dem Fenster wirft ... Begnüge dich also mit der kläglichen Hoffnung, dass man wenigstens nur den Inhalt flacher Becken auf dich ausleert."
 


[122] Querschnitt durch eine Stadtstrasse mit beidseitigen Einläufen und Abwasserkanälen.
Die antiken Kanalisationen staffeln sich in maximal vier Stufen mit einer noch heute gültigen Rangordnung. Es beginnt mit den Anfangskanälen zum Anschluss der Gebäude (1. Ordnung), die in die Straßenkanäle (2.Ordnung) münden. Diese gehen über in Hauptkanäle (3. Ordnung) und schließlich in die Hauptsammelkanäle (4.Ordnung), die beide aber nur in größeren Städten nötig waren.
Regenwasserentsorgung

Gullideckel im antiken Ostia
Die Regenwasserentsorgung wurde über viele Jahrhunderte unabhängig von der Schmutzwasserentsorgung durchgeführt. In Städten mit felsigem Untergrund wurde das Oberflächenwasser über in das Gestein gehauene Rinnen abgeführt. Ansonsten wurden Steinrinnen verlegt. Diese findet man vielfach umlaufend um griechische Tempeln, wie auch bei zahlreichen Tempeln in Olympia. Neben der gesonderten Entsorgung von Regenwasser entwickelte man in griechischer Zeit Mischsysteme für die gemeinsame Entsorgung von Regen- und Schmutzwasser.  In römischer Zeit hatten die Stadtstrassen daher zu beiden Seiten große Öffnungen zur Kanalisation (siehe obige Grafik) als Einläufe für das Regenwasser. 
Zusätzlich gab es aber auch ebenerdige Wassereinläufe versehen mit Gullydeckeln, die den heutigen vom Aussehen schon sehr nahe kamen. Sehr schöne Beispiele dafür finden man im antiken Ostia bei Rom. Alle diese Öffnungen zur Kanalisation stellten aber auch eine Gefahr für die Gesundheit der Bevölkerung dar. Um dieses Problem abzumildern, wurde Wasser aus den Aquädukten auch zum ständigen Spülen der Kanalisation verwendet. Auch darin liegt ein Grund für den sehr hohen antiken Wasserbedarf.