Vorbemerkungen zur Geschichte der Station

Im Jahre 1974 ist mit einer internationalen Tagung in Jena, veranstaltet vom Zentralinstitut für Physik der Erde (ZIPE) - InstitutsteiJ Jena -, an "75 Jahre Seismische Registrierungen" und "50 Jahre Seismologische Forschungen in Jena" erinnert worden. Zu diesem Anlass zeigte sich das ZIPE als direkter Nachfolger der klassischen Jenaer Einrichtungen und räumte auch der historischen Beschreibung einen würdigen Rahmen ein. So ist mit Veröffentlichungen von Maaz (1974) und von Guth et al. (1974) die Geschichte der Einrichtungen dargestellt worden. Anlässlich einer historischen Tagung in Eisenach wurde sie von Teupser (1975) und Germann (1975) noch um etliches detaillierter dargeboten. Alle diese Darlegungen sind vom Prinzip her stark an den historischen Fakten allein orientiert und zeigen weniger die Vielfalt der Forschungen und die Entwicklung der Fachgebiete auf. Einen summarischen Überblick gibt es aber mit der Bibliographie von Von (1974) zum o.g. Jubiläum über alle wissenschaftlichen Veröffentlichungen ab 1922.

Hier soll nun versucht werden, das Wechselspiel zwischen Theorie und Praxis am Beispiel der seismometrischen Forschungsarbeiten und dem davon nicht losgelösten Wachsen der Seismischen Station in Jena anhand der historischen Fakten nachzuweisen und darzustellen. Das bedeutet aber auch, das Werk der beiden Wissenschaftler R. Straubel (1864-1943) und O. Hecker (1864-1938) und ihr Zusammengehen in wichtigen Fragen mehr zu würdigen als es bisher üblich war.

Die klassische Periode von 1899 bis 1919 unter R. Straubel

Die Gründung einer Seismischen Station in Jena fällt in das Jahr 1899. Auf Anregung von Gerland auf dem Deutschen Geographentag 1897 in Jena und nach entsprechenden Beratungen mit der Universität kam man zu dem Entschluss, im Keller des Physikalischen Instituts in der Neugasse mit seismischen Registrierungen zu beginnen. Beteiligt an diesen Vorbereitungen waren der Physikordinarius A. Winkelmann und R. Straubel, der zum Leiter der Station bestimmt wurde. Rudolf Straubel (Abb.1), der in Berlin und Jena Physik und Mathematik studiert und 1888 in Jena promoviert hatte, war seit 1889 Assistent von Winkelmann. Er habilitierte sich 1893 mit einer Arbeit über Beugungserscheinungen von nichtkugeligen Wellen aus dem Abbeschen Gedankenkreis (Schomerus 1944) und wurde 1897 a.o. Professor an der Thüringischen Landesuniversität. In diese Zeit fällt auch seine umfangreiche Lehr- und Forschertätigkeit und seine erste grössere geophysikalische Publikation "Über die Bestimmung zeitlicher Veränderungen der Lothlinie" (1898). Darin wurde schon Problemen nachgegangen, die E. Abbe - Fa. Carl Zeiss - seit dem Bau der Sternwarte 1896 sehr interessierten und die die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen ihm und Straubel vertieften.

Für die Aufnahme von seismischen Registrierungen gab es 1899 kaum eine Alternative zum Horizontalpendel. Nach dem viel zu frühen Tod von E. von Rebeur-Paschwitz hatte O. Hecker in Potsdam viel zur Weiterentwicklung der Horizontalpendel und zur Aufnahme einer Produktion bei P. Stückrath in Friedenau b. Berlin getan (Hecker 1896, 1901), und R. Ehlert hatte 1898 in Strassburg i.E. mit einer Anordnung von 3 Komponenten in einem Gehäuse ein von vielen Erdbebenforschern akzeptiertes Stationsgerät geschaffen. Dieses wurde von der Fa. Bosch in Strassburg als Rebeur-Ehlert-Pendel produziert und von Gerland auch für die neue Station in Jena empfohlen. Da die Nachfrage nach diesem Gerät aber stark war, konnte erst 1900 nach der Lieferung mit den Registrierungen in Jena begonnen werden.

Die wissenschaftlichen Arbeiten von Straubel, die im Zusammenhang mit den seismischen Registrierungen zu sehen sind, betrafen eine bessere Lichtquelle für das optisch registrierende dreifache Pendel, eine Theorie der Seismographen und Versuche für ein eigenes Vertikalseismometer. Die bald als Straubel-Lampe bekannte bessere Gaslichtquelle wurde von ihm 1901 in Strassburg auf der "1. Internationalen Seismologischen Conferenz" vorgestellt. In Strassburg traf er neben Gerland, Wiechert, Schmidt und anderen führenden Seismologen auch Hecker. Die Reproduktion eines Ausschnitts des Konferenzfotos zeigt in Abb. 2 die Genannten. Auf dieser Konferenz kam er mit den neuesten Erkenntnissen von Wiechert, Schmidt, Hecker, Omori u.a. direkt in Berührung und war selbst für diese ein interessanter Gesprächspartner. Seine Theorie der Seismographen, die im Zusammenhang mit seiner Vorlesungstätigkeit an der Universität entstand, konnte er nicht schnell genug zur Veröffentlichung bringen, sondern er wurde von Wiechert (1903) überrascht; danach liess er das PublikationsvOEhaben fallen. Das zeigt aber um so mehr, wie intensiv er in dem damaligen raschen Vorangehen der wissenschaftlichen Entwicklung selbst eine Rolle spielte und wie er auch weiterhin an der Entwicklung der seismischen Instrumentierung interessiert war. Schon 1900 beschäftigte er sich mit Versuchen für ein vertikales Blattfeder-Seismometer mit optischer Registrierung und mit einer Vergrösserung der Bodenbewegung, die das 10 bis 40fache der Vergrösserung der optischen Horizontalpendel erreichte. Ab 1902 wurden die Registrierungen im Keller des Physikalischen Instituts eingestellt, da das Institut ein neues Gebäude am Landgrafen bekam, und ruhten bis 1904.

Straubel war inzwischen auf Drängen von Abbe als wissenschaftlicher Berater der Geschäftsleitung in die Fa. Carl Zeiss eingetreten und hatte damit seine akademische Laufbahn abgebrochen. Er blieb aber weiter Stationsleiter und erstattete als solcher jährlich Bericht nach Strassburg, wurde dabei jedoch erst von Eppenstein und später von Pechau in der Stationsarbeit unterstützt. 1903 wurde Straubel Mitglied der Geschäftsleitung der Fa. Carl Zeiss anstelle des wegen Krankheit ausgeschiedenen E. Abbe.

1904 wurde nach Verhandlungen zwischen der Universität und der Carl-Zeiss-Stiftung über die Finanzierung der Einrichtung und den Betrieb einer seismischen Station erreicht, dass wieder ein kontinuierlicher Betrieb aufgenommen werden konnte. Die Station kam in die Sternwarte im Schillergässchen in den tief in den Sandstein gehauenen Keller. Nach Straubels Jahresbericht für 1904 wurden an Geräten eingesetzt: ein von der Fa. Barthels, Göttingen, gefertigter Wiechertscher astatischer Horizontalseismograph mit 1,2 t seismischer Masse, ein doppeltes Horizontalpendel und das Straubelsche Vertikalseismometer. Der Wiechert-Seismograph wurde in einem Anbau untergebracht, in dem die Luftfeuchtigkeit nicht so gross war. Das Horizontalpendel war nicht mehr das originale dreifache Rebeur-Ehlert-Pendel, sondern es war nach 1902 mit den Möglichkeiten der Optischen Werkstätten von Straubel umgebaut worden zu einem doppelten Horizontalpendel mit einer einstellbaren Luftdämpfung. Hier ist klar die Akzeptanz der Arbeiten Heckers (1896, 1901) in Potsdam zum Einfluss der Dämpfung auf die Registrierung von Horizontalpendeln durch Straubel und deren eigene Umsetzung für die Station Jena zu vermerken. Das alles muss natürlich auf dem Hintergrund der eigenen Arbeiten Straubels zur Theorie der Seismometer gesehen werden und bedeutete mehr als nur zu experimentieren oder nachzubauen. Mit dem Erscheinen der Wiechertschen Arbeiten und Seismometer ab 1903/04 wurde die Dämpfung zu einem unverzichtbaren Bestandteil eines jeden Seismographen.

Das Straubelsche Vertikalseismometer, von dem es 1901 schon ein Versuchsmuster gab, wurde danach von O. Eppenstein in die endgültige konstruktive Form gebracht und auch 1906 beschrieben. Abb. 3 ist eine neue Darstellung, in der einzelne Details zu Baugruppen zusammengefasst wurden, um das Seismometer verständlich beschreiben zu können. Auf dem Untergrund ist mit einem Bolzen eine obere geschmiedete Blattfeder von 2,05 m Länge und von speziellem Querschnitt befestigt, die mit einer ebensolchen zweiten Blattfeder über zwei Schneidenlager mechanisch gekoppelt ist. Die zweite Blattfeder ist in ihrer Mitte mit der seismischen Masse von M=8,5 kg belastet. Die ausgebogenen Federn sind damit hintereinander geschaltet und geben eine weiche Federung für eine Eigenperiode dieses Masse-Federn-Schwingers von einigen Sekunden. Die vertikale Bewegung der Masse M relativ zum Untergrund wird über eine mechanische Verbindung und eine Thermokompensation gegen verfälschende Einflüsse von Temperaturschwankungen auf das Messergebnis in das Oberteil des Gerätes übertragen. Dort sorgt eine Zusatzeinrichtung, die Astasierung zwischen Untergrund und Masse M, dafür, dass das Seismometer eine endgültige Schwingungsdauer von T=6,6 s erhält. Die notwendige Dämpfung wird mit einem Flüssigkeitsdämpfer mit flüssigem Paraffin erzielt. Die vertikale mechanische Bewegung von M wird auf eine Optik übertragen. Eine Spiegelanordnung lenkt einen einfallenden Lichtstrahl proportional zu den seismischen Signalen an M ab und schickt ihn in eine fotografische Registrierung. Die Vergrösserung der Bodenbewegung ist auf 2000fach eingestellt; war im Versuchsmuster aber schon bis ca. 4000fach realisiert worden. Das waren Vergrösserungen, die erst mit dem 17-Tonnen-Pendel von Wiechert erreicht wurden. Ein Grund dafür war natürlich das fotografische Prinzip. Das Seismometer mit seinen originellen Detaillösungen zur System-Elastizität und zur Astasierung ist eine der Straubelschen Erfindungen, der er auf anderen Gebieten spater noch zahlreiche folgen liess (Schomerus 1944). Von den Registrierungen des Straubel-Seismometers ist der Jahrgang 1908 im Seismischen Archiv Jena erhalten. In diesem Jahrgang ist auch die Registrierung der Oberflächenwellen des Tunguska-Meteoriten enthalten, die von H. Martin (1964) wissenschaftlich ausgewertet wurde. Am Standort Sternwarte wurde also bis 1926 mit drei Geräten registriert. Die Pendel-Registrierungen wurden zeitweilig eingestellt, denn auch am Pendel wurde weiter experimentiert und umgebaut. Für den Assistenten W. Pechau gab es einen grösseren Arbeitsraum in der Sternwarte, und auch die Bibliothek wurde durch Schenkungen weiter aufgebaut. 1911 wurde "zur Messung künstlicher Erschütterungen ein dreikomponentiger Apparat von der Fa. Spindler u. Hoyer, Göttingen, angekauft". 1912 waren die Störungen in den Registrierungen in den Tagesstunden durch die Erweiterung der Saalebahn und das benachbarte Zeiss-Werk schon so stark, dass eine baldige Verlegung der Station notwendig erschien, "wenn das Institut seiner Aufgabe auf die Dauer gerecht werden soll" (Germann 1974). Hier taucht in den Jahresberichten statt "Station" zum ersten Mal das "Institut" als die Forschungseinrichtung auf. 1913 gab für es einige Monate noch einmal eine wesentliche instrumenteile Erweiterung durch die Aufstellung eines horizontalen (200 kg) und eines vertikalen (80 kg) Wiechert-Seismographen. Als eine weitere Forschungsaufgabe wurde 1913 mit luftelektrischen Untersuchungen begonnen. Auf dem Gebiet der Seismologie beschäftigte sich W. Pechau (1914) mit langen Wellen. Straubel blieb bis 1919 Stationsleiter.

Die Reichsanstalt für Erdbebenforschung von 1923 unter O. Hecker

Ende 1918 übernahm Frankreich die Kaiserliche Hauptstation für Erdbebenforschung in Strassburg i.E. Oskar Hecker, der als Nachfolger des Gründers G. Gerland Direktor war, A. Sieberg, C. Mainka und B. Gutenberg als Mitarbeiter hatte, musste den gesamten instrumentellen und wissenschaftlichen Bestand dort belassen (Hecker 1924) und ging nach Jena in der Hoffnung auf Hilfe durch Straubel und die Carl-Zeiss-Stiftung. Er wurde in den nächsten Jahren nicht enttäuscht. A. Sieberg folgte ihm. Straubel übergab die Stationsleitung 1919 an Hecker. Zusammen mit Sieberg begann er sofort mit der Vorlesungs- und Publikationstätigkeit von den Räumen der Station in der Sternwarte aus. Es muss ihnen aber schwer gefallen sein, die folgenden Jahre zu überstehen. Heckers Bestreben ging sofort dahin, schnell eine Weiterführung der ehemaligen Strassburger Aufgaben unter noch besseren Bedingungen zu erreichen. Der erste Schritt dazu, der natürlich sehr bescheiden war, bestand in der Umbenennung der "Seismischen Station Jena" in "Hauptstation für Erdbebenforschung in Jena, früher in Strassburg im E." (Hecker 1921, 1922). Bescheiden war dieser Schritt deshalb, weil sich damit an dem doch recht begrenzten Instrumentarium der Station nichts änderte. Faktisch gab es nur noch die Registrierungen des horizontalen Wiechert-Seismographen, da die fotografische Registrierung der optischen Geräte aus Papiermangel schon im Krieg eingestellt werden musste. Während Sieberg erfolgreich zu Erdbeben und Erdbebengeographie veröffentlichte, sammelte und publizierte Hecker (1922) Registrierungen deutscher und angrenzender Stationen von aktuellen grossen Beben. Ausserdem schaffte er es bis 1921, eine Umfrage unter den seismischen Stationen Deutschlands und Deutsch-Österreichs durchzuführen, um über die nach dem Weltkrieg vorhandene Instrumentierung einen Überblick zu gewinnen (Hecker 1921). Das Ergebnis ist in Tab. 1 in verkürzter Form aufgeführt. Dieser Überblick ermöglichte es Hecker später, für eine neue Jenaer Zentralstation eine anspruchvolle Ausrüstung zu fordern.

+ - für Ausrüstung der neuen Station der R.A.E. Jena vorgesehen
# - Bestand der Station Jena in der Sternwarte

Nr. Gerätename                    Anzahl

 1  Trifiliargravimeter           3 +#
 2  Div. Erschütterungsmesser     4 + #
 3  3H-Rebeur-Ehlert              1
 4  2H-Rebeur-Hecker              4 +#
 5  Wiechert-2H, 17 t             1 +
 6  Wiechert-H, 50 ... 200 kg     6
 7  Wiechert-2H, 1 ... 2.1 t     12 +#
 8  Wiechert-V, 1,3 t             7 +
 9  Wiechert-V, 80 kg             1
10  Mainka-2H, 135 kg ... 2 t     8 +
11  Conrad, 22 kg                 3
12  Vicentini                     2
13  Galitzin                      1
14  Straubel-V                    1 +#
15  Bosch-2H                      1

Über zahlreiche Verhandlungen kam es durch Erlass des Reichspräsidenten F. Eben am 1. Okt. 1923 zur Gründung der "Reichsanstalt für Erdbebenforschung Jena" am neuen Standort Fröbelstieg 3 in einem massgerechten Neubau. Hecker (1924) beschreibt diesen nach dem Einzug ausführlich in all seinen Funktionen im Vergleich zum Strassburger Vorbild. Er wurde erster Direktor der neuen Reichsanstalt. Daneben leistete Hecker entsprechende Überzeugungsarbeit bei den Reichsbehörden und beim Reichspräsidenten. O. Meisser, einer der ersten Mitarbeiter der neuen Anstalt stellte das 1962 im Rückblick so dar: "Reichspräsident Ebert fragte Geheimrat Hecker, ob wirklich bei der damaligen Notlage in Deutschland ein Erdbeben-Institut nötig wäre, wo wir doch in Deutschland nur sehr beschränkt Erdbeben hätten. Oskar Hecker, der als erster die Schwerkraft auf den Meeren bestimmte, der ein persönlicher Freund des russischen Seismologen Galitzin war und Korrespondierendes Mitglied der berühmten Moskauer Akademie der Wissenschaften gewesen ist, hat mit klarem Blick für die wissenschaftlichen Grundlagenaufgaben der Seismik und voller Berücksichtigung der kommenden seismologischen Forschung für die Ingenieurtechnik, für die Erkundung von nutzbaren Lagerstätten und die Grubensicherheit im Bergbau den Regierungschef voll überzeugen können, dass dieses Institut twtz der Notzeit nötig war."

Notwendig war zuvor jedoch ein Institutsneubau, der am Hang des Landgrafen, am Fröbelstieg 3, entstand. Trotz verschiedener Finanzierungsmodelle unter Beteiligung der Reichsregierung, des Landes und der Carl-Zeiss-Stiftung kam es infolge der Inflation dazu, dass letztlich die Carl-Zeiss-Stiftung fast allein den Bau finanzierte und diesen dann auch noch durch Schenkung dem Reich übergab (Hecker 1924). Wesentlich dürfte auch hier die Hilfsbereitschaft R. Straubels in seiner inzwischen einflussreichen Position in der Fa. Carl Zeiss gewesen sein. In den Zeiten der ehemaligen Kaiserlichen Hauptstation hatten Straubel und Hecker auch ein jährliches Treffen bei den Sitzungen des Kuratoriums, dem Straubel seit 1905 angehörte; sie hatten also schon zuvor miteinander an gemeinsamen Aufgaben und Problemen gearbeitet.

Wichtig für die neue Einrichtung war auch die Übergabe des Gesamtbestandes der Hauptstation in der Sternwarte durch die Thüringer Landesregierung an die neue Reichsanstalt. In der Sternwarte wurde aber weiterhin registriert, denn erst 1926 war die neue Station in der Reichsanstalt komplett eingerichtet; natürlich unter Umsetzung der Geräte der alten Station.

Eingeweiht wurde die Reichsanstalt auch mit der 1. Jahrestagung der Deutschen Seismologischen Gesellschaft, deren 1. Vorsitzender 1925 E. Wiechert war, unterstützt von O. Hecker als geschäftsführendem 2. Vorsitzenden.

Verbunden mit der positiven Entscheidung der Reichsregierung waren auch weitere Stellen für wissenschaftliche und technische Mitarbeiter. So kamen in der nächsten Zeit G. Krumbach, O. Meisser und danach H. Martin als Wissenschaftler in die neue Reichsanstalt. Weshalb B. Gutenberg trotz anderslautender Zusagen durch das Reichsinnernninisterium hier nicht berücksichtigt wurde, kann nur spekuliert werden. Wesentliche Förderung erfuhr die Reichsanstalt sowohl bei ihrer Gründung als auch beim folgenden Aufbau der Station und der Fachrichtungen von der "Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft", im folgenden kurz NGW (s. Hermann 1994). Auf einigen noch vorhandenen Bauteilen, wie z.B. Schiebewiderständen oder dem erhalten gebliebenen Telefunken-Empfänger eines Zeppelins aus der ersten Zeitempfangsanlage der R.A.E, (wie oft die neue Reichsanstalt abgekürzt wurde), sind die Inventarschilder "Eigentum der NGW" vorhanden, die ausweisen, dass diese Gegenstände für Forschungszwecke zeitweilig zur Verfügung gestellt waren. Aber es gab auch Gelder für Stellen und Zuschüsse für den Aufbau von Apparaturen, wo dann die Finanzierung in irgendwelchen 'Innereien' eines grösseren Gerätes steckte und nicht mehr so offensichtlich war. Hecker selbst hat das am Beispiel der Seismographen der neuen Station aber klar ausgewiesen.

Für den Aufbau einer Seismischen Zentralstation in der R.A.E. hatte Hecker (1924) ebenso wie für die Neugründung hohe Massstäbe gesetzt: "Vor allem aber handelte es sich darum, ein neues Institut zu schaffen, das die Arbeiten der Strassburger Hauptstation in erweitertem Umfange wieder aufnehmen und fortführen könnte." Das bedeutete für die seismische Station eine Instrumentierung anzustreben, die an die Strassburger anknüpfte, und nicht hinter der anderer deutscher Stationen zurückstand. Dafür war die 1921 erstellte Übersicht über die Stationen und ihre Ausrüstung (vgl. Tab. 1) eine Grundlage. Aus diesem Vergleich stellte Hecker folgende Forderungen für die neue Station auf:

1. Astatisches Honzontalseismometer, 1200 kg, nach Wiechert (das schon in der Sternwarte betriebene Instrument; umzusetzen in die neue Station),

2. Vertikalseismometer, 1300 kg, nach Wiechert (aufzubauen mit Hilfe der NGW bei der Beschaffung der Federn aus Kruppschem Spezialstahl),

3. 18-Tonnen-Pendel nach Wiechert (mit Hilfe der NGW; zur damaligen Zeit nur in Göttingen vorhanden als 17-Tonnen-Pendel, ebenso früher in Strassburg),

4. Übernahme von Geräten aus der alten Station mit fotografischer Registrierung: Rebeur-Ehlert-Pendel, Rebeur-Hecker-Pendel, Schmidtsches Trifilargravimeter,

5. Vertikalseismometer nach Straubel,

6. Erschütterungsmesser zur Untersuchung von Industrie- und Verkehrserschütterungen (Spindler u. Hoyer-Gerät sowie neuere eigener Konstruktion nach Hecker),

7. 400-kg-Bifilarpendel nach Mainka-Bosch (nach späteren Aussagen von Sponheuer war das Gerät, das von der NGW stammte, längere Zeit auf Island in Betrieb),

8. Einrichtung zur Aufnahme der Funksignale (mit Hilfe der NGW bestand sie bereits 1924 aus einer Rahmenantenne mit 1,2 m Seitenlänge, 4fachem Röhrenverstarker - Telefunken-Empfanger aus Zeppelin -, Fuess'schem Chronographen mit Handtaster bzw. Kopfhörer).

Dieses Programm konnte nur schrittweise verwirklicht werden. Hecker hat es aber mit dem Wiechert-Schüler Krumbach ganz konsequent umgesetzt und bei den nächsten Stationsanalysen (1926) auch durchaus schon einmal optimistisch als früher erfüllt ausgewiesen. Neben der Hilfe der NGW wurden die beträchtlichen Eigenleistungen beim Aufbau und der Inbetriebnahme durch die Werkstatt der R.A.E, erbracht. Hier war es vor allem K. Nöthlich, der mit Krumbach den Stationsaufbau betrieb, während J. Bressem für die Arbeiten von Meisser eingeteilt war. Die Grundausstattung ging zurück bis auf die Drehbank der Fa. Carl Zeiss von 1909, die auch noch in den Nachfolgeeinrichtungen bis zur Demontage der Werkstatt 1991/92 im Institut am Burgweg erhalten war. Die Seismographen waren mit hoher Präzision angefertigt. Das gebot zum einen schon die Jenaer Traditon in der Feinmechanik und Optik, zum anderen die vorhandenen Geräte und nicht zuletzt die Erfahrungen von Hecker aus seiner Potsdamer Zeit und aus der Zusammenarbeit mit M. Fechner im Bau von Horizontalpendeln, Erschütterungsmessern und Seismographen. Hinzu kam das Wissen des jungen G. Krumbach aus seiner Göttinger Zeit unter E. Wiechert. Krumbach verfolgte beim Aufbau der Seismographen in einigen wesentlichen Baugruppen eine konsequente und durchgehende Linie im Sinne einer 'Standardisierung'. Für den Luftdämpfer nach Wiechert, die Zeitmarkierung und später auch für die Registrierungseinrichtungen gab es einheitliche konstruktive Lösungen, die als bewährte Details bei weiteren Geräten immer wieder verwendet wurden.

Nach dem Umsetzen der Geräte aus der Station Sternwarte und dem Aufbau des vertikalen und des 15-Tonnen-Seismographen in den Jahren 1925/26 ging die neue Station am Fröbelstieg am 1. Okt. 1926 in den kontinuierlichen Betrieb, der mit kleinen Unterbrechungen, wie nach den Bombardements von Jena 1943 und am 9. April 1945, auch bis zur Verlagerung der Station im Laufe des Jahres 1963 nach Moxa bei Ranis (Saale-Orla-Kreis), ca. 50 km von Jena entfernt auf ruhigem Untergrund, andauerte.

Abb. 4 zeigt G. Krumbach mit verständlichem Stolz in der fertigen Station von 1926 vor dem neu geschaffenen 15-Tonnen-Pendel; im Vordergrund links der Wiechert-Seismograph von 1904. Die Stationsausstattung wurde im Laufe der nächsten 10 Jahre nicht wesentlich erweitert, erst 1934/35 war das Probejahr für die zweite Komponente (NS) des 15-Tonnen-Pendels, das am 1. Okt. 1935 in den Dauerbetrieb bis 1964 ging. Mit den optischen Pendeln der alten Station wurde nicht wieder registriert, und auch das Straubel-Seismometer wurde nach dem Abbau in der Station Sternwarte nicht wieder in Betrieb genommen. Man weiss nicht die genauen Gründe dafür, aber sicher sind einige Argumente gegen den Betrieb auszumachen. Erstens gab es ab 1926 ein 15-Tonnen-Pendel, mit dessen Registrierungen der Göttinger Station Straubel es gerne verglichen hatte (Eppenstein 1908); da war also keine Notwendigkeit mehr für das optische Seismometer vorhanden. Zweitens war das Papier für die Geräte mit fotografischer Registrierung teuer. Drittens benötigen optische Seismometer einen lichtdichten Einbau für Seismometer und Registrierungseinrichtung und wie im Falle des Straubel-Seismometers einen sehr grossen Lichtweg (5m). Das war zwar baulich einkalkuliert worden, zeigte sich aber in der Kombination mit den mechanisch registrierenden Seismographen im Stationsdienst als umständlich. So verzichtete man also auf dieses Seismometer, und hatte statt dessen eine neue Seismische Station, die man bei Licht betreten konnte, wo Papierwechsel und Eichung einfach durchzuführen und in der die Registriergrundlage, die Russstreifen, selbst herzustellen waren.

Die wissenschaftlichen Veröffentlichungen zwischen 1923 und 1932 waren durch zahlreiche Beiträge zur Seismik, zu Handbuchartikeln in bedeutenden Reihen und durch die Dissertationen und Habilitationen der Mitarbeiter - viele schon an der Universität Jena - gekennzeichnet. Hecker ebnete mit seiner wissenschaftlichen Reputation die Wege für seine Mitarbeiter und Schüler und trat nur mit Meisser in einem gemeinsamen Handbuchartikel über "Irdische Schwere" selbst auf (Handb. phys. techn. Mechanik 1928). So sind die heute noch interessanten Artikel im "Handbuch der Experimentalphysik (Wien-Harms)" 1930, im "Handbuch der Geophysik" 1931, im "Handwörterbuch der Naturwissenschaften" 1932 von Krumbach, Martin, Meisser und Sieberg verfasst worden.

Die klassische Periode der Gründung der Reichsanstalt, des Aufbaus einer leistungsfähigen Station und der Herausgabe Seismischer Berichte, der Etablierung der Wissenschaftler in der wissenschaftlichen Welt und des Aufbaus entsprechender Beziehungen wurde mit der Pensionierung Heckers 1932 schon in gewissem Sinne abgeschlossen. Die R.A.E, war zwar von Anfang an in der Weimarer Republik dem Innenministerium des Reiches unterstellt und seine leitenden Mitarbeiter waren Regierungsräte und Oberregierungsräte - Hecker als Direktor schon von Strassburg her Geheimrat -, aber Parteizugehörigkeit und politische Betätigung waren Privatsache und an der R.A.E, schon mehr die Ausnahme. Statt dessen pflegte man den wissenschaftlichen Austausch und den gesellschaftlichen Verkehr mit Menschen gleichen Interesses aus Wissenschaft, Industrie und Institutionen, auch in Verbindungen. Das sollte sich jedoch schon 1933/34 wesentlich ändern. Hecker starb 1938. Straubel war nur noch bis 1933 in der Zeiss-Geschäftsleitung und starb allseits betrauert 1943.

Die R.A.E. 1932-1945 unter A. Sieberg

Mit der kommissarischen Leitung der R.A.E. wurde 1932 A. Sieberg betraut. Er war 1919 nach Jena gekommen und hatte sich dort sofort wieder seiner wissenschaftlichen Arbeit, der Erdbebengeographie und der Erdbebenforschung mit Vorlesungen, Monographien und Veröffentlichungen gewidmet und geholfen, die Gründung der R.A.E. voranzutreiben. Nach Hecker war er damit der wissenschaftlich bekannteste Mitarbeiter der R.A.E., die ihm deshalb als Leiter anvertraut wurde. Da jedoch nach 1933 die Zugehörigkeit der R.A.E. - die ihren Namen behielt - zum Innenministerium nicht mehr ohne Bedeutung war und Parteizugehörigkeit wesentlich wurde, musste Sieberg sogar bis 1936 auf seine Ernennung zum Dkektor warten. Es war auch notwendig, die 'neue Zeit' in der R.A.E, mit der Verabschiedung einer "Besonderen Geschäftsordnung vom 14. April 1934" zu betonen, die vom Reichsminister des Innern genehmigt worden war. Zu den Aufgaben heisst es dort u.a.: "Reine und angewandte Forschung auf solchen Gebieten von Erdbebenkunde und anderen Zweigen der Geophysik, die besondere wissenschaftliche Tragweite für die Theorie und für den Gesamtbereich der Volkswirtschaft unter weitgehender Bevorzugung der Wirtschaftsbedürfhisse in Deutschland erlangen, bildet den Aufgabenkreis der Reichsanstalt für Erdbebenforschung. Dementsprechend stehen neben der grundlegenden theoretischen Forschung im Vordergrunde: Entwicklung zeitgemässer, neuer Arbeitsmethoden und Instrumente einschliesslich der geologischen Deutung der Beobachtungsergebnisse; Prüfung von Brauchbarkeit und Genauigkeit in Laboratorium und Gelände, Beratung bei Fragen der Technik, des Verkehrswesens, des Bergbaues u. dgl".

Hier waren also noch einmal die instrumentellen Arbeiten fixiert. Sie liefen im wesentlichen im Sachgebiet Erdbebenforschung unter Sieberg ab, in dem Krumbach weiterhin für die Station verantwortlich war. Aber ebenso liefen in dem anderen Sachgebiet Angewandte Geophysik unter Meisser ohne grosse Trennung instrumentelle und theoretische Arbeiten von Martin und Schmerwitz, die später auch Bedeutung für neue oder verbesserte Seismometer und die Station erlangten. Bis 1945 wurde in dieser Arbeitsteilung in der R.A.E, geforscht, ab 1939 mit verringerter Personalstärke, da Meisser 1940 an die Bergakademie nach Freiberg ging und Schmerwitz "im Felde war" und leider nicht zurückkam.

Die Forschungen zur Seismometrie

Blickt man zurück auf die in der R.A.E, geleisteten instrumenteilen Arbeiten und auf die theoretischen Beiträge zu Instrumenten, so kommt man auf den Überblick in Abb. 5. Es sind hier auch schon Arbeiten aus den Nachfolgeeinrichtungen der R.A.E, ab 1945 bis 1964 mit dargestellt. Unter dem Oberbegriff Seismometrie und verwandte Gebiete sind einzelne thematische Säulen als Unterteilung gewählt.

Bei den Stationsseismometern und der Stationsausrüstung sind die schon erwähnten Seismometer aufgeführt bis hin zu den neuen elektrodynamischen Seismometern von Ullmann und Teupser (1960/1963). Hier ist in dieser einheitlichen Darstellung der wissenschaftlichen Felder schon ein grosser historischer Sprung in der Entwicklung der R.A.E, und des Nachfolgeinstituts vollzogen. Das wird jedoch später gemeinsam mit der Entwicklung der Station und deren Erweiterung mit neuen Instrumenten noch einmal in chronologischer Reihenfolge ausgeführt.

An theoretischen Beiträgen sind zuerst die von Meisser zur optischen Registrierung (1934) und zum Vertikalseismometer (1937) zu erwähnen, denen die stark beachteten Ergebnisse von Schmerwitz (1936/1938) zur Dämpfungskopplung bei elektrodynamischen Seismometern folgen, ebenso die Schwingungslehre von Martin (1934) und die Ende der 50er Jahre einsetzenden systematischen Arbeiten zur allgemeinen Theorie der Seismographen von Ullmann und zum komplexen Seismometer-Galvanometer-System von Teupser, die teilweise die Arbeiten ihrer Kollegen aus den 30er Jahren in neuer Auffassung und mit tieferer mathematischer Durchdringung fortführen.

In der experimentellen Seismik geht Martin (1935/1937) mit einem mechanisch-optischen Beschleunigungsmesser, der nur mit Blattfedern aufgebaut ist, neue Wege, und liefert Beiträge zur Registrierung, zu Zeitnormalen und zu Einschwingvorgängen ganz allgemein. Von Herrmann (1934/1938) gibt es Beiträge für neue Piezobeschleunigungsmesser, auch mit Meisser (1935), die leider nach 1939 in Jena nie fortgeführt wurden. Ein experimentelles Muster aus diesen Forschungsarbeiten konnte für ein Museum gerettet werden.

Wissenschaftliche Arbeiten, die auch im Zusammenhang mit der Seismometrie auf dem instrumentellen Sektor zu sehen sind, waren auf dem Gebiet der Gravimetrie die Arbeiten von Meisser und Schmerwitz zur Hebelwaage, zu Pendelmessungen und deren Einzelheiten aus den Jahren 1930 bis 1940 und von Hecker 1922 zur Drehwaage.

Ebenso kann man Beziehungen zu den Arbeiten von Meisser zu Luftschallregistrierungen und von Martin zum Einsatz der Schlauchwaage feststellen.

Die Seismometer der Station

Die weitere Entwicklung der Station und deren Ausstattung mit weiteren neuen Seismometern war von der oben beschriebenen Forschungstätigkeit nicht losgelöst. Im Vordergrund standen natürlich weiterhin kontinuierliche Registrierungen mit gut geeichten Geräten, und Experimente wurden aus dem Stationsbetrieb herausgehalten, neue Geräte erst eingeführt, wenn sie sich im Parallel-Lauf zu den Stationsgeräten über eine entsprechend lange Zeit bewährt hatten. In Tab. 2 ist eine Übersicht über die Seismometer der Station Jena bis 1964 gegeben. In Erweiterung der Darstellung bei Unterreitmeier u. Kowalle (1994) sind einige zusätzliche Details berücksichtigt worden. Die Instrumente sind mit ihren Daten aus dem Betrieb oder der Erstveröffentlichung vorgestellt, und ihr Verbleib nach der Ausserbetriebnahme ist angezeigt. Dazu ist historisch ein Vorgriff auf das ab 1972 in Betrieb befindliche Seismologische Kabinett des Museums Burg Ranis (Unterreitmeier u. Schache 1982) und seine Erweiterung zur Museumsabteilung Seismologie getan.

Nach der schon erwähnten Fertigstellung der Registriereinrichtung für die 2. Komponente (N-S) des 15-Tonnen-Pendels (dass es bei 15t seismischer Masse gegenüber den von Hecker angeführten 18 t für das Zielvorhaben 1924 blieb, hat später offensichtlich in der Wertigkeit der Station keine Rolle mehr gespielt) wurde es möglich, an die Realisierung eines langperiodischen Kegelpendels zu gehen. Dazu griff Krumbach auf die Teile des ehemaligen Mainka-Pendels von 400 kg zurück und baute damit ein Kegelpendel von 200 kg seismischer Masse. Dabei wurde der schon zuvor mehrfach gebaute Luftdämpfer nach Wiechert eingesetzt und die ebenso einheitliche Registriereinrichtung, die Krumbach (1944) später generell mit dem Kegelpendelregulator ausstattete. Dieses Pendel, das auch weiterhin als Mainka bezeichnet wurde, ging 1936 in den Stationsdienst, machte den Umzug in die spätere Station Moxa mit, registrierte dort bis 1971 und ist seit 1972 im Museum Burg Ranis mit einer abgewandelten Tintenregistrierung in Funktion ein Publikumsmagnet. Mit diesem Nachbau 1936 war eigentlich eine Etappe abgeschlossen und Krumbach konnte, auch in Verbindung mit den von Anderen inzwischen geleisteten Forschungsarbeiten, daran gehen, seine Seismometer zu entwickeln. Als erstes ging es um ein Ortsbebenseismometer in zwei Komponenten für den Einsatz in Gebieten mit Erdbebentätigkeit, insbesondere in Verbindung mit den Forschungsaktivitäten Siebergs, das dann auf dem Balkan eingesetzt wurde (Sofia, 1942; Budapest, 1943). Dieser mechanisch registrierende Seismograph war ab etwa 1937 ebenfalls an der Station aufgestellt, und seine Registrierungen wurden auch ab 1941 mit zur Auswertung herangezogen (Krumbach 1944). Ebenso hatte sich Krumbach mit dem Projekt für ein optisch registrierendes Seismometer mit kleinen Abmessungen und akzeptablem Gewicht ab ca. 1937 beschäftigt und auch hier Ergebnisse des Hauses nutzen können. Ab 1938 verfügte er über das gewünschte Gerät in einer Horizontal-Variante mit einer seismischen Masse von nur 4 kg und einer Vergrösserung von 100, später bis ca. 2000, und ab 1944 in einer Vertikalvariante, die dann ab 1955 im Stationsdienst eingesetzt wurde. Vor 1945 war das Gerät bereits "für Sonderaufgaben und seismische Geländearbeiten " (Krumbach) eingesetzt. Mit dieser Entwicklung war ein Gerät mit einer ähnlichen Vergrösserung wie das Straubel-Seismometer von 1906 vorhanden, allerdings in 3 Komponenten und mit viel geringeren Abmessungen und daher transportabel. Das fotografische Prinzip hatte sich inzwischen auch durchgesetzt, es war im eigenen Hause hierzu von Meisser und Martin gearbeitet worden, und die Kosten für das Fotomaterial waren nicht mehr der bestimmende Faktor.

Das Zentralinstitut für Erdbebenforschung und die ihm nachfolgenden Einrichtungen

Ende 1945 verstarb A. Sieberg und G. Krumbach trat erst einmal provisorisch die Nachfolge an. Das Jenaer Haus erhielt den Namen "Zentralinstitut für Erdbebenforschung" (Z.I.E.) und Krumbach wurde Direktor. Für die Station wurde von der Fa. Carl Zeiss eine zweite Mainka-Komponente gebaut und ab 1949 als N-S-Komponente im Stationsbetrieb eingesetzt-, 1971 dann von MOXA aus verschrottet. Ausserdem baute die Fa. Carl Zeiss für das Z.I.E, eine Quarzuhrenanlage nach dem Prinzip von Scheibe-Adelsberger (Doppelthermostat, E-Röhren der 12er Serie), die bis etwa 1970 ständig als Zeitbasis im Institut - bis 1964 in der Station Jena - genutzt wurde.

Anfang der 50er Jahre wurde auch die systematische Entwicklungsarbeit an elektrodynamischen Seismometern mit galvanometrischer Registrierung aufgenommen, die über viele Jahre ein Schwerpunkt der Jenaer Seismometrie bleiben sollte. Der Anfang ist wohl in der Diplomarbeit von H. Köhler (1953) zu langperiodischen Seismometern zu sehen. Damit dürfte in Zusammenhang gestanden haben, dass ein seit etwa 1935 in der R.A.E, vorhandenes vertikales Galitzin-Seismometer, zu dem Bressem wesentliche Teile für seine Meisterprüfung angefertigt hatte, nun zum ersten Mal ein Jahr im Stationsbetrieb (1953/54) arbeitete. Das vertikale Krumbach-Seismometer, das als ausgereifte Konstruktion mit den horizontalen Komponenten und galvanometrischer Registrierung später vom "VEB Geo physikalischer Gerätebau Brieselang" produziert und international auf Messen angeboten wurde, wurde ab 1955 im Stationsdienst eingesetzt. Während das noch ein gewisses Nachholen war, gingen neue Geräte aus den Forschungsarbeiten von Teupser und Ullmann 1960 und 1963 in den Probebetrieb für die Stationsaustattung. Das war noch in der Station am Fröbelstieg, aber schon im neuen Haus am Burgweg 11 in Jena. Krumbach hatte mit Umsicht und Beharrlichkeit um einen Neubau mit mehr Platz gerungen, der dann von der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Forschungsgemeinschaft) errichtet wurde. Ende 1955 verstarb Krumbach im 61. Lebensjahr und erlebte nicht mehr die Einweihung des Neubaus. Sein Nachfolger wurde H. Martin, der kurz nach ihm in die R.A.E. eingetreten war, das Institut hiess inzwischen "Institut für Bodendynamik und Erdbebenforschung"

Die neue Station in MOXA

Ein direkt am Institut Burgweg geplanter Labor- und Stationsbau kam nicht zur Ausführung, da er nicht mehr sinnvoll war, stattdessen wurde nach einem mikroseismisch ruhigen Standort für eine neue Station gesucht und in einer Entfernung von ca. 50 km von Jena gefunden. Die Wahl fiel auf ein Tal nahe dem Ort Moxa bei Rams im Gebiet der Saaletalsperren. Dort wurde ab etwa 1962 die Station MOX in die Südseite eines Berghanges hineingebaut sowie ein Wohnhaus für die Stationsbetreuung errichtet. Das erfolgte unter der Federführung von W. Sponheuer (1961), der ab 1936/37 unter Sieberg in der R.A.E. in der Erdbebenforschung und Makroseismik seine akademische Laufbahn begonnen hatte, und der nach der Pensionierung von H. Martin kommissarischer Leiter des Jenaer Instituts wurde 1963 war der Baufortschritt so gross, dass Ch. Teupser mit sondierenden Registrierungen in der neuen Station mit einem modifizierten Vertikalseismographen nach Krumbach mit einer bis dahin in Jena nicht üblichen Boden-Vergrösserung von 23 000fach beginnen konnte. Dieses Gerät wurde 1982 rekonstruiert und in den Museumsbestand auf Burg Rams, 5 km von der Station Moxa entfernt, aufgenommen. Da diese Registrierungen zufriedenstellend ausfielen und die Wahl des Standortes bestätigten, wurde 1963 in Jena mit der Demontage der Mainka-Seismographen begonnen (ab 10. März 1963 NS-Komponente, ab Mai 1963 EW-Komponente), die dann in Moxa wieder in Betrieb genommen wurden. 1964 war in Moxa der erste vollständige Registrierjahrgang. Es wurde dort in den ersten Jahren auch mit optischen Krumbach-Seismometern registriert. Dem folgten nach und nach andere Seismometer zur Vollausstattung der Station, die aber auch weiterhin noch viel Platz für Experimente und Probegerate bot.

Die anderen Seismographen der Jenaer Station wurden Ende September 1964 abgebaut, der 'horizontale Wiechert' von 1904 wurde in Moxa wieder für viele Jahre in Betneb genommen, das 15-Tonnen-Pendel und der 'vertikale Wiechert' wurden verschrottet. Ein gegossener Sockel im Grossen Seismographenraum der Station Moxa hat noch heute seltsam anmutende Konturen, die darauf verweisen, dass man ursprünglich das 15-Tonnen-Pendel nach Moxa umsetzen wollte.

Epilog

Die ersten Pendel der Station in der Sternwarte waren auch nach dem Bezug des Hauses Burgweg zusammen mit einigen Drehwaagen, Luftschallmessern, transportablen Messapparaturen, Teilen der älteren Erschütterungsmesser sowie vielen Ausrüstungsgegenständen der ehemaligen R.A.E. und unikalen Aufbauten in der Gerätesammlung erhalten. Anfang der 70er Jahre gab es bedingt durch Raummangel mehrere Verschrottungsaktionen, denen fast alles Historische aus dem Instrumentensektor zum Opfer fiel. Für die Sammlung auf Burg Rams konnte erst gesammelt werden, als es für den 1971 demontierten originalen Mainka (Umbau nach Krumbach) kein geeignetes Museum gab - da war es schon fast zu spat (Unterreitmeier u. Schache 1983).

Schliesslich kam Meisser doch noch einmal nach Jena, als er von Freiberg aus ab 15. Feb. 1964 das Institut für Bodendynamik und Erdbebenforschung in Jena und die Arbeitsstelle für Praktische Geophysik in Freiberg zum Institut für Geodynamik für zwei Jahre in Jena vereinigte und Direktor wurde 1966, kurz nach seinem Ausscheiden, verstarb er plötzlich.

Mit ihm endete aber auch eine ca. 20 jahrige Nachkriegszeit, in der nach Sieberg noch Mitarbeiter aus der ehemaligen R.A.E. Leiter der Jenaer Forschungseinrichtung waren und in der Parteizugehörigkeit noch nicht wieder entscheidend war. Von 1966 an bis zur Schliessung des Nachfolge-Institutes ZIPE mit dem 31. Dez. 1991 war das dann anders. Das kann hier bei dem so kurzen Abstand zu den Ereignissen noch nicht behandelt werden und passt auch nicht zum selbstgewählten Thema. Derzeit gibt es in Jena keine Seismometrie mehr. Die Reste der beiden starken Abteilungen vom Ende der 80er Jahre mit zwei Wissenschaftlern und zwei Ingenieuren sind im GFZ Potsdam in der Geräteentwicklung/Seismologie engagiert tätig.

Historisch hat sich der Kreis zu Hecker geschlossen, der 1911 von Potsdam aufbrach, um Direktor der Kaiserlichen Hauptstation in Strassburg i. E. zu werden.

Ganz herzlich habe ich Frau Edith Straubel, Vorderhindelang, für das Porträt ihres Schwiegervaters und für biographische Hinweise zu danken. Herrn Dr. habil. W. Ullmann, Jena, bin ich dafür dankbar, dass er mich ermutigt hat, mit der historischen Aufarbeitung unseres gemeinsamen Arbeitsgebietes Seismometrie nicht aufzuhören. Herrn Manfred Brunner, Jena, danke ich schliesslich für die Hilfe bei der Erschliessung von originalen Fotos aus der R.A.E. und deren Station.

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