Wie ein Klavier funktioniert: von der Taste zum Ton

Ein Klavier ist ein Saiteninstrument, das man durch Anschlagen spielt. Wenn Sie eine Taste drücken, schleudert eine Kette von Hebeln, die Mechanik, einen Filzhammer gegen die Saiten. Der Hammer prallt sofort zurück, und die Saiten schwingen.

Für sich allein bewegen Saiten sehr wenig Luft, man würde sie kaum hören. Ihre Schwingung gelangt über einen hölzernen Steg in den Resonanzboden, eine große, dünne Fichtenplatte unter den Saiten, die die Luft in Bewegung setzt und den Klang laut macht. Wenn Sie die Taste loslassen, fällt ein Filzdämpfer zurück auf die Saiten, und der Ton verstummt.

Alles andere in einem Klavier dient dazu, diese wenigen Schritte schnell, gleichmäßig und kontrollierbar zu machen und die Saiten auf ihrer Tonhöhe zu halten. Hier sind die Teile der Reihe nach.

Die Taste ist ein langer Holzhebel. Sie ruht etwa in ihrer Mitte auf einem Drehpunkt, dem Waagebalken: Drückt man das vordere Ende hinunter, hebt sich das hintere.

Das hintere Tastenende hebt das Hebeglied, eine kleine Baugruppe aus Hebeln. Auf dem Hebeglied sitzt die Stoßzunge, die den Hammer nach oben drückt. Kurz bevor der Hammer die Saiten erreicht, stößt die Spitze der Stoßzunge an die Auslösepuppe und wird unter dem Hammer weggekippt. Das ist die Auslösung: Auf den letzten Millimetern wird der Hammer nicht mehr geschoben, sondern geworfen. So trifft er die Saiten und fällt sofort zurück, statt gegen sie zu drücken und den Klang abzuwürgen.

Bartolomeo Cristofori baute dieses Prinzip um 1700 in Florenz in die ersten Klaviere ein. In den 1820er-Jahren kam beim Flügel ein weiterer Hebel hinzu: der Repetierschenkel von Sébastien Érards doppelter Auslösung. Er fängt den fallenden Hammer auf und hält ihn auf halber Höhe, sodass die Stoßzunge unter ihn zurückgleiten kann, bevor die Taste ganz oben ist. Erst das erlaubt es, einen Ton schnell zu wiederholen und schnelle Triller zu spielen.

Auf dem Rückweg wird der Hammer vom Fänger aufgefangen, damit er nicht hochspringt und die Saiten ein zweites Mal anschlägt.

Ein Hammer besteht aus einem Holzkern, dem Hammerkern, der mit dicken Lagen Wollfilz bezogen ist, die unter hohem Druck aufgepresst werden. Er sitzt auf einem dünnen Hammerstiel aus Holz, der sich in einem kleinen Gelenk dreht, der Kapsel.

Die Hämmer sind abgestuft: groß und schwer im Bass, wo die Saiten dick sind, klein und leicht im Diskant. Jeder muss zu den Saiten passen, die er anschlägt.

Der Filz bestimmt den Klang eines Klaviers zu einem großen Teil. Harter Filz klingt hell, weicher Filz warm. Klavierbauer passen ihn durch Intonieren an: Sie stechen den Filz mit Nadeln, um einen scharfen Ton weicher zu machen, oder härten ihn, um einen dumpfen Ton aufzuhellen. Nach Jahren des Spielens graben die Saiten Rillen in den Filz, und der Klang wird hart. Abgespielte Hämmer werden dann abgezogen oder ersetzt.

Ohne Dämpfer würde jeder gespielte Ton weiterklingen und mit dem nächsten verschwimmen. Jeder Dämpfer ist ein kleiner Holzklotz mit Filz an der Unterseite, der auf seinen Saiten aufliegt. Er hängt an einem Draht, der durch eine Führungsleiste nach unten zu einem Dämpferhebel führt.

Wenn Sie eine Taste drücken, hebt das hintere Tastenende den Dämpfer dieses Tons von den Saiten ab, kurz bevor der Hammer anschlägt. Wenn Sie loslassen, fällt der Dämpfer zurück, und der Ton verstummt. Deshalb klingt ein Ton genau so lange, wie Sie die Taste halten.

Die höchsten Töne haben überhaupt keine Dämpfer, meist etwa die oberen anderthalb Oktaven. Ihre Saiten sind so kurz, dass der Klang fast sofort von selbst verklingt.

Ein Flügel hat mehr als 200 Saiten aus hochfestem Stahldraht. Die meisten Töne haben drei Saiten, die auf dieselbe Tonhöhe gestimmt sind, einen Chor; die tieferen Tenortöne haben zwei, die tiefsten Basstöne eine. Basssaiten sind mit Kupferdraht umsponnen. Das macht sie schwerer, sodass sie tief klingen können, ohne unmöglich lang zu sein.

Jede Saite läuft von einem Anhangstift am hinteren Ende der Gussplatte über den Steg, wo kleine Stegstifte sie in Position halten, dann durch eine Agraffe oder unter dem Kapodaster hindurch und endet um einen Stimmwirbel gewickelt. Nur der Teil zwischen Steg und Agraffe oder Kapodaster schwingt: die klingende Saitenlänge.

Die Stimmwirbel stecken im Stimmstock, einem Block aus Hartholz, der aus kreuzweise verleimten Schichten besteht. Sie werden allein durch Reibung gehalten. Dreht man einen Wirbel um einen winzigen Bruchteil, ändert sich die Spannung und damit die Tonhöhe: Genau das tut ein Klavierstimmer, Ton für Ton.

Stahlsaiten sind steif, deshalb liegen ihre Obertöne etwas höher als die reinen Vielfachen des Grundtons. Klavierstimmer gleichen das aus, indem sie die Oktaven leicht spreizen, bei Klavieren mit kurzen Saiten stärker als bei Konzertflügeln.

Der Resonanzboden ist der Lautsprecher des Klaviers. Er ist eine breite, dünne Platte aus Fichte, aus schmalen Brettern verleimt: Bei Steinway ist er in der Mitte 8 mm dick und verjüngt sich zum Rand hin auf 5 mm. Die Stege sind obenauf geleimt, sodass die Saiten direkt auf ihn drücken.

An der Unterseite verlaufen Holzrippen quer zur Faser. Sie versteifen die Platte und halten sie in einer leichten Wölbung nach oben, der Bombierung. Die Bombierung drückt gegen den Druck der Saiten nach unten, das hält den Boden lebendig und den Klang kräftig.

Holz nimmt Feuchtigkeit auf und gibt sie wieder ab. Bei feuchtem Wetter quillt der Resonanzboden, die Bombierung wächst und drückt den Steg nach oben, die Saiten spannen sich, und das Klavier wird zu hoch. Bei trockenem Wetter schwindet er, und das Klavier wird zu tief. Das ist der Hauptgrund, warum sich ein Klavier mit den Jahreszeiten verstimmt.

Jede Saite zieht mit einer Kraft von vielen Kilogramm, und es gibt mehr als 200 davon. Zusammen ziehen sie mit bis zu 20 Tonnen. Ein Holzrahmen allein hält das nicht lange aus, deshalb tragen moderne Klaviere eine Platte aus Gusseisen: den Rahmen, den Sie unter den Saiten sehen, wenn Sie den Deckel öffnen.

Die hinteren Saitenenden sind an ihren Anhangstiften verankert, und ihre Streben leiten die Last von den Anhangstiften zum Stimmwirbelende. Die Platte ist das schwerste Einzelteil eines Klaviers, deshalb sind Klaviere so schwer zu transportieren.

Erst der Eisenrahmen machte das moderne Klavier möglich: schwerere Saiten mit höherer Spannung und einen lauteren, volleren Klang als bei den Instrumenten mit Holzrahmen aus Mozarts Zeit.

Die Pedale sitzen in einem Gestell unter der Klaviatur, der Pedallyra, und wirken über Stangen und Hebel, die nach oben ins Instrument führen.

Das rechte Pedal ist das Fortepedal, auch Dämpferpedal genannt. Es hebt alle Dämpfer gleichzeitig an, sodass die Töne weiterklingen, wenn Sie die Tasten loslassen, und die übrigen Saiten mitschwingen.

Das linke Pedal ist das Pianopedal, auch Una corda oder Verschiebung genannt. Beim Flügel verschiebt es die ganze Klaviatur samt Mechanik ein Stück zur Seite, sodass jeder Hammer dort, wo ein Ton drei Saiten hat, eine Saite weniger trifft: Der Klang wird leiser und weicher in der Farbe.

Das mittlere Pedal am Flügel ist das Tonhaltepedal (Sostenuto). Es hält nur die Dämpfer oben, die beim Treten bereits angehoben sind. So können Sie einen Basston halten und alles andere sauber weiterspielen. Albert Steinway ließ es 1874 patentieren; Boisselot aus Marseille hatte schon 1844 eine frühere Version vorgestellt.

Ein Klavier (Pianino) stellt Saiten und Resonanzboden senkrecht auf, damit es an eine Wand passt. Alles dreht sich um neunzig Grad: Die Hämmer bewegen sich nach vorn auf die Saiten zu statt nach oben, und sie kehren durch Federkraft statt durch die Schwerkraft zurück.

Die Dämpfer sitzen vor den Saiten und werden von Federn gegen sie gedrückt. Wenn Sie eine Taste drücken, drückt der Dämpferlöffel am Hebeglied den Dämpferhebel nach hinten und hebt den Dämpfer ab.

Eine Klaviermechanik hat keinen Repetierschenkel, deshalb muss eine Taste fast ganz zurückkommen, bevor der Ton erneut gespielt werden kann. Darum bevorzugen Konzertpianisten für schnelle Tonwiederholungen den Flügel. Auch die Pedale sind anders: Das Pianopedal eines Klaviers rückt die Hämmer näher an die Saiten, und das mittlere Pedal ist oft ein Übungsdämpfer (Moderator), der einen Filzstreifen zwischen Hämmer und Saiten absenkt.

Jetzt sehen Sie, warum keine Stimmung von Dauer ist. Die Saiten ziehen mit Tonnen an Kraft an Wirbeln, die allein durch Reibung gehalten werden. Der Resonanzboden hebt und senkt sich mit der Luftfeuchtigkeit und bewegt dabei den Steg und jede Saite darauf. Neue Saiten dehnen sich langsam. Jeder Ton ist ein Gleichgewicht aus Holz, Draht und Eisen, und dieses Gleichgewicht verschiebt sich.

Klaviere verstimmen sich langsam und ungleichmäßig, deshalb hören die meisten Besitzer es nicht. Die meisten Klaviere sollten mindestens zweimal im Jahr gestimmt werden, öfter, wenn sie neu sind oder in einem wechselhaften Klima stehen.

Jedes Klavier besteht aus denselben Teilen, aber jedes hat seinen eigenen Hersteller, sein Baujahr und seine Geschichte. Die Seriennummer, meist auf der Gussplatte, verrät Ihnen, wann Ihres gebaut wurde. Geben Sie ihm einen Klavierpass und zeigen Sie es in der Galerie, neben Klavieren aus aller Welt.