Verständnis der ursprünglichen Morphologie und des hydraulischen Verhaltens: die antiken konischen Schutthügel von Aegina, Griechenland

Antike Seemauern mit einer verborgenen Geschichte

Vor der Küste der griechischen Insel Aegina liegt auf dem Meeresboden ein Wald mysteriöser steinerner Kegel. Um etwa 480 v. Chr. errichtet, prägten diese Schutthügel einst einen geschäftigen klassisch‑griechischen Hafen, der mit Athen rivalisierte. Heute sind sie als untergetauchte Ruinen erhalten, doch diese Studie zeigt, dass es sich einst um freistehende, über dem Meeresspiegel sichtbare Bauwerke handelte — sorgfältig geplant, um Wellen und Kriegsschiffen gleichermaßen Stand zu halten. Durch die Verbindung von Archäologie und hydraulischem Ingenieurwesen im Labor rekonstruieren die Forschenden, wie diese Steinkegel gebaut wurden, wie sie Stürmen gegenüber reagierten und warum sie fast 2.500 Jahre überdauert haben.

Hafenrivalität einer antiken Seemacht

Aegina war eine frühe maritime Großmacht der klassischen griechischen Welt. Ihr Hafenkomplex umfasste Verteidigungsbecken für Kriegsschiffe, Handelspiers und zwei lange Wellenbrecher. Vor der Küste lagen jedoch Dutzende seltsamer, kegelförmiger Steinhaufen ohne eindeutiges Vorbild in antiker oder moderner Hafenarchitektur. Diese Rubble‑mound Conical Structures (RmCS) lösten lange Debatten aus: Waren sie flache, verborgene Wellenbrecher zur Beruhigung des Wassers oder hohe Barrieren zum Stoppen feindlicher Schiffe? Jüngere Unterwasseruntersuchungen, Satellitenbilder und geophysikalische Scans kartierten ihre Formen, Tiefen und Materialien mit hoher Präzision und zeigten über fünfzig gut erhaltene Kegel in Bereichen mit minimaler menschlicher Störung.

Wiederaufbau der Kegel im Wellenkanal

Um über Spekulationen hinauszukommen, rekonstruierten die Forschenden die antiken Bauwerke im verkleinerten Maßstab in einem langen Wellenkanal. Sie wählten zunächst die am besten erhaltenen Kegel als Vorbilder und vermessen deren heutige Höhe, Basisbreite, Neigung und Wassertiefe. Meeresbodenaufnahmen zeigten, dass die Hügel direkt auf dem Felsgrund ruhen und nur etwa einen Meter in das Sediment einsinken. Unterwasserfotos und Photogrammetrie belegten, dass die Strukturen aus losen Kalksteinblöcken bestehen, ohne Mörtel aufgeschüttet und dadurch poröse, raue Haufen bildend. Auf Basis dieser Daten entwarfen die Forschenden ein 1:40‑Modell mit realistischer Korngrößenverteilung und rekonstruierten, wie die Erbauer Gestein vermutlich von spezialisierten Schiffen abgeworfen haben könnten.

Wie antike Baumeister stabile Steinkegel formten

Experimente verglichen verschiedene Abwurfmethoden und ergaben, dass ein doppelrumpfiges Schiff mit zentraler Arbeitsplattform die beobachtete Kegelform und das volle Bauvolumen am besten reproduzierte. Beim sukzessiven Aussetzen der Steine fielen größere Blöcke schnell und bildeten eine breite, stabile Basis, während kleinere Stücke Zwischenräume füllten und den Kamm anhoben. Wiederholte Versuche lieferten konsistente Ergebnisse: Die rekonstruierten Kegel erreichten in Originalmaßstab etwa 8 Meter Höhe, mit breiten Basen und Seitenneigungen um 44°. Entscheidend war, dass die Forschenden antike Meeresspiegelstände berücksichtigten — wahrscheinlich 1,75 bis 2,5 Meter niedriger als heute — wodurch ihre Modelle zeigten, dass die RmCS ursprünglich 0,7 bis 1,4 Meter über der Wasseroberfläche hinausragten. Diese waren keine scheuen, verborgenen Riffe, sondern sichtbare, aufragende Bauwerke, wahrscheinlich zum Zugangskontrolle und zur Beruhigung des Wassers gedacht.

Von hohen Türmen zu unterseeischen Rücken

Im nächsten Schritt setzten die Forschenden die rekonstruierten Kegel tausenden Wellen aus, die 40 Jahre lokaler Sturmverhältnisse simulierten und auf die vollen 2.500 Jahre Lebensdauer des Hafens skaliert wurden. Sie erhöhten schrittweise die Wellenhöhe und verfolgten die Veränderungen der Hügel mit hochauflösenden 3D‑Laserscans. Der wesentliche Veränderungstreiber war die signifikante Wellenhöhe: Mit zunehmender Wucht der Wellen brachen Erosionsprozesse am Kamm Steine ab und ließen Blöcke die Flanken hinunterrollen, wodurch die Basis verbreitert und der Gipfel abgesenkt wurde. Nach mäßigen bis starken Stürmen wurden weitere Schäden gering, und die Kegel fanden eine stabile Form: etwa 5 Meter hoch, mit verbreiterten Basen und nun unter der Wasseroberfläche liegenden Kämmen. Diese Entwicklung entsprach den realen Unterwasserbefunden bemerkenswert gut — über 82 % der im Feld gemessenen Parameter lagen im Bereich der Laborergebnisse.

Was uns diese Steinkegel heute sagen

Für Nicht‑Spezialisten ist die Botschaft klar: Diese antiken Ingenieure wussten, was sie taten. Die RmCS wurden bewusst hoch und breit gebaut, mit überdimensionierten Basen und zusätzlichem Freibord über den Wellen, um langfristige Erosion zu erlauben und dennoch funktionsfähig zu bleiben. Im Laufe von Jahrhunderten schnitten Stürme die Gipfel ab und verteilten die Steine nach außen, bis die Kegel stabile, untergetauchte Formen erreichten, die wir heute auf dem Meeresboden sehen. Durch die Verbindung archäologischer Befunde mit physikalischer Modellierung verwandelt diese Studie statische Ruinen in eine dynamische Erzählung von Bau, Verwitterung und Widerstandsfähigkeit. Sie erklärt nicht nur, wie Aeginas Hafenbefestigungen Jahrtausende überdauerten, sondern bietet auch Werkzeuge zur Einschätzung der künftigen Stabilität von Küstenkulturerbestätten angesichts steigender Meeresspiegel und veränderter Sturmereignisse.

Zitation: Frontini, M., L. Lara, J., G. Canoura, L. et al. Understanding the original morphology and hydraulic behaviour: the ancient rubble-mound conical structures of Aegina, Greece. npj Herit. Sci. 14, 298 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02556-x

Schlüsselwörter: antike Häfen, Küsteningenieurwesen, Unterwasserarchäologie, Wellenkanal-Experimente, maritimes Erbe