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  卡爾·威廉1690年起在烏得勒支、日內瓦和洛桑學習政治學、法學和歷史學,遊歷了英國、瑞典和義大利。15歲時便跟隨他的叔叔、因與土耳其奧斯曼帝國作戰而得名“土耳其路易”(德語:)的路德維希·威廉(Ludwig Wilhelm von Baden,1655年4月8日—1707年1月4日)入伍作戰,獲得上校軍銜,參加了1701年至1714年西班牙王位的爭奪戰,直至1709年成為巴登-杜拉赫藩侯。

  巴登-杜拉赫藩侯的宮殿在杜拉赫的卡爾斯堡,1689年8月15日杜拉赫在普法爾茨王位爭奪戰中被法國人掠奪一空並燒燬,1691年再次被掠奪,藩侯家族甚至沒有了住所,需要在杜拉赫建造新的宮殿,但是藩侯擴建卡爾斯堡的昂貴計劃遭到杜拉赫居民的反抗,他們不願意把自己的農田讓出來給藩侯建造宮殿。當時的統治者、卡爾·威廉的父親只能暫住在城外Grötzingen的奧古斯騰堡,其後又搬去了巴塞爾,而卡爾·威廉則去跟隨他的叔叔作戰。  1709年,卡爾·威廉的父親弗里德里希七世·馬格努斯去世,卡爾·威廉繼承爵位成為杜拉赫的統治者,他審時度勢,決定去尋找一片尚未被開發的土地建造他的宮殿。1715年他建造了卡爾斯魯厄城,1717年7月5日他在新的卡爾斯魯厄宮殿接見市民,並把杜拉赫的官員、市民連同他們的農田一起搬到了卡爾斯魯厄。  卡爾·威廉從小目睹了他的出生地杜拉赫被法國人燒燬,他迫切地希望他的領地能夠得到長治久安,1714年西班牙王位繼承戰爭結束後,他同巴登-巴登藩侯路易·西姆佩特簽訂協議(當時路易年僅13,故由其攝政的母親主導協議),如果巴登-杜拉赫家族和巴登-巴登家族中的任何一個絕嗣,這兩個家族將合併統一巴登,這也解釋了為什麼他將新的宮殿建造在了當時巴登-巴登領地的邊界上。根據這個協議,1771年巴登-巴登藩侯奧古斯特·格奧爾格·辛泊特(August Georg Simpert von Baden,1706年1月14日—1771年10月21日)死後,巴登-巴登絕嗣,併入巴登-杜拉赫,巴登實現統一。

  1715年6月17日,卡爾·威廉為新宮殿的塔樓奠基。關於他建造新宮殿的理由,歷史文獻上沒有很多的記載。一說新宮殿是為了實現他對絕對至高無上統治權的追求,很多人認為他模仿了路易十四的凡爾賽宮。另一說是他愛好園藝和打獵,而杜拉赫不能為他提供足夠的休閒空間。  城市的名字卡爾斯魯厄(Karlsruhe,Karl即“卡爾”,Ruhe的意思是“安寧”),卡爾·威廉希望這座新城成為他從戰爭中解脫出來,獲得安寧和休閒的地方。一開始卡爾·威廉設計用木頭建造宮殿,但是他兒時曾目睹宮殿被法國人燒燬,而且當時周邊的戰爭危險仍然很大,因此他改用了石頭砌成宮殿的外牆。此外,他希望在有生之年看到宮殿的完工,有人曾責備他建造的宮殿不夠奢華,但他執意建造一所與他小國藩侯身份相適應的宮殿。  卡爾斯魯厄宮殿原本只是卡爾·威廉的夏季寢宮,但為了發展城市,他將其作為常年居所。為了吸引各地的居民搬遷到新建的卡爾斯魯厄來,卡爾·威廉為搬遷者開出了優厚的特別待遇,他承諾提供免費的房屋地皮和建房所需的木頭和沙石,並免除20年稅收,除此之外,他還規定居民們享有宗教信仰自由、遷徙自由,廢除農奴制度和強制勞動,在戰爭時期亦不用擔心自己的房屋被徵用。城市的首批居民來自普魯士、波蘭、薩克森、巴伐利亞、阿爾薩斯、施瓦本和巴登周邊地區。  卡爾斯魯厄發展很快,城市被規劃和建造成扇形,城市的道路從卡爾·威廉的宮殿如同太陽光一般向四周延伸,卡爾·威廉的宮殿成為了他的城市和國家的中心。這一獨具匠心的設計被認為是在暗示對“太陽王”路易十四的崇拜。

  1738年5月12日,卡爾三世·威廉突然中風去世,當時他正在卡爾斯魯厄種植他最喜歡的鬱金香。依照他的遺願,他的遺體被安葬在了卡爾斯魯厄Konkordienkirche教堂的地下室,現在這座教堂已被拆除,取而代之的是卡爾斯魯厄集市廣場上的金字塔。

  卡爾三世·威廉於1697年6月27日娶符騰堡公爵威廉·路德維希(Wilhelm Ludwig,1647年1月7日—1677年6月23日)的女兒瑪格達勒娜·威廉明妮(Magdalena Wilhelmine,1677年11月7日—1742年10月30日)為妻,生有: 由於卡爾·威廉的兒子弗里德里希先他而去世,作為繼承人的他的孫子卡爾·弗里德里希(Karl Friedrich,1728年11月22日—1811年6月10日)在卡爾·威廉去世時又年僅10歲,因此由卡爾·弗里德里希的堂叔卡爾·奧古斯特(Karl August von Baden-Durlach,1712年11月14日—1786年9月30日)攝政統治,直至1746年後,卡爾·弗里德里希親政。
卡爾三世·威廉(Karl III. Wilhelm von Baden-Durlach,1679年-1月17日-1738年-5月12日)是德國巴登-杜拉赫藩侯,1709年至1738年間統治巴登邊區。他在1715年建立了德國城市卡爾斯魯厄,並在那裡建造了新的宮殿。