Vagabundo-Ihr Outdoor Experte
Orientierung und Navigation
ACHTUNG Natur! Besonders bei der Orientierung mithilfe der Vegetation kann es auch immer Abweichungen in der Natur geben, da diese sich nur schwer einem verlässlichen Muster unterwerfen lässt. Rebellisch wie die Natur ist, macht sie, was sie will. Als grobe Anhaltspunkte und in der Not sind es nichtsdestotrotz gute Hilfsmittel zur Orientierung. Sie sollten sich nicht auf eine einzige Methode verlassen. Kombinieren Sie ihre Beobachtungen, werden Sie die Tendenzen besser abschätzen können. Wenn Sie draußen unterwegs sind, dann achten Sie auf diese Methoden und so werden Sie mit der Zeit ein gutes Gefühl für die natürliche Orientierungsmethode bekommen.
Inhalt:
- Orientierung Mithilfe der Sonne
- Orientierung Mithilfe der Bäume
- Das Wetter als Orientierungshilfe
- Ermitteln der Entfernung Mithilfe der Napoleon-Methode
- Aussichtspunkte als Orientierungshilfe nutzen!
- Ameisenhaufen dienen zur Orientierung!
- Bestimmung der Höhe mittels Holzfäller-Methode
- Orientierung Mithilfe von Mond und Sternen
- Der Sonnenstein der Wikinger
- Jacobs Höhenwinkel (Jacobsstab)
Orientierung mithilfe der Sonne
Morgens geht die Sonne im Osten auf, steht mittags im Süden und im Westen geht sie abends unter. Diesen Umstand kann man sich zunutze machen, wenn man eine Uhr mit Zeigern dabeihat. Der Stundenzeiger der Uhr wird dabei auf die Sonne gerichtet. Zwischen dem momentanen Zeitstand auf ihrer Uhr und 12 Uhr befindet sich ein Winkel, wenn man diesen halbiert, dann hat man die südliche Richtung. Wenn der Stundenzeiger genau auf der 12 steht, dann ist Süden dort, wo die Sonne steht. Allerdings sollte man darauf achten, dass man den richtigen Winkel verwendet. Wenn man die Himmelsrichtung am Vormittag bestimmen möchte, benötigt man den Winkel zwischen dem Stundenzeiger und der 12, am Nachmittag ist es dagegen der Winkel zwischen der 12 und dem Stundenzeiger. Würde man hier aus Versehen den falschen Winkel wählen, bekommt man genau die gegensätzliche Richtung. Dann ginge man nach Norden. Man sollte auch den Unterschied zwischen Sommer- und Winterzeit beachten. Wenn die Sommerzeit ist, muss man eine Stunde abziehen. Beachtet werden muss auch das dies nur für die Nordhalbkugel gilt.
Orientierung mit Hilfe der Bäume
Der Großteil des Windes in unseren Breiten kommt von Westen, so kann man sich anhand der Neigung der Bäume orientieren. Besonders alleinstehende Bäume tendieren dazu, sich gen Osten zu neigen, um so dem aus Westen wehenden Wind und Wetter nachzugeben. Das gilt nicht an einem Berghang oder in einem steilen Tal, wo sich die Bäume aufgrund des Geländes in eine bestimmte Richtung biegen. Außerdem hilft der Moosbewuchs auf den möglichst alleinstehenden Bäumen, der auf der westlichen bis nordwestlichen Seite stark ist.
Das Westwetter bringt Regen, der Norden sorgt für den meisten Schatten, beides liebt das Moos. In einem Wald oder an seinen Gewässern bzw. in generell feuchtes Areal funktioniert das allerdings nicht mehr so gut. Sofern Schneereste in der Landschaft liegen, helfen auch diese am Fuß eines Baumes, denn an der Nordseite eines Baumes bleibt der Schnee
länger liegen als auf der Südseite.
Orientierung Mittels Baumstumpf
Mithilfe der Jahresringe an Baumstümpfen lassen sich die Himmelsrichtungen bestimmen. Sie sind nämlich an der Nordseite sehr viel enger zusammen, während sie auf der Südseite viel breiter sind. Natürlich funktioniert das nur an noch verwurzelten Baumstümpfen abgesägter Bäume, die noch an Ort und Stelle stehen.
Ermitteln der Entfernung mithilfe der Napoleon-Methode
Es ist in der freien Natur hilfreich, wenn Sie Entfernungen abschätzen können, die Breite von Flüssen oder die Höhe von Bergen und Bäumen. Mit dem bloßen Auge können Sie Fernsehtürme noch auf rund 15 Kilometer Entfernung erkennen. Ein Mensch wird in einer Entfernung von 1 Kilometer sichtbar. Manchmal kommt es aber auf wenige Meter an. Zum Beispiel, wenn Sie einen Fluss überqueren wollen. Da hilft die Napoleon-Methode. Stellen Sie sich an ein Ufer und legen Sie die Hand an die Stirn, als wollten Sie die Augen vor blendendes Licht schützen. Schließen Sie ein Auge und peilen Sie mit der Kante des kleinen Fingers die gegenüberliegende Seite an. Ohne die Stellung der Hand oder Ihres Kopfes zu verändern, drehen Sie sich dann so weit um, dass Sie auf dieselbe Art und Weise einen Punkt auf Ihrer Uferseite anpeilen können. Gehen Sie dann die Strecke zwischen ihrem Standort und diesem Punkt ab, genauso breit ist auch der Fluss.
Das Wetter als Orientierungshilfe
In unseren Breiten weht der Wind hauptsächlich aus westlicher Richtung. Man kann sich daher oft an der Neigung von Bäumen orientieren. Besonders frei stehende Bäume wachsen häufig leicht nach Osten, sie werden von Wind und Wetter in diese Richtung gedrängt. Am Baumstamm selbst ist der Moosbewuchs auf der Wetterseite stärker-also im Westen. Es gibt auch unnatürliche Hilfen, Kirchen zum Beispiel, sind so gebaut, dass ihr Altar im Osten steht. Wo das nicht der Fall ist, hilft oft die Wetterfahne auf dem Turm. Oder Satellitenschüsseln, sind in etwa nach Süden ausgerichtet.
Aussichtspunkte als Orientierungshilfe nutzen!
Wenn man sich verlaufen hat, helfen einem immer möglichst hoch gelegene Orte, von denen man einen guten Blick ins Umland hat. Mit etwas Glück lassen sich dort Geländemarken, Ortschaften oder andere hilfreiche Informationen zur Orientierung finden. Ein Felsvorsprung, ein Aussichtspunkt oder eine Geländekante kommen wie gerufen für den Rundumblick.
Ameisenhaufen dienen zur Orientierung!
Ameisen brauchen Wärme. Nun leben sie ohne Heizung das ganze Jahr in der Wildnis. Demnach müssen die Ameisen eine gute Überlebensstrategie entwickeln, um gut durchzukommen. Wärme kommt für die Ameisen von der Sonne und das ist der Knackpunkt. Auch Ameisenhaufen, die am Stammfuß eines Baumes, eines Busches oder Strauchs errichtet sind, haben in der Regel eine Ausrichtung nach Süden, also in Richtung der Sonne und der Wärme, sodass mithilfe des Ameisenhaufens die Himmelsrichtung bestimmt werden kann. In eng stehenden Wäldern ist es allerdings schwierig zu ermitteln, zu welchem Baum der Ameisenbau gehört. Außerdem kann den Ort des Ameisenbaus, aufgrund der magnetischen Beschaffenheit und nicht wegen der Himmelsrichtung ausgewählt worden sein, sodass auch diese Methode weniger verlässlich ist.
Bestimmung der Höhe mittels der Holzfäller-Methode
Wenn Sie die Höhe eines Baumes ermitteln wollen, stellen Sie sich etwa 20 Schritte von dem Baum oder dem Objekt hin. Kneifen Sie ein Auge zu und peilen diesmal mit Ihrem Daumen. Strecken Sie den Arm so weit aus, dass der Daumen genauso groß erscheint wie der Baum oder das ausgewählte Objekt. Dann legen Sie die Finger zur Seite um, sodass sein unteres Ende und das des Baumes immer noch übereinander liegen. Merken Sie sich genau, wohin am Boden Ihre Daumenspitze weist. Zählen Sie die Schritte vom Baumstamm bis zu diesem Punkt. Deren Anzahl entspricht der Höhe des Baumes oder Ihrem ausgewählten Objekt.
Orientierung mithilfe von Mond und Sternen
Der Mond ist eine gute Möglichkeit, die Himmelsrichtung zu bestimmen. Denn bei Vollmond stehen Mond und Sonne 180° zueinander. Bei abnehmendem Halbmond stehen Mond und Sonne 270° zueinander. Bei Neumond stehen der Mond und die Sonne 0° zueinander. Bei zunehmendem Halbmond stehen Mond und Sonne 90° zueinander. Bei Vollmond geht die Sonne unter und der Mond geht zeitgleich auf.
Oder Sie bestimmen die relative Größe des Mondes.
ERSTENS: Stellen Sie sich vor, der Vollmond würde aus 12/12 (Zähler/Nenner) bestehen, der Halbmond aus 6/12, der Neumond aus 0/12. Die Phase dazwischen demzufolge 7/12, 4/12 und so weiter.
ZWEITENS: Stellen Sie fest, ob der Mond zu- oder abnimmt. Bei zunehmendem Mond zeigt die runde Seite nach rechts, bei abnehmendem Mond nach links. Dann schauen Sie auf Ihre Uhr, bei abnehmendem Mond addieren Sie jetzt den Zähler der Mondphasen aus ERSTENS zur aktuellen Zeit. Bei zunehmendem Mond subtrahieren Sie den Zähler von der Uhrzeit. Zu der so errechneten Uhrzeit steht die Sonne tagsüber an der Stelle, wo der Mond jetzt steht.
Beachten Sie die Sommerzeit: Zur Sommerzeit werden die Uhren eine Stunde vorgestellt. Um den korrekten Sonnen (Mond) stand zu ermitteln, müssen Sie von der errechneten Zeit eine Stunde abziehen.
Jetzt können Sie mit der Sonnenmethode Süden bestimmen (Siehe: Orientierung mithilfe der Sonne)
Beispiel:
1. Der Mond ist noch nicht ganz voll, er bekommt einen Wert von 10/1.
2. Er ist zunehmend
3. Es ist 4 Uhr morgens.
4. 4 Uhr minus 10 Stunden ergibt 18 Uhr.
5. Wenn der kleine Zeiger der Uhr auf den Mond zeigt, liegt Süden in Richtung 3 Uhr. Diese Art der Orientierung ist eine Näherungsmethode und gibt nur einen groben Anhaltspunkt über die Himmelsrichtung an.
Wenn Sie sich mit Sternbildern nicht auskennen oder der Nordstern von Wolken verdeckt wird, können Sie sich nach den Sternen orientieren. Dazu eignet sich jeder Stern, der in der Nähe eines Fixpunktes liegt. Als Fixpunkt eignen sich zum Beispiel ein Stock, ein Felszacken oder Bäume, wenn es windstill ist. Machen Sie es sich für einige Minuten bequem und beobachten Sie einen Stern direkt über Ihrem Fixpunkt. Dabei darf sich der von Ihnen gewählte Fixpunkt nicht bewegen! Schon nach ein paar Minuten bemerken Sie, dass sich der Stern relativ zur Erde bewegt. Aus der Bewegungsrichtung können Sie nun grob die Himmelsrichtung ermitteln. Wenn der Stern aufwärts steigt, ist da Osten. Wenn der Stern abwärts sinkt, ist da Westen. Wandert er nach rechts, ist da Süden. Wandert er nach links, ist da Norden. Bei schrägen Bewegungen ergibt sich eine Himmelsrichtung dazwischen.
Das Kreuz des Südens (Crux)
Das Kreuz des Südens (Lateinisch: Crux) leuchtet klein, aber auffällig am Südhimmel. Die kleinste der 88 Konstellationen wird noch heute als Orientierungshilfe verwendet. Sie besteht aus vier Sternen, von denen drei erster Größe und zudem Doppelsterne sind, das nördliche Ende des Kreuzes besetzt Gacrux, ein Stern in etwa 90 Lichtjahren Entfernung. Die drei anderen Sterne, Acrux, Becrux und Decrux (dies sind einfache Kürzel für Alpha, Beta, Gamma, und Delta) sind etwa 30 Millionen Jahre alt.
In der griechischen Antike wurde das Sternbild noch dem Zentauren zugeordnet. Durch die Präzessionsbewegung wanderte das Sternbild Richtung Süden. Europäische Seefahrer sahen im 16. Jahrhundert darin das Kreuz des christlichen Glaubens und nutzten es zur Orientierung, da die vertikale Achse des Kreuzes in Richtung des südlichen Himmelspols zeigt.
Bestimmung des geografischen Südpols:
Bei der Bestimmung des geografischen Südpols hilft das Kreuz des Südens, ähnlich wie auf der Nordhalbkugel der Große Wagen beim Finden des Polarsterns. Man verlängert die große Achse des Kreuzes in die Richtung, an der sie länger ist, um etwa 4-5-mal. Damit ist der Himmelssüdpol bestimmt. Von dort zum Horizont gelotet, befindet sich der geografische Südpol.
Der Sextant
Mit einem Sextanten kann der Winkel zwischen den Blickrichtungen zu relativ weit entfernten Objekten bestimmt werden, insbesondere der Winkelabstand eines Gestirns vom Horizont. Dazu wird mithilfe des Winkels und der Zeit, wenn er gemessen wurde, eine Positionslinie auf einer nautischen Karte berechnet.
Wer entwarf den ersten Sextanten?
Das erste Konzept für ein Gerät zur Winkelmessung mithilfe von Spiegeln stammt von Isaac Newton, der seinen Entwurf 1700 an die Royal Society einreichte. Seine Skizzen blieben aber unbeachtet und wurden erst 1742 nach seinem Tod veröffentlicht. Die ersten Sextanten waren noch aus Holz, die sich allerdings verzogen durch die Luftfeuchtigkeit auf hoher See, sodass die Instrumente schließlich aus Metall gefertigt wurden.
Der Sextant ist ein empfindliches Instrument. Eine kleine Verformung des Zeigers oder eine kleine Verstellung des Spiegels durch mechanische Einwirkung kann zu einer falschen Positionsbestimmung führen, die um viele Kilometer neben der tatsächlichen Position liegt. Um sicher sein zu können, dass das Gerät nicht beschädigt ist, wurde ein Sextant meist neu gekauft und nicht weggegeben.
Bei der Navigation auf hoher See verlor er erst mit der Satellitennavigation (GPS) an Bedeutung.
Alte Sextanten hatten eine Messgenauigkeit von etwa einer Bogenminute, was etwa einer Seemeile (1,852 Kilometer) entspricht.
Wie funktioniert ein Sextant?
Für eine Winkelbestimmung muss der Sextant in absolut waagerechte Lage so aufgestellt werden, dass man durch die Einblicköffnung waagerecht in Richtung des Horizonts und in Richtung des angepeilten Gestirns blicken kann. Der Horizontspiegel ist genau auf dieser Horizontebene angebracht, und zwar so gekippt, dass er einen vom Indexspiegel kommenden Lichtstrahl in Richtung des Blickrohrs weiterleitet. Durch Kippen des Indexspiegels kann nun das Gestirn (Sonne, Stern, Planet) angepeilt werden. Dessen Licht fällt dann genau so auf den Indexspiegel, dass dieser exakt die Mitte des Horizontspiegels trifft und dann das Licht durch das Peilrohr ins Auge des Betrachters spiegelt.
Wegen des Spiegelgesetzes Einfallwinkel=Reflexionswinkel ist der Einfallswinkel doppelt so groß wie der Schwenkwinkel des Zeigerarms.
Auf der Skala wird deshalb der jeweils doppelte Wert angebracht. Daher genügt auch ein 60° großer Gradbogen für einen Messbereich von 120°-60° sind ein Sechstel von 360°, daher auch der Name "Sextant".
Den Längengrad mit einem Sextanten bestimmen:
Den Längengrad bestimmt man durch die Zeitdifferenz zwischen dem Sonnenhöchststand in Greenwich und dem an der eigenen Position. Man geht bei der Berechnung prinzipiell davon aus, dass in Greenwich 0° der Sonnenhöchststand um 12 Uhr UTC ist. Jetzt liest man aus dem nautischen Jahrbuch den Ortsstundenwinkel der letzten vollen Stunde ab und multipliziert die Differenz zwischen Uhrzeit beim eigenen Sonnenhöchststand und der letzten vollen Stunde mit dem Faktor 0,25°/min. Der Ortsstundenwinkel addiert mit dem gerade errechneten Wert ergibt den Längengrad.
Den Breitengrad mit einem Sextanten bestimmen:
Um den Breitengrad zu bestimmen, muss man den Winkel des Sonnenhöchststandes feststellen. Dazu nimmt man zur ungefähren Mittagszeit eine Kurve von Werten auf und bestimmt deren Maximum. Den gemessenen Winkel muss man von 90° abziehen und schließlich zählt man Deklination (+ oder -) hinzu bzw. zieht sie ab, je nachdem, ob man sich im Sommer oder Winter, auf der Nord- oder Südhalbkugel befindet.
Der Sonnenstein der Wikinger
Um das Jahr 1000 unserer Zeitrechnung, konnten die seefahrenden Wikinger in nur etwa 3-4 Wochen Nordamerika oder Grönland erreichen. Legenden zufolge sollten ihnen Sonnensteine als Navigationshilfe gedient haben. Jetzt konnten detaillierte Forschungen bestätigen, dass die Steine nicht nur in das Reich der Mythen gehört. Ihre Seereisen waren von Zielstrebigkeit und Wagemut gekennzeichnet, ganz wie es dem Temperament des frühmittelalterlichen Volks entsprach. Sagas und Runeninschriften berichten einerseits vom sesshaften Teil der Wikinger, der sein Leben mit friedlichem Handel, mit Ackerbau und Viehzucht gestalteten. Ein anderer Teil sah im ufernahen Raub den erstrebenswerten Lebensinhalt und ein dritter schließlich verließ die heimatlichen Bindungen, um in der Ferne, Ruhm, Abenteuer und Reichtum zu finden. Die furchtlosen Seefahrer wurden zum Synonym für ihr ganzes Volk. Schließlich lässt sich das Wort Wikinger vom altnordischen Substantiv vigingr ableiten. Es bedeutet "Seekrieger, der sich auf langer Fahrt von der Heimat entfernt". Auf ihren Wegen über die Meere sollen den Seefahrern die sogenannten Sonnensteine beim Navigieren bei überwiegend bewölktem Himmel geholfen haben. Die Wikinger hatten schon vor mehr als tausend Jahren riesige Distanzen auf dem Meer zurückgelegt. So entdeckten sie lange vor Kolumbus den amerikanischen Kontinent. Der Kompass war zu der Zeit noch nicht erfunden und so nutzten die nordischen Seefahrer die Sonne. Der Überlieferung nach sollen sie bei bewölkten Himmel Sonnensteine benutzt haben, um den gerade aktuellen Sonnenstand und die Nordrichtung bestimmen zu können.
Mitte der 60er Jahre vermuteten Forscher, dass der Sonnenstein das Licht auf besondere und ganz bestimmte Weise bricht - Kalzit, Turmaline oder Cordieritkristalle erschienen ihnen am geeignetsten. Die drei Steine wurden von Wissenschaftlern der Budapester Eötvös-Universität 1080 getestet, in denen verschiedene Sonnenstände und Wetterbedingungen simuliert wurden. Als Ergebnis steht fest: Der Kalzit arbeitet präziser als die beiden anderen Kristalle. Besonders bei bewölktem Himmel und einem Sonnenstand von 35 und 40 Grad ist ein Kalzit als Sonnenstein zuverlässig. Stand die Sonne im Zenit oder ging sie hinter dichten grauen Wolken auf und unter, schwächelte allerdings die Funktionalität des Kristalls eindeutig. Logischerweise will man nun wissen, ob die auftretenden Navigationsfehler besonders klein waren, den letztendlich konnten, die Wikinger sowohl Grönland als auch Nordamerika in knapp drei-vier Wochen erreichen.
Das ging nur, weil das Mineral einen Doppelspat aufweist. Das Prinzip der Navigation mittels Doppelspates beruht auf dessen besonderen optischen Eigenschaften. Fällt Sonnenlicht durch dieses transparente Mineral, wird es in zwei Strahlen aufgespalten. Je nachdem, wie das einfallende Licht ausgerichtet ist, verändert sich die Helligkeit der beiden resultierenden Strahlen. Diese Effekte lassen sich zur Suche der Sonnenposition ausnutzen. Richtet man den Stein genau auf die Stelle am Himmel, an der die Sonne steht, seien die beiden Strahlen genau gleich hell. Weiche man von der Richtung ab, werde der Strahl auf dem Sonnen abgewandten Seite dunkler als der andere. Der Helligkeitsunterschied wird dabei umso stärker, je weiter der Doppelspat gegenüber der Position der Sonne gekippt wird. Auch bei Dämmerung kann man noch gut erkennen, ob die beiden Strahlen gleich oder unterschiedlich hell sind. Wenn man eine lichtundurchlässige Blende mit einem kleinen Loch vor das Mineral hält, so lässt sich die Genauigkeit sogar noch um ein Grad steigern. Das zeigt, dass es den Wikingern geholfen hat Nordamerika zu erreichen.
Jakobs Höhenwinkel
Der Jakobsstab, auch bekannt als Jakobs Höhenwinkel oder Kreuzstab, war ein früheres astronomisches Instrument zur Winkelmessung und zur indirekten Streckenmessung.
Die Herkunft des Namens ist umstritten, da es mit dem Jakobsstab als Pilgerstab zusammenhängen kann oder den früheren Namen für den Oriongürtel im Sternbild Orion.
Der Jakobsstab wurde vor allem in der Seefahrt, aber auch in der Landesvermessung und Astronomie verwendet. Der Jakobsstab gilt in der Nautik als Vorläufer des Sextanten.
Die Erfindung des Jakobsstabs wird auf das 13. Jahrhundert n. Chr. zurückgeführt oder noch früher. Da das Messgerät erst im 14. Jahrhundert über den Orient in die westliche Welt gelangte, wird angenommen, dass die Ursprünge des Jakobsstabs im Orient liegen.
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 Jakobsstabs galt vor allem auf schwankenden Schiffen als sehr schwierig.
