Materialforschung

Das hölzerne Geheimnis der Stradivari-Geigen

Die Instrumente der alten Meister aus der italienischen Provinz Cremona kosten heute Millionen Euro: Zu dem exzellenten Klang der Instrumente gibt es viele Theorien. Ein Ungarischer Professor für Biochemie ist nun überzeugt, das Geheimnis der Stradivari-Geigen für alle Zeit gelöst zu haben.

Foto: ar_os_ax / pa

Für Joseph Nagyvary ist es die Vollendung seines Lebenswerks. Der gebürtige Ungar ist überzeugt, das Geheimnis der Stradivari-Geigen für alle Zeit gelöst zu haben. In einer Arbeit in der öffentlich zugänglichen Online-Zeitschrift „Public Library of Science“ präsentiert Nagyvary die endgültigen Analyseergebnisse von Holzsplittern alter Cremoneser Geigen aus dem 17. Jahrhundert: „Diese Untersuchungsergebnisse sind hoch befriedigend für mich, beweisen sie doch, was ich zum ersten Mal vor 33 Jahren vermutet hatte. Im Gegensatz zur allgemeinen Auffassung war das Holz der alten Meister nicht jungfräulich, sondern chemisch mit bestimmten Mineralien behandelt. Gestützt auf meine lebenslang mit ähnlichen Chemikalien durchgeführten Experimente, können wir nun sagen, dass diese Chemikalien eine wesentliche Rolle in der Klangerzeugung der antiken Instrumente spielen."


Widerspruch ist dem emeritierten Professor für Biochemie an der Texas A&M University in College Station gewiss. Zu zahlreich sind all die anderen Thesen und Experten, die abweichende Auffassungen vertreten. Die wenigsten davon sind so einfach zu widerlegen wie die Meinung, der unnachahmliche Klang sei ganz einfach auf das beachtliche Alter der Geigen zurückzuführen.


Jener besondere Klang der Instrumente von Giacomo Antonio Stradivari (1644 bis 1737) begeisterte bereits die Zeitgenossen des berühmtesten der Geigenbauer in der norditalienischen Provinz Cremona. Stradivaris Geigen verkauften sich gut, nur die Bessersituierten konnten es sich leisten, bei ihm zu bestellen. Über 1200 Instrumente soll er während seiner über 94 Lebensjahre gebaut haben, etwa die Hälfte davon existiert noch heute. Sie befinden sich in den Händen großer Musiker, im Besitz musikalischer Stiftungen oder liegen in Banksafes – jede einzelne einige Millionen wert.

Auch von Giuseppe Guarneri del Gesù (1698 bis 1744), dem nach Stradivari bekanntesten Geigenbauer in Cremona existieren heute noch Instrumente. Doch sie verkauften sich seinerzeit offenbar nicht so gut, obwohl ihnen heute dieselbe Klangqualität zugebilligt wird wie einer Stradivari. Oder die Amatis, eine Geigenbauerfamilie, deren Stammvater Andrea (geboren zwischen 1520 und 1535, gestorben zwischen 1575 und 1611) den bis heute gültigen Typ der Violine in den Grundzügen entworfen haben soll. Seine Söhne haben daran wohl noch einige Verbesserungen vorgenommen, und sein Enkel Nicola Amati (1596 bis 1684) wurde der bedeutendste Geigenbauer der Familie. Auch Nicolas Instrumente werden heute noch gespielt, und er gilt als der Lehrer von Guarneri und Stradivari.

Keine Bauanleitung hinterlassen

Bedauerlicherweise haben uns die großen Meister aus Cremona ihre Instrumente hinterlassen, nicht aber die Bauanleitungen, nach denen sie sie gefertigt haben. So blühen die Spekulationen, und eine bereits ältere Vermutung ist, dass der auf das rohe Holz aufgetragene Firnis ihr Geheimnis gewesen sei. Dieser Schutzanstrich hat den Geigen und Bratschen nicht nur eine angenehme rot-braune Färbung verliehen, sondern auch ihren besonderen Klang. Die chemische Analyse eines Firnissplitters des Francesco Ruggieri Cellos von 1691 veröffentlicht 1948 bereits ein gewisser Joseph Michelman in „Science“.

In zwei übereinanderliegenden Firnisschichten, die er trennen konnte, findet Michelman eine lange Reihe chemischer Elemente, große Mengen Kalzium, kleinere Mengen an Silizium, Kupfer, Aluminium, Spuren von Natrium, Eisen, Blei, Zinn. Daneben identifiziert er einen rötlichen Farbstoff, der bis zur Erfindung synthetischer Farbstoffe aus dem Wurzelstock der Echten Färberröte (Rubia tinctorum) gewonnen wurde. Ferner sind Reste von Holzasche vorhanden, die zur Härtung der Firnisharze verwendet wurde. Andere Forscher fanden stattdessen Vulkanasche, was die Sache natürlich noch geheimnisvoller macht.

Vollends mystisch wird es 1955, als ein italienischer Geigenbauer namens Raineri behauptet, er habe in einer alten Geige von 1737, ausgerechnet dem Todesjahr von Stradivari, ein Rezept gefunden, nach dem die Cremoneser Geigenbauer den Firnis für ihre Instrumente zubereitet hatten. Ein bis dahin völlig unbekannter Bestandteil sei ein „indisches Harz“, das er sich sofort aus Bombay habe kommen lassen, um mit der richtigen Firnismischung seine Geigen zu behandeln. Von Raineri und dem indischen Harz hat man bis heute nichts mehr gehört.

Ohnehin ist bis heute nicht geklärt, ob die Zusammensetzung des Firnisses einen wesentlichen Einfluss auf die Klangqualität hat. Vielleicht ist es auch weniger die Chemie als mehr die Mechanik des verwendeten Holzes. So kam vor einigen Jahren die Vermutung auf, das Geheimnis der Cremoneser Geigen sei ihr besonderes Holz gewesen. Das habe ihnen die Kleine Eiszeit beschert, eine Periode relativ kühlen Klimas in Europa, die vom Anfang des 15. bis zum 19. Jahrhundert reichte. Als besonders kalt gelten zwei Zeiträume zwischen 1570 bis 1630 und 1675 bis 1715.

Holz, das aus der Kälte kam

Bäume aus diesen Zeiten hatten wegen des kühlen Klimas sehr schlechte Wachstumsbedingungen, das prägte ihr Holz, und genau diese Bäume benutzten Stradivari, Guarneri und Amati für ihre Geigen. Das Holz habe eine geringe Dichte gehabt, sagt die eine Expertenfraktion, das habe entscheidend auf die Klangqualität gewirkt. Die andere Fraktion plädiert für eine hohe Holzdichte in jener Zeit, die für den charakteristischen Klang wichtig sei.

Ein näheres Hinsehen löst den scheinbaren Widerspruch auf. Holz aus gemäßigten Breiten zeigt im Querschnitt immer die bekannten Jahresringe. Ein einzelner Ring besteht zum Stammzentrum hin in der Regel aus weitporigem Frühholz, zur Peripherie hin aus engporigem Spätholz. Das im Frühjahr angelegte Frühholz besitzt eine geringere Dichte als das im Spätsommer angelegte Spätholz.

In kalten oder allgemein schlechten Jahren bleibt ein Jahresring eng, in guten Zeiten wird er breiter. Dabei reagieren Laub- und Nadelhölzer unterschiedlich. Laubbäume legen jedes Jahr viel großporiges Frühholz an. Nur in guten Jahren bilden sie außerdem auch viel dichtes Spätholz, erzeugen also in schlechten Jahren eher minderwertigeres Holz. Bei Nadelbäumen ist es umgekehrt. Sie legen immer eine in etwa konstante Menge an Spätholz an und nur in guten Jahren zusätzlich viel Frühholz, sodass sich das Verhältnis Spätholz/Frühholz zu ungunsten der Qualität verschiebt.

Schon die alten Geigenbauer verwendeten für Boden, Decke und Seitenteile ihrer Instrumente sowohl Laub- als auch Nadelhölzer, meist Ahorn und Fichte. Vielleicht ist es diese Mischung aus Laubholz mit geringer Dicht und Nadelholz mit hoher Dichte, die den alten Streichinstrumenten ihre unnachahmliche Klangfarbe verleiht.

Am wahrscheinlichsten erscheint, dass die Besonderheiten der Stradivaris & Co. nicht nur von einem, sondern von einer Vielzahl von Parametern abhängen. Wobei die Holzdichte ebenso eine Rolle spielt wie der aufgetragene Lack und Firnis und die Vorbehandlung des Holzes, auf die Nagyvary so vehement pocht. Das Engagement des Ungarn kommt nicht von ungefähr. Als Junge spielte er regelmäßig jene Stradivari, die einst Albert Einstein besaß. Nagyvary war mit vorläufigen Ergebnissen schon 2006 in der Zeitschrift „Nature“ an die Öffentlichkeit gegangen. Damals hatte er seine Holzsplitter von antiken Instrumenten lediglich mit Infrarotstrahlen und mittels Kernspintomografie untersucht.

Für eine exakte chemische Analyse hat er die Splitter nun verbrannt und in der Asche neben einer bunten Mischung von Chemikalien Borax, Chrom- und Eisensalze entdeckt. Seiner Meinung nach erfüllten sie ursprünglich nur einen Zweck: Sie sollten die seinerzeit grassierenden Schädlinge wie Holzkäfer fernhalten. „Das Vorhandensein all dieser Chemikalien deutet auf eine enge Zusammenarbeit zwischen den Geigenbauern und dem örtlichen Apotheker hin“, sagt Nagyvary. Dass die Chemie auch für den besonderen Klang ausschlaggebend wurde, ist für Nagyvary zwar erwiesen, war von den großen Meistern so aber nicht gemeint.