Rund 4500 Jahre nach ihrer Erbauung stehen die Pyramiden von Gizeh in Ägypten als letztes der antiken sieben Weltwunder immer noch. Besonders die größte von ihnen, die Cheops-Pyramide, gilt als architektonisches Meisterwerk, über das Archäologen heute noch staunen und das immer noch Geheimnisse birgt. So konnten Wissenschaftler erst jetzt in einer neuen Studie herausfinden, wieso das rund 140 Meter hohe Bauwerk bisher nicht nur Wind und Wetter, sondern auch zahlreichen Erdbeben trotzte.

Demnach wendeten die Alten Ägypter womöglich beim Bau der Pyramide intuitiv Prinzipien an, die modernen Ingenieuren aus dem Erdbebenschutz vertraut sind. Für die Untersuchung analysierten Forscher der ägyptischen Nationalen Forschungsanstalt für Astronomie und Geophysik die Schwingungen der Pyramide an 37 verschiedenen Messpunkten. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift „scientific reports“.

Pyramide nimmt Erdbeben-Schwingungen weniger stark auf

In der Studie bestimmten die Geophysiker die sogenannten Eigenfrequenzen des Bauwerks – also jene Frequenzen, bei denen ein Gebäude besonders stark in Schwingung gerät. Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Cheops-Pyramide überwiegend bei Frequenzen zwischen 2,0 und 2,6 Hertz schwingt. Der Untergrund unter der Pyramide weist dagegen deutlich niedrigere Frequenzen von etwa 0,6 Hertz auf. Genau diese Unterschiede könnten entscheidend sein: Denn treffen die Frequenzen eines Erdbebens auf die unterschiedliche Frequenz eines Bauwerks, wird die zerstörerische Wirkung der Schwingungen abgeschwächt.

Besonders auffällig waren laut der Studie bestimmte innere Strukturen der Pyramide. Die sogenannten Entlastungskammern oberhalb der Königskammer reduzierten die gemessenen Schwingungen deutlich. Diese Kammern wurden ursprünglich gebaut, um den enormen Druck der darüberliegenden Steinmassen abzuleiten. Offenbar tragen sie aber gleichzeitig dazu bei, seismische Energie besser zu verteilen und Schäden zu begrenzen. Auch die massive Form der Pyramide selbst spielt eine wichtige Rolle: Ihre breite Basis, der niedrige Schwerpunkt und die symmetrische Geometrie machen das Bauwerk außergewöhnlich stabil.

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Kannten die ägyptischen Bauherren wirklich modernes Ingenieurswissen?

Die Region rund um Gizeh wurde in den vergangenen Jahrtausenden immer wieder von starken Erdbeben erschüttert. Die Studienautoren verweisen unter anderem auf ein Beben der Stärke 6,8 im Jahr 1847 sowie das Kairo-Erdbeben von 1992 mit einer Stärke von 5,8. Zwar lösten sich damals einzelne Verkleidungssteine, die Hauptstruktur blieb jedoch nahezu unbeschädigt. Dass die Pyramide all diese Ereignisse überstanden hat, sei kein Zufall, schreiben die Autoren der Studie.

Allerdings warnen Experten davor, die Ergebnisse zu mystifizieren. In einem Beitrag für die Wissenschaftsplattform „The Conversation“ betonen die Ingenieurswissenschaftler Colin Caprani und Scott Menegon, die Studie beweise nicht, dass die alten Ägypter bereits gezielt erdbebensicher bauten.

Vielmehr hätten die Baumeister offenbar durch Erfahrung und praktische Baukunst Entscheidungen getroffen, die sich im Nachhinein als seismisch besonders günstig erwiesen. Die enorme Masse der Pyramide, ihre kompakte Form und das solide Kalksteinfundament hätten dazu geführt, dass sie weniger anfällig für gefährliche Resonanzeffekte als hohe oder schlanke Gebäude ist.