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Eine alte Gravur einer Archimedischen Schraube Bildnachweis: Morphart Creation / Shutterstock.com Die archimedische Schraube - auch Wasserschraube, ägyptische Schraube oder hydrodynamische Schraube genannt - ist eine Maschine, die zum Heben und Transportieren von Wasser verwendet wird. Die Technologie besteht in der Regel aus einer Spirale in einem hohlen Rohr, die, wenn sie gedreht wird, das Wasser von unten nach oben verdrängt.
Obwohl die Technologie häufig dem griechischen Mathematiker und Erfinder Archimedes von Syrakus aus dem 3. Jahrhundert zugeschrieben wird, gibt es Beweise dafür, dass Schraubenpumpen bereits Jahrhunderte früher in Ägypten und Assyrien verwendet wurden. Einige Wissenschaftler gehen sogar davon aus, dass Schraubenpumpen bereits im 7. Jahrhundert v. Chr. zur Bewässerung eingesetzt wurden.
Wie genau funktioniert die Archimedische Schraube, wann wurde sie erfunden und warum wird sie Archimedes zugeschrieben?
Wie funktioniert die Archimedes-Schraube?
Eine Wasserpumpe in Ägypten aus den 1950er Jahren, die den Mechanismus der archimedischen Schraube verwendet
Bildnachweis: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons
Die Archimedische Schraube ist im Wesentlichen ein hohles Rohr, das eine Spirale oder Wendel enthält, die sich den Zylinder hinaufwindet. Das untere Ende des Rohrs wird dann in ein Gewässer gestellt, und das Rohr wird gedreht. Während sich die Schraube dreht, nimmt sie einen Teil des Wassers auf. Durch weitere Drehungen wird das Wasser durch aufeinander folgende Taschen der Wendel angehoben, bis es den oberen Teil des Rohrs erreicht.
Auf diese Weise könnte Wasser aus einer tiefer gelegenen Quelle (z. B. einem Fluss) leicht zu einer anderen Quelle (z. B. einem Bewässerungsgraben, der in landwirtschaftliche Flächen fließt) geleitet werden.
Die Methoden zum Drehen der Schneckenpumpe waren im Laufe der Jahrhunderte sehr unterschiedlich. In einigen Kulturen wurde die Welle durch Handarbeit gedreht, in anderen durch Vieh oder Windmühlen. Schließlich wurden Motoren zum Antrieb von Schneckenpumpen eingesetzt.
Wer erfand die Archimedische Schraube?
Es gibt Belege dafür, dass die Archimedische Schraube in der hellenistischen Periode der altägyptischen Geschichte, etwa im 3. Jahrhundert v. Chr., in Gebrauch war. Damals wurde die Archimedische Schraube zur Wassergewinnung aus dem Nil verwendet und diente der Bewässerung. Einige Wissenschaftler haben jedoch die Theorie aufgestellt, dass die antiken Zivilisationen schon weit vor dem 3. Jahrhundert v. Chr. im Besitz dieser Technologie waren.
Abguss eines Felsreliefs von Sennacherib vom Fuß des Cudi Dağı in der Nähe von Cizre, ausgestellt in Landshut, Deutschland
Bildnachweis: Timo Roller, CC BY 3.0 , via Wikimedia Commons
Die Assyriologin Stephanie Dalley hat beispielsweise die Theorie aufgestellt, dass Wasserschrauben im neuassyrischen Reich während der Herrschaft von König Sennacherib (704-681 v. Chr.) in Gebrauch waren. Dalley führt eine Keilschriftinschrift als Beweis dafür an, dass die Assyrer etwa im 7. Jahrhundert v. Chr. Schraubenpumpen aus Bronze gossen.
Dalleys Theorie deckt sich mit den Schriften des antiken griechischen Historikers Strabo, der schrieb, dass die Hängenden Gärten von Babylon - das schwer fassbare der "7 Weltwunder der Antike" - mit Schrauben bewässert wurden.
Siehe auch: Warum war Heinrich VIII. so erfolgreich in der Propaganda?Der Standort der Gärten wurde nie endgültig geklärt: Einige gehen davon aus, dass sie sich in Babylon befanden, aber im 1. Jahrhundert n. Chr. zerstört wurden, andere vermuten, dass sie in Ninive unter König Sennacherib angelegt wurden. Es gibt also noch keine endgültige Aussage darüber, wie genau sie bewässert wurden - ob mit Schraubenpumpen oder nicht.
Warum ist sie im Volksmund als Archimedische Schraube bekannt?
Archimedes Thoughtful (auch bekannt als Porträt eines Gelehrten) von Domenico Fetti, 1620. Archimedes gilt als der bedeutendste Physiker der Antike
Bildnachweis: Domenico Fetti, gemeinfrei, via Wikimedia Commons
Siehe auch: Wie verlief die Schlacht bei Aachen und warum war sie so wichtig?Wenn also die Assyrer und die alten Ägypter bereits vor dem 3. Jahrhundert v. Chr. im Besitz dieser Technologie waren, warum ist sie dann nach dem griechischen Mathematiker und Erfinder Archimedes von Syrakus (3. Jahrhundert) benannt?
Eine Theorie besagt, dass Archimedes die Schraubenspindelpumpe selbst erfunden hat, und zwar unabhängig davon, dass König Hiero Archimedes beauftragt hat, ein Werkzeug zu erfinden, mit dem man Wasser aus einem Schiffsrumpf entfernen kann, woraufhin Archimedes die Schraubenspindelpumpe entwickelt hat.
Eine andere Theorie besagt, dass Archimedes um 234 v. Chr. von Griechenland nach Ägypten reiste, wo er die Technologie entdeckte, die dort bereits in Gebrauch war. Er machte sich dann daran, die Erfindung nach seinen eigenen Parametern zu verbessern. Tatsächlich deuten die Beweise darauf hin, dass Archimedes die Erfindung nie als seine eigene beansprucht hat, sondern dass sie ihm erst zwei Jahrhunderte später zugeschrieben wurde, und zwar von dem Griechen aus dem 1.Historiker, Diodorus.
Wie hat sich die Archimedische Schraube auf die Gesellschaft ausgewirkt?
Die Archimedische Schraube war in der gesamten Antike ein wichtiges Hilfsmittel für die Bewässerung, vor allem um Wasser aus Flüssen und Seen in landwirtschaftliche Flächen zu leiten.
Bis heute werden Schraubenspindelpumpen in Wasseraufbereitungsanlagen auf der ganzen Welt eingesetzt, um Wasser und Abwasser zu fördern, und auch in einigen Fahrgeschäften in Vergnügungsparks und in Schokoladenbrunnen ist diese Technologie zu finden.
Wird Wasser in den oberen Teil einer archimedischen Schraube geleitet und nicht in den unteren, so wird die Schraube in Rotation versetzt. Dies kann zur Stromerzeugung genutzt werden. Solche Pumpen sind in der Themse in England im Einsatz, deren Strom dann in das Schloss Windsor eingespeist wird.