8. Navigation
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- Hauptkategorie: II. Praxis
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8. Navigation
" Wer auf 1 Segelboot is und keine Ahnung han wo er hinwill,
findet jeden Wind kacke. "
(aus: Rolfgang vong Goethe, I bims der Faust!)
1. Elektronische Navigation
1.1 GPS und elektronische Seekarte
1.2 Radar
1.3 AIS
1.4 Englische Begriffe, Abkürzungen
2. Terrestrische Navigation
2.1 Grundwissen, Grundausstattung
2.2 Betonnung, Leuchtfeuer
2.3 Kompass, Kurs
2.4 Peilungen
2.5 Relingslog
2.6 Großkreisnavigation
2.7 Feuer in der Kimm
3. Gezeiten-Navigation
3.1 Entstehung der Gezeiten, Begriffe
3.2 Landeszeit, Weltzeit
3.3 Tidenberechnung
3.4 Wann auslaufen? - Berechnung des einsetzenden Ebbstroms
3.5 Zwölferregel - Reicht die Wassertiefe?
1. Elektronische Navigation
Als die ersten GPS-Geräte auf den Markt kamen, bedeutete das eine Revolution in der Positionsbestimmung.
Sie lieferten nur die reinen Positionsdaten nach Länge und Breite.
Heute sind Seekarten-Plotter Standard: das Schiff wird in der elektronischen Seekarte durch ein Schiffs-Symbol dargestellt,
Multifunktionsgeräte und Bus-Technik sind inzwischen dominierend. (2018)
Grundlegendes
s. auch: I Theorie / 16. Navigationsgeräte
Bezugsquelle für Karten-Chips
Ich empfehle HanseNautic, Hamburg www.HanseNautic.de
Der Katalog dieser Firma ist informativ und umfassend.
Er gliedert sich (2019) in:
Seekarten und Hafenführer - Seehandbücher, Fachbücher und Lehrmaterial - Elektronische Navigation - Sicherheitsausrüstung
Praxis
Mit dem Plotter allein zu navigieren, halte ich für unseriös.
Nichts ist so anfällig wie die Elektrik.
Was ist, wenn der Plotter ausfällt?
Bei der Routenplanung fahre ich zweispurig:
1) Zuerst lege ich die Route in der Seekarte fest und bestimme Wegpunkte.
2) Dann übertrage ich die Route in den Kartenplotter.
Manchmal ergeben sich dadurch auch Korrekturen für die Seekarten-Kurse.
Sicherheit
Wenn der Plotter ausfällt, kann ich auf die Seekarte zurückgreifen.
Das setzt voraus, dass in der Seekarte mitgeplottet wird:
Auf Langtörn wenigstens am Ende einer Wache den Standort mit Zeit in die Karte eintragen.
Auch Plotter können irren!
Die elektronische Seekarte mit dem Schiffs-Symbol ist anscheinend fehlerfrei.
Aber es kann auch hier Fehler geben.
- Militärische Einflussnahme
Selbst erlebt: an der Südküste von Sardinien an der Grenze zum dortigen Sperrgebiet.
- Die elektronische Seekarte baut auf der Papierseekarte auf,
Was wenn diese Vermessungen ungenau waren?
Dann stimmt zwar die GPS-Position, nicht aber die wirkliche Position.
In Europa zugegebenermaßen kaum vorstellbar. Wohl aber in weniger befahrenen Gegenden.
Als Navigator sollte man kritisch bleiben und zweifeln. Selbst an scheinbar Unbezweifelbarem.
Wer navigiert, muss überprüfen ob die Wirklichkeit mit der Theorie (dem Plotter, und dem eigenen Glauben) übereinstimmt.
Grundsätzlich halte ich es für sinnvoll in irgendeiner Form zwei GPS-verarbeitende Geräte an Bord zu haben,
Hand-GPS /Smartphone
Auch mit einem Hand-GPS (aus dem Wander-Zubehör) kann man seine Position feststellen,
mittlerweile auch mit dem Smartphone.
Bei einem Gewitter kann es aber passieren, dass die gesamte Elektronik, auch der Hand-GPS oder das Smartphone, ausfällt.
Nach meinen Erfahrungen fährt man so in ein Unwetter, wie man den Hafen verlässt.
Auswirkung elektronischer Navigationsgeräte auf die Raumorientierung
Der zitierte Bericht (Titel) beschäftigt sich mit den Folgen, wenn ausschließlich mit dem Seekartenplotter gearbeitet wird.
Professorin G. Müllerplath:
Es „konnte gezeigt werden, dass der Verzicht auf die (große, übersichtliche und unveränderliche) Papierkarte
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1.2 Radar
Ältere Radargeräte brauchen ziemlich viel Strom.
Radar liefert einen beträchtlichen Zugewinn an Sicherheit bei unsichtigem Wetter, vorausgesetzt, es ist eingeschaltet.
Radar ist gefährlich!
Vgl. Kohfahl, "Medizin auf See"
- Die Radar-Wellen können Gewebe zerstören.
- Das Gerät kann krebserzeugende Strahlung emittieren.
Herr Körner, Konstrukteur bei Van-de-Stadt-Design, würde deshalb ein Radargerät nur auf der Saling montieren,
- Dasselbe gilt für aktive Radarreflektoren (Aktiv-Antennen).
Heutige Radar-Geräte (2019) arbeiten mit deutlich geringerer Energie. Dennoch würde ich diese Sicherheitsempfehlungen einhalten.
Begriffe
BRG Bearing Peilung
GAIN Eingangsverstärkung
zu hoch: zu viele Echos
zu niedrig: Ausblenden schwacher Echos
TUNE Tuning Frequenzabstimmung; bei neueren Geräten automatisch
EBL Electronic Beacon Line Peillineal
VRM Variable Range Marker Abstandsring
STC Sensitivity Time Control Seegangs-Enttrübung; regelt Verstärkung im Nahbereich
FTC Fast Time Constant Regen-Enttrübung
Einschaltreihenfolge bei meinem Gerät
1) Alle Drehregler auf Minimum:
- Gain Verstärkung
- Tuning Abstimmung
- Brilliance Helligkeit
- FTC – Rain Clutter Regen-Enttrübung
- STC – Sea Clutter Seegangs-Enttrübung, Nachecho-Dämpfung im Nahbereich
2) Power On Netzschalter Ein
- Vorwärmzeit 3 min !
- Standby - Modus Betriebsbereit
3) Sender einschalten CTX – On
4) Brilliance aufdrehen bis "Sweep" (Objekte ?) erkennbar
5) Gain aufdrehen bis "Schnee" auf dem Bildschirm erscheint; dann etwas zurück
6) Tuning regeln bis das Bild die meisten Details zeigt
bei Bedarf:
7) STC Seegangs-Enttrübung im Nahbereich
8) FTC Regen-Enttrübung
Plotten
Durch zeichnerische Mittel den Kurs eines möglichen Kollisionsgegners ermitteln.
1) Dazu benötigt man „Plotterblätter“ („Radar Plotting Sheets“) aus Folie oder Papier
- Man legt sie über den Bildschirm und hält die Echo-Anzeige des Gegners fest (Position und Uhrzeit).
- Dies wiederholt man nach einiger Zeit.
- Dann legt man eine Gerade durch die beiden Echos.
- Läuft die Gerade durch das Zentrum (eigenes Schiff), besteht Kollisionsgefahr.
Plotterblätter kann man auch selbst herstellen.
- Wenn sich das Echo in Richtung eigenes Schiff (Mittelpunkt) bewegt, besteht Kollisionsgefahr.
Einschaltpflicht
… besteht bei schlechter Sicht.
Kollisionsverhütung
- Die Art des Fahrzeugs ist mit Radar allein nicht erkennbar;
- Kursänderungen (im Nahbereich) grundsätzlich nur nach Steuerbord!
- Fahrt so weit als möglich reduzieren.
Instandhaltung:
1 x im Jahr überprüfen:
- Verbindungen, Schrauben der Antennen-Einheit; fester Sitz? Korrosion?
- Sauberkeit der Antenne: Salz?
- Säubern mit feuchtem Tuch oder Alkohol, keine kommerziellen Cleaner verwenden.
- LCD-Display: Staub-Schmiere mit Mikrofasertuch (Brillenputztuch; zur Not auch mit feuchtem Küchen-Papier);
keine Lösungsmittel (Verdünner, Aceton, Benzin)
1.3 AIS
Mit AIS habe ich noch keine Erfahrung, da ich erst seit diesem Winter (2018/19) damit ausgerüstet bin.
Im Vorfeld hat sich gezeigt, dass die Einstellung des Warn-Signals bei einem Kollisionskurs deutlich auf eine relativ kurze Distanz
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1.4 Englische Begriffe und Abkürzungen
Die elektronische Navigation wird von Geräten mit englischer Menü-Führung dominiert.
Deshalb ist es nötig, die wichtigsten englischen Begriffe und Abkürzungen zu beherrschen.
BRG bearing Peilung
COG course over ground Kurs über Grund
DIST distance Entfernung zum Wegepunkt, Peilobjekt
EBL electronic beacon line Peillineal
ETA estimated time of arrival voraussichtliche Ankunftszeit
HDG heading anliegender Kurs
LAT latitude Breite
LONG longitude Länge
MC magnetic course missweisender Kurs
RNG range Entfernung
SOG speed over ground Geschwindigkeit über Grund
TC true course rechtweisender (wahrer) Kurs
TRK track Fahrt über Grund
TTG time to go verbleibende Zeit
VAR variation Missweisung
VRM variable range marker Abstandsring
VMG velocity made good Zielgeschwindigkeit
WPT waypoint Wegpunkt
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2.2 Betonnung, Leuchtfeuer
2.3 Kompass, Kurs
2.4 Peilungen
2.5 Relingslog
2.6 Großkreisnavigation
2.7 Feuer in der Kimm
Die terrestrische Navigation ist im Zeichen von GPS und Kartenplotter zu einer Art Notfall-Navigation verkommen.
Trotzdem sollte jeder Skipper mit den Grundtechniken der terrestrischen Navigation vertraut sein.
Für den Notfall eben!
- Grundwissen
Punkte auf der Erde werden durch Breite und Länge definiert.
Breitengrade sind Parallelen zum Äquator, Längengrade (Meridiane) sind Halbkreise von Pol zu Pol.
1 Breitenkreis 2 Meridian
Äquator = 0 o, dann 90o nach N, 90o nach S
Die Längengrade werden von Greenwich (= 0 o) nach W und nach E gezählt (nach W: +180 o , nach E: - 180o ).
Der Äquator ist 40.000 km lang,
1o (Grad) (40.000 : 360) = 111.111 km (auf dem Äquator)
1´ (Minute) (111.111 km : 6o) = 1.852 m.
1´ heißt Seemeile (sm; Engl: Nautical Mile, NM)
Die Geschwindigkeit von Seemeilen pro Stunde heißt Knoten (kn)
1 sm/h = 1 kn (oder: 1.852 m/h)
Wie man auf der Skizze von Wikipedia sieht, werden die Abstände der Längengrade zu den Polen hin immer kürzer,
Merkatorprojektion
Merkator hatte die geniale Idee, die Kugel zu einem Zylinder „aufzubiegen“. Dadurch werden die Kreislinien auf der Kugel zu Geraden.
Die zu den Polen zusammenlaufenden Meridiane werden zu parallelen Geraden; es entsteht ein rechtwinkliges Gitternetz.
Wikipedia:
"Als Nachteil ist mit dieser Projektionsart eine breitenabhängige Größenverzerrung verbunden, die sich um so stärker auswirkt,
Wenn man auf einer Seekarte Distanzen abmisst,
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Für Interessierte etwas Sprachgeschichte:
Nord
Die Haupthimmelsrichtung Nord leitet sich von der idg. Silbe –ner ab, die für links steht,
also "links von der aufgehenden Sonne".
Ost
von griech. Eos und dem lat. Aurora "Morgenröte". Die Länder im Osten wurden zum Orient.
West
von ahd. westan, dieses von idg. hwes "sein, weilen, leben, ruhen".
Die Sonne geht hier am Abend zur Ruhe.
Süd
Die sprachlich engste Verbindung zur Sonne: ahd. sudan, sund "Süden".
In Sund steckt das engl. sun "Sonne".
(aus: Pegnitz-Zeitung, Jan. 2008)
Orient
von lat. sol oriens, "aufgehende Sonne", später auch Morgenland genannt …
Okzident
von lat. sol occidens, "untergehende Sonne", Abendland.
(nach Wikipedia)
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- Grundausstattung für die Arbeit am Kartentisch - Kursdreieck und Anlegedreieck
- weiche Bleistifte, weicher Radiergummi, Spitzer
- rotes Licht am Nav.tisch
- Stoppuhr
- Taschenlampe
- Fernglas
Empfohlen wird allenthalben 8 fache Vergrößerung; ein integrierter Peilkompass ist von Vorteil oder ...
- Handpeilkompass
- Seekarten:
Wenn der Rand am Nav.platz nicht erhaben ist, muss man die Seekarte bei Seegang festkleben: Klebeband.
Sie sollten nicht ins Cockpit mitgenommen werden. Gefahr des Verlustes durch Windstoß!
- Seekarte
Auch im Zeitalter der elektronischen Navigationsmittel unverzichtbar. Denn was ist, wenn Elektrik oder Elektronik ausfallen?
Es gibt noch andere Tücken:
"Am 29. November 2014 läuft die „Team Vestas Wind“ während der zweiten Etappe des Volvo Ocean Race
auf ein Riff nordöstlich von Mauritius." (Yacht 12/2015)
Im Interview äußert sich der Navigator Wouter Verbraak:
"Es stehen ja stets eine Fülle von Daten zur Verfügung. Doch wie werden die angezeigt?
Jede Vorbereitung sollte zweigleisig erfolgen:
- in der Papier-Seekarte
- und in der elektronischen Seekarte.
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2.2 Betonnung, Leuchtfeuer
- Betonnung
In einen Hafen einlaufend sind die Tonnen
- an Steuerbord: grün (oder schwarz ) Form: spitz
- an Backbord: rot Form: stumpf
Das gilt in Europa und Asien (Zone A); in Amerika (Zone B) sind die Farben spiegelverkehrt.
Mündungen von Flüssen werden betonnungsmäßig wie Häfen betrachtet. Flussaufwärts wird die Farbgebung beibehalten.
Dort wo dieser Grundgedanke nicht anwendbar ist, z. B. bei Kanälen, muss die Farbmarkierung festgelegt werden.
Das ist deshalb wichtig, weil z. B. bei Engstellen Schiffe an der Stb-Seite des Fahrwassers Vorfahrt haben.
Ein Tipp zur Praxis:
Wenigstens in unübersichtlichen Gebieten sollte man die Tonnen, wenn sie querab sind, in der Seekarte "abstreichen".
Die Tonnen sind allerdings auch nummeriert, so dass man anhand der Tonnenbeschriftung herausbringen kann, wo man sich befindet.
Leuchttürme müssen nachts eindeutig identifizierbar sein.
Wichtig für den Seemann ist ferner, wo sich der identifizierte Leuchtturm in der Seekarte befindet.
Um abschätzen zu können, wie weit man noch davon entfernt ist, muss man wissen, wie hoch sich der Ort der Blitzentstehung
Beispiele:
In der Seekarte ist beim Leuchtturm Helgoland angegeben: Fl 5s 82m 28M
"Übersetzt" bedeutet dies:
Es handelt sich um einen
- einzelnen Blitz (= flash; die Bezeichnungen sind international in Engl.),
der rundum sichtbar ist (gelber Kreis in der Seekarte um die Position des LT),
- der alle 5 Sek. erneut gesendet wird (Wiederkehr),
- die Feuerhöhe beträgt 82 m (der Leuchtturm steht im Oberland von Helgoland),
- seine Tragweite ist 28 Seemeilen.
Tragweite wird definiert als Entfernung, in der man das "Feuer bei 5 m Augenhöhe noch einwandfrei ausmachen kann". (aus: Seemannschaft, 1985)
Wichtig: der Unterschied von
m für Meter und M für Seemeilen.
Auch der Leuchtturm von Neuwerk mit dem Eintrag LFl (3) WRG 20s 38 m 16 - 11M
ist über 360 Grad sichtbar, allerdings ist sein Feuer in Farbsektoren eingeteilt:
- WRG Weiß, Rot, Grün (eigentlich engl.: white, red, green).
- LFl „long flashing“ (Blinkfeuer im Gegensatz zum Blitz)
- LFl (3) es handelt sich um 3 "Langblitze" in unmittelbarer Folge,
- 16 - 11M der weiße Sektor trägt 16 Seemeilen, die Sektoren Rot und Grün 11 sm.
Leuchttürme ermöglichen nachts eine sehr genaue Ortsbestimmung. Und zwar schon weit außen auf See.
Man kann sich heute nicht mehr vorstellen, wie wichtig Leuchtfeuer vor der Zeit von GPS und Kartenplotter waren.
- Richtfeuer
... bestehen aus Ober- und Unterfeuer.
"Um die Zusammengehörigkeit der Lichter von Ober- und Unterfeuer zu zeigen,
Richtfeuer ermöglichen ein sehr exaktes Einlaufen (und Auslaufen).
Schwieriger wird es, wenn die Richtfeuer einen Richtungswechsel verlangen.
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2.3 Kompass, Kurs
- Einflüsse auf Kompass und Kurs
- Kursberechnung
- Deviationstabelle
- Tipps aus der Praxis
- Englische Begriffe und Abkürzungen
Eine anschauliche Einführung in die grundsätzlichen Begriffe: http://www.wassersportakademie.org
- Begriffe / Abkürzungen
Die Benennungen haben sich im Laufe der Zeit verändert. Daher gibt es Doppelbezeichnungen.
N Nord, Nordpol, Nordrichtung
E East für Ost, auch in dt. Seekarten; Grund ist die Verwechslungsgefahr mit 0 (Null)
rwN rechtweisend Nord; Richtung (in der Seekarte) zum geogr. Nordpol
Mw / Dec Missweisung / Deklination; Einfluss des Erdmagnetismus. Winkel, um den die Kompassnadel
mwN missweisend Nord; Richtung zum magnetischen Nordpol
Abl / Dev Ablenkung / Deviation; Kompass-Ablenkung durch Schiffsmagnetismus infolge magnetischer Felder an Bord
Bei größeren Fehlern sollte der Kompass "kompensiert" werden durch Anbringung ausgleichender Magnete.
Kleinere Fehler werden in einer Tabelle (Deviationstabelle) erfasst und rechnerisch berücksichtigt.
Für Mw und Dev: östl. Wert " + " , westl. Werte " - "
Fw Fehlweisung; Summe aus Missweisung und Ablenkung
KpN Kompass-Nord; Richtung, in die der Nordstrich des Kompasses zeigt.
Das ist die Richtung, von der "der Kompass glaubt, dass dort der Nordpol ist."
(www.wassersport-akademie.org)
K Kurs
KaK Kartenkurs: in der Karte eingetragene Verbindung zwischen Schiffsposition und Ziel;
Sollkurs, angestrebter Kurs über Grund (KüG)
KpK / MgK Kompasskurs / Magnetkompasskurs; behaftet mit den Fehlern Mw und Dev.
Diesen Kurs fährt man, wenn man einfach „nach Kompass“ fährt, ohne auf Mw und Dev zu achten.
r rechtweisend
Wikipedia:
"Als rechtweisend werden Richtungen und Richtungsmessungen bezeichnet, die sich auf geografisch Nord beziehen,
d. h. auf die Richtung des örtlichen Meridians.
Der Begriff versteht sich als Pendant zu missweisend, der magnetisch Nord als Bezug hat,
also die gemessene Richtung nach den Feldlinien des Erdmagnetfeldes orientiert."
rwK rechtweisender Kurs: um Mw und Dev. korrigierter Kurs
Wikipedia: "der auf geografisch Nord bezogene Kurs eines Schiffes …"
Das Schiff fährt diesen Kurs, wenn Missweisung und Deviation berücksichtigt wurden
und es weder Windabdrift noch Stromversetzung gibt.
mwK missweisender Kurs: Kurs des Schiffes berichtigt mit Mw, aber ohne Deviation
rv recht voraus; voraus in der Längsachse des Schiffes
B Beschickung (Korrekturwert)
BWind / BW Beschickung für Wind; Einfluss des Windes (Korrekturwert)
Wind von Bb: der Abdriftwinkel wird größer, also „ + “ / Wind von Stb: „ - “
KdW Kurs durchs Wasser (nach Berichtigung um den Windversatz)
BStrom / BS Beschickung für Strom; Einfluss der Strömungen
Strom von Bb: „ + “ / Strom von Stb: „ - “
BWS Beschickung (Korrekturwert) für Windabdrift und Stromversetzung
KüG Kurs über Grund (nach Berücksichtigung von Wind (Windabdrift) und Strom (Strömungsversetzung)
- und dadurch den Kurs (-Winkel) des Schiffes vergrößern.
Am Schluss der Rechnung steht der Kurs über Grund (KüG).
Wenn N gleich Null ist und die Winkelangaben nach rechts positiv, also Plus-Werte sind, ergibt sich zwangsläufig,
Winkelvergrößernde (= Kurs-Gradzahl vergrößernde), nach Stb setzende Kräfte werden mit "plus" angesetzt,
In einigen Skizzen, die ich kenne, steht anstelle von Abdrift "Beschickung".
Die obige Skizze ist Grundlage für alle Kursberechnungen.
Man sollte sie verstanden haben und aus dem Gedächtnis zeichnen können.
- Kursberechnung
Der Schiffskompass unterliegt den Einflüssen Missweisung (Mw; Deklination, Dek) und Ablenkung (Abl; Deviation, Dev).
Das Schiff wird zusätzlich durch den Wind abgetrieben und durch Strömung versetzt.
Deshalb müssen Kurse korrigiert ("beschickt") werden.
1) Vom Kompass zur Karte
Diese Rechnung geht davon aus, dass der Steuermann einen bestimmten Kurs fährt.
Berechnet soll werden, wohin das Schiff tatsächlich fährt. (Kurs über Grund = KüG )
Dieser Wert kann dann in die Karte eingezeichnet werden (KüG = Kartenkurs, KaK).
Rechenschema
Wie aus der Skizze ersichtlich, besteht das Rechenschema aus einer Addition.
Bei einer Addition kann man die Reihenfolge ändern.
Uns interessieren die Kurse, deshalb beginnen wir mit dem Kompasskurs (Magnetkompasskurs):
Kompasskurs KpK /MgK (abgekürzt)
+ Missweisung Mw
+ Ablenkung + Abl
= rechtweisender Kurs = rwK
Wenn die Korrekturwerte (Beschickung) für Windabdrift und Stromversetzung dazukommen,
müssen diese Werte zusätzlich addiert werden, um den KüG zu errechnen.
Beispiel: Kp 30o, MW 3o E, Dev 1o W, Wind von Stb 5 o, Strom von Bb 10 o
Kompasskurs KpK /MgK 30 (Grad)
+ Missweisung + Mw + 3
+ Ablenkung + Dev + (-)1 (westl. Dev)
Summe = rechtweisender Kurs Summe = rwK rwK 32
+ Beschickung für Strom + BStrom + 10 (Strom setzt nach Stb)
= Kurs über Grund = KüG (KaK) 37 Grad
Beachte:
Mw oder Dev nach E und Versetzung nach Stb (Wind und Strom kommen von Bb) werden mit „ + “ eingesetzt.
Mw oder Dev. nach W und Vesetzung nach Bb werden mit „ - “ eingesetzt,
Rechenregel:
Wenn ein Minuswert in eine Addition eingesetzt wird, gilt Minus.
+ (- Wert) = " - " Beispiel 5 + (-3) = 5 - 3 = 2
In der Praxis ist die Situation aber meist umgekehrt:
Der Navigator zieht eine Kurslinie in die Karte und muss ausrechnen, welcher Kurs am Ruder zu steuern ist:
2) Von der Karte (Kak) zum Kompass (zum Kurs, der zu steuern ist: Kpk / MgK).
- Allgemein wird vorgeschlagen, das obige Rechenschema aufzuschreiben und dann von unten nach oben durchzugehen.
Die Plus-Werte werden dann zu Minus-Werten, die Minus-Werte (im Beispiel die westl. Deviation und die Abdrift nach Bb) zu Plus-Werten.
Im Prinzip ist es dennoch eine (getarnte) Subtraktion. Warum also nicht gleich substrahieren?
- Subtraktion
Gesucht ist der Kompasskurs. Deshalb beginnt man mit dem Kartenkurs und zieht alle Berichtigungen ab.
(Es ist das Rechenschema von unten nach oben.)
Kompasskurs = Kartenkurs minus Berichtigungen
KpK (MgK) = KaK (KüG) - Berichtigungen
Rechenregel:
Wenn man Minuswerte abzieht, entstehen Plus-Werte ("Minus" und "Minus" gibt "Plus"):
Beispiel: 5 - (- 3) = 5 + 3 = 8
3) Berechnung mit Hilfe von zwei Merkregeln
Sie ersetzen das fehlerbehaftete Denken.
- Merkregel 1: Vom Kompass zur Karte
Vom „falschen“ Kurs (der Kompasskurs ist noch unberichtigt, er ist „falsch“)
... zum “richtigen” Kurs (= rechtweisender Kurs, berichtigter Kurs) …
... mit "richtigem" Vorzeichen! (Plus bleibt Plus, Minus bleibt Minus)
MgK (Kpk) + Dev + Mw + BWind + BStrom = KüG (KaK)
Versetzung nach Stb: "+", nach Bb " – "
- Merkregel 2: Von der Karte zum Kompass
Vom richtigen Kurs (Kurs in der Karte) …
… zum "falschen" Kurs (Kompasskurs unberichtigt) …
… mit "falschem" Vorzeichen! (= entgegengesetztes Vorzeichen)
Pluswerte werden "minus", Minuswerte werden "plus".
Praxis auf dem Schiff:
Ich habe mir diese beiden Merksätze sichtbar an das Bord des Navi-Tisches geklebt und arbeite immer damit.
- Deviationstabelle (Ablenkungstabelle)
Auf GFK-Schiffen ist die Ablenkung in der Regel unbedeutend. Das sieht auf Metallschiffen ganz anders aus.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine entsprechende Tabelle zu erstellen.
- Die Ablenkung kann mit Hilfe eines Peilkompasses erfasst werden, mit dem am Liegeplatz von Land aus
über Achter- und Vorstag gepeilt wird.
Allerdings sind viele Peilungen an vielen Liegeplätzen nötig. Das macht es unpraktikabel.
- Man fährt mit dem Schiff langsam (!) einen großen (!) Kreis.
Dabei notiert man den Kompasskurs (alle 10 Grad) und den Peilkompasskurs.
Der Peilkompass muss außerhalb einer möglichen Ablenkung durch den Schiffssmagnetismus gehalten werden.
Bei GFK- und Holzschiffen: Achterdeck.
- Mit Fluxgate-Kompass: Wie oben, aber die Werte des Fluxgatekompasses mit (eingerechneter) Mw verwenden.
Das macht die moderne Elektronik möglich.
Man kann einstellen, ob die Werte am Fluxgatekompass mit Mw oder ohne Mw angezeigt werden.
Allerdings: Wer einen Fluxgate-Kompass an Bord hat, braucht eigentlich keine Deviationstabelle.
Wenn das Schiff längere Zeit in gleicher Richtung zum Erdmagnetismus liegt, z. B. während des Winterlagers,
verändert sich der Schiffsmagnetismus und damit ändern sich die Deviationswerte.
Man muss also jedes Jahr neu überprüfen.
- Tipps aus der Praxis
Stromversetzung bei langer Strecke:
- Auf Millimeterpapier Richtung und Stärke für jede Stunde aneinanderreihend auftragen.
Wo sich der Schlusspfeil befindet, dahin muss man steuern.
- In der Regel ist aber der Kartenkurs auf längeren Strecken allein ausreichend, trotz der Stromversetzung.
Denn die Werte von Ebbe und Flut heben sich in etwa auf.
Mw-Werte unter 2 Grad und die Ablenkung (Dev) auf einem GFK-Schiff
... sind eigentlich zu vernachlässigen.
Auf unserem Törn nach Island allerdings betrug die Mw dort über 12 Grad!
Zu Beginn eines Törns in der Seekarte nachschauen; dort wird die Mw für das Kartengebiet angegeben.
Mw- und Abl- Rechnung sind nicht nötig, wenn man an Bord einen (kompensierten) Fluxgatekompass hat.
Berichtigen (jährliche Veränderung) mit den angegebenen Werten.
Mit GPS lässt sich sehr einfach und genau navigieren:
- Navigationsgerät mit "Straße":
Man gibt in der Vorbereitung den Kurs in das GPS-Gerät ein. Dann ruft man das Menue "Straße" auf.
Wenn sich das Schiff (symbolisiert durch einen Strich) aus der Straßenmitte bewegt, muss man gegensteuern.
- Am Plotter ist es noch einfacher. In der Vorbereitung gibt man das Ziel oder Zwischenziele ein.
Schffssymbol und Kurslinie erscheinen. Wenn das Schiff vom Kurs abweicht, gegensteuern.
- Die gesamte Beschickungs-Rechnung wird dadurch unnötig.
Ansteuerung
Wenn man keinen Plotter zur Verfügung hat, sollte man bei schlechter Sicht einen Hafen nicht direkt ansteuern.
Besser ist, deutlich nach Luv anzuhalten. Den Hafen findet man dann leewärts.
- Engl. Begriffe und Abkürzungen
a a Bezugs-, Rechen-, angenommen assumed
Abl/Dev DEV Ablenkung, Deviation Deviation
BWS - Beschickung für Wind und Strom
E E Ost East
Fi LAT geographische Breite Latitude
KaK TC Kartenkurs True Course
DTK Desired Track
DCOG Desired Course Over Ground
KüG COG Kurs über Grund, Ist-Kurs Course over Ground
K TRK Kurs Track (nicht einheitlich, s. oben)
lambda Lo / LONG geographische Länge Longitude
MgK CC Magnetkompasskurs Compass Course
Mw VAR Missweisung Variation, Magnetic Declination
mwK MC missweisender Kurs Magnetic Course
Og EP gegisster Ort Estimated Position
Ok DR Koppelort Dead Reckoning Position
Or AP Rechenort Assumed Position
rwK TC rechtweisender Kurs True Course
rwP TB rechtweisende Peilung True Bearing
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2.4 Peilungen
- Versegelungspeilung
Es ist noch nicht lange her, da waren Peilungen das tägliche Brot, um die Schiffsposition zu ermitteln bzw. sie laufend zu verfolgen.
Seit dem Siegeszug von GPS und Kartenplotter sind Peilungen nicht mehr nötig… es sei denn, man bekommt unterwegs Probleme
Aus Sicherheitsgründen sollte deshalb immer in der Seekarte mitgeplottet werden, und es sollte ein Handpeilkompass an Bord sein.
Korrekturen des Peilkompasses
Der Peilkompass ist wie der Steuerkompass ein Magnetkompass, unterliegt ebenso dem Erdmagnetismus
Die Ablenkung (Deviation) fällt auf GFK-Schiffen relativ gering aus, deshalb wird sie in der Praxis vernachlässigt.
Das sieht bei Stahlyachten anders aus. Hier haben sich Peilungen mittels Peilscheibe bewährt.
Begriffe und Abkürzungen
Sie muss mit der Mw beschickt werden.
rwP rechtweisende Peilung
= die korrigierte (beschickte) Peilung. Sie kann in die Seekarte eingetragen werden.
Pfeil Symbol für Peilung
KpP Kompasspeilung (Peilungswert mit Handpeilkompass = missweisende Peilung, mwP)
rwP rechtweisende Peilung (kann in die Seekarte eingetragen werden)
(+ Abl) (falls notwendig)
+ KpK (Kompass-Peilung)
rwP (rechtweisende Peilung; Wert für die Seekarte)
Merkregel (s. oben)
Von der "falschen" Peilung ...
zur "richtigen" Peilung
mit "richtigem" Vorzeichen.
Handhabung des Peilkompasses
Es ist unmöglich, auf einer Yacht bei Seegang den Peilstrich dauerhaft exakt auf das Objekt zu halten. Er wird schwanken.
Geeignete Objekte (sie finden sich nicht nur zur Seite sondern auch voraus und nach achtern) müssen sich in der Seekarte
Peilkompasse müssen auch nachts abgelesen werden können.
Gute Peilobjekte nachts sind Leuchtfeuer.
Eintrag in die Seekarte
Zuerst muss der Peilwert (KpP) wenigstens mit der Missweisung berichtigt werden.
Dann sucht man das gepeilte Objekt in der Seekarte und trägt vom Objekt ausgehend den um 180 o gedrehten Peilwinkel an.
Irgendwo auf dieser Linie befindet sich das eigene Schiff (= der eigene Standort zur Zeit der Messung).
Von einem Objekt genau im W (rwP 270o) zieht man 180 ab (270 - 180 = 90o )
Bei einer Peilung mit z. B. 60o lässt sich 90 schlecht abziehen. Man addiert alternativ die 180.
Wenn man sich eine Kompassscheibe in Draufsicht vorstellt: Es ist gleichgültig, ob man die 180o - Bewegung nach rechts (= Addition)
oder nach links (= Subtraktion) vollzieht.
Kreuzpeilung
Wenn möglich sollte man flott nacheinander 2 Peilungen zu verschiedenen Objekten nehmen, die nach Möglichkeit ~ 90 o auseinanderliegen.
Beispiel: 1. Peilung, Kirchturm; 2. Peilung: Huk einer Insel; 3. Peilung: Bergspitze
Man sucht in der Seekarte das Peilobjekt, z. B. den o. g. Kirchturm und zeichnet den Peilstrahl vom Objekt ausgehend ein (s. oben).
Eintrag der zweiten Peilung. Der Schnittpunkt beider Peilstrahlen ergibt den (vermutlichen) Schiffsort.
Theoretisch müssten sich drei Peilungen in einem einzigen Punkt schneiden.
Beim Zeichnen in die Karte ergibt sich ein kleines Dreieck anstelle eines einzigen Schnittpunktes, das Fehlerdreieck.
Stahlschiff - Peilscheibe
Mit einer Peilscheibe kann man eine Peilung in Bezug auf den Schiffskurs erstellen.
Dabei entspricht Kurs voraus dem Peilwinkel 0 o.
Kurs plus Schiffs-Seiten-Peilung ergibt die Peilrichtung zum Objekt.
Weil man bei der Peilscheibe über Kimme und Korn peilt, sind für die Peilscheibe Berichtigungen nicht notwendig.
Allerdings muss der Kurs beschickt werden, mit der Deviation (Ablenkung) des Steuerkompasses und der Missweisung.
Die Deviation kennt man, wenn eine ordnungsgemäß erstellte Deviationstabelle vorhanden ist.
Bei Verwendung eines Magnet-Peilkompasses auf einem Stahlschiff ist die Ablenkung dagegen nicht genau bekannt,
Notlösung:
Dabei peilt man das gleiche Objekt, z. B. einen Kirchturm zweimal ("doppelt").
Der Rudergänger muss möglichst genau Kurs halten. Kurs notieren!
Bei der 1. Peilung notiert man den Logstand plus die Zeit, ebenso bei der 2. Peilung.
Aufgrund der beiden Logstände weiß man die zurückgelegte, "versegelte" Strecke.
Damit die Kartenarbeit einfacher wird, nimmt man in der Praxis die 2. Peilung dann, wenn die versegelte Distanz eine runde Zahl ergibt,
Aus dem Kurs, den beiden Peilungen und der zurückgelegten Distanz kann man den wahren Schiffsort ermitteln.
Kartenarbeit:
- Vom anliegenden Kurs aus trägt man die 1. Peilung (natürlich berichtigt) zum Peilobjekt an bzw. ausgehend vom Peilobjekt (s. oben).
Nun muss man die versegelte Strecke so hinbekommen, dass sie in gleicher Kursrichtung genau zwischen die beiden Peilstriche passt.
Das gelingt durch zwei Parallelverschiebungen:
1. Parallelverschiebung: Verschoben wird der erste Peilstrich, durch den Endpunkt der 3sm - Strecke
2. Parallelverschiebung: die Kurslinie, durch den Kreuzungspunkt
In der Praxis war die Versegelungspeilung (neben der normalen Peilung mit 2 oder 3 Objekten) die am häufigsten
verwendete Peilungsart.
Es gibt eine Reihe weiterer Peilungs-Spezialitäten.
2.5 Relingslog
"Relingslog" bezeichnet eine Methode, wie man die Fahrt (Geschwindigkeit) eines Schiffes
Im Zeichen von Log und GPS ist dieses Verfahren aus der Mode gekommen.
Jeder Skipper sollte dieses einfache Messverfahren parat haben, um abzuschätzen,
Verfahren
1. Man braucht eine Stoppuhr oder wenigstens eine Uhr mit Sekundenzeiger.
2. Am Schiff markiert man eine möglichst lange Strecke, z. B. 10 m, an der Seereling mit weißem Tape.
3. Dann wirft man einen Gegenstand am Bug schräg voraus über Bord, etwa ein zusammengeknülltes Papier.
Wenn das Papier die erste Markierung passiert, beginnt man die Zeit zu stoppen,
bei Passieren der zweiten Markierung: Stoppuhr halt!
4. Rechnen
Geschwindigkeit = Strecke durch Zeit, z. B. Meter / Sekunden
v = l / t (m/sec)
Angenommen, man hat 5 sec. gestoppt, ergibt sich für eine Strecke von 10 m
v = 10 m : 5 s = 2 m/s
Meter pro Sekunde sind aber keine Knoten.
- Es gibt Tabellen, in denen man nachschauen kann, Windgeschwindigkeits-Tabellen zum Beispiel.
1 m / sec = 2 kn
Danach muss man das obige Ergebnis mit 2 multiplizieren, um Knoten zu erhalten: 4 kn.
- Man kann aber auch umrechnen anstatt nachzuschlagen:
1 kn = 1 sm / 1 h = 1852 m : 3600 s (1 h in sec umgerechnet) = 0.514 m / s (= ~ 0.5 m / s)
(Dieser Wert heißt Meridiantertie.
Es ist die Strecke, die ein Schiff mit 1 kn Fahrt in einer 1 sec zurücklegt.)
In der Ausgangsformel (v = l / t) sind aber ganze Meter verlangt.
0.5 m/sec = 1 kn Dann sind 1 m/sec das Doppelte. (* 2)
- Die Formel für das Relingslog lautet demnach:
v (kn) = l (m) / t (s) * 2
In Worten:
Fahrt in Knoten = (Mess-Strecke in Metern geteilt durch Zeit in Sekunden) mal 2
Zurück zur Praxis
Die Messstrecke sollte aus Gründen der Messgenauigkeit möglichst lang gewählt werden.
Wir haben seinerzeit die gesamte Länge des Schiffes als Messstrecke genommen.
Das Papierknäuel wurde am Bug etwas voraus ins Wasser geworfen. Wenn es sich auf Höhe des Buges befand, rief der Werfer: "Jetzt!";
Formel: Länge des Schiffes (m) geteilt durch Zeit (sec) mal 2
Zu beachten ist, dass nur die Fahrt durchs Wasser gemessen wird.
Weil sich die Bedingungen doch häufig ändern, sollte wenigsten alle 2 h neu gemessen werden,
Man kann sich auch eine Tabelle anfertigen
Messstrecke = 10 m Messstrecke = 11.50 m (Rumpflänge Summertime)
Hier entsprechen … Bei 11.50 m entsprechen …
20 sec entsprechen 1 kn 23 sec 1 kn
15 1,33 20 1.15
10 2 15 1.53
8 2,5 10 2.3
7 2.85 8 2.87
6 3.33 6 3.83
5 4 5 4.6
4 5 4 5.75
Berechnung der Fahrt mit Meridiantertien
1 Meridiantertie ist jene Strecke, die ein Schiff bei 1 kn Fahrt in 1 sec zurücklegt.
Wenn man umrechnet, ergibt sich: 1 Meridiantertie = ~ 0,5 m (s. oben)
Mein Freund Helmut W., Mathematiklehrer, schreibt dazu:
"Es geht um die Umrechnung von der Maßeinheit m/s in kn.
Aus diesem Gedanken leitete er den oben aufgeführten Rechengang ab.
Dennoch sei hier die Formel für die Berechnung der Fahrt eines Schiffes mit Hilfe von Meridiantertien angeführt:
Fahrt in kn = Anzahl der Meridiantertien durch Zeit in Sek.
Messstrecke in Meridiantertien! 10 m Messstrecke sind 20 Meridiantertien
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2.6 Großkreis-Navigation
Begriffe
Erläuterungen (Zitate) nach Wikipedia
Über die Erdkugel wird ein (gedanklicher) Zylinder gestülpt, der die Erde am Äquator berührt.
Es entsteht ein rechtwinkliges Gradnetz: die zu den Polen zusammenlaufenden Meridiane werden sozusagen aufgebogen und gerade gerichtet.
Längenminuten entsprechen nur am Äquator Seemeilen. In höheren Breiten sind sie kleiner:
Auf 50o Breite bedeutet das, dass der Abstand von 1 Längenminute (= 1 sm) nicht 1 sm sondern cos 50 ist, also 0,642 sm.
Ein Sonderfall von Großkreisen stellen Meridiane dar, welche halbe Großkreise sind, die sich vom Nord- zum Südpol erstrecken.
In der (gerade gebogenen) Mercatorkarte erscheinen Orthodrome gekrümmt.
In der Mercatorkarte erscheinen Loxodrome als Gerade.
Der Unterschied zwischen beiden lässt sich mit Hilfe eines Luftballons verdeutlichen:
Man malt auf einen aufgeblasenen Luftballon zwei Meridiane (von Nord- zu Südpol). Es sind "Orthodrome".
Nun zieht man an einer Stelle die ab der Mitte des Luftballons (Äquator) zusammenlaufenden Meridiane soweit auseinander,
dass der Abstand mit dem "Äquator-Abstand" übereinstimmt.
Großkreissegeln
Wer den kürzesten Weg zwischen zwei Punkten segeln will, darf nicht die Gerade auf der Seekarte zwischen zwei Punkten
In der Praxis wurden früher einige Punkte ausgewählt, der Korrekturwert (Loxodrombeschickung) ausgerechnet
Gute Rechner haben auch die Großkreis-Navigation im Programm.
Man gibt die Koordinaten des Ablaufpunktes und die Zielkoordinaten ein und erhält Großkreisdistanz und Kurs.
Ich würde in unseren Breiten ab etwa 300 sm auf dem Großkreis segeln,
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2.7 Feuer in der Kimm
Formel
Abst. = 2,1 * (Wurzel H + Wurzel Ah)
Abst. = Abstand in sm
H = Höhe des Leuchtfeuers (m); Angabe aus der Seekarte
Ah = Augeshöhe (m) über dem Wasserspiegel
Als Standlinie ergibt sich ein Kreis um das jeweilige Objekt
Ich habe ein einziges Mal nach dieser Formel einen Abstand zu einem Leuchtfeuer berechnet, nach einer Sturmfahrt von Mallorca
Heute wäre es ein interessantes Spiel, damals war es eine für uns wichtige Positionsbestimmung.
Bei Interesse: andere Internetseiten aufsuchen.
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3. Gezeiten-Navigation
3.1 Entstehung der Gezeiten, Begriffe
3.2 Landeszeit, Weltzeit
3.3 Tidenberechnung
3.4 Wann auslaufen?
3.5 Zwölferregel - Reicht die Wassertiefe?
Ursächlich sind die Anziehungskräfte von Mond und Sonne und die auf der Erdoberfläche auftretenden Fliehkräfte.
Aufgrund der Gravitationskraft des Mondes und der Zentrifugalkraft der sich drehenden Erde
Eine anschauliche Erklärung gibt:
https://www.spektrum.de/video/wie-entstehen-die-gezeiten/1467109
Die Bewegung des Mondes erfolgt scheinbar mit dem Sternenhimmel.
Das lässt sich z. B. aus der zeitlichen Verlagerung der Hochwasser (HW) von W nach E schließen.
Wikipedia:
Für den … auf der Oberfläche der rotierenden Erde befindlichen Beobachter unterliegt der Mond wie auch alle anderen Himmelskörper
s. auch
http://www.br-online.de/wissen-bildung/spacenight/sterngucker/mond/wanderung.html
Tide (= Gezeit, T)
Sie umfasst Steigen und Fallen
- von Niedrigwasser bis Niedrigwasser (NW) oder
- von Hochwasser bis Hochwasser (HW)
Dauer der Tide
Der Mondtag dauert ~ 24 h 50 min, also 50 min länger als der Sonnentag.
Das bedeutet eine Verschiebung der Gezeiten pro Tag um + 50 min.
Weil es pro Mond-Tag zweimal HW gibt, dauert es
von HW zu HW (oder von NW zu NW): 12 h 25 min
von NW bis HW (oder von HW zu NW): 6 h 12 min 30 sec.
Flut: Gezeit von NW bis HW
Ebbe: Gezeit von HW bis NW
Tidenhub
Das Mittel aus jeweiligem Hochwasser und Niedrigwasser.
Tidenhübe können sehr unterschiedlich ausfallen. Das liegt an der Stellung von Sonne und Mond (Springtide, Nipptide),
Brest hat zur Springzeit bis zu 6.40 m Tidenhub, Helgoland 2,8 m.
Springzeit
Durch Voll- oder Neumond bedingte Zeit mit hohem Hoch- und niedrigem Niedrigwasserständen, also mit großen Tidenhüben.
Nippzeit
Nach dem ersten und letzten Mondviertel eintretende Zeit mit geringen Tidenhüben, mit niedrigem Hoch- und hohem Niedrigwasser.
Jene Orte, für die genaue Hoch- und Niedrigwasserzeiten angegeben sind. (Def. nach Claviez)
Anschlussort
Orte … für welche die Uhrzeitangaben (der Bezugsorte) um konstante Zeitdifferenzen zu berichtigen sind.
Kartennull / Seekartennull (engl. Chart Datum )
Für die Nordsee: LAT (Lowest Astronomical Tide)
Für die Ostsee: Mittlerer Wasserstand
s. weiter unten
… Seit 2005 werden in allen Nordsee-Anrainerstaaten die Seekarten auf ein einheitlich definiertes Seekartennull, das LAT, umgestellt,
MSpNW: Mittleres Springniedrigwasser war bis 2005 die Bezugsebene in den Seekarten für die Nordsee.
In Deutschland und den Nordsee-Staaten ist das Seekartennull seit 2005 als örtlich "niedrigst möglicher Gezeitenwasserstand"
Für Gewässer mit einem Tidenhub kleiner als 30 cm gilt der Mittlere Wasserstand als SKN.
Auch für Seekarten der Ostsee, als eines nahezu gezeitenfreien Gewässers, wird in der Regel der mittlere Wasserstand
Eine Umstellung auf LAT ist nicht vorgesehen.
Weitere Begriffe z. B. bei
https://www.palstek.de/system/articles/pdfs/000/006/095/original/Kleines_Gezeitenlexikon.pdf?1387035874
Für einen Staat ist es sinnvoll, sich auf einen Bezugsmeridian zu einigen und "die Uhren" danach zu stellen.
Weltzeit
Um weltweit agieren zu können, benötigt man eine
inzwschen verbessert, "koordiniert": Universal Time Coordinated, UTC.
Das ist sozusagen die gemeinsame Uhr, die auf der ganzen Welt gilt.
Berechnungsgrundlade hierfür ist der Null-Meridian, der durch Greenwich verläuft.
Wir postieren eine Uhr auf diesen Null-Meridian.
Auch wenn der Zeiger weiterläuft (auf 13.00, 14.00 etc.), er bleibt auf Greenwich bezogen.
Die auf Greenwich bezogene Zeit heißt "Weltzeit" (= Universal Time, UT bzw. UTC).
Zeitzonen
Die Sonne braucht bei ihrem Rundlauf um die Erde 24 h. Pro Stunde legt sie (360 o : 24 =) 15 o von E nach W zurück.
Dieser 15-Grad-Einteilung folgt die Einteilung der Zeitzonen der Erde. (s. Zonenzeit, bei Wikipedia.).
Wir kehren zu unserem Gedanken-Modell zurück und fügen eine zweite Uhr hinzu.
Sie soll auf 15o W postiert werden.
Die erste Uhr auf dem Greenwicher Null-Meridian (UTC) ist aber bereits um eine Stunde weitergelaufen;
12.00 Uhr Zonenzeit auf 15o W bedeutet in UTC: 12.00 + 1 = 13.00 h
Deshalb wird diese Zeitzone auch "UTC + 1" genannt.
Nach W folgen die Zeitzonen "UTC + 2", "UTC + 3" usw.
Wenden wir uns der Zone 15 o E zu.
Wenn es hier 12.00 Uhr ist, steht der Zeiger der Weltuhr erst auf 11.00.
Rechnerisch:
MEZ = UTC – 1
Diese Zone wird deshalb auch "UTC – 1" genannt.
Es folgen nach E "UTC – 2“, "UTC – 3“ usw.
Theoretisch verläuft die "Zeitzone 0" von 7,5 Grad E bis 7,5 Grad W, vom Nullmeridian aus gerechnet.
Es gibt verschiedene
- WEZ, Westeuropäische Zeit
- GMT, Greenwich Mean Time (Mittlere Greenwich-Zeit, MGZ)
Wikipedia:
Weltzeit, Universal Time
Sie wird vor allem für astronomische Berechnungen benötigt.
Benennungen:
- GMT (Wikipedia: Die heutige Weltzeit hieß von 1884 bis 1928 die Greenwich Mean Time.)
- MGZ, Mittlere Greenwich-Zeit
- UT, Weltzeit (Universal Time), UT0, UT1, UT2
- UTC, Koordinierte Weltzeit (Universal Time Coordinated)
Diese Begriffe sind mehr oder weniger bedeutungsgleich.
Ich werde die Abkürzung "UTC" benützen, bitte aber um Verständnis, wenn sich auch andere Abk. finden.
Das gilt besonders für Zitate.
Die Variante UT1 ist direkt der Phasenwinkel der Erdrotation und dient als Referenzzeit für die 1972 eingeführte
Landeszeit (Gesetzliche Zeit, Standard Time)
Man kann man aber schlecht alle 15 Grad - unabhängig von Landesgrenzen - eine neue Zeitzone festlegen.
Kap Finisterre mit ~ 9o 17´ W liegt deutlich weiter westlich als Greenwich,
Sommerzeit (SZ; auf Englisch: Daylight Saving Time = DST)
Gedankenexperiment:
Diese Uhr heißt
Wenn es in Britischer Sommerzeit 12.00 wird (also 1 h später) ist es auf der Weltuhr (UTC) bereits 13.00 Uhr geworden.
Man kann die beiden Uhren vergleichen. Je nachdem auf welche Uhr man zuerst schaut, ergibt sich folgender Zusammenhang:
oder
- UTC = BST + 1
Wenn es auf der MEZ-Uhr 12.00 ist, hat die MESZ-Uhr erst 11.00
MESZ = MEZ - 1
Was aber wenn man von UTC in MESZ umrechnen muss?
Wir schauen auf unsere Uhren:
Wenn es auf der UTC-Uhr 12.00 ist, ist es auf der MEZ-Uhr 11.00
Auf der MESZ-Uhr ist es noch eine Stunde weniger: 10.00 Uhr
MESZ = UTC – 2
Countries which common time is UTC:
Great Britain, The Channel Islands, Northern Ireland, The Irish Republic, Iceland, Faeroes, Portugal, Morocco.
Countries whose Standard time is 1 hour ahead:
Denmark, Germany, Netherlands, Belgium, France, Spain, Gibraltar, Italien ..."
Deutschland UT + 1 UT + 2
Frankreich + 1 + 2
Italien + 1 + 2
Malta + 1 + 2
ehem. Yugoslawien + 1 + 2
Algerien --- + 1
Azoren - 1 ---
Griechenland + 2 + 3
Türkei + 2 + 3
Tunesien + 1 + 1
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1) 12.30 in Dover (Britische Zeit) bedeutet … welche Uhrzeit in Helgoland (MEZ)?
- Dover ist UTC.
- In Helgoland (MEZ) zeigt die (MEZ-) Uhr eine Stunde … früher oder später?
12.30 war es in Helgoland vor (!) einer Stunde. Die Uhr ist weitergelaufen; es ist hier bereits 13.30 MEZ.
Oder nach den obigen Formeln:
UTC = MEZ - 1
MEZ = UTC + 1
= 12.30 +1 = 13.30 MEZ
Und wenn wir Sommer haben?
Noch einmal eine Stunde Zeitunterschied: 14.30.
UTC = MESZ – 2
MESZ = UTC + 2
2) Umgekehrter Fall: 17.00 in Ostende (MEZ) ist in UTC ?
Die Uhren in London (UTC, WEZ) sind noch nicht so weit wie in Belgien (MEZ).
Der Zeitunterschied beträgt 1 Stunde.
Also ist es in London 1 h weniger: 16.00 UTC.
Oder nach der Zeitzonen-Formel:
MEZ = UTC + 1
UTC = MEZ – 1
= 17.00 – 1 = 16.00 UTC
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3.3 Tiden-Berechnung
Wer dieser Thematik aus dem Weg gehen will, suche sich ein Gezeiten-Rechenprogramm aus dem Internet:
z. B. www.gezeitenfisch.com
Dennoch sollte man überprüfen.
Noch einfacher und genauer ist, wenn der Seekartenplotter ein integriertes Gezeiten-Programm hat.
Dann stimmen die Tidenangaben positionsgenau und man sieht auf einen Blick ob das Wasser gerade fällt oder steigt
Dennoch gibt es einige Tücken, denen man nur entgeht, wenn man die Zusammenhänge verstanden hat.
Siehe dazu: 3.3 Wann auslaufen?
Nordsee
Wenn man im "Atlas der Gezeitenströme" des DHI nachblättert, sieht man, dass die Nordsee einerseits vom Englischen Kanal
Sehr gut dargestellt bei
http://www.planet-schule.de/warum/gezeiten/themenseiten/t5/s3.html
Hier wird auch die Entstehung von Ebbe und Flut anschaulich erläutert.
Beim Umschlag der Strömungsrichtung ruht das Wasser kurzfristig. Diese Periode heißt "Stillwasser", engl. "slack".
Atlantikküste (Frankreich)
Zu meiner Überraschung ist die Richtung der Gezeitenströme genau andersherum als im Engl. Kanal.
Ich vermute, dass sich die Hauptrichtung des Flutstromes, aus dem Atlantik kommend, an der Bretagne teilt:
Und mit dem Ebbstrom entsprechend umgekehrt.
Man muss sich die Karten bei Reeds genau ansehen: Wohin zeigen die Strömungs-Pfeile nach Stillwasser?
Tide von Dover
Die "Bibel" für die europäischen Gewässer zwischen den Shetlands und Gibraltar ist der "Reeds".
Die Tiden (Hoch- und Niedrigwasser) von Dover sind dort für das laufende Jahr aufgelistet, und zwar in UTC.
Man kann sich die Tidenzeiten für Dover auch aus dem Internet holen,
und zwar für jedes Jahr. (Ein jährlicher Kauf des "Reed" ist also aus diesem Grund nicht nötig.)
Bezogen auf Dover haben alle anderen Häfen einen Zeitunterschied in ihren Tiden.
Peterhead (Schottland) z. B.: + 0140 Dover.
Das bedeutet, HW tritt um 1 h 40 m später ein als in Dover.
Nieuwport (Belgien): + 0105 Dover.
In der Praxis muss man in Peterhead oder in Nieuwport auf die aktuelle Ortszeit umrechnen.
Wie macht man das?
Tidenberechnungen nach Reeds
- Die Landeszeit (gesetzliche Zeit) von Dover ist im Winterhalbjahr UTC.
- Sommerzeit muss korrigiert werden ( + 1 h); in allen Tabellen.
- Hoch- bzw. Niedrigwasser erkennt man an den beigefügten Meterangaben
Die Sommermonate bleiben unschattiert. Deshalb muss man hier 1 h für Summerzeit dazurechnen.
Zur Erleichterung für den Navigator führt Reeds überall (in der oberen linken Ecke) an, was zu tun ist:
For Summer-Time add ONE hour in non-shaded areas
(Das entspricht + 1 h für Sommerzeit.)
Aber wer die Zusammenhänge begriffen hat, kann kontrollieren und Fehler vermeiden.
Die Tiden werden also in Landeszeit tabelliert. (Sommerzeit muss korrigiert werden.)
Deshalb heißt es z. B. in der Tabelle für Brest:
For French Summer-Time add ONE hour in non-shaded areas
Andere Quellen
In der o. g. Internetquelle für die Tidenzeiten von Dover
Also: Zeitangaben unterschiedlicher Quellen immer überprüfen!
Bezugsorte
Beispiel Dover
- In der Tabelle von Dover steht:
Time Zone (UT) Also Zone 0. Für Landeszeit muss weder addiert noch subtrahiert werden.
For Summer-Time add one hour in non shaded areas.
Nicht schattiert sind die Monate mit Sommerzeit.
1. April, zweites Hochwasser: 1409 (UTC). Der April ist nicht schattiert.
Add one hour + 1
1509 (BST)
Beispiel Le Havre
- Hier heißt es:
Time Zone – 0100 (s. oben; Information zur Zeitzone; es ist die MEZ)
Subtract 1 hour for UT (Das müsste geschehen, wenn man UT wissen will.)
For French Summer Time add one hour in non shaded areas. (Das ist zu tun.)
1. Januar 2013, 1. HW in Le Havre ?
0047 (Landeszeit = MEZ) mit 7.6 m
Der Januar ist schattiert: also unverändert übernehmen.
1. Juli 2013, erstes HW in Le Havre?
Tabelle: 1. HW ist um 0427 (MEZ)
For French Summer Time add one hour in non shaded areas.
Der Juli ist nicht schattiert, also 1 h für Sommerzeit dazurechnen.
+ 1
05 27 (MESZ)
Anschlussorte
Nicht für jeden Ort kann es eine Tabelle geben.
Beispiel Nieuwport (Belgien).
Es gibt zwei Wege, um die Tiden-Zeiten zu berechnen: Man kann sie
- direkt von Dover ableiten (Gezeitentabelle Dover)
Die Tiden-Zeitunterschiede zu Dover sind bei jedem Ort vermerkt.
- oder vom nächsten Bezugsort (und dessen Tabelle) aus rechnen.
Die Zeitunterschiede von Bezugsort zu Anschlussort sind ebenfalls vermerkt;
sie sind unterschiedlich für HW und NW.
Reeds für Nieuwport: Tide +1 05 Dover
Die Tide setzt also gegenüber Dover eine Stunde und 5 Min später ein.
Dover steht in UTC, die Zeit in Nieuwport wird aber in MEZ angegeben.
Hochwasserzeit in Dover (in UTC) ...
+ Sommerzeit (=?; dann BST =?)
+ Zeitunterschied für Zeitzone (MEZ oder MESZ)
+ Tidenunterschied (= Hochwasser in Nieuwport zur Ortszeit)
Beispiel 1. Juni 2013:
Tidenunterschied von Dover zu Nieuwport (+1.05 h)
1. HW in Dover: 04.29 UT
Der Juni ist nicht schattiert (= Sommerzeit): Add one hour in non-shaded areas …
+ 1
05.29 BST
+ 1 Zeitunterschied von Zone 0 (UTC) nach Zone + 1
06.29 MESZ
+ 1.05 Tidenunterschied Dover – Nieuwport
07.34 Hochwasser in Nieuwport (MESZ)
2) Berechnung mit Hilfe des Bezugsorts
Reeds für Nieuwport:
Standardport Zeebrugge
Differences High Water – 0031; Low Water – 0010
Nieuwport liegt westlich von Zeebrugge. Die Gezeit erreicht Nieuwport früher als Zeebrugge, daher "minus".
Man muss also die Tabelle bei Zeebrugge aufschlagen, dort z. B. die HW-Zeit entnehmen und den Zeitunterschied zu Nieuwport einrechnen.
Beispiel: 1. HW am 1. Juni 2013 in Nieuwport?
1. HW in Zeebrugge: 0708
For Dutch Summertime add one hour in non-shaded areas. Der Juni ist nicht schattiert.
+ 0100
0808 1. HW in Zeebrugge, in MESZ
Nun von Zeebrugge nach Nieuwport (- 0031)
0808
- 0031
0737
Anm.: Der Unterschied von 3 Min. gegenüber 1) ist Auf- oder Abrundungen bei der Tabellierung geschuldet.
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Meine Vorstellung war, dass mit Überschreiten des Höchstwasserstandes der Ebbstrom einsetzt
Wir waren in Ostende auf dem Weg nach Frankreich.
HW in Ostende war am 22. Juni 2013 gegen 11.00 Uhr UTC, also gegen 13.00 MESZ
Im einzelnen:
Ostende, 22. Juni 2013
"Tides" für Ostende: Dover + 01.15
Juni: non-shaded area, also gilt die Angabe „add one hour” für Sommerzeit
Dover HW 09.38 UTC
01.15 Zeitunterschied der Tide in Ostende zu Dover
10.53 HW Ostende in UTC)
+ 1 von UTC nach BST (add one hour)
+ 1 von BST nach MESZ
12.53 = ~ 13.00 Uhr (HW in Ostende in MESZ)
Wir waren gegen 12.00 Uhr in freiem Wasser (1 h vor Hochwasser, der schwache Gegenstrom vor Stillwasser würde auszusegeln sein.)
Trotz günstigem Wind (NW Bft 3 – 4) kreuzten wir vor der Hafeneinfahrt, ohne nennenswert voranzukommen.
Über die Ursache klärte uns der Hafenmeister in Nieuwport auf:
Obwohl das HW überschritten ist und das Wasser zu fallen beginnt,
Stillwasser und Hochwasser (bzw. NW) müssen nicht übereinstimmen.
Davon hatte ich in keinem meiner zahlreichen Führerschein-Lehrgänge des DSV gehört!
Der Hafenmeister gab uns eine vorgedruckte Skizze mit.
Der Ebbstrom setzt in Nieuwport erst 3 Stunden nach HW ein.
In Ostende sind die Verhältnisse nicht gravierend anders als in Nieuwport.
HW in Ostende am 22. 6. war gegen 13.00 (s. oben).
+ 3.00
16.00 Erst gegen 16.00 (MESZ) setzte der Ebbstrom ein.
Berechnung des einsetzenden Ebbstroms
Man darf als Berechnungsgrundlage nicht HW bzw. NW zugrunde legen, sondern Stillwasser (engl. "slack")
Der Reeds zeichnet in all seine Strömungskarten diesen Slack ein.
Bleiben wir beim Beispiel Ostende, 22. Juni 2013:
In den Strömungskarten (bei Reeds zu Beginn jeden Abschnittes der Hafenangaben) findet man
- in der Area 16 "Netherlands & Belgium"
- den Slack (Stillwasser) vor Ostende mit anschließend nach W setzender Strömung (Ebbstrom)
- im Kartenteil "HW + 5".
Darunter steht als Erläuterung: 5 Hours after HW Dover
HW Dover am 22. Juni: 09.38 (UT)
5 h nach HW Dover + 5 (HW + 5)
14.38
Reeds: For summertime add one hour in non-shaded areas …
+ 1 (ergibt BST)
Von BST nach MESZ + 1
16.38 (MESZ).
2) Atlas der Gezeitenströme … des DHI
Man kann auch mit dem "Atlas der Gezeitenströme …" arbeiten.
Bezugswert beim DHI ist nicht HW Dover sondern der des Monddurchganges durch den Meridian von Greenwich.
Bedeutet Meridiandurchgang des Mondes Hochwasser?
Alle Erklärungen deuten darauf hin. Auch das Modell bei
http://www.planet-schule.de/warum/gezeiten/themenseiten/t2/s1.html
legt dies nahe.
Glücklicherweise gibt es auf jeder Seite des Atlasses eine kleine Tabelle mit Gezeitenunterschieden für bestimmte Orte.
Stillwasser ist nicht explizit aufgeführt, aber an den umkehrenden Pfeilen der Karten sieht man genau, wo gerade Stillwasser ist.
Stillwasser vor Ostende (welches nicht eingezeichnet ist; man muss schätzen) ist etwa
Wir sehen in die kleine Tabelle auf dieser Seite und finden: Dover + 5h 25 min
Das ist nicht ganz der Wert wie oben (06.00 h), aber ausreichend genau.
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Mit GPS kennt man die eigene Position. Aufgrund der Seekarte weiß man zumindest, in welchem Tiefenbereich man sich befindet,
Angenommen man befindet sich in Landnähe, auf der Karte oder dem Plotter im Bereich 0 bis 2 m, und möchte ankern.
Das Lot zeigt 3 m. Wird die Wassertiefe auch bei Niedrigwasser ausreichen?
Ein Seekartenplotter mit positionsgenauer Tidenkurve löst das Problem am einfachsten.
Wenn nicht vorhanden, wird man auf die "Zwölferregel" zurückgreifen:
Im allgemeinen entspricht die Tidenkurve einer Sinuskurve mit Maximum (= HW) und Minimum (= NW).
Das Wasser steigt (bei Flut) oder fällt (bei Ebbe) nicht gleichmäßig sondern in unterschiedlicher Geschwindigkeit:
Wenn man innerhalb der grob 6 Stunden Flut (oder Ebbe) den Tidenhub in 12/12tel aufteilt, steigt (oder fällt) das Wasser
in der 1. Stunde um 1/12 des Tidenhubes
2. 2/12
3. 3/12
4. 3/12
5. 2/12
6. 1/12
12/12
Wikipedia
Illustration der Zwölftel-Regel. Die gestrichelte Linie vergleicht die genäherten Werte mit dem Verlauf einer Sinuskurve.
Mit welcher Höhe der Gezeit ist für 8.25 Uhr zu rechnen?
Da der genannte Zeitpunkt zwei Stunden nach Niedrigwasserzeit liegt, ist mit einem Höhenunterschied
1/12 entspricht einer halben Stunde. Die Flut erreicht am Ende der sechs Stunden 12 / Zwölftel !
Die Gezeit (Flut oder Ebbe) ist aber nicht der Wasserstand.
Die Mindestwassertiefe wird von der Gezeit überlagert.
Wie hoch ist der Tidenhub bei steigender Gezeit am Ende der 4. Stunde?
Annahmen: HW = 3,4 m, NW = 1 m
Differenz (Tidenhub) = 2,4 m; 1/12 von 2,4 m = 0,2 m
Am Ende der 4. Stunde ist der Tidenhub
1/12 + 2/12 + 3/12 + 3/12 = 9/12 (0,2 m x 9) = 1,8 m (Tidenhub)
Um den aktuellen Wasserstand an einem bestimmten Ort in der Seekarte zu ermitteln,
1.8 m + 3.0 m = 4.8 m Wasser am Ende der 4. Std.
Reicht die Wassertiefe?
Tiefgang der Yacht: 2 m
Angenommene Angaben (aus dem Nautischen Jahrbuch oder einer anderen Quelle):
- Hochwasser: 18.00 Uhr
- Tidenhub an diesem Tag: 6 m
Rechengang:
- Ist Flut oder Ebbe?
- Wieviele Stunden wird das Wasser noch steeigen oder fallen?
- Um wieviel wird es steigen oder fallen? Tidenhub?
- Welche Wassertiefe bleibt (wenn das Wasser fällt) übrig?
- Reicht das für mein Schiff?
Durchführung:
- HW war um 18.00. Das Wasser fällt also seit 2 Stunden.
- Der Tidenhub an diesem Tag beträgt: 6 m
1/12 von 6 m = 0.5 m
Um wie viel wird das Wasser noch fallen.
Nach der Zwölferregel:
1. Stunde: Das Wasser fällt um 1/12, also um 0.50 m
2. Stunde: 2/12, also zusätzlich um 1.00
Gesamt: 1.50 m
Das Wasser ist bisher um 1.50 gefallen.
Bei 6 m Tidenhub wird das Wasser noch um 4.50 m fallen.
Tiefgang, Sicherheitsabstand?
Tiefgang der eigenen Yacht: 2.00 m
Gewünschter Sicherheitsabstand zum Boden: 0.50
"Eigenbedarf" 2.50 m
Wieviel Wasser wird unter dem Kiel (incl. Sicherheitsabstand) bleiben?
Gelotet: 7.60 m
Davon abzuziehen sind
Noch fallendes Wasser: 4.50 m
"Bedarf": 2.50
7.00 m
Wenn die gelotete WT größer als 7.00 m ist, ist alles gut.
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Mai 2019