Zou je de piramides vandaag kunnen bouwen? Technisch ja, economisch nee

De vraag wordt meestal verkeerd gesteld. De vraag luidt doorgaans: Beschikken we over de techniek daarvoor? En het antwoord daarop is banal. Natuurlijk kan een mobiele kraan een blok van tweeënhalf ton op honderd meter hoogte tillen. Dat gebeurt op elke grote bouwplaats, meerdere keren per dag, zonder dat iemand zich daarover verbaast.

Interessant wordt het pas als je de taak volledig beschrijft. Te verrichten is niet één hefoperatie, maar goed twee miljoen daarvan, met constante nauwkeurigheid, gedurende jaren lang, op één enkele locatie, uit materiaal dat eerst gebroken, bewerkt en aangevoerd moet worden. En aan het einde moeten de voegen zo smal zijn dat je er geen creditcard tussen kunt steken.

Reken de cyclus eens uit, dan wordt het verschil tastbaar. Verspreid over twintig jaar zijn 2,3 miljoen blokken gemiddeld ongeveer driehonderd geplaatste stenen per dag, elke dag, zonder onderbreking. Wie de bouwtijd met modern gereedschap naar vijf jaar wil drukken, komt uit op meer dan duizendtwintig per dag. Dat is geen kraanprobleem meer, maar een probleem van de aanvoer: je hebt elke dag duizendtwintig voltooide blokken op de juiste plek nodig, en die moeten daarvoor ergens gebroken, gezaagd en vervoerd zijn geweest.

Hierdoor verschuift de vraag van techniek naar organisatie, en precies daar wordt het interessant. Er is namelijk een punt waarop een moderne bouwafloop er slechter voor staat dan de antieke, en er is een tweede punt waarop het project simpelweg faalt door de berekening.

Vooraf een kadering die de rest van de pagina draagt: Het oprichten van zo'n bouwwerk was al viereneenhalfduizend jaar geleden geen kwestie van gereedschap. Het was een kwestie van wil, bevoorrading en administratie. Daaraan is niets veranderd, alleen zijn alle drie tegenwoordig aanzienlijk duurder.

Koper, steen, hout en touw

Wat de bouwers tot hun beschikking hadden, is goed bekend, omdat veel daarvan is gevonden. Het gereedschap van de piramidebouwers bestond uit koper, steen, hout en plantaardige vezels. Koperbeitels en kopersagen voor het kalksteen, rondhamers van doleriet voor het harde graniet, houten sleden voor het transport, touwen van halfagras, waterpassen van twee latjes en een loodlood, meetkoorden, hoeken en loden draden.

Dit klinkt als weinig, maar is precies afgestemd op het materiaal. Koper is zachter dan kalksteen, maar werkt wel als kwartssand als schuurmiddel daartussen komt: dan wordt niet gesneden door het metaal, maar door het zand dat het metaal aanstuurt. Voor granit faalt ook dat, waardoor daar gewerkt werd met dolerietkogels die urenlang op het oppervlak werden laten vallen.

De echte prestatie zit echter niet in het gereedschap, maar in de planning. Hellingen werden in het Oude Rijk niet als hoeken opgegeven, maar als verhoudingen: Hoeveel handbreedtes beweegt een vlak horizontaal terwijl het één el stijgt? Deze maat heette seked. Voor de Cheops-piramide bedraagt dit vijfeneenhalve handbreedte, wat overeenkomt met een helling van ongeveer 51 graden 50 minuten.

Ook de lengtes waren genormd. Gemeten werd in koninklijke ellen van ongeveer 52 centimeter, onderverdeeld in zeven handbreedtes van elk vier vingers. Van deze maatstaf zijn exemplaren van hout en steen bewaard gebleven, dus er was een fysieke standaard die gecontroleerd kon worden. Hoe goed dat werkte, blijkt uit de grondoppervlakte: Over een zijlengte van meer dan tweehonderddertig meter wijken de vier zijden slechts met enkele centimeters van elkaar af.

Het voordeel van dit systeem is praktisch van aard. Een steenhouwer heeft geen hoekmeter nodig, maar slechts een plank met twee maten erop. Elke bekledingsblok kan daarmee individueel gecontroleerd worden, zonder dat er ergens een graadnummer tevoorschijn komt. De procedure is overgeleverd in wiskundige papyri, die echter ongeveer negenhonderd jaar jonger zijn dan het bouwwerk zelf.

De bouwproef van 1992

De meest leerzame poging om de vraag praktisch te beantwoorden, werd in 1992 ondernomen voor een televisiedocumentaire, en het resultaat is teleurstellender dan de meeste samenvattingen toegeven.

Een team onder leiding van archeoloog Mark Lehner en steenhouwer Roger Hopkins bouwde met veertien ervaren steenhouwers uit Caïro een piramide van bijna zes meter hoog en ongeveer negen meter grondlengte. Er werden minder dan tweehonderd blokken verwerkt. Er was gerekend op eenentwintig dagen.

Het werd krap, en op een cruciaal punt gaf het team toe. In het omroepverslag vraagt Lehner zijn collega expliciet of hij het zoals de oude Egyptenaren zou doen of met een graafmachine, laadlader en reachtruck zou aanpakken. Voor het plaatsen van de bekledingsblokken viel de keuze op de laadlader, omdat de tijd anders niet had volgestaan.

Reken dit uit. Tweehonderd blokken tegen 2,3 miljoen, zes meter tegen honderdzesendertig, drie weken tegen twee decennia. Een team van specialisten met modern gereedschap binnen handbereik kwam bij een tienduizendste van de taak op het punt waar het de methode wisselde.

Positief bewezen heeft de proef toch wel wat. Het trekken van de blokken op houten sleden over bevochtigde sporen werkte, en wel met minder mensen dan verwacht. Het bewerken met kopergereedschap en zand werkte ook, zij het langzaam. Geen enkele arbeidsstap bleek onmogelijk. Wat zich als knelpunt onthulde, was uitzonderlijk de tijd.

Dit weerlegt niets over de antieke procedures. Het laat alleen zien hoe zeer we de orde van grootte onderschatten, en hoeveel van de antieke prestatie in oefening en routine zat in plaats van in vernieuwing. Actuele onderzoeken naar hef- en tegengewichtsystemen rekenen daarom juist met ingespeelde teams, niet met geniale individuele oplossingen.

Het faalt niet aan de fysica

Daarom naar de kern van de zaak. Zo'n project faalt vandaag niet aan de fysica, maar aan drie dingen die met stenen niets te maken hebben.

Het eerste is het materiaal. De bouwers hadden de steengroeve op driehonderd meter afstand, en ongeveer negentig procent van de massa kwam van daar. Dit voordeel bestaat niet voor een tweede keer. Een huidige opdrachtgever zou een breuk van deze capaciteit eerst moeten ontwikkelen, met alles wat in Europa of Egypte aan vergunningen, rapporten en voorwaarden daaraan hangt, en vervolgens miljoenen tons over wegen verplaatsen die daarvoor niet gebouwd zijn.

Hoezeer dat meeweegt, toont een eenvoudige omrekening. Vijfenhalf miljoen ton kalksteen in vijf jaar betekent ongeveer drieduizend ton op elke individuele dag. Bij vijfentwintig ton nuttige last zijn dat ongeveer honderdtwintig vrachtwagens dagelijks, die beladen aankomen en leeg terugrijden, gedurende vijf jaar, naar één enkele bouwplaats. De antieke bouwplaats had voor dezelfde fractie van de massa helemaal geen weg nodig, omdat het materiaal driehonderd meter verwijderd in de bodem lag. Dit ene locatievoordeel is door geen machine te vervangen.

Het tweede is de berekening. Vaal geciteerd wordt een schatting uit 2012, die met vijfhonderd tot tweeduizend arbeiders en ongeveer vijf jaar rekende. Andere ruwe berekeningen komen op veel minder of op het dubbele. Dat de opgaven met een factor van meerdere uiteenlopen, is zelf het resultaat: Niemand heeft zoiets ooit berekend, omdat niemand het bestelt.

Het derde is het doel. De Cheops-piramide heeft een bruikbaar binnenruimte van enkele honderden kubieke meters bij een bouwwolume van meer dan twee miljoen. Ze is als gebouw in de huidige zin volledig onrendabel, en dat was ze altijd. Haar betekenis lag buiten de bruikbare ruimte, in een voorstelling van koningschap en hiernamaals, waarvoor er tegenwoordig geen equivalent is.

Wie de vraag dus serieus wil beantwoorden, komt niet bij de techniek uit. Hij komt uit bij de vraag welke samenleving zoiets wil.

Het eerlijke antwoord bestaat uit twee delen

Het eerlijke antwoord bestaat daarom uit twee delen, die je niet mag vermengen.

Technisch is de zaak beslist. Met hedendaagse middelen zou een schaalgetrouw bouwwerk van deze grootte opgericht kunnen worden, waarschijnlijk in een fractie van de antieke bouwtijd en met een nauwkeurigheid die het origineel overtreft. Niets aan de taak vereist procedures die er niet zijn.

Economisch en maatschappelijk is de zaak eveneens duidelijk beslist, alleen in de andere richting. Er zou geen opdrachtgever, geen locatie, geen steengroeve en geen doel zijn. Een nabootsing in originele grootte zou het duurste monument van de mensheidsgeschiedenis zijn, gebouwd als bewijs dat het kon.

En daarin ligt de eigenlijke winst van deze vraag. Het begint als technische nieuwsgierigheid en eindigt bij een vaststelling over ons: We hebben betere gereedschappen, meer kennis en oneindig meer energie ter beschikking. Wat ons ontbreekt, is een reden.

De oude Egyptenaren hadden koper, steen en touw. Maar ze hadden ook twintig jaar achtereen, een administratie die volhield, en een samenleving die dit bouwwerk voor het allerbelangrijkste hield wat ze konden doen. Dat is de uitrusting die vandaag ontbreekt.

Veelgestelde vragen

Hoe werden de piramiden van Gizeh gemaakt?

Uit ter plekke gebroken kalksteen, geplaatst met sleden, hellingen, hefbomen en mortel als glijlaag. Het gereedschap bestond uit koper, steen en hout.

Hoe werd de Cheops-piramide gepland?

Via verhoudingsmaten in plaats van hoeken. De helling werd als seked opgegeven, dus als horizontale verschuiving per el hoogte, en kon daardoor aan elke individuele blok gecontroleerd worden.

Hoelang zou het vandaag duren?

Schattingen noemen ongeveer vijf jaar bij enkele duizenden werknemers. Dit is niet betrouwbaar, omdat een project van deze aard nooit berekend is.

Hebben er al nabootsingpogingen plaatsgevonden?

Ja, meerdere op kleine schaal. De bekendste haalde in 1992 bijna zes meter hoogte en greep voor de bekleding terug op moderne techniek.

Zou je moderne bouwmaterialen kunnen gebruiken?

Ja, en een kern van beton zou aanzienlijk goedkoper zijn. Dan zou het echter een replica zijn en geen nabootsing.