Glocken – Klangkörper der Extraklasse
Die Herstellung wohlklingender Glocken ist kein trivialer Vorgang. Nur wer versteht, welche Physik hinter der Ausbreitung von Schall steckt, welche Eigenschaften bestimmte Materialien besitzen und eine raffinierte Gusstechnik beherrscht, kann, wie das Passauer Unternehmen Perner, Glocken produzieren, deren Wohlklang Menschen auf der ganzen Welt genießen.
Die Herstellung hochwertiger Glocken wird beim Passauer Unternehmen Perner nach dem Lehmformverfahren praktiziert. Auf diese Weise entstehen Klangkörper, die genau den gewünschten Ton produzieren.
Glocken zählen neben Trommeln und Blasinstrumenten mit zu den ältesten Klanginstrumenten, die der Mensch ersonnen hat. Die ersten Glocken wurden in China vor etwa 3600 Jahren gegossen und dienten wohl religiösen Zwecken. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass Glocken primär dazu ersonnen wurden, vor Gefahr zu warnen, da ihr Klang über weite Entfernungen zu hören ist. Heute sind Glocken hauptsächlich in Kirchtürmen zu finden, wo sie die Aufgabe haben, die Gläubigen zum Gebet zu rufen beziehungsweise die Uhrzeit bekanntzugeben.
Glocken benötigen zur Tonerzeugung keine Hilfsmittel, wie etwa Saiten oder Membranen, sondern erzeugen den Ton nach einem Schlag auf ihre Hülle selbst. Sie werden deshalb als selbsttönende Musikinstrumente beziehungsweise als Idiophon bezeichnet. Ihr heutiger Wohlklang ist das Ergebnis einer langen Glockenbautradition. Der Mensch musste sich dazu umfangreiches Wissen bezüglich Handwerk, Materialkunde und Physik aneignen.
Als Material für den Glockenguss hat sich die Bronze durchgesetzt, da dieses Material beste Gießeigenschaften besitzt, korrosionsbeständig ist und, in Glockenform gegossen, einen unvergleichlichen Klang erzeugt. Kein Wunder, dass Bronze das am meisten verwendete Material für den Glockenbau wurde. Bronze ist eine Kupferlegierung, die zu 80 Prozent aus Kupfer und zu 20 Prozent aus Zinn besteht. Dieses Verhältnis der Metalle zueinander hat sich für Glocken als optimal herausgestellt.
Mitentscheidend für den schönen Klang des Materials sind dessen E-Modul und die geringe Kerbschlagfestigkeit. Die positiven Eigenschaften der Bronze wurden den Glocken allerdings in Kriegszeiten zum Verhängnis. Sowohl unter Napoleon, als auch im Ersten und zweiten Weltkrieg wurden Bronzeglocken kurzerhand eingeschmolzen, um daraus Kanonenkugeln zu formen.
Jede Glocke wird mittels einer Rippenschablone in Form gebracht, die extra für die jeweilige Glocke angefertigt wird.
Die sogenannte „falsche Glocke“ wird mit wächsernen Ornamenten und Buchstaben bestückt.
Neben der Bronze wurde auch mit anderen Materialien experimentiert, in der Hoffnung, wohlklingende Klangkörper zu erschaffen. So wurde ab 1930 die sogenannte Sonderbronze verwendet, eine zinnfreie Silizium-Legierung, die aus etwa 92 Prozent Kupfer besteht. Dieses Material konnte sich nicht durchsetzen, da ein Teil der daraus gefertigten Glocken einen wenig musikalischen Nachklang besaß. Zu den am besten gelungenen Glocken aus diesem Material zählt das Großgeläut der Stiftskirche zu Baden-Baden.
Auch mit Aluminiumlegierungen wurde versucht, wohlklingende Glocken zu gießen. Die Glocken aus Weißbronze besaßen jedoch einen sehr trockenen, dumpfen Klang und waren zudem einer starken Abnutzung durch das weiche Material unterworfen. Auch Glocken aus Messing, einer Kupfer-Zink-Legierung konnten sich nicht durchsetzen, da auch diese dumpf, matt und kurzatmig klangen. Alle diese Ersatzmaterialien für den Glockenbau haben Eigenschaften, die sich auf den Klang nachteilig auswirken.
Neben dem bereits erwähnten Elastizitätsmodul gehören dazu die zu hohe Schallgeschwindigkeit, die dazu führt, dass die Abklingdauer kurz ist. Zudem spielt die Porosität des Werkstoffs eine Rolle. Ist diese zu hoch, bewirkt eine entsprechend starke Dämpfung ebenfalls eine viel zu kurze Abklingdauer. Aus diesem Grund hat sich die Bronze als alleiniges Baumaterial für hochwertige Glocken durchgesetzt.
Nach dem Aufbringen der Ornamente werden diese in mehreren Schichten von feinem Lehm bedeckt. Dies fixiert die empfindlichen Wachsteile und garantiert, dass die Ornamente ohne Lücke optimal von Lehm umschlossen werden.
Auf die „falsche Glocke“ wird eine dicke Lehmschicht aufgetragen, die später die Außenwand der Gussform bildet.
Natürlich will man das besondere Material schonen, damit eine Bronzeglocke über viele Jahrhunderte auf sich aufmerksam machen kann. Deshalb ist der Klöppel aus weichem Eisen hergestellt, damit sein Schlag die Glocke nicht beschädigen kann. Auch der Klöppel hat übrigens Auswirkungen auf die Klangqualität der Glocke.
So hat beispielsweise die Größe des Ballens einen Einfluss auf das Klangverhältnis von Grund- zu Obertönen. Selbst die Aufhängung des Klöppels wird nicht dem Zufall überlassen. Diese erfolgt mit einer mehrlagigen Lederschlaufe, die so angebracht ist, dass der Klöppel genau im rechten Winkel zum Joch schwingt. Der Klöppel wird also genau auf die jeweilige Glocke abstimmt.
Wenn Glocken, insbesondere die großen Exemplare, schwingen, werden enorme Kräfte an die Aufhängung und den Glockenturm übertragen. Der Glockenstuhl muss deshalb besonders sorgfältig konstruiert werden, damit dieser über mehrere Menschengenerationen seinen Dienst tut. Es hat sich auch hier gezeigt, dass moderne Technik nicht unbedingt immer Fortschritt bedeutet.
Stahlglockenstühle, die man als besser geeignet für Glockenstühle hielt, werden wieder durch Holzkonstruktionen ersetzt, da sich der Stahl als nachteilig für den Glockenturm herausgestellt hat. Zudem beeinflussen Glockenstühle aus Stahl den Klang der Glocke negativ.
Nach dem Aushärten der Gussform wird die „falsche Glocke“ abgeschlagen. Übrig bleibt die Innenform der Gussvorrichtung, die später wieder mit der Außenform zusammenmontiert wird. Wo früher die „falsche Glocke“ war, befindet sich nun ein Hohlraum, in den flüssige Bronze fließen kann.
Im gasbetriebenen Schmelzofen werden bis zu 1200 Grad Celsius erreicht, um 80 Prozent Kupfer mit 20 Prozent Zinn zu verschmelzen. Diese Mischung wird als Bronze bezeichnet und hat sich für das Gießen von Glocken sehr bewährt.
Die Herstellung einer Glocke ist ein langwieriger Prozess, der sich je nach Größe der Glocke von wenigen Wochen bis zu einigen Monaten hinziehen kann. In der Glockenproduktion gilt es, jeden Arbeitsschritt ohne Fehler abzuschließen, damit der Guss der Glocke gelingt. Das Glockengießerhandwerk muss eine Menge Wissen aufbieten, soll Bronze nicht umsonst in die Gießform fließen. Es lohnt sich, genauer den Aufbau der Gussform für eine Glocke zu studieren, um zu erfassen, auf welch raffinierte Weise Klangkörper entstehen, die viele Jahrhunderte überdauern.
Glockenbauer müssen beispielsweise, wie der Maurer, mit Ziegelsteinen umgehen können, um den Glockenkern zu erstellen, der das Fundament der Glockengussform bildet. Auf diesen Kern wird anschließend eine Schicht aus Lehm aufgetragen, in die Gerstenspreu hinzugemischt wird. Dieses aus dem Mittelalter stammende Rezept verhindert die Rissbildung der Lehmwand und ist in etwa mit Steinen zu vergleichen, die einer Zementmischung hinzugegeben werden, um die Festigkeit des Zements zu steigern. Auf diese Weise lassen sich Formen für Glocken herstellen, die mehrere Meter Durchmesser besitzen und etliche Tonnen schwer sind.
Nachdem die Lehmschicht aufgetragen wurde, wird diese mit einer rotierenden Rippenschablone abgezogen. Diese Schablone wird für jede Glocke individuell angefertigt, da das Geheimnis des Klangs einer Glocke auch hier verborgen ist. Schließlich entscheidet nicht nur das Material über den Klang der Glocke, sondern auch die Form der Glockenrippe, wie der Querschnitt durch die Glocke von oben nach unten bezeichnet wird. Das Unternehmen Perner hat diesbezüglich gut gehütete Formeln zur Verfügung, mit denen die Rippenform individuell gestaltet werden kann, um einen gewünschten Ton zu erzeugen, wenn der Klöppel gegen die Glockenwand schlägt.
Nachdem die Schmelze reif ist, wird sie abgestochen und in die Glockenform gegossen, die aus Stabilitäts- und Abkühlgründen im Boden eingegraben ist.
Bevor eine alte Eisenglocke gegen eine Bronzeglocke ersetzt wird, muss per Stimmgabel der Ton festgestellt werden, mit dem die Glocke tönt. Das Ergebnis legt fest, welche Rippenform die neue Bronzeglocke haben muss, um den gleichen Ton wie das alte Muster zu erzeugen.
Doch die pure Mathematik ist noch lange nicht der Weisheit letzter Schluss. Zwar hat Rudolf Perner schon vor einigen Jahren an der Universität der Bundeswehr in München Neubiberg umfangreiche Versuche in Sachen Klangerzeugung mit Glocken durchführen lassen, um Formeln zu finden, mit deren Hilfe sich die dazu nötige Rippenform berechnen lässt, doch zeigt die Erfahrung, dass das Wissen der Glockenbauer nach wie vor unverzichtbar ist. Erst absichtlich eingebrachte, leichte Abweichungen von der berechneten Idealform der Glockenrippe lassen Glocken erst so richtig schön klingen.
Dennoch ist die moderne Technik ein wesentlicher Erfolgsfaktor selbst für Traditionsunternehmen wie Perner. Es wird sogar eine Homepage betrieben, wo jeder Interessent sich seine Wunschglocke zusammenstellen kann. Der Klang der Glocke kann online vorab getestet werden, ehe auch nur ein Kupferbarren eingeschmolzen ist. Musste früher der Klang der Glocke so hingenommen werden, wie er eben ausgefallen ist, kann heute bestimmt werden, wie die eigene Glocke zu klingen hat.
Doch zurück zum Entstehungsprozess einer Glocke. Auf die mit der Schablone abgezogene Lehmschicht kommt nun eine Trennschicht aus Talg, Fett oder Graphit, die wiederum mit einer Lage Lehm eingedeckt wird, aus der die spätere Glockenform modelliert wird. Diese Form wird ebenfalls mit einer rotierenden Schablone abgezogen und danach getrocknet, ehe aufgeklebte Buchstaben und Figuren aus Wachs aufgebracht werden, die später die fertige Glocke zieren. Zur einheitlichen Anbringung der Wachsbuchstaben ist der Lehmuntergrund mit Linien gekennzeichnet worden.
Auf das aus Lehm gefertigte Modell der zu gießenden Glocke, die sogenannte „falsche Glocke“, werden nun Lehmschichten in unterschiedlicher Feinheit aufgebracht, damit sich die Wachsbuchstaben und –Figuren optimal auf dem aufgetragenen Lehm abzeichnen. Die so entstandene Lehmschicht heißt „Mantel“ und bildet die Außenform der Glocke.
Damit ist die Gussform für die Glocke nun fertig und wird mit einem Feuer, das man im hohlen Kern der Gussform entzündet, vollständig getrocknet, was viele Wochen dauern kann. Nachdem der Lehm komplett durchgetrocknet ist, wird der Mantel von der übrigen Gussform vorsichtig abgehoben. Im Inneren des Mantels können nun die Abdrücke der Wachsformen bestaunt werden. Die „falsche Glocke“ wird nun vorsichtig zerschlagen, denn dadurch bildet sich der Formhohlraum, in den später die 1200 Grad heiße Bronze fließt..
Fertige, von Perner gegossene Glocken, die auf Ihre Montage in der Heimatgemeinde warten.
Damit das Gewicht der flüssigen Bronze die Gussform aus Lehm nicht sprengt, wird die komplette Gussform in eine Grube versenkt und mit Sand bedeckt. Auf diese Weise wird der Druck der eingefüllten, flüssigen Bronze sicher aufgenommen. Je nach Größe der Glocke dauert es bis zu drei Wochen ehe die heiße Bronze unter 100 Grad Celsius abgekühlt ist. Erst bei dieser Temperatur kann die Gussform wieder der Grube entnommen werden, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der Glocke besteht. Da die Abkühlung im Winter schneller erfolgt, als im Sommer, ist hier die Erfahrung der Glockengießer gefragt, um den richtigen Entnahmezeitpunkt zu bestimmen.
Das Gießen einer Glocke ist immer ein besonderes Erlebnis. Momentan gibt es in Deutschland noch viele Glocken aus Eisen, die als Notbehelf für die im Krieg eingeschmolzenen Bronzeglocken verwendet wurden. Eisen hat jedoch einen gewaltigen Nachteil: die Korrosion. Eisenglocken halten aus diesem Grund nur 80 bis 100 Jahre. Viele derartige Glocken müssen daher in den nächsten Jahren aus Sicherheitsgründen ausgetauscht werden. Kein Wunder, dass sich viele Gemeindemitglieder mit ihrem Pfarrer in Passau einfinden, um beim Unternehmen Perner das einmalige Event zu erleben, wie ihre neue Glocke das Licht der Welt erblickt.
Natürlich bietet es sich danach an, durch Passau zu bummeln, die weltweit größte Orgel im Passauer St. Stephans Dom zu besichtigen, dessen Glockengeläut zu lauschen und im nahen Iggensbach die zweitälteste Glocke Deutschlands aus dem Jahre 1144 in Augenschein zu nehmen.
