De karolingische stichtingsbouw van de keizerlijke residentie Ingelheim was ontworpen voor representatie en was vrijwel onbeveiligd. Pas in de Staufenperiode vond op aansteken van Friedrich I. Barbarossa (1122−1190) de verbouwing plaats tot een verdedigbaar versterkt complex. Hij liet de residentie rond 1160 renoveren, vergrootte de oppervlakte en liet beschermende muren aanleggen. Hierdoor onderging de keizerlijke residentie een ingrijpende functionele verandering: van het representatieve paleis van de Karolingers en Ottonen ontwikkelde het zich tot een rijkskasteel.
De nog op veel plaatsen zichtbare verdedigingsmuur van de keizerlijke residentie was oorspronkelijk 270 m lang en stamt in haar oudste delen uit de 12e eeuw. Tot in de 17e eeuw werd ze steeds weer hersteld, versterkt en aangepast aan de vorderingen van de wapen-technologie. De loopbrug was vermoedelijk overdekt en bereikbaar via houten loopsteigers en trappen.
Veel woonhuizen in het residentiegebied werden rechtstreeks tegen de sterke, stabiele verdedigingsmuren gebouwd. Dit bespaarde materiaal, kosten en moeite. Tegelijkertijd droeg deze praktijk bij aan het behoud van de verdedigingsmuur op veel plaatsen tot op de dag van vandaag. Bij het rondwandelenstation “Staufische Heizanlage” (Karolingerstraße Nr. 5) is de verdedigingsmuur begaanbaar en biedt het een panoramisch uitzicht over het keizerlijke residentiegebied en de Rheingau.
