Wie an anderen Orten sind in Basel erste Ingenieure bei den Verstärkungen der Stadtbefestigung zu finden. Mittels ihres Systems der Bastionen erneuerten sie die bisherigen Anlagen aus Mauern, Türmen und Bollwerken. Dabei verwendeten sie Bastionen in verschiedenen Manieren. Im Unterschied zu den Baumeistern waren sie meist gefragte militärische Experten mit besonderen Kenntnissen im Festungsbau. Basel musste sie aus dem Ausland beiziehen.
Nach dem Erdbeben von 1356 hatte Basel unverzüglich mit dem Wiederaufbau begonnen. Stadtherr war der Fürstbischof, dessen Bistum zahlreiche, grosse Ländereien besass. Die Stadt selbst wurde nun auf der linken Rheinseite wesentlich erweitert. Einbezogen wurden die bisherigen Vorstädte unterschiedlichen Alters, indem eine umfassende Ringmauer in Angriff genommen wurde. Ihr Bau dauerte 40 Jahre, die Länge betrug etwa 4 km. Darin verblieb reichlich Freiraum, der dann sogar für Besiedlungen bis ins 19. Jahrhundert ausreichte. Das teilweise zerstörte Münster erhielt beim Wiederaufbau einen Chor mit spätgotischen Formen und die beiden Türme aus den Jahren 1400 bzw. 1430. Auf der rechten Seite des Rheins verblieb Kleinbasel. Der Fürstbischof hatte es in den Jahren 1225-50 angelegt, befestigt und mit einer festen Brücke verbunden.
In der Auseinandersetzung mit Fürstbischof und Adel erreichte der Rat der Stadt als Vertreter von Zünften und Handwerkern zunehmend an Selbständigkeit. So konnte die Stadt eigene Bündnisse abschliessen und ihr Herrschaftsgebiet ausserhalb des Stadtbanns erweitern. In den Jahren 1431-48 beherbergte sie das Konzil, erhielt 1460 eine Universität, wo sich bekannte Humanisten aufhielten, und entwickelte den Buchdruck. Das machte sie zum kulturellen Zentrum am Oberrhein. Vor ihren Toren sah sie 1444 die Armagnaken, blieb aber von einer Eroberung verschont. Neutral verhielt sie sich 1499 im Schwabenkrieg, verlor dabei bisherige Bündnispartner und schloss sich 1501 den Eidgenossen an. Sie war nun ein Stadtstaat mit einem kleinen Territorium, denn schrittweise hatte sie Teile der Grafschaft Sisgau erworben. Aber in nächster Nähe war sie weiterhin umgeben vom Markgraf von Baden, von Vorderösterreich, von Solothurn und von Gebieten des Fürstbischofs. Ihre Stadtmauer hatte sie laufend unterhalten und der veränderten Waffentechnik geringfügig angepasst.
(KdM BS I 1932, Abb. 90, S. 149)
Um 1500 zählte Basel etwa 10‘000 Einwohner, auf dem Land waren es etwa 5‘000. 1521 sagte sich die Stadt von der bischöflichen Hoheit los. Auf Druck der Zünfte verhalf sie 1529 der Reformation zum Durchbruch, worauf der Fürstbischof seinen Sitz nach Pruntrut verlegte. Angesichts der folgenden konfessionellen und politischen Spannungen erneuerte Basel seine Bereitschaft zur Verteidigung. Eine totale Neubefestigung wollte sich die Stadt aber nicht leisten. Deshalb wurden die Türme und Zinnen für den Einsatz der Geschütze umgebaut. An den schwachen Stellen wurde die Ringmauer mit Bollwerken, Schanzen und Hinterfüllungen ergänzt. Auf Empfehlung von Ritter Sebastian Scheitlin von Burtenbach entstanden 1547-77 fünf Bollwerke. Wiederholt diskutierte der Rat den Zustand seiner Stadtbefestigung. 1588 bestellte er ein Gutachten bei Daniel Specklin (1536-89), seit 1577 „der Statt Strassburg bestellter Baumeister“.
Als Voraussetzung machte Daniel Specklin eine Begehung vor Ort und verlangte eine Bestandsaufnahme in Form eines Plans. Der Maler Hans Bock d.Ä. (ca. 1550-1623) war in der Lage, ihm unverzüglich eine geometrisch genau vermessene „Grundlegung“ zu liefern. Bis Ende 1588 arbeitete Specklin vier Entwürfe aus und schrieb einen technischen Bericht dazu. Wie seine Pläne zeigen, hätte er im Wesentlichen den mittelalterlichen Mauerring mit zahlreichen Bastionen ergänzt (Büchi 2021). Zu einer konsequenten Durchführung kam es nicht, denn Specklin starb am 18. Oktober 1589 und die Basler Regierung beschränkte sich auf das Verbessern einzelner Schwachstellen.
Die Stadtbevölkerung wuchs nur langsam. Um 1600 zählte sie etwa 12‘000 Einwohner. Sie hatte vorwiegend wirtschaftliche Interessen, war zur Versorgung auf die Nachbarn im Sundgau und im Breisgau angewiesen und lag an einer bedeutenden Wasserstrasse, am Rhein. Zur Verteidigung war die Stadt aber völlig auf sich selbst angewiesen. Sie blieb neutral. Dabei war ihr Wehrwesen so mangelhaft, dass sie fremden Heeren nicht hätte widerstehen können. Der Kaufmann und Ratsherr Andreas Ryff hatte 1603 diese Zustände scharf kritisiert. Er wurde nicht beachtet. Fachwissen fehlte. Bekannt ist, dass Meister Valentin Friderich (vor 1596-1640/41) mit einer Empfehlung des Rats von Basel im Jahr 1606 vermutlich Prinz Moritz von Oranien aufsuchte. Prinz Moritz galt als Autorität in Kriegswissenschaft und Festungsbau, inzwischen bekannt durch die „Oranische Heeresreform“. Friderich sollte in den Niederlanden die berühmten Stadtbefestigungen besichtigen und sich mit angesehenen «ingenieuren und geometras» besprechen. (Das Ergebnis seiner Reise wäre noch zu erforschen). Erst das Kriegsgeschehen, das nach 1618 in Europa einen dreissigjährigen Flächenbrand entfachte, löste Reformen der Wehrkraft aus. Der Zustand der Stadtbefestigung kam wieder zur Sprache. Im Oktober 1620 beschloss der Rat, einen Experten zu Rate zu ziehen, und gelangte nach Montbéliard an Herzog Ludwig Friedrich von Württemberg mit der Bitte um den Dienst seines Ingenieurs Claude Flamand (um 1570-1626). In den folgenden Monaten kam er mehrmals mit seinem Sohn Jean Flamand (1597-1634) nach Basel. Es gab Briefwechsel und Beratungen, nur keinen Ausbau.
Ein Jahr später nahm die Bedrohung zu, als sich Graf Ernst von Mansfeld mit seinen Truppen im Elsass befand und sie im Winter «aus dem Land leben liess». Deshalb wandten sich die Basler im November 1621 an Théodore Agrippa d’Aubigné (1552-1630). Er war in diesen Monaten Berater bei der Befestigung von Bern und nahm das Mandat an. Inzwischen genügte vor allem die Bewachung der Stadt durch die eigenen Bürger nicht mehr. Der Rat sah sich gezwungen, eine Garnison aufzubauen. Auf der Suche nach einem geeigneten Kommandanten sandte er anfangs 1622 Oberst Peter Holzappel, Melander genannt, nach s’Graven Hage zu Prinz Moritz. Da er keinen geeigneten Offizier wusste, empfahl er den Baslern gleich Holzappel selbst. Im Juli 1622 übernahm dieser den Posten in Basel. Nun hatte er den Oberbefehl über Bürger, Untertanen und Söldner zur Verteidigung der Stadt. Der Sollbestand betrug 400 Mann, wurde um 200 erhöht und ein Jahr später infolge zu hoher Kosten auf 80 Mann reduziert.
Zur Frage der Befestigung reiste d’Aubigné Ende April 1622 nach Basel. Er war begleitet von Nathan d’Aubigné (1601-69), seinem legitimierten Sohn. Nach drei Wochen legte er einen Plan vor und kehrte nach Bern zurück. Neu sollte nun die Stadt mit 22 Bastionen und abschnittsweisen Verbindungen umfasst werden. Der Rat konnte sich lediglich zum Bau von 4 Bastionen entschliessen, zumal er glaubte, mit seiner Artillerie noch mehr erreichen zu können. Während er sich dann um das beanspruchte Land und um die Finanzierung kümmerte, wurden die Detailpläne mit Kostenvoranschlag ausgearbeitet. Das Vorgehen der Obrigkeit schien schleppend zu verlaufen, weshalb die Geistlichkeit zu unverzüglichem Baubeginn aufrief. Bekannt ist, dass dann im August 1622 Jean Flamand als Ingenieur eingestellt wurde. Im September erfolgte der Landerwerb für die Schanzen und die Vorbereitung der Baustellen.
Am 5. Oktober 1622 begann die Ausführung nach Weisungen der Obrigkeit. Als weiteren Fachmann war Johannes Faulhaber (1580-1635) aus Ulm beigezogen worden. Dort war er bisher als Rechenmeister tätig gewesen. Wegen seiner mathematisch begründeten prophetischen Vorträge war er mit der kirchlichen Obrigkeit in Streit geraten. So sah er den Festungsbau als Anwendungsgebiet für seine Methoden, aber auch als Möglichkeit für sozialen Aufstieg. In Basel erhielt er seine erste praktische Gelegenheit dazu und ein wesentlich höheres Einkommen (Schneider 1993). Von Ulm brachte er seine Familie und spezielle „Wallschläger“ mit. Daneben arbeiteten auch Bündner. Frondienst leisteten Basler Bürger sowie „Weiber“ aus der Stadt und aus den Ämtern.
Die erste Etappe dauerte ohne Unterbruch bis im Juni 1623. Zu Beginn standen nun zwei Ingenieure im Dienst: der junge Flamand und der in Bautechnik unerfahrene Faulhaber. Der Rat hatte von ihnen keine zusätzlichen Entwürfe verlangt, sondern gefordert, dass sie sich an die beschlossenen Pläne hielten. Angesichts der stark steigenden Kosten begann er aber, am Nutzen zu zweifeln. Bereits am 19. März entliess er Jean Flamand auf dessen Gesuch hin mit der Forderung, sein Vater müsse noch seine Pläne nach Basel ausliefern.
Zweifel hatte der Rat schon kurz nach Baubeginn, und zwar an den Plänen selbst. Er wollte deshalb die Meinung von Prinz Moritz einholen. Anfangs 1623 sandte er Oberst Holzappel erneut in die Niederlande. Wie aus seinen Briefen aus s’Graven Hage hervorgeht, war der Prinz mit Kriegsvorbereitungen beschäftigt und nur schwer erreichbar. Zur Beratung sollte Johan van Valckenburgh (um 1575-1625) beigezogen werden. Er galt als einer der besten Ingenieure im Umfeld des Prinzen und hatte 1616-19 die Befestigung von Ulm entworfen. Anwesend sollte auch Faulhaber sein, doch er hatte sich verspätet. In dieser Zeit von mehreren Wochen soll er eine Prüfung zum Ingenieur abgelegt haben. So mussten die Basler lange warten, bis wie eine Antwort zum Festungsbau erhielten. Holzappel entschuldigte sich bei ihnen mit den Worten des Prinzen: bei einem solch kostbaren Werk „seye es besser, dass mann es 100 mal ufs Papier übel lege, alss einmal übel baue“.
Mitte April war es soweit. Der Prinz beurteilte Faulhabers Pläne als die besseren im Vergleich zu jenen von d’Aubigné und Flamand, rügte ihn aber, dass er „kein Bolwerck in den Rhein gelegt“ habe. Er befahl van Valckenburgh, zu „wolgefallen und nuzen“ etwas „ufs Papier zuebringen“. Diesen hervorragenden Ingenieur hätte Holzappel gerne nach Basel mitgenommen, doch dazu war van Valckenburgh gesundheitlich nicht in der Lage. Faulhaber kehrte dann im Frühsommer mit einer Empfehlung von Prinz Moritz nach Basel zurück und brachte drei Entwürfe van Valckenburghs mit. Holzappel sollte diese Projekte dem Rat vorstellen und sie erläutern.
In der Zwischenzeit hatte der Rat einen Nachfolger für Jean Flamand gesucht und Ende Mai Adam Stapf aus der Pfalz eingestellt. Stapf brachte Erfahrung aus dem Festungsbau von Mannheim, Kaiserlautern und Zweibrücken mit. Bei Prinz Moritz war er nicht unbekannt. Er machte sich in Basel sofort ein Bild über den Stand der Arbeiten und setzte sie nach seinen eigenen Vorstellungen fort. Im Auftrag des Rats nahm er dann im August Stellung zu den drei Entwürfen von van Valckenburgh. Sie seien im Einzelnen richtig, insgesamt aber zu gross und zu kostspielig. Der Rat sah dies ein, vertraute ihm die weitere Ausführung an und entliess Faulhaber im Januar 1624. Adam Stapf verstarb bereits am 9. März 1624 an einem Gallenleiden, wie es auf der Grabplatte im Basler Münster heisst. Als Nachfolger versuchte man vergeblich, Ingenieur François de Treytorrens (1590-1660) nach Basel zu holen. Er stammte aus Yverdon und war im Februar 1624 von Genf nach Bern berufen worden. Die angefangenen Arbeiten führte Lohnherr Theodor Falkeisen (1594-1654) zu Ende. Neue Werke wurden dann keine mehr in Angriff genommen.
Wie die Rechnungen zeigen, hat Basel in den späteren Jahren des Dreissigjährigen Krieges keine ähnlich hohen Ausgaben für die Rüstung unternommen. Schon im Oktober 1623 war Oberst Holzappel als Kommandant entlassen worden. Er zog ins Veltlin, stand in Diensten Venedigs und kämpfte dort zusammen mit den Franzosen gegen die Spanier. Geblieben sind die Entwürfe der Ingenieure Flamand und van Valckenburgh. In einem Sammelband vereinigt zeigen sie, wie die Stadt beidseits des Rheins mit einem einheitlichen Mauergürtel hätte grosszügig eingefasst werden sollen. Gebaut wurden davon nur zwei Bastionen bei St. Elisabethen und Steinen, je einen Ravelin bei St. Alban und St. Johann sowie eine Schanze am nördlichen Stadtausgang beim Rhein. Dazu kamen noch Abbrüche von Mauern und Türmen, ersetzt durch Wälle und Gräben oder Hinterfüllungen entlang der Umfassung aus dem Mittelalter.
Ein Interesse an weiteren Ausbauten hatte Markgraf Georg Friedrich von Baden und sandte 1626 seinen Ingenieur Johann Ludwig Hof für einen Augenschein nach Basel. Der Rat antwortete, man habe „aus bewegenden Ursachen das Bauen aufgegeben“. Allerdings führte man kleinere Verbesserungen aus und besorgte den Unterhalt. Als Zürich 1642 zu Beginn seines Schanzenbaus einige „Wallschläger“ anforderte, hatte Basel keine mehr, denn man habe „seit 1628 nicht mehr gebaut“. Wenn auch der von Basel geleistete Festungsbau trotz hoher Kosten nur einen geringen militärischen Wert hatte und die Stadt schon gar nicht zu einer Festung ausgebaut werden wollte, so erfüllte die Befestigung doch weiterhin eine unverzichtbare polizeiliche Funktion. Ausserdem benutzten die Bürger einzelne Teile sogar zur Zierde und statteten sie später wieder aus mit künstlerischem Schmuck.
Rückblickend kann festgestellt werden, dass jene Ingenieure, die als erste in Basel tätig waren, im Dienst von gleichgesinnten Fürsten oder Städten standen. Von dort aus wurden sie vom Rat der Stadt Basel auf Empfehlung oder aufgrund ihres guten Rufs beigezogen. Es waren nur einige wenige und im Vergleich zum Kriegsgeschehen oder zur Stadtentwicklung war ihr Einsatz von kurzer Dauer. – Der etwas frühere Daniel Specklin nannte sich Baumeister. Er lebte am Oberrhein im deutschsprachigen Kulturraum, hatte aber die Bastionen der italienischen Ingenieure weiterentwickelt, wie Tobias Büchi für Basel im Detail untersucht (Büchi 2021). Bekannt ist auch seine erste brauchbare Karte des Elsass. Der Basler Maler Hans Bock d.Ä. hatte für Specklin einen Stadtgrundriss hergestellt. Es war der erste seiner Art und sollte noch den späteren Geometern nützlich werden.