Trebuchet

Ein Trebuchet ist eine große Wippe zum Steinewerfen. Ein schwerer Kasten mit Erde oder Steinen am kurzen Arm eines drehbaren Balkens fällt herab und reißt den langen Arm hoch, dessen Schleuder das Geschoss wirft. Die ersten Trebuchets im alten China wurden von Zugmannschaften bedient; die Gegengewichtsmaschine erscheint im späten 12. Jahrhundert, erstmals gezeichnet in einem um 1180 bis 1187 für Saladin geschriebenen Handbuch, und blieb die schwerste Artillerie, bis Kanonen sie ablösten.

Was es ist

Ein Trebuchet ist ein Balken, der sich oben auf einem Holzgestell um eine waagrechte Achse dreht. Die Achse teilt den Balken in einen kurzen Arm und einen mehrfach längeren. Der lange Arm trägt an seiner Spitze eine Schleuder. Am kurzen Arm hängen entweder Seile für eine Zugmannschaft oder ein Gegengewicht, ein großer, mit Erde oder Steinen gefüllter Kasten. Senkt sich der kurze Arm, schwingt der lange Arm hoch, und die Schleuder wirft den Stein.

Paul Chevedden, ein Historiker der mittelalterlichen Artillerie, unterscheidet drei Formen: das Zugtrebuchet, von Männern an Seilen bewegt; eine Mischform aus Zugkraft und Gewicht, deren Existenz andere Historiker bezweifeln; und das Gegengewichts-Trebuchet, das allein von der Schwerkraft angetrieben wird. Bei vielen Gegengewichts-Trebuchets, die man im 13. und 14. Jahrhundert in Europa baute, hängt der Kasten an einem Gelenk am Ende des kurzen Arms, und eine Winde hinten zieht den langen Arm zum Laden herunter.

Wie es funktioniert

Zum Laden dreht die Mannschaft die Winde, deren Seil den langen Arm zu Boden zieht. Dabei steigt das Gegengewicht hoch über die Achse. Ein Haken hält den Balken fest. Der Stein liegt in einer Tasche zwischen den beiden Schnüren der Schleuder, in einer Rinne aus Brettern unter dem Gestell. Wird der Haken gelöst, fällt das Gegengewicht und dreht den Balken. Der lange Arm zieht die Schleuder durch die Rinne, hebt sie dann in die Luft, und die Schleuder schwingt schneller herum als der Arm selbst.

Eine Schnur der Schleuder ist am Balken festgeknotet; die andere liegt mit einer Schlaufe auf einem Eisendorn und gleitet ab, um den Stein freizugeben.

Eine Schnur der Schleuder ist am Ende des Arms festgebunden. Die andere endet in einer Schlaufe, die über einen Eisendorn an der Spitze gestreift ist. Solange die Schleuder hinter dem Arm herzieht, hält der Zug die Schlaufe auf dem Dorn. Überholt die Schleuder den Arm, gleitet die Schlaufe ab, die Tasche öffnet sich und der Stein fliegt. Der Winkel des Dorns und die Länge der Schleuder bestimmen den Zeitpunkt. Die Ingenieure stellten sie so ein, dass der Stein unter etwa 45 Grad abflog, dem Winkel für den weitesten Wurf, und dass sich die Schleuder öffnete, wenn der Balken fast senkrecht stand und das Gegengewicht seinen Fall fast beendet hatte.

Ein gelenkig aufgehängter Kasten vergrößerte die Reichweite. Zunächst fällt der Kasten fast senkrecht, und wenn sich das Gelenk streckt, schwingt er und gibt mehr von seiner Energie an den Balken ab. In einer Computersimulation von Chevedden und drei Kollegen der Purdue University gab eine Maschine mit gelenkigem Gegengewicht etwa 70 % ihrer Energie an das Geschoss weiter. Der schwingende Kasten bremst den Balken auch, wenn der Stein abfliegt, sodass das Gestell weniger springt und die Maschine nicht nach jedem Schuss neu ausgerichtet werden musste. Ein mittelgroßer Nachbau für ein dänisches Museum traf auf 180 m Entfernung innerhalb eines Quadrats von 6 m. Erik Horsdal, Physiker an der Universität Aarhus, behandelt Balken, Kasten und Schleuder als drei gekoppelte Pendel und berechnet, dass eine ideal bemessene Maschine über 90 % ihrer Energie an den Stein abgeben könnte.

So geht’s

Ein Tischmodell wirft einen kleinen Schaumstoffball und zeigt alle Teile der Maschine. Man braucht ein Brett als Sockel, zwei senkrechte Holzleisten, einen Rundstab als Achse, eine flache Leiste als Balken, einen kleinen Becher oder Stoffbeutel, eine Handvoll Unterlegscheiben, Schnur, ein Stück Stoff, eine Büroklammer, einen Nagel, Holzleim und Schrauben, dazu Bohrer und Säge.

Am Modell übernimmt ein Becher mit Unterlegscheiben an einem Haken die Rolle des gelenkigen Gegengewichts.

Schrauben Sie die beiden Pfosten einander gegenüber auf den Sockel und bohren Sie oben in jeden ein Loch für die Achse. Bohren Sie die Leiste etwa bei einem Viertel ihrer Länge von einem Ende an und schieben Sie sie zwischen den Pfosten auf die Achse, sodass sie sich frei dreht. Hängen Sie den Becher mit einem Haken an das Ende des kurzen Arms, damit er schwingt wie der am Gelenk hängende Kasten eines echten Trebuchets, und legen Sie die Unterlegscheiben hinein. Biegen Sie die Büroklammer zu einem Dorn und befestigen Sie ihn an der Spitze des langen Arms, in Armrichtung nach vorn zeigend. Knoten Sie für die Schleuder zwei gleich lange Schnüre an die Ecken einer kleinen Stofftasche; binden Sie eine Schnur an die Armspitze und machen Sie an das Ende der anderen eine Schlaufe, die Sie über den Dorn legen. Schlagen Sie unter dem langen Arm einen Nagel als Auslöser in den Sockel, binden Sie eine Schnur daran, ziehen Sie den Arm herunter, haken Sie ihn unter den Nagel und legen Sie die Tasche mit dem Ball hinter den Pfosten auf den Sockel. Ziehen Sie die Auslöseschnur von der Seite. Verstellen Sie den Winkel des Dorns, bis der Ball nach vorn fliegt statt senkrecht nach oben oder in den Boden.

Sicherheit. Der Arm schwingt schnell und das Gegengewicht fällt hart. Stellen Sie sich seitlich hin, außerhalb der Ebene, in der Arm und Schleuder kreisen, und halten Sie Kopf und Hände aus ihrer Bahn. Werfen Sie nur Schaumstoffbälle, niemals Steine oder etwas Hartes, und zielen Sie nie auf Menschen oder Tiere.

Geschichte und Entwicklung

Die ersten Trebuchets hatten kein Gegengewicht: Eine Mannschaft zog an Seilen, die vom kurzen Arm hingen.

Das Trebuchet entstand in China als Zugmaschine. Chevedden setzt seine Erfindung dort vor dem 4. Jahrhundert v. Chr. an. Die Bauweise wanderte nach Westen und erreichte das östliche Mittelmeer im späten 6. Jahrhundert n. Chr., als Awaren und Slawen sie bei der Belagerung von Thessaloniki gegen die Stadt einsetzten. Die größten chinesischen Zugmaschinen brauchten etwa 250 Mann, um einen Stein von etwa 60 kg mehr als 75 m weit zu werfen. Nach Chevedden kamen im 8. Jahrhundert in der islamischen Welt Mischformen mit einem zusätzlichen Gewicht auf; Michael Fulton, in einer Studie zur Artillerie der Kreuzzugszeit, und sein Rezensent Peter Purton halten diese Bauart mechanisch für wenig plausibel.

Die älteste sichere Zeichnung und Beschreibung eines Gegengewichts-Trebuchets steht in einem militärischen Handbuch, das Murda al-Tarsusi für Saladin schrieb. Fulton datiert es auf etwa 1180, Chevedden auf etwa 1187; jedenfalls ist es älter als Saladins Tod 1193. Fulton setzt das Aufkommen der Gegengewichtsmaschine in die letzten beiden Jahrzehnte des 12. Jahrhunderts. Chevedden liest schon in dem Bericht des byzantinischen Historikers Niketas Choniates über die Belagerung von Zevgminon 1165 eine solche Maschine und sieht in den Versuchen Kaiser Alexios’ I. bei der Belagerung von Nikaia 1097 einen ersten Schritt. Die erste europäische Quelle, die eine erwähnt, berichtet von einer Belagerung in Castelnuovo Bocca d’Adda in Norditalien im Jahr 1199. Das Skizzenbuch des Villard de Honnecourt, um 1220 bis 1240 gezeichnet, zeigt das Grundgestell eines Trebuchets und beschreibt sein Gegengewicht als eine mit Erde gefüllte Kiste.

Gegengewichts-Trebuchets konnten Steine von etwa 300 kg werfen, und einige Berichte aus dem 14. Jahrhundert nennen 900 bis 1.200 kg. Sie veränderten den Festungsbau. Um 1200 erhielten unter al-Adil, dem Bruder Saladins, die Zitadellen von Kairo und Damaskus massive Türme, die Trebuchets trugen und feindliche Maschinen auf Abstand hielten. Der Deutsche Konrad Kyeser, 1366 geboren und noch nach 1405 am Leben, zeichnete eines in seiner Kriegshandschrift, dem Bellifortis. Kanonen verdrängten das Trebuchet langsam, über etwa zwei Jahrhunderte. Bei der Belagerung von Tenochtitlan 1521 warf die für Hernán Cortés gebaute Maschine ihren ersten Stein senkrecht in die Luft, und der Stein fiel zurück und zerschlug sie.