Überblick
Vor der industriellen Revolution des achtzehnten Jahrhunderts gab es viele Quellen der Energiegewinnung. Der Einsatz von Sklavenarbeit war die erste Quelle von Energie in großem Maßstab. Es folgten Fortschritte in der Tierkraft, die durch die Erfindung von Werkzeugen wie dem Pferdekragen ermöglicht wurden. Noch bedeutender war der Erfolg der mittelalterlichen Technologie bei der Nutzung von Wasser- und Windkraft. Das Wasserrad ist eine der ältesten Kraftquellen, die dem Menschen bekannt sind. Es war die erste vom Menschen nutzbar gemachte Kraft, die nicht von Tieren oder Menschen erzeugt wurde. Kombiniert mit der richtigen Ausrüstung für eine Mühle wurden Wasserräder zum Mahlen von Getreide, zum Antrieb von Sägewerken, zum Antrieb von Drehbänken, zum Antrieb von Pumpen, zum Schmieden von Blasebälgen, zur Herstellung von Pflanzenöl und zum Antrieb von Textilfabriken verwendet. Sie waren die wichtigste Energiequelle im mittelalterlichen Europa und machten es erforderlich, dass die meisten Städte in der Nähe von Wasser lagen, um diese Art von Energiequelle nutzen zu können. Im Domesday Book (einem Buch, das auf der Vermessung Englands durch Wilhelm I. im Jahr 1086 basiert) wird geschätzt, dass es zu dieser Zeit fast 6.000 Wassermühlen in England gab, und viele Quellen gehen davon aus, dass sich diese Zahl in den folgenden zweihundert Jahren mehr als verdoppelt hat. Die Wassermühle diente bis zum Aufkommen der Dampfmaschine während der industriellen Revolution als primäre Energiequelle.
Aus heutiger Sicht ist das Funktionsprinzip der Wassermühle recht einfach. Zur Energieerzeugung wird Wasser auf ein Rad geleitet und treibt dieses in eine Kreisbewegung. Das sich drehende Rad überträgt die Kraft auf eine Antriebswelle, die zum Bewegen vieler Geräte verwendet werden kann. Ursprünglich wurden diese zum Drehen von Mühlsteinen und zum Mahlen von Getreide verwendet. Später wurde die erzeugte Kraft zum Antrieb anderer Werkzeuge genutzt.
Hintergrund
Es gibt Hinweise darauf, dass die Wasserkraft in Ägypten seit mindestens 300 v. Chr. genutzt wurde. Es ist möglich, dass diese Technologie von Kulturen wie den Persern oder Chinesen übernommen wurde. Die frühesten bekannten Beispiele von Wassermühlen nutzten frühere Beispiele der Wasserkraft, um Räder zu verwenden, die flach auf dem Wasser lagen und in horizontaler Bauweise direkt an der Antriebswelle befestigt waren. Wenn sich das Rad drehte, drehte sich auch die Antriebswelle. Da diese Art von Konstruktion ineffizient war, wurden bald Wasserräder mit vertikaler Bauweise hergestellt. Diese Typen erforderten eine andere Technik, da für die Übertragung der Kraft auf die Mühlen Zahnräder und Ritzel erforderlich waren. Es gab zwei Arten von vertikalen Wasserrädern, die zu dieser Zeit zum Einsatz kamen. Das unterschlächtige Rad ruht direkt im Fluss und ist auf die Kraft des Wassers angewiesen, um das Rad anzutreiben. Ohne einen konstanten Wasserstand und eine konstante Wassermenge kann das Rad daher keine große Kraft erzeugen und ist in Zeiten geringer Wasserführung nutzlos. Das oberschlächtige Modell ist wesentlich effizienter und hängt weniger von der Menge und der Kraft des Wassers ab, da es die Schwerkraft zum Antrieb des Rades nutzt. Das Wasser wird über eine Rinne oder ein Rohr zum Rad geleitet und fällt direkt auf die Schaufel des Rades. Das Rad dreht sich und treibt die Welle an, so dass die Kraft je nach Bedarf des Benutzers genutzt werden kann. Mit dem technischen Fortschritt im Spätmittelalter wurden die Mahlvorgänge immer komplexer.
Die früheste Form des Mahlens von Getreide zwischen zwei Steinen wurde für den Einsatz in einer Wassermühle angepasst. Das Getreide wurde zwischen zwei Mühlsteinen zu Mehl zermahlen. Der untere Mühlstein war feststehend, während der obere Mühlstein, der vom Wasserrad angetrieben wurde, abgetrennt werden konnte, um zu kontrollieren, wie grob das Mehl wurde. Beide Steine waren geriffelt, so dass die Mahlbewegung des oberen Steins das Mehl auf die gewünschte Konsistenz zerkleinern konnte. Zusätzlicher zu mahlender Weizen konnte durch eine Öffnung im oberen Stein in die Mühle gegeben werden. Das Mahlgut wurde dann durch Siebe gesiebt, um Mehl zu erhalten.
Eine Gruppe von Menschen, die sich die Technologie der Wassermühlen im Mittelalter zunutze machte, waren die Zisterziensermönche. Dieser Mönchsorden wurde im Jahr 1098 gegründet, kurz nachdem das Wasserrad das westliche Europa revolutioniert hatte. Zu Beginn des zwölften Jahrhunderts übernahm der heilige Bernhard (1090-1153) den Orden und versuchte, soziale Freiheit zu erlangen, indem er Wassermühlen einsetzte, um finanzielle Unabhängigkeit zu erlangen. Innerhalb der nächsten 50 Jahre erreichten die Zisterzienser die Spitze der Wasserkraft und der landwirtschaftlichen Technologie. Die Klöster wurden an künstlich angelegten Kanälen gebaut, die durch die gesamte Anlage verliefen. Diese Quelle fließenden Wassers lieferte Energie für Tätigkeiten wie das Mahlen, die Holzbearbeitung, das Schmieden von Metallen und die Herstellung von Olivenöl. Außerdem diente sie als Frischwasserquelle für den täglichen Bedarf und erfüllte die Anforderungen an die Abwasserbeseitigung. Die Zisterzienserklöster waren großartige Beispiele für organisierte Fabriken, die sich als wichtig für den damaligen Handel erwiesen.
Weitere Energiequellen, die im Mittelalter auftauchten, waren die Windmühle und die Gezeitenmühle. Die Windmühle erschien vor dem Ende des zwölften Jahrhunderts. Sie waren zwar nicht sehr effizient, da sie von der Stärke des vorherrschenden Windes abhängig waren, doch konnten Windmühlen Getreide mahlen und andere Aufgaben ähnlich wie Wassermühlen erfüllen. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurden effizientere Windmühlen entwickelt. Diese ermöglichten die Nutzung von Energie in Gebieten, die weit von Wasserquellen entfernt waren, vorausgesetzt, es herrschte eine zuverlässige Windstärke. Die Gezeitenmühlen, die etwa zur gleichen Zeit aufkamen, versuchten, die Kraft der wechselnden Gezeiten für die Energieversorgung der Mühlen zu nutzen. Obwohl ihre Verwendung nicht weit verbreitet zu sein scheint, hatte die Gezeitenmühle höchstwahrscheinlich einen bedeutenden positiven Einfluss auf die lokale Bevölkerung, die sie nutzte.
Auswirkung
Wassermühlen trugen dazu bei, die Lebensweise im mittelalterlichen Europa zu verändern, und wirkten sich auf alle Ebenen der Gesellschaft aus, von einzelnen Personen bis hin zu ganzen Ländern. Sicherlich hatten Wassermühlen eine unmittelbare und direkte Auswirkung auf die Menschen, die sie betrieben. Dieser positive Einfluss bestand in erster Linie in der Zeit- und Geldersparnis. Mit einer wasserbetriebenen Mühle konnten die Menschen eine größere Menge an Arbeit in kürzerer Zeit und zu geringeren Kosten erledigen. Obwohl die Mühle normalerweise nicht als Teil der industriellen Revolution betrachtet wird, war sie ein Vorläufer dieser Ära. Der Preis für menschliche Arbeitskraft war recht hoch, so dass es sehr kosteneffizient war, den Großteil der Arbeit von einer Mühle erledigen zu lassen. Eine Person konnte nun mit Hilfe der vom Wasserrad erzeugten Kraft dieselbe Arbeit verrichten wie viele andere. Es scheint jedoch nicht so, dass viele Menschen diese Technologie nutzten, um ihre Freizeit zu verlängern. Vielmehr scheint es, dass dieser technologische Fortschritt genutzt wurde, um die Herstellung bestimmter Waren und Materialien für den Verkauf und den Profit stark zu steigern.
Die Mühle diente oft dazu, die industrielle Organisation und Macht von den städtischen Zentren in ländlichere Gebiete zu verlagern, die näher an den Wasserquellen lagen. Dadurch gewannen die Städte an Macht, oft auf Kosten der Städte. Ein gutes Beispiel dafür war die Nutzung der Wasserkraft für den industriellen Prozess des Walkens. Das Walken war ein Verfahren zum Schrumpfen und Eindicken von Stoffen. Vor dem Einsatz von Wassermühlen im dreizehnten Jahrhundert wurde das Walken von Einzelpersonen durchgeführt, die mit dem Fuß auf das Tuch traten oder es mit einem Schläger schlugen. Dies war natürlich ein sehr zeit- und arbeitsaufwändiger Prozess. Die Walkmühle ermöglichte es, diese Arbeit mit wasserbetriebenen Holzhämmern zu verrichten. Nun war nur noch ein Mann nötig, um sicherzustellen, dass das Tuch ordnungsgemäß durch die Maschinen lief. Dieser Prozess revolutionierte die Industrie und leitete eine Reform ein. Der Großteil der Arbeit fand nun in ländlichen Gebieten statt in städtischen Zentren statt.
Die Auswirkung, die diese Mechanisierung auf die Schaffung nationaler Märkte hatte, ist nicht zu übersehen. Da die Waren nun schneller, in größerer Menge und mit geringerem Aufwand produziert wurden, konnten neue wirtschaftliche Grenzen erschlossen werden. Große nationale Märkte wurden geschaffen, um Absatzmöglichkeiten für die zunehmend verfügbaren Waren zu finden. Wassermühlen verringerten einen Großteil der menschlichen Arbeitskosten, indem sie Energie zum Mahlen von Getreide und anderen Waren, zum Gerben von Häuten, zum Pressen von Gemüse zur Ölgewinnung, zum Sägen von Holz, zum Schmieden von Metallen, zum Polieren von Rüstungen, zum Pulverisieren von Gestein, zum Betreiben von Blasebälgen in Hochöfen und zum Zerkleinern von Maische für Bier lieferten. Vor der Erfindung der Dampfmaschine war die Wassermühle die wichtigste Energiequelle. Ihre Technik wurde ständig verbessert, und es wurden neue Verwendungsmöglichkeiten für die erzeugte Energie gefunden.
Diese technischen Fortschritte, die zur Verbesserung der Wassermühle führten, wurden schließlich auch in anderen Bereichen eingesetzt. Die Umstellung vom horizontalen auf das vertikale Wasserrad erforderte beispielsweise den Einsatz von Zahnrädern im Antriebsstrang, um die Kraft zu übertragen. Dieser mechanisierte Prozess wurde mit fortlaufenden Verbesserungen recht komplex, und diese Ideen wurden später in kleinerem Maßstab für die Herstellung von Uhren und anderen ähnlichen mechanischen Geräten übernommen.
Wassermühlen dienten auch dazu, das Machtgleichgewicht zu verändern, sowohl auf lokaler als auch auf nationaler Ebene. Auf lokaler Ebene hatte derjenige, der die Mühle betrieb und kontrollierte, die meiste Macht. Mit einer funktionierenden Mühle konnte die Stadt durch die Zunahme des Handels florieren. Die erhöhte Warenproduktion steigerte die Nachfrage nach Rohstoffen, die größtenteils von den örtlichen Kaufleuten gedeckt wurde. Da die Einnahmen stiegen, konnte sich die Stadt einen größeren Schutz leisten und war dadurch sicherer. Dieselben Ideen ließen sich in größerem Maßstab auf das gesamte Land übertragen. Der Einsatz von Wassermühlen ermöglichte es Ländern wie England, neue Märkte zu erschließen und erheblich von diesem Handel zu profitieren. Die Wassermühle hatte einen bedeutenden Einfluss auf die mittelalterliche Gesellschaft und hinterließ ihre Spuren auf vielen Ebenen.
JAMES J. HOFFMANN
Weitere Lektüre
Gies, F., und J. Gies. Kathedrale, Schmiede und Wasserrad: Technology and Invention in the Middle Ages. London: HarperTrade, 1995.
Holt, R. The Mills of Medieval England. London: Longman, 1988.