Gebändigter Orgelwind – Weltneuheit aus Potsdam

Jahrhundertelang war es ein ungelöstes Problem: wie wird der Wind stabiler, der die Orgelpfeifen zum Klingen bringt? Denn plötzliche Druckabfälle oder Tonüberlagerungen können den Hörgenuss schmälern.

Orgelbauer und Wissenschaftler aus Potsdam wollten wissen, was genau den Wind so störrisch macht. Nun kann er, mit einer neuen Windsteuerung, weltweit erstmals gebändigt werden.

Manuskript:

Sie ist unbestreitbar die Königin unter den Instrumenten. Kein anderes bringt es zu mehr Klangfülle und Tonvariationen, kein anderes lässt sich schwerer bespielen. Die Technik, die dahinter steckt, beansprucht nicht selten den Platz eines Einfamilienhauses. Die verschiedenen Pfeifen werden durch Druckluft zum Klingen gebracht, die über ein komplexes System aus Gebläse, Bälgen, Kanälen und Ventilen erzeugt wird. Doch genau da liegt ein Problem, das Orgelbauer seit 200 Jahren beschäftigt. Denn der Orgelwind, der zum Anspielen der Pfeifen benötigt wird, ist häufig instabil.

O-Ton Michael Zierenberg:
Orgelbauer, Alexander Schuke Potsdam Orgelbau GmbH
„Also man hört ganz deutlich die Schwankungen des hohen Tones, wenn der tiefe Ton dazu gespielt wird und das ist ein generelles Problem.“

Ein Forscherteam soll das lösen. Erster Werkstatttermin in der Orgelbaufirma Alexander Schuke. Die beiden Wissenschaftler Markus Abel und Werner Jürgens von der Uni Potsdam werden zuerst die Wege des Orgelwindes ergründen. Erzeugt wird die Luft von der Windanlage in einem abgeschirmten Nebenraum. Um Druckunterschiede auszugleichen, wird die Luft nicht direkt den Pfeifen zugeführt, sondern über einen Balg geleitet. Er füllt sich und gibt den Wind mit konstantem Druck über Kanäle in die Windlade weiter. Dann geht es über Ventile in die Pfeifen. Die Verschlüsse lassen den Orgelwind immer dann passieren, wenn die Tasten gedrückt werden. Drucksensoren und hochleistungsfähigen Mikrofonen werden angebracht. Erst wenn die Forscher genau verstanden haben, was den Orgelwind so störrisch macht, werden sie in der Lage sein, ihn auch zu bändigen. Akustiklabor der Uni Potsdam. Eine Miniorgel wurde extra gebaut, im komplett schallisolierten Raum. Wie reagieren einzelne Pfeifen auf Schwankungen in der Luftversorgung? Immer wieder wird verändert: Anblasdruck, Anschlagsfolgen und Volumen des Windes. Die Töne werden aufgezeichnet und miteinander verglichen. Die Schallwellen zeigen, bei welcher Konstellation der Druckabfall besonders auffällig ist. So kann das Problem immer weiter eingekreist werden. Am Ende wird das Geheimnis gelüftet mit Hilfe einer Computersimulation.

Ein Überdruck in der Lade verursacht die „Windstößigkeit“. Gut zu erkennen, wie sich der Druck zunächst ausweitet, dann aber am unteren Rand reflektiert. Das geht wesentlich schneller als hier zu sehen - in Schallgeschwindigkeit. In die Praxis übersetzt: Beim Spielen wird durch den Überdruck ein Teil der Luft in den Balg zurückgeleitet. So entstehen Schwingungen, die die Pfeifen unruhig klingen lassen. Es muss also ein Druckausgleich geschaffen werden. Durch Ventile, weitere Bälge? Die Entscheidung, wie man den Orgelwind letztendlich steuert, überlassen die Wissenschaftler den Orgelbauern.

O-Ton: Michael Zierenberg:
Orgelbauer, Alexander Schuke Potsdam Orgelbau GmbH
„Also man hört, dass das Ergebnis sich deutlich von dem abhebt, was wir vor zwei Jahren hatten. Wir haben das erreicht aufgrund der Messung, die Sie durchgeführt haben, indem wir die Balganlage modifiziert haben und zwei zusätzliche Bälge zwischengeschaltet haben, die die Stöße wegnehmen.“

Die Potsdamer Orgelbaufirma Schuke ist nun als erster Hersteller weltweit in der Lage, Windeffekte zu berechnen und zu modellieren. Ganz nach Wunsch kann eine Orgel nun „stabil“ klingen, oder aber „lebendig atmen“, wie es charakteristisch ist für die Barockmusik.

Ein Bericht von Heiner Jans.