Ein Musikstück so zu spielen, wie es vom Komponisten ersonnen wurde, liegt im Trend. Woher aber die raren historischen Instrumente nehmen? Die Lösung wären exakte Kopien der begehrten Originale. Ein Forscherteam mit Beteiligung der Empa analysiert derartige Replikate, mit dem Ziel, historische Posaunen mit ihrem typischen Klang nachzubauen.
Musiker und Dirigenten der Klassikszene verlangen danach, und der Basler Instrumentenbauer Rainer Egger möchte liefern: Replikate von Posaunen aus der Romantik. Besonders an diesen Instrumenten ist ihr dunkler Klang, der die Symbolik in den damaligen Kompositionen zur Geltung kommen lässt. Beteiligt am Innosuisse-Projekt «The Sound of Brass» der Hochschule der Künste in Bern sind auch Empa-Forscher, die Material und Klang der historischen Originale analysierten - und die Ergebnisse mit den ersten Replikaten verglichen. Das Projekt soll zeigen, wie sich Nachbauten herstellen lassen, die historischen Instrumenten klanglich ebenbürtig sind oder sie gar übertreffen.
Egger, der Umsetzungspartner des Projekts, hat sich auf den historisch-informierten Instrumentenbau spezialisiert und will die Deutsche Romantische Posaune aus dem 19.Jahrhundert neu erstehen lassen. Brahms, Mahler und Bruckner mögen ihre Kompositionen für diese Posaunen geschrieben haben, denen Zeitgenossen einen «fabelhaft weichen und vollen Ton» bescheinigten. «Heutige Posaunen klingen anders», erklärt Egger. Er ist überzeugt, dass Konstruktionsweise, Material und Fertigungstechnik für den einzigartigen Klang verantwortlich sind. Wissenschaftlich bewiesen war dies bisher indes nicht.
Daher untersuchte der Empa-Forscher Martin Tuchschmid vom Empa-Labor «Fügetechnologie und Korrosion» 64 romantische Posaunen. Mit welchen Materialien Instrumentenbauer damals gearbeitet hatten, ermittelte er mittels mobiler energiedispersiver Röntgenfluoreszenzspektrometrie - eine zerstörungsfreie Methode, die zur Untersuchung metallischer Werkstoffe im Bau und in der Industrie eingesetzt wird. Daraus resultierte ein Materialkatalog, der die verwendeten Legierungen minuziös auflistet. Man erfährt etwa, dass Teile der Posaune wie Kranz, Schallstück und Zug oft aus verschiedenen Materialien gearbeitet wurden. Häufig verwendet wurden Messing, die rötliche Kupferlegierung Tombak und Neusilber, eine Kupferlegierung mit Nickel und Zink. «Die Analysen ähnelten einer archäologischen Ausgrabung», so Tuchschmid. Denn es war schlicht nicht bekannt, woraus die historischen Posaunen bestehen.
Instrumentenbauer Egger wählte daraufhin geeignete Materialien aus und baute die Posaunen nach - in Handarbeit. Eggers Hypothese: Die Replikate sollten wärmer, dunkler und sanfter klingen als moderne Instrumente. Physikalisch messbar ist dies etwa in Form von Schallfrequenzen und -amplituden. Damit der Klang bei derartigen Experimenten nicht von der Spieltechnik des Musikers beeinflusst wird, entwickelte Egger zudem gemeinsam mit Experten der Empa-Abteilung «Akustik/Lärmminderung» ein Gerät, das die Luftsäule in der Posaune kontrolliert anregt.
Die Empa-Forscher analysierten den Klang der Replikate und der Originale in einem reflexionsarmen Labor. Wie sich das Material beim Spielen verhielt, ermittelten sie mit einem «Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer». Ihr Fazit: Material, Fertigungstechnik und Design des Instruments haben einen deutlichen Einfluss auf Klang und Strukturdynamik der Posaune. «Wir konnten erstmals zeigen, dass die stehenden Schallwellen in Blechblasinstrumenten und das Material über Resonanzen in Wechselwirkung treten, was Spielbarkeit und Klang deutlich beeinflusst», erklärt der Empa-Akustikforscher Armin Zemp.
Die Analysen ergaben zudem Hinweise zum Instrumentenbau, etwa die ideale Position für Querverstrebungen sowie Vorgaben für die thermische Behandlung. «Wird das Blech geglüht, bauen sich interne Spannungen ab. Die Posaune klingt dadurch deutlich weicher, da sich das Schwingungsverhalten des Materials ändert», so Zemp. Zudem ergeben härtere Legierungen mit höherem Zinkund Nickelanteil eine grössere Schallleistung.
Dass die so gearbeiteten Replikate überzeugen, zeigen erste Reaktionen von Experten. Ian Bousfield, Dozent für Posaune an der Berner Hochschule der Künste, spielte ein solches Instrument bereits auf Konzerten mit dem Sinfonieorchester Biel Solothurn. «Das Publikum fand, dass die Replikate manchmal sogar ausdrucksstärker klingen als das Original», sagt der Posaunenprofessor.
