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Navigation
Navigationstechnik für deutsche Handelsschiffe, 1918 – 1939
Autor: Dr. Harald Pinl
Beschrieben wird das technische Angebot für die Navigation in den Jahren zwischen den Weltkriegen. Anders als beim
Seefunk mit der DEBEG gab es keine Betriebs-Organisation, die die deutschen Handelsschiffe zentral mit nautischem Gerät
ausrüstete. Die Nutzung des Angebotes, charakterisiert durch Kreiselkompass, Echolot und Funknavigation, blieb so
den Vorstellungen und Möglichkeiten des jeweiligen Schiffseigners überlassen.
Am Ende des Ersten Weltkrieges wurde allgemein Koppelnavigation mit Seekarte und Kursdreieck betrieben, unterstützt
durch Magnetkompass, Chronometer, Sextanten, Loggen und Lotungen. Als erstes Handelsschiff war 1913 der Schnelldampfer
IMPERATOR mit einem Kreiselkompass von Anschütz ausgerüstet worden. Seit 1915 stand der Dreikreisel-Kompass
zur Verfügung und obwohl dieser gegenüber dem Einkreiselkompass einen gewaltigen Schritt nach vorn darstellte und als
der beste Kompass seiner Zeit galt, störten einige Mängel. In langjähriger Arbeit konnte Anschütz 1928 eine dritte und
deutlich verbesserte Version auf den Markt bringen, den Kugelkompass. Eine Kugel mit Gradeinteilung, in der zwei Kreisel
untergebracht waren, wurde von einer Spule im Innern der Kugel (Blasspule) frei schwebend in einer Flüssigkeit gehalten.
Die Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen und der Schleppfehler waren damit weitgehendst vermieden und die
Wartung deutlich vereinfacht.
Auch die Peripherie von Kompassen wurde weiter entwickelt. Für einen "ferngesteuerten" Kompass ließ C. Plath 1935
die Mutterrose optisch abtasten und elektrisch übertragen (photoelektrischer Abgriff). Die AEG stellte in den 30ern als
Tochtergeräte ihren "Phasenkompass", bald danach den "Strahlenkompass" her.
Doch auch beim Magnetkompass selbst ging die Entwicklung weiter. 1938 stellten C. Plath und W. Ludolph neue Fluidkompasse
mit verstärkten magnetischen Momenten und Deviations-Korrektion vor, die sich auch für stark vibrierende
Fahrzeuge wie Motorschiffe eigneten. In diesen Jahren bürgerte sich mehr und mehr die 360 Grad-Rose ein und trug zur
Vereinheitlichung der Navigation bei. Nach dem Zweiten Weltkrieg war der Kreiselkompass auf fast allen größeren Handelsschiffen
zu finden, doch nach wie vor blieb der kompensierte Magnetkompass zur Sicherheit des Navigierens bei Ausfall
des elektrischen Stromes an Bord.
1920 wurde ein neues Gerät gebrauchsfertig, das auf dem Kreiselkompass basierte und rasch angenommen wurde: Max
Schuler entwickelte den Autopiloten, eine Selbststeueranlage, die von Anschütz unter der Marke "Selbststeuer" gebaut
und vertrieben wurde. Mit dem "Eisernen Rudergänger" wurde das Brückenpersonal von eintöniger Arbeit entlastet und
konnte so ökonomischer eingesetzt werden.
1921 verbesserte Anschütz die Vorrichtung zum Aufzeichnen und Ablesen des Schiffsweges am Koppeltisch. Um die
Schauseite von Geräten frei zu halten, wurde nicht mehr von oben oder vorn, sondern von unten oder hinten gezeichnet –
oder mit einem Lichtstrahl der Weg angezeigt. 1933 bot Anschütz einen Koppeltisch mit Kursschreiber an, der die Werte
einer Fahrtmessanlage verarbeitete und daher zunächst nur für umfangreicher ausgerüstete, größere Fahrzeuge in Frage
kam.
Weiter verbreitet dagegen war es, die Fahrt des Schiffes mit dem Patentlog zu messen, bei dem die Umdrehungen einer
an einer Leine nachgeschleppten Mess-Schraube gezählt und auf einer Loguhr die Fahrt durchs Wasser und die zurückgelegten
Seemeilen angezeigt wurden. Mit einem kleinen Propeller arbeiteten auch die Logge von Forbes oder Chernikeeff.
Mehrfach wurde versucht, diese etwas umständlichen und in der Wartung aufwändigen Geräte durch mehr Automatik zu
ersetzen. 1927 fand auf der BREMEN ein von Prof. Dr. Hermann Lerbs entwickelter Staudruckmesser seine erste Anwendung.
Das Staudrucklog wurde dann zu Fahrtmessanlagen fortentwickelt, die am Bug (Stevenlog) oder im Schiffsboden
eingebaut wurden, wie Impeller, Bodenlog, Rohrlog, Navigator- und Sal-Logge. Hydraulisch-elektrische Fahrtmessanlagen
(Gelag, Kempff-Logge) und "elektrisches" Schiffs-Log gaben die Messergebnisse auf elektrischem Wege zur Anzeige direkt
ins Kartenhaus. Auch kam ein "EM-Log" in Gebrauch, das die Änderungen des elektromagnetischen Feldes bei der Bewegung
einer Zylinderspule (Solenoid) durchs Wasser misst. Am gebräuchlichsten blieb jedoch die Bestimmung der Geschwindigkeit
nach der Umdrehungszahl der Schiffswelle. Fahrttabellen, durch Meilenfahrten gewonnen und bei jeder
günstigen Gelegenheit überprüft und verbessert, und die Fernanzeige der Wellenumdrehungen in Kartenhaus und Brücke
ließen den Nautiker die jeweilige Fahrt bequem feststellen. Zwar wurde schon 1920 das Patent auf ein Dopplerlog, das
die Phasenunterschiede eines am Meeresboden reflektierten Schallimpulses bei der Bewegung eines Fahrzeuges misst, für
Schiffe erteilt, aber es dauerte noch bis 1955, bis ein an Bord verwendbares Gerät entwickelt war.
Um die Wassertiefe festzustellen, war in den 20er Jahren der Lotwurf mit Lotkörpern von 10 Pfund Gewicht und mit einer
Leine von 25 Faden durchaus noch üblich. Auf größeren Handelsschiffen war die Thomsonsche Lotmaschine zu finden, die
vom Heck einen Draht abspulte und bis zu einer Fahrt von 11 kn und für Wassertiefen bis zu 200 m eingesetzt werden
konnte. Diese personal- und zeitaufwändigen Lotvorrichtungen wurden in den 20er Jahren zunächst durch das Falllot,
Frei-Lot oder Electrolot abgelöst. Ein Sprengkörper wurde ins Wasser geworfen, die Detonation beim Aufschlagen auf dem
Meeresboden mit einem Unterwasserschall-Empfänger registriert, und daraus die Tiefe berechnet und elektrisch weitergemeldet.
Bereits 1912 hatte Alexander Behm ein erstes brauchbares Echolot mit einem "Schlagsender" entwickelt, bei
dem die Laufzeit eines Schallimpulses zwischen Schiffsboden und Meeresgrund mit einem Mikrophon gemessen wurde. Ab
1921 war das Behm-Lot mit Knallpatrone zwar auch für große Wassertiefen über 200 m verwendbar, aber der Durchbruch
kam erst danach mit der Verwendung von Membranen und Ultraschallwellen. Damit konnten die Schallimpulse stärker
gebündelt werden und beim Empfang verbesserte sich das Verhältnis von Nutz- zu Störsignalen deutlich. Von der Hochseefischerei
wurde das Schalllot erstmalig 1926 unter Island ausprobiert. Das Ergebnis war so hervorragend, dass das
Echolot eine rasche Verbreitung in der Fischdampfer- und Loggerflotte fand und das mühsame und zeitraubende Anloten
der Fangplätze mit dem schweren Bleilot bald der Vergangenheit angehörte. Ab 1931 fand man das Echolot mehr und
mehr auch auf den anderen deutschen Schiffen. Bei Membransendern und -empfängern wurde entweder der
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Werbung für Falllote. Aus: Hansa,
72. Jg., Nr. 1, 5. Januar 1935, S. 58
piezoelektrische Effekt von Quarzkristallen oder die Magnetisierung von gepackten Nickelblechen zur Schallwandlung genutzt.
1934 hatten die Atlas-Werke in Bremen ihren "Fathometer" durch ein "Hochperioden-Echolot" mit Magnetostriktions-Schwingern
an Stelle von Schlagsender und Mikorophonempfänger ersetzt und bereits auf mehreren hundert Schiffen
eingebaut. Der "Navigationstyp" reichte dabei bis 500 m Wassertiefe. Für Vermessungen, wie sie der Peildampfer NORD
der Wasserstraßendirektion Bremen durchführte, konnte mit dem "Peilbootstyp" die Wassertiefe mit 15 Lotungen pro
Sekunde bis zu 50 m Tiefe auf 10 cm genau "gepeilt" werden. Zusätzliche Registriereinrichtungen führten zu Lichtzeigeranzeigen,
Lotschreibern oder Echographen, die als graphisch registrierende Echolote die Aufzeichnung des Profiles
des Meeresbodens erlaubten. Damit wurden bald die Tiefenangaben früherer Einzellotungen in den Seekarten ersetzt und
zunehmend flächendeckend ausgeweitet. Doch für Fischereizwecke, mit auch seitlichen Messungen, war der Echograph als
"Fischlupe" erst nach dem Zweiten Weltkrieg einsetzbar.
Behm-Echolot an Bord eines Dampfers, um 1920.
Abbildung aus: Schiffbau, 23. Jg., Nr. 25/26, 22./29. März 1922, S. 784
Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts wurden bei Nebel von Hafeneinfahrten oder Feuerschiffen Unterwasserschall-
Signale mit Glocken oder später über Membranen ausgesendet. An jeder Seite des Richtung suchenden Schiffes befand
sich vorne ein Unterwasser-Mikrofon und auf der Brücke ein Hörgerät, das wahlweise auf die beiden Empfangs-Mikrofone
geschaltet werden konnte. Das Schiff wurde solange gedreht, bis man die Signale gleich stark hörte und damit den Sender
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in Vorauspeilung hatte. Das Feuerschiff BORKUMRIFF konnte telegraphische Funksignale und Unterwasser-Schallsignale
kombiniert abgeben. Aus den Laufzeitunterschieden ließ sich damit beim Empfänger nicht nur die Richtung, sondern auch
die Entfernung ermitteln.
Atlas-Abhörgerät für Unterwasserschallsignale.
Aus: Schiffbau, 26. Jg., Nr. 8, 22. April 1925, S. 252
Seit 1910 erlaubten es über Funk ausgestrahlte drahtlose Zeitsignale, die Schiffs-Chronometer genau einzustellen. Zu
einem der hilfsreichsten Instrumente zur Ortsbestimmung außer Sichtweite von Landmarken und bei unsichtigem Wetter
wurde die Funknavigation. Ab 1925 wurde auf deutschen Handelsschiffen der Funkpeiler eingeführt und ringförmige,
drehbare Peilrahmen tauchten an den Masten oder über den Brückenhäusern auf. Mit ihnen ließen sich Funkfeuer (Feuerschiffe),
Drehfunkfeuer (Cleve, Tondern seit 1917) oder einfach Küstenfunkstellen wie Norddeich-Radio zur Bestimmung
des eigenen Standortes einpeilen. Kurz vor dem Zweiten Weltkrieg waren "Minimum-Peiler" (Telefunken E 374 N) mit
metallgeschirmtem Drehrahmen auf fast allen größeren deutschen Handelsschiffen zu finden. Nach dem Krieg wurde der
drehbare Peilrahmen durch Goniometer-Anlagen mit feststehenden Kreuzrahmenpeilern abgelöst (Telegon).
Ab April 1926 verbreitete die Deutsche Seewarte auf dem Funkwege Wetterkarten. Der Dampfer WESTPHALIA war der
erste, auf dem sich die Schiffsführung auf der Fahrt nach New York aus Telegraphie-Signalen eine solche "drahtlose Ozeanwetterkarte"
zusammensetzen konnte. Hauptsächlich wurde jedoch der Rundfunkempfang für spezielle Seewetterberichte
mit einem "Wetterschlüssel" genutzt. Damit war es möglich, eine Wetterkarte an Bord selbst zu zeichnen und eine
eigene Vorhersage zu treffen. Es dauerte dann noch über 20 Jahre, bis in Faksimile übermittelte Karten von "Wetterschreibern"
gezeichnet werden konnten.
In den 20er Jahren wurde beobachtet, dass Flugzeuge kurze Wellenlängen reflektieren und es begann die Entwicklung des
Radars, für die Seefahrt 1935 zunächst in Form eines Eiswarngeräts für das französische Fahrgastschiff NORMANDIE genutzt.
Als Navigationshilfe wurden Radargeräte aber erst nach dem Zweiten Weltkrieg üblich.
Zwischen den Weltkriegen nahm also das technische Instrumentarium für die Ortsbestimmung auf See zu und verbesserte
die Koppelnavigation merklich. Die genauesten Ortsbestimmungen auf hoher See blieben jedoch noch nach wie vor die
astronomischen, also die mit dem Sextanten.
Schrifttum
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HALPAAP, Rainer; TJARDTS, Jan Peter: Die Geschichte der Navigation : Chronologie von den Seefahrern zu den Raumfahrern.
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