Per Dekret 1907 durch König Wilhelm II. von Württemberg erlassen, wurde der Rotenberg in Württemberg umbenannt, um so auf die Bedeutung des Berges und damit verbunden dem einstigen Stammsitz des Hauses Württemberg hinzuweisen. Doch hat sich trotz des Dekrets die Bezeichnung erhalten und so wird die Grabkapelle auf dem Württemberg oftmals auch als Grabkapelle auf dem Rotenberg bezeichnet.
Die Stammburg der Württembergs wurde bereits im Jahr 1083 auf dem heutigen Württemberg errichtet. Mit der Verlegung der Residenz des Hauses Württemberg nach Stuttgart um 1320/21 verlor die Burg ihre Bedeutung. Diese wurde letztmalig 1519 zerstört und in den 1530er Jahren als dritte Burg wieder aufgebaut. Doch im Lauf der Jahrhunderte ist sie nach und nach verfallen.
Statt einer Residenz an diesem für das Haus Württemberg so bedeutsamen Ort, hat König Wilhelm I. von Württemberg die Ruinen abtragen und hier ein Mausoleum für seine 1819, nach nur drei gemeinsamen Ehejahren verstorbene Gattin Katharina errichten lassen. Die Grabkapelle sollte als Symbol seiner Liebe für die Ewigkeit stehen. Davon zeugen teils auch die vier Innschriften an den Außenseiten der Rotunde. So sind über dem Haupteingang die Worte
Die Liebe
höret nimmer auf
zu lesen. Diese Worte ließ König Wilhelm I. bereits während der Rohbauarbeiten anbringen. Später folgten an den drei anderen Seiten, Osten, Norden und Süden die jeweils folgenden Worte:
Seiner Vollendeten
Ewig Geliebten Gemahlin
Catharina Paulowna
Grosfürstin von Russland
hat
Diese Ruhestätte Erbaut
Wilhelm
König von Württemberg
im Jahr 1824.
Selig sind die Todten, die in dem Herrn
sterben! Sie ruhen von ihrer Arbeit,
denn ihre Werke folgen ihnen nach.
Wir haben einen Gott der da
hilft und den Herrn Herrn der
vom Todte errettet
Für den Bau des Mausoleums hat König Wilhelm I. von Württemberg einen Wettbewerb ausgerufen. Aus den vorliegenden Arbeiten favorisierte der König ursprünglich einen Entwurf im neogotischen Stil. Er ließ von bedeutenden Architekten seiner Zeit, wie Leo von Klenze, welcher in München durch viele Bauten bis heute vertreten ist und Joseph Türmer Pläne fertigen. Doch auch Hofbaumeister Giovanni Battista Salucci hat unaufgefordert an dem Wettbewerb teilgenommen und mit seinem Entwurf der Grabkapelle im klassizistischen Stil schließlich den Auftrag erhalten.
Salucci's Entwurf diente das römische Pantheon als Vorbild, sowie unübersehbar die Villa Rotonda von Andrea Palladio. Die Grabkapelle steht frei, in exponierter Lage auf dem Württemberg und ist weithin sichtbar. Von ihr selbst hat der Besucher einen Blick über das Neckartal und die nahen Weinberge. An drei Seiten sind der Rotunde ionische Säulen vorgelagert. An der Rückseite der Grabkapelle, auf der Ostseite, ist eine geschlossene Apsis ausgebildet. Der Eingang wird durch eine dreiteilige Freitreppe akzentuiert, welche mit Vasen und Schalen dekoriert ist.
Der Innenraum wird durch eine Kuppel betont. Diese wird von korinthischen Säulen und Pilastern getragen. Die Innenseite der Kuppel zieren Kassetten mit Stuckrosetten. Die Kuppelspitze ist verglast und lässt die Kapelle am Tage im Sonnenlicht erstrahlen.
Da Katharina Mitglied der russisch-orthodoxen Kirche war, folgte Salucci bei der Gestaltung der Kapelle den Anforderungen für einen russisch-orthodoxen Kirchenraum. Beim Eintreten fällt der Blick unweigerlich auf die auffällig gestaltete Bilderwand an der Ostseite der Kapelle. Reich verziert werden hier Darstellungen der Schöpfungsgeschichte gezeigt.
In vier Wandnischen des Kapellenraumes sind die vier Evangelien aufgestellt. Diese sind, wie die Sarkophage in der Gruft aus Carrara-Marmor geschaffen. Johann Heinrich Dannecker hat den Heiligen Johannes erstellt, sein Schüler Theodor Wagner den Evangelisten Lukas erschaffen. Der Evangelist Markus stammt von Johann Nepomuk Zwerger und der Evangelist Matthäus wurde von Bertel Thorvaldsen gestaltet.
Durch eine gusseiserne, reich verzierte Abdeckung in der Mitte der Kapelle kann man in die sich unterhalb des Kapellenraumes befindliche Gruft blicken. Die Gruft wird mit vier Kreuzarmen vergrößert. In einem der Kreuzarme ruhen in einem Doppelsarkophag die sterblichen Überreste von Katharina und König Wilhelm I., sowie in einem weiteren Kreuzarm in einem Sarkophag deren gemeinsame Tochter Marie von Neippenberg. Mit Beginn des Baus hat Wilhelm I. das Bestattungsrecht in der Gruft der Kapelle auf seine verstorbene Gemahlin, ihre beiden gemeinsamen Töchter Marie und Sophie, und sich selbst beschränkt. Da sich der Bau der Grabkapelle bis ins Jahr 1824 zog, wurde Katharina nach ihrem Tod in der Stiftskirche aufgebahrt, bis ihr Leichnam in die Grabkapelle überführt wurde. In einem weiteren Kreuzarm sind die von Dannecker geschaffenen Büsten von Katharina und König Wilhelm I. aufgestellt. Im vierten Kreuzarm stehen die Büsten der drei nachfolgenden Württembergische Könige, Friedrich, Karl und Wilhelm II..
Zeitgleich mit der Grabkapelle etwas unterhalb ist das sogenannte Priesterhaus entstanden. Ebenfalls im klassizistischen Stil, aber ohne Zierrat errichtet, diente es einem griechischen Geistlichen und zwei Sängern, die in der Grabkapelle die Gedenkgottesdienste für die verstorbene Katharina abhielten.
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