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Meilensteine der Navigation

Autor: Michael Kunst

Die Orientierung auf Hoher See – über tausende Jahre ein «Va Banque»-Spiel, bei dem man mehr Glück als Verstand haben musste? Oder eine erstaunlich präzise Angelegenheit mit HighEnd-Technik der jeweiligen Epochen? Kleine Geschichte der Navigation.

Meilensteine der Navigation
Besiedlung der pazifischen Südsee durch Polynesier ca. vor 4000 Jahren© Polynesian Voyaging Society

«Navigation ist, wenn man trotzdem ankommt». Vor allem Seewassersportlern und Fahrtenskippern moderner Generationen wird so ein Spruch wie ein billiger Witz vorkommen. Denn die im Satz implizierte Möglichkeit, dass man bei der Navigation eben nicht ankommen könne, ist eigentlich per se absurd, oder nicht? Schließlich muss doch nur das GPS eingeschaltet sein, die entsprechende Karte auf dem Plotter, Tablet oder Smartphone geladen werden und schon sieht man «in Echtzeit», wo man sich gerade befindet, wohin man schippert, wo die Untiefen lauern und wie weit es noch zum Hafen oder zur Ankerbucht ist. Womit lediglich die essentiellen der zur Verfügung stehenden Informationen genannt wären.

Doch noch vor 25 Jahren war das GPS die absolute Ausnahme an Bord. Nur wenige konnten und wollten sich die teuren und aufwändigen GPS-Gerätschaften leisten, zumal US-Präsident Bill Clinton erst im Mai 2000 die US-Streitkräfte – damals alleinige Herrscher über das Global Position System – anwies, einen implantierten Störfaktor aus dem System zu entfernen.

Mittlerweile ist die Positionsbestimmung per GPS auf den Meter genau und in nahezu allen Bereichen unseres täglichen Lebens integriert. Speziell beim Wassersport und dort insbesondere beim Fahrtensegeln und -motoren hat GPS für enormen Aufschwung gesorgt. Denn die Navigation als solche hatte so bei den meisten Freizeitskippern an «Schrecken» verloren. Vorbei die Zeiten, als man in Küstennähe und auf Hoher See noch mit Bleistiftkreuzen über die Karten koppelte, Strömungen addierte und Abdrift schätzte, das nervöse und nicht immer sehr genaue Händchen des Steuermanns einkalkuliert werden musste und mitunter halbstundenlang mit dem Fernglas nach Ansteuerungstonnen gesucht wurde (an denen man hoffentlich nicht schon längst vorbei gesegelt war). Das waren tatsächlich noch Zeiten, in denen obiger Spruch durchaus seine Berechtigung hatte.

So funktioniert GPS So funktioniert GPS © Science Geek

Es ist noch gar nicht so lange her, da war die Navigation auf See mit gewissen Risiken und Fehlerquellen behaftet, die selbst Profis nicht immer zu 100 Prozent «in den Griff» bekamen bzw. ausschließen konnten. Wer jemals nach tagelanger Anfahrt bei schlechter Sicht, in echtem «Schiet»-Wetter etwa einen kleinen bretonischen oder schottischen Hafen mit acht Metern Tidenhub ansteuern durfte, der weiß sein GPS und die entsprechende Kartensoftware intuitiv zu schätzen. Vor allem dann, wenn man Koppeln und den Umgang mit Seekarten höchstens für die Führerscheinprüfung gebüffelt hat. Um sie danach gleich wieder zu vergessen.

Nur, wie haben eigentlich die Seefahrer früher navigiert? Wie haben sie im Laufe der Geschichte über tausende Jahre hinweg die Meere und Ozeane bezwungen, gelangten von «A» nach «B»? und fanden «B» auch tatsächlich ein paar Jahre später erneut wieder? Ganz ohne GPS-Satelliten in der Erdumlaufbahn?

Etymologie

Das Wort «Navigation» hat seinen Ursprung mit hoher Wahrscheinlichkeit im indischen Sanskrit. Mit «navgathi» bezeichneten die alten Inder bereits lange vor unserer Zeitrechnung das «Führen eines Schiffes»; lateinisch wurde später ein «navigare» draus. Auch heute noch wird in modernen Sprachen «Navigation» im doppelten Wortsinne benutzt. Wie etwa im Deutschen, wo «navigieren» mitunter auch mit «steuern» gleichgesetzt wird. Oder im Französischen, wo «naviguer» einerseits «navigieren», aber auch «segeln» oder eben «ein Boot steuern» bedeutet.

Ursprung in Indien?

Es wird angenommen, dass Seefahrer bereits vor mehr als 6.000 Jahren vom Indischen Subkontinent aus lange Törns unternahmen, bei denen sie Koppeltechniken anwandten, aber wohl immer in Landnähe blieben.

Auf der Suche nach «Punt»

Tausende Jahre vor unserer Zeitrechnung wurden im Mittelmeerraum, im Atlantik, im Roten Meer und Indischen Ozean lange Seereisen unternommen. Die Ägypter, Sumerer, Phönizier und Indusvölker waren sogar für ausgesprochen wagemutige, weil an unbekannten Küsten entlang führende Törns bekannt, getrieben von einer gewissen Handelsgier und u.a. auf der Suche nach dem sagenhaften Land «Punt». Es gilt als gesichert, dass diese Seefahrer nach markanten Landpunkten segelten und eine Lagebeschreibung auf Papyrus oder auf Holztafeln festhielten, wahrscheinlich aber nur in Erzählungen und Berichten an ihre Nachfolger mündlich weitergaben. Schon damals beobachtete man das Wetter akribisch, lernte mit Strömungen umzugehen und nutzte offenbar den Polarstern und die Sonne für eine zumindest grobe Astro- bzw. Solarnavigation. Es gilt als wahrscheinlich, dass erfahrene Seeleute die Geschwindigkeit der Schiffe über das Geräusch des Wassers am Bug schätzten. Auf Hoher See, also ohne Sichtkontakt zur Küste, wurden Vögel als Späher eingesetzt, um nach Land Ausschau zu halten. Dennoch: Die Boote blieben bei Entdeckungsreisen häufig in Küstennähe oder machten – etwa im Mittelmeer – auf «Seestraßen» die immer gleichen Reisen zu bekannten Zielen.

Handelsrouten der Phönizier Handelsrouten der Phönizier © Wikipedia

Faszinierende Polynesier

Rund Tausend Jahre vor unserer Zeitrechnung waren auf der anderen Seite der Erde auf dem Pazifik bereits Völkerwanderungen unterwegs. Auf riesigen Katamaran-Kanus segelten und paddelten die frühen Besiedler der polynesischen Südsee beeindruckend lange Strecken über das offene Meer, von Insel zu Insel oder um herauszufinden, was sich hinterm Horizont verbirgt. Dabei navigierten sie nach ausgeklügelten, mystisch anmutenden Systemen, die heute nur noch rudimentär bekannt sind, da sie ausschließlich mündlich in komplizierten Gesängen überliefert und in kaum noch verständlichen «Nachrichten» aus Stöckchen «gelegt» wurden. Tatsache ist, dass die Polynesier gewiefte Navigatoren waren, die Hunderte Sterne und Planeten beobachteten und danach navigierten. Sie kannten sich aus bei Gezeiten, Strömungen, Wellensystemen, Wolkenbildungen, den Zug der Vögel und Wale, der Deutung von Treibgut und zogen aus alledem ihre Rückschlüsse. Bis heute ist ihr faszinierendes navigatorisches Wissen nur unvollständig erforscht.

Geträumte und gesungene Seekarte von den Marshallinseln Geträumte und gesungene Seekarte von den Marshallinseln © National Library of Australia

Senklot mit Speise

Das Abschätzen von Entfernungen, Bootsgeschwindigkeit, Abdrift, Strömungen (heute «koppeln» genannt) wurde in der nördlichen Hemisphäre auf unserer Seite der Weltkugel bereits früh angewendet. Kunststück: Den Seefahrern blieb im Prinzip nichts anderes übrig. Doch auch hier gelang mitunter eine beeindruckende Präzision. Bereits 500 v. Chr. wurden zusätzliche Hilfsmittel wie etwa Lotungen dokumentiert, wobei offensichtlich auch «Speisen» angebracht waren: das Lot wurde mit Fett eingeschmiert, an dem Partikel vom Meeresgrund festklebten. So konnten die Seefahrer zumindest sichere Ankerplätze finden oder bei schlechter Sicht die Nähe zum Land abschätzen.

Von Peripli zu Portalan

In der Antike gab es für Seefahrer im Mittelmeerraum bereits für nahezu jedes Seegebiet entsprechende Seehandbücher mit präzisen Informationen. Die «Peripli» enthielten Hinweise über Entfernungen, Untiefen, gefährliche Strömungen und auffällige Landmarken, die den Seeleuten zur Orientierung dienten. Ab dem 13. Jahrhundert wurden die ersten mittelalterlichen Portolankarten angewendet. Sie gelten als Vorläufer der heute üblichen Seekarten.

Sonnenstein und Sonnenkompass

Die Wikinger orientierten sich bei ihren ausgedehnten Reisen im nördlichen Atlantik (u.a. nach Nordamerika ca. 980 n. Chr.) hauptsächlich am Sonnenstand und nachts am Polarstern. Da ihr nördliches Seegebiet häufig unter bedecktem Himmel liegt, nutzten sie den «Sonnenstein» Lichtbrechung durch ein Mineral konnten sie so den genauen Stand der Sonne hinter den Wolken erkennen. Nach einem entsprechenden Fund auf Grönland gilt als gesichert, dass die Wikinger zudem bereits den Sonnenkompass kannten.

Briefmarke «Wikinger besegeln den Nordatlantik mit Sonnenkompass» Briefmarke «Wikinger besegeln den Nordatlantik mit Sonnenkompass» © Wikipedia

Kompass – nass und trocken

In der griechischen Antike und ungefähr zeitgleich in China wurde bekannt, dass sich Splitter von Magneteisensteinen in die Nordsüd-Richtung drehen. Die Chinesen nutzten etwa ab dem Jahr 1.000 unserer Zeitrechnung eine schwimmende, magnetisierte Nadel, die noch relativ ungenau Richtung Süden (!) zeigte. Ca. 100 Jahre später war diese Navigationshilfe auch im Mittelmeerraum in Gebrauch. Eine trocken auf einem Stift «spielende» Nadel wurde erstmals schriftlich 1269 erwähnt – das Prinzip hat sich bis heute nur geringfügig geändert.

Jakobs Höhenwinkel

Ab dem 14. Jahrhundert wurden Navigationsgeräte wie der Jakobsstab zur Navigation nach Sonne und Polarstern eingesetzt. Mit diesem Vorläufer des Sextanten konnte man die geografische Breite bestimmen, indem man den Höhenwinkel der Sonne oder des Polarsterns über dem nautischen Horizont maß. Mit Sicht auf die Küste konnte zudem der Winkel zu Landmarken gemessen werden, um so die Position des Schiffs zu bestimmen. Die Anwendung des Jakobsstabes galt vor allem auf schwankenden Schiffen als sehr schwierig.

Winkelmessung mit Jakobsstab – Holzschnitt, Deutschland um 1530 Winkelmessung mit Jakobsstab – Holzschnitt, Deutschland um 1530 © picture-alliance.com/dpa

Knoten, knots, noeuds

Zu Beginn de 17. Jahrhunderts wurde zur möglichst exakten Geschwindigkeitsmessung auf Schiffen das «Logscheit» eingeführt. Ein Holzstück, das vom Heck an einer langen Leine befestigt über Bord geworfen wurde, in die wiederum in regelmäßigen Abständen Knoten geknüpft waren. Mit einer Sanduhr wurde gemessen, wieviele Knoten auf der Leine vom Zug der Leine ins Wasser rutschten. Daher rührt übrigens bis heute die Geschwindigkeitsbezeichnung «Knoten».

Sextant: Winkel Gestirn – Horizont

Ab Mitte des 18. Jahrhunderts löste der Spiegelsextant den Jakobsstab ab. Er misst den Winkel zwischen den Blickrichtungen zu relativ weit entfernten Objekten, wie etwa den Winkelabstand eines Gestirns zum Horizont (Höhenwinkelmessung). In Kombination mit astronomischen und nautischen Tabellen war der Sextant lange Zeit das Wichtigste Instrument zur Positionsbestimmung eines Schiffes auf See.

Aufbau eines Marinesextanten Aufbau eines Marinesextanten © Wikipedia

Wieviel Uhr ist es genau?

Um fernab von Landmarken verlässlich die genaue Position eines Schiffes zu ermitteln, brauchten die Seefahrer neben der Himmelsrichtung und der Geschwindigkeit des Schiffes nicht nur den Breiten-, sondern eben auch den Längengrad. Für dessen Berechnung man bis dato die (ungenaue) Sternenzeit zuhilfe nahm. Mit der Erfindung des Chronometers durch den englischen Uhrmacher John Harrison brach eine deutlich genauere Zeit der Navigation an. Harrisons Präszisionsuhr arbeitete auch über längere Zeiträume in unterschiedlichen klimatischen Zonen ohne Verluste durch mechanische Widerstände. Damit war es möglich, sekundengenau die Zeit auf See mit der Referenzzeit des Chronometers zu vergleichen. Der wiederum zeigt die Ortszeit in Greenwich an, wo der Nullmeridian verläuft, also der Referenzlängengrad. An ihm orientieren sich die Seefahrer, indem bei Sonnenhöchststand um 12 Uhr die Zeit gemessen und mit der auf dem Chronometer angezeigten Uhrzeit verglichen wird. Aus der Zeitdifferenz konnte dann mit nautischen Tabellen der Längengrad exakt ermittelt werden.

Die anderen Wellen

Erst 1899 gab es mit der Funknavigation – der Positionsbestimmung durch Radiowellen – den nächsten großen Meilenstein bei der Navigation.

Und eigentlich war es von dort aus nur noch ein ein «kleiner Schritt» für die Technik zum Global Position System GPS… und ein «großer Schritt» für die Menschheit, zumindest aber für die Sicherheit aller Seefahrer. Wenn auch dadurch eine Menge Spannung und Abenteuer auf See unweigerlich verloren ging.

Autor

Michael Kunst

Geschrieben von

Michael miku Kunst (60) ist seit mehr als 35 Jahren als Sportreporter unterwegs. Waren es in jungen und knackigen Jahren eher Ausdauersportarten, die ihn in die hintersten Ecken unseres Planeten lockten, sind es heute mehr oder weniger verrückte Segelboote auf den Ozeanen und Binnenmeeren, die ihn faszinieren.
In mikus Flotte befinden sich u.a. ein 25 Jahre junger Laser Standard und ein etwas ausgeleierter Mini 6.50 Prototyp (No. 247), mit dem er vor Lorient auf dem Atlantik unterwegs ist.

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