Die im 2. Jahrhundert errichteten Mühlen von Barbegal in Südfrankreich sind beeindruckende Hinterlassenschaft antiker Ingenieurskunst: Experten erkennen in der Ruine der römischen Wassermühle mit seinen 16 Mahlwerken einen der besterhaltenen größeren Industriekomplexe der antiken Welt, in dem einst wohl mit mechanischer Arbeit und Wasserkraft bis zu 4,5 Tonnen Getreide pro Tag gemahlen werden konnten. Jetzt haben Forscher nach neuen Untersuchungen vor Ort allerdings eine etwas andere Vorstellung von der Kapazität der Anlage entwickelt. Wahrscheinlich arbeitete die Mühle vor allem in saisonalen Stoßzeiten zwischen Winter und Frühsommer intensiv und wurde zwischendurch im Spätsommer und Herbst monatelang stillgelegt, berichten die Wissenschaftler in »Science Advances«.

In der Anlage reihten sich einen 19 Höhenmeter abfallenden Hang hinunter Wasserräder an zwei parallel verlaufenden Rinnen, die durch ein Aquädukt gespeist wurden. Die Räder trieben jeweils eine Getreidemühle in angrenzenden Gebäuden an. Hier waren sich senkrecht drehende Mahlwerke installiert – die ältesten bekannten dieses Typs.

Die Forscher um Cees W. Passchier von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben sich nun verschiedene Typen von Kalksteinablagerungen im Detail angeschaut, die unter dem Einfluss des Wassers im Lauf der Betriebsjahre allmählich ansammelten. Solche Ablagerungen bildeten sich etwa auf den hölzernen Zuleitungen und auf dem Wasserrad selbst, wobei sie teilweise Reste des Holzes einschlossen und die darin enthaltenen Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope bis heute in regelmäßigen, nach und nach entstandenen Schichten konservierten. Das typische Isotopengemisch in diesen Schichten kann Experten nun einiges verraten – denn unter anderem verändert es sich je nach Jahreszeit mit dem einfließenden Wasser.

Die Wissenschaftler analysierten Proben aus den Schichten von 142 Ablagerungen im Detail. Dabei fiel auf, dass die Holzkonstruktionen offenbar recht regelmäßig alle fünf bis zehn Jahre ausgetauscht werden mussten – ganz ähnlich wie dies bei Holzmühlrädern noch bis ins späte Mittelalter nötig war. Auffällig war zudem, dass in den Ablagerungen regelmäßig die typischen Isotopenverhältnisse ausblieben, die normalerweise im Herbst und Spätsommer abgelagert werden. Offensichtlich war die Anlage demnach nur bis in den Frühsommer hinein aktiv und dann trocken.

Das überraschte die Wissenschaftler, denn bisher war man davon ausgegangen, dass die komplexe Hochleistungsmühle über das ganze Jahr hinweg Mehl etwa für die nahe gelegene Civitas in Arles produziert hat. Offensichtlich aber bediente sie nur einen zu Stoßzeiten enormen Bedarf. Gut denkbar sei etwa, dass die in der Nähe der römischen Häfen von Arles und Fossae Marianae liegende Mühle auf die Produktion großer Mengen einer Art antiker Schiffszwieback spezialisiert war: dem »panis nauticus«, einem doppelt gebackenen Marineäquivalent zur typischen haltbaren Brotration des Legionärs. Sinnvollerweise hätte die Mühle ihr Produkt nur bis in den Sommer hinein produziert und den Bedarf gedeckt. Im Herbst stoppten die Römer traditionell alle größeren nautischen Aktivitäten.

Das Ende der Mühlenkomplexes kam offenbar schleichend: Hinweise in den späteren Ablagerungen legen nahe, dass die Anlage allmählich immer weniger sorgfältig gewartet wurde. Zudem hat sich dann plötzlich der Charakter der Ablagerungen geändert. Typische Sauerstoffisotope deuten darauf hin, dass fotosynthetische Algen plötzlich unter Sonneneinstrahlung in der Mühle existieren konnten – vielleicht, weil die Holzdächer der zuvor geschlossenen Wasserradkästen eingebrochen waren und nicht ersetzt wurden. Das Ende für die antike Hochleistungsmühle kam dann wohl nach und nach im frühen 3. Jahrhundert n. Chr., als der Einfluss Roms vor Ort durch politische und ökonomische Krisen immer schwächer wurde. Erbaut worden war der Industriekomplex dagegen vermutlich in den Zeiten, in denen Rom zunehmend Sklavenarbeit durch Ingenieurleistungen zu ersetzen begann und Wasserkraft getriebene Anlagen sich mehr und mehr durchsetzten und rentierten.