Vývoj vedy a techniky
Začiatkom 16. storočia malo baníctvo v tejto oblasti už za sebou stáročnú intenzívnu ťažbu drahých kovov a bane dosahovali hĺbku okolo 200 m. Najväčšou prekážkou jeho ďalšieho rozvoja začínala byť banská voda, ktorá sa so stúpajúcou hĺbkou šácht čoraz ťažšie odčerpávala. Na odvádzanie a čerpanie banských vôd nestačili ani pomerne nákladné odvodňovacie banské diela – dedičné štôlne, ani vtedajšie jednoduché mechanizmy, gáple, resp. vratné kolesá. Keďže situácia v čerpaní banských vôd bola obdobná v celej stredoslovenskej banskej oblasti, na jej vyriešenie boli do tejto oblasti povolávaní aj odborníci z cudziny. Z roku 1518 pochádza údaj o odborníkovi, nazývanom „Meister Hans Kunstmeister“, pôvodom z Olomouca. Menovaný strojný majster mal zostrojiť vodočerpacie zariadenie s použitím vody z tajchu Červená studňa, ležiaceho v bezprostrednej blízkosti Banskej Štiavnice. Výsledok jeho práce však pravdepodobne nebol pozitívny. Podľa údajov z roku 1535, kedy Banskú Štiavnicu navštívil kráľovský komisár Zdenko z Lanwitzu , tento vo svojej správe o glanzenberských baniach uvádza, že na čerpanie vôd tam slúžia tri konské gáple. Rovnaký údaj uvádza aj G. Agricolu v knihe „De re metallica libri XII“ vydanej v roku 1556.
Nová efektívnejšia vodočerpacia technika sa začala zavádzať do praxe až začiatkom 17. storočia. V roku 1619 kutnohorský majster Andrej Knechtl postavil konský gápeľ s vodočerpacím sútyčím v Nadložnej šachte, nachádzajúcej sa v nadloží žily Špitáler banského závodu Horná Bieber dedičná štôlňa. Bol to vodočerpací mechanizmus s kývavým pákovým prevodom. Na jeho pohon sa využívala voda vyčerpaná konským gápľom. Ďalším strojom vo vývoji vodočerpacích zariadení bol vodočerpací stroj s kývavým pákovým prevodom s použitím vodného kolesa. Jeho konštruktérom bol Peter Legler zo Sliezska, ktorý prišiel do Banskej Štiavnice v roku 1625. P. Legler navrhol postavenie vodného kolesa v štôlni Schmidtenrinn s využitím vody z vodných nádrží Červená studňa a Veľká Vodárenská. Súčasne navrhol , aby sa v oblasti Štiavnických Baní postavila vodná nádrž na zhromaždenie dostatočného množstva pohonnej vody. Jeho vodočerpací stroj pracoval až do roku 1632, no ani tento nevládal vyčerpať neustále sa zvyšujúce množstvo banskej vody. Postupne tak dochádzalo k znižovaniu objemu ťažby, čo nakoniec v roku 1640 viedlo k rozpadu spoločnosti Brenner a celý majetok Hornobieberštôlnianskych baní prevzal erár. V druhej polovici 17. storočia sa ešte uskutočnili ďalšie pokusy o stavbu nových čerpacích zariadení. Tieto však boli neúspešné a pri čerpaní banských vôd sa aj naďalej používali len konské gáple a ľudská pracovná sila.
Začiatkom 18. storočia sa čoraz viac začalo prechádzať na ťažbu chudobnejších rúd, čo si vyžadovalo väčšiu náročnosť na ich úpravu v stupách. Ich pohonným médiom bola tiež voda, takže problém akumulácie vody do umelých vodných nádrží začal byť veľmi aktuálny. Na riešení týchto problémov sa značnou mierou pričinil vynikajúci technik, vynálezca a konštruktér Matej Kornel Hell (1653-1742), hlavný banský strojmajster erárnej Banskej správy Hornej Bieber štôlne. V rokoch 1712-1715 vybudoval Veľkú Vindšachtovnú vodnú nádrž, prebudoval nádrže Evička, Spodná Vindšachtovná a Horná Hodrušská. V priebehu druhého desaťročia 18. storočia zostrojil niekoľko vodočerpacích zariadení na vodný pohon s kývavým pákovým prevodom, ktoré postupne vyčerpali banskú vodu zo zatopených a opustených baní Hornej Bieber štôlne. O schopnostiach tohto vynálezcu svedčí aj skutočnosť, že mu francúzsky kráľ Ľudovít XIV. ponúkol vstup do jeho služieb a súčasne aj povýšenie do šľachtického stavu. M. K. Hell však ponuku neprijal a zostal na Štiavnických Baniach až do konca svojho života. Jeho nástupcom vo funkcii strojmajstra sa stal jeho syn Jozef Karol Hell (1713-1789) a hlavným pokračovateľom vodného staviteľstva bol Samuel Mikovíni (1686-1750).
Okrem vodnej energie sa na čerpanie banských vôd v banskoštiavnickej oblasti začala v prvej polovici 18. storočia používať aj atmosferická energia na báze vodnej pary. Boli to tzv. „ohňové stroje“, ktorých konštruktérom bol Angličan Izák Potter. Pod jeho vedením boli prvé dva stroje tohto typu postavené v rokoch 1732 – 1733 na šachte Jozef na Štiavnických Baniach. Hlavný dozor nad ich stavbou mal hlavný dozor Jozef Emanuel Fischer. Ďalšie stroje tohto typu boli postavené v rokoch 1734 -1735 na šachte Magdaléna (v oblasti Štiavnických Baní).
Novú generáciu čerpacích strojov s využitím tlaku vodného stĺpca začal konštruovať J. K. Hell, ktorý v roku 1749 postavil v šachte Leopold v Štiavnických Baniach tzv. vodnostĺpcový čerpací stroj. Tieto stroje sa neskôr postavili aj v ďalších šachtách v oblasti Banskej Štiavnice, v šachte Amália v roku 1754 v šachte Zigmund dva stroje v roku 1759, v šachte Leopold nové tri stroje v roku 1766 a v šachte Leopold v Bankách v oblasti Vyhieň dva stroje v roku 1768. Postupne sa uplatnili aj v ostatných banských revíroch na Slovensku a na takmer jedno storočie vyradil aj ohňové, čiže atmosferické parné stroje.
Banská Štiavnica sa preslávila aj školstvom, zameraným predovšetkým na výučbu banských odborníkov. Už v roku 1735 bola založená Banícka škola, ktorej prvým profesorom bol S. Mikovíni. Sídlom školy bola Vindšachta (teraz Štiavnické Bane) odkiaľ bola onedlho presťahovaná do Mikovíniho domu v Banskej Štiavnici. Škola pripravovala predovšetkým stredne technické odborné kádre, najmä banských a hutníckych dozorcov.
Rok 1762 sa pokladá za rok vzniku najstaršej technickej vysokej školy baníckeho zamerania na svete- Baníckej akadémie. Predložený návrh na jej zriadenie v Banskej Štiavnici schválila panovníčka Mária Terézia 13. decembra 1762, na základe čoho bolo vydané rozhodnutie Dvorskej komory vo Viedni z 13. júna 1763, ktorým bola v Banskej Štiavnici založená prvá katedra vznikajúcej Baníckej akadémie. Za prvého profesora tejto školy bol vymenovaný Mikuláš Jozef Jacquin (1727-1817), jeden z najvýznamnejších vedcov, najmä v oblasti chémie a botaniky. Prvá prednáška profesora M. J. Jacquina na Katedre chémie a metalurgie sa uskutočnila 18. septembra 1764 v posluchárni Krečmáryho domu v Banskej Štiavnici. V roku 1765 bola založená Katedra matematiky, mechaniky a hydrauliky a za jej prvého profesora bol vymenovaný Mikuláš Poda (1723-1798). Jeho prednášky sa konali v Kammerhofe. Novozaloženej škole slúžili aj prevádzkové objekty erárnych baní na Vindšachte, kde sa prednášalo banské meračstvo, rysovanie a skúšobníctvo. Baníctvo ako samostatná disciplína sa začalo vyučovať od roku 1770, kedy bola zriadená tretia katedra akadémie, Katedra náuky o baníctve. Jej prvým profesorom sa stal Krištof Traugott Delius (1728-1779), ktorý v roku 1773 napísal učebnicu baníctva, Anleitung zu der Bergbaukunst (Úvod do baníckeho umenia). Táto sa stala na dlhé roky najznámejšou učebnicou baníctva v Európe.
Vedecké bádanie v oblasti baníctva nadobudlo mimoriadny rozmach v období rokov 1809-1833, kedy bol za profesora novozriadenej Katedry matematiky a fyziky vymenovaný Jozef Schittko. Matematiku a fyziku využil tento mimoriadne technicky talentovaný profesor aj na rozpracovanie a riešenie viacerých problémov v oblasti hydrodynamiky a úspešne vyriešil tiež mnohé zistené nedostatky v činnosti vodnostĺpcových čerpacích strojov.
Aj v oblasti metalurgie došlo k významným objavom, keď bol za profesora Katedry mineralógie, chémie a metalurgie vymenovaný Anton Ruprecht (1748-1814). S jeho menom je spojené aj odskúšanie a zavedenie Bornovej tzv. európskej, resp. nepriamej amalgácie. V spolupráci s Ignácom Antonom Bornom (1742-1791), bola táto metóda v roku 1786 pod jeho priamym vedením odskúšaná v Sklených Tepliciach za účasti odborníkov z celej Európy. Bol to vlastne prvý svetový zjazd prírodovedcov – metalurgov na svete, na ktorom došlo súčasne aj k založeniu prvej medzinárodnej spoločnosti banských vied.
Od začiatku 19. storočia získala cieľavedomejšiu formu aj výučba lesníctva. Roku 1807 bol zriadený samostatný Lesnícky inštitút, ktorého prvým profesorom sa stal Henrich David Wilckens (1763-1832). Jeho prvá prednáška odznela 12. februára 1809 v Žemberyovskom dome. V roku 1839 vznikla samostatná katedra rysovania a deskriptívnej geometrie, jej prvým profesorom bol menovaný Johann Hönig. O rok neskôr sa od Katedry mineralógie a metalurgie odčlenila mineralógia a vznikla samostatná katedra pre geologické vedy. Jej prvým profesorom bol menovaný Gustáv Rössler (1804-1857), ktorý však na katedru nenastúpil. Krátko tam pôsobil Jozef Niederrist (1807-1865). V roku 1843 nastúpil na Katedru Ján Pettko (1812-1890), ktorý bol v roku 1847 menovaný za prvého riadneho profesora tejto katedry. Jeho zásluhou získal odbor geológie postupne svetovú úroveň.
Podstatná reorganizácia akadémie sa uskutočnila v roku 1846, kedy dostala škola aj nový názov Banícka a lesnícka akadémia. Nový učebný plán sa začal praktizovať až v nových podmienkach revolučného roka 1848, ktorý sa nepriaznivo zapísal do života dovtedy jedinej školy tohto druhu v Rakúsko-Uhorskej monarchii. Na protest proti zvýšeným autonómnym snahám Uhorska odišlo z akadémie 133 nemeckých a českých poslucháčov. V roku 1849 boli následne zriadené samostatné vyššie banícke učilištia v rakúskom Leobene a českej Příbrami, ktoré boli v roku 1865 povýšené na banícke akadémie.
Po revolučnom roku sa systematické prednášky na akadémii začali až v roku 1850. Škola však stratila celoštátny charakter a musela začať čeliť aj tendenciám smerujúcim k jej zrušeniu, nakoľko sa objavili návrhy na opätovné zriadenie jednej baníckej akadémie pre celú monarchiu , ale už nie so sídlom v Banskej Štiavnici. Tieto tendencie sa vtedy podarilo ešte na vyše 50 rokov zažehnať. V roku 1859 vznikla katedra hutníctva, ktorej prvým profesorom bol Anton Kerpely (1837-1907), jeden z najvýznamnejších odborníkov v odbore železohutníctva v Európe.
Koncom druhej polovice 19. storočia sa postupne vylepšili aj priestorové podmienky akadémie. V roku 1892 bola slávnostne uvedená do prevádzky nová budova Lesníckej fakulty (dnes Stredná lesnícka škola) a v rokoch 1898-1900 bola postavená budova banského a hutníckeho odboru akadémie (dnes Stredná priemyselná škola Samueal Stankovianského), v ktorej boli banícke a hutnícke katedry. V roku 1891 bol zakúpený Fritzovský dom (dnes budova Štátneho ústredného banského archívu), ktorý bol prestavený na centrálnu budovu Baníckej a lesníckej akadémie. Nachádzal sa v nej rektorát školy, knižnica a archív. V roku 1911 bol postavený objekt chemického laboratória (dnes súčasť Strednej priemyselnej školy Samuela Stankovianského), ktorého príslušné laboratóriá slúžili obidvom fakultám.
V roku 1904 bola Banícka a lesnícka akadémia premenovaná na Vysokú školu banícku a lesnícku. Postupne bol sľubný rozvoj školy narušený snahami o jej odsťahovanie z Banskej Štiavnice, neskôr 1. svetovou vojnou. Po jej skončení a vzniku Československej republiky, začiatkom roku 1919, však došlo k zániku školy po 157 rokoch jej existencie v Banskej Štiavnici.
