Respekt vor Astronomie? Kein Verständnis für den nächtlichen Sternhimmel? Keine Ahnung, wie sich die Himmelskörper bewegen? Unterschied zwischen Fixsternen und Planeten – auch nicht bekannt?

Das muss nicht sein. Astronomisches Grundwissen hat die Menschheit während ihrer ganzen Geschichte begleitet. Erst nach Einführung des elektrischen Lichts und durch das abendliche Fernsehen geriet der Sternhimmel aus dem Auge breiter Bevölkerungsschichten. Für astronomisches Grundverständnis bedarf es keiner Vorbildung; schon ein Kind kann das begreifen. Auch den Himmelskompass kann jeder nutzen.

Vom Großen Wagen zum Nordstern

Den Großen Wagen kennt und findet jeder. Keine Sterngruppe ist bei uns so bekannt. Vier Sterne bilden den Kasten des Wagens, vorne sitzen drei Sterne, die geschwungene Deichsel. Selbst im hellen Störlicht einer Großstadt sind diese sieben Sterne gut erkennbar – ja sogar besser als auf dem Lande oder auf See, fernab vom Licht großer Städte. Dort in völliger Dunkelheit sieht man bei klarer Nacht Millionen Sterne; diese Vielfalt überwältigt jeden – aber erschwert die Orientierung am Sternhimmel. Im Streulicht großer Städte dagegen erkennt man nur die hellsten, bekannten Sterne; das erleichtert die erste Orientierung.

Verlängern Sie die hintere Kante des Wagens nach oben. Lassen Sie Ihren Blick an der hinteren Wagenkante entlang nach oben schweifen. Fünf „hintere Wagenkanten“ weiter finden Sie einen hellen Stern, den Nordstern oder Polarstern. Diese Strecke von fünf Kantenlängen müssen Sie bei Störlicht gar nicht abschätzen; gehen Sie einfach entlang der hinteren Kante weiter nach oben. Der nächste Stern ist der gesuchte Nordstern.

Der Nordstern liefert die Nordrichtung

Wenn Sie den Nordstern gefunden haben, kennen Sie auch die Nordrichtung. Schwenken Sie Ihren Blick vom Nordstern senkrecht nach unten zur Erde. Dort ist Norden. Im rechten Winkel nach rechts liegt Osten. 90° nach links führt nach Westen und die Gegenrichtung ist Süden.

Kompass

Ein Schiffskompass zeigt nicht nur die Himmelsrichtungen N, E, S und W sowie NE, SE, SW und SW an. E steht in der Navigation für East, um das O nicht mit einer 0 zu verwechseln. Kompasse, die zur Navigation verwendet werden, geben die Himmelsrichtung immer auch als Gradzahl an. Nord ist 0°, Ost ist 90°, Süd ist 180°, West heißt 270° und Nord ist wieder 0° oder 360°. Auch Kurse und Peilungen werden zumeist mit Gradzahlen bezeichnet. Das ist nicht schwer und schnell gelernt, zum Beispiel 120°. Weil 120° = 90° + 30° ist, liegt 120° daher 30° weiter nach rechts als Osten. Denn der Kompass zählt im Uhrzeigersinn, nach rechts.

Eine Faustbreite = 10°

Bei nahezu allen Menschen beträgt die Faustbreite 10° – am ausgestreckten Arm, mit Daumen außen, nicht den Daumen in die Faust stecken. Bei großen Fäusten sind auch die Arme länger. Am ausgestreckten Arm ist eine Faust etwa 10° breit – von der äußeren Handkante bis zum angewinkelten Daumen innen gesehen. Der Daumen allein besitzt eine Breite von 2°. Mit Faust und Daumen können Winkel sehr gut geschätzt werden.

Handpeilung

So können Sie mit einer Hand ganz einfach peilen. Noch einmal 120°: zum Nordstern gucken, senkrecht runter zur Erde; den rechten Arm genau zur Seite ausstrecken (90°) und von da drei Faustbreiten weiter nach rechts. Das ist 120°.

Suchen Sie nun 310°. Ganz einfach: Von der Nordrichtung (360°) fünf Faustbreiten nach links.

200° liegen von der Südrichtung (180°) zwei Faustbreiten nach rechts.

Nordstern

Zurück zur Astronomie: Der Nord- oder Polarstern hat seinen Namen, weil er nahezu senkrecht über dem Nordpol der Erde liegt (nur etwa 50 sm daneben). Damit bietet sich der Nordstern auch gut zum Einstieg in die Navigation an. Denn die Höhe, in der man den Nordstern am Himmel sieht, entspricht ungefähr der geografischen Breite des Beobachters (der Fehler beträgt maximal +/- 50 sm und kann leicht mithilfe des Nautischen Jahrbuchs behoben werden). Ein Beobachter auf 50° nördlicher Breite sieht den Nordstern in 50° Höhe. (Warum das so ist, kann man im SHS-Kurs oder im Lehrgang Astronavigation lernen.)

Himmelsachse

Der Sternhimmel ruht unveränderlich am Firmament, nur die Erde dreht sich um die Erdachse. Die verlängerte Erdachse heißt Himmelsachse, weil sich die Himmelskugel um diese Achse zu drehen scheint. Die Himmelsachse ist leicht zu finden; sie stößt an den Nordstern. Um diesen Nordstern scheinen sich die Sterne zu drehen. Auch der Große Wagen dreht sich um den Nordstern – und zwar gegen den Uhrzeigersinn mit 15° pro Stunde. Verbinden Sie einfach den Großen Wagen mit dem Nordstern und drehen Sie das Ganze um 15° nach links. Dann wissen Sie, wo der Große Wagen in einer Stunde stehen wird. Nun ist auch klar, warum der Große Wagen manchmal auf dem Kopf, ganz hoch am Himmel sichtbar ist.

Griechische Mythologie

Zwar kannten die alten Griechen noch kein Fernsehen, aber Seifenopern erzählten sie sich trotzdem. Ihr Fernseher war der Himmel. Wenn sie in warmen Sommernächten zum Himmel blickten, so sahen sie natürlich nicht nur die sieben Sterne des Großen Wagens, sondern darum herum ein ganzes Sternbild. Sternbilder (nicht zu verwechseln mit den Sternzeichen der Astrologie) nennt man einzelne Flächen an der Himmelskugel. Die ganze Himmelskugel wird in Sternbilder gegliedert, sodass jeder Stern genau einem Sternbild zuzuordnen ist. Die sieben Sterne des Großen Wagens bilden die Hauptsterne (die hellsten Sterne) des Sternbilds Große Bärin. Seinen jüngeren Söhnen zeigte ein antiker Hellene die Große Bärin; seinen älteren erzählte er auch die Geschichte dazu:

Zeus, der altbekannte Schwerenöter, war mal wieder fremdgegangen. Mit der hübschen, jungen Prinzessin Kallisto hatte er seine Gattin Hera betrogen. Doch Hera war der Affaire auf die Schliche gekommen. In solchen Fällen bestrafte die Göttin ihre Nebenbuhlerinnen hart. Kallisto wurde von ihr in eine Bärin verwandelt. Doch Zeus hätte sich ja ebenfalls in einen Bären verwandeln und das Verhältnis fortsetzen können – das Spielchen kannte sie ja noch von Leda, die daraufhin von einem zum Schwan verwandelten Zeus bestiegen wurde. Damit so etwas nicht noch einmal passierte, versetzte Hera die Bärin auch noch an den Himmel. Dort wird sie seitdem bewacht, von Bootes, dem Bärenhüter.

Auch Bootes finden sie leicht am Himmel. Verlängern Sie einfach die Deichsel des Großen Wagens in leichtem Schwung nach vorne, dann stoßen Sie auf den nächsten hellen Stern, Arcturus, den Hauptstern im Sternbild Bootes (arab. Bärenhüter). Die Hauptsterne des Bootes sehen aus wie ein Rhombus mit zwei Beinen.

Die Rolle der Araber

Viele Sternnamen sind arabischen Ursprungs. Das ist eine alte Geschichte. Im Jahr 529 n. Chr. hatte nämlich Kaiser Justitian die (von Platon 387 v. Chr. gegründete) Akademie in Athen schließen lassen – sie sei ein Hort unchristlicher Lehren. Daraufhin wanderten die dort tätigen Wissenschaftler nach Arabien aus. Die Araber übernahmen, bewahrten und pflegten deren Wissen.

Im 13. Jahrh. wurde das Wissen der griechischen Antike von gelehrten Mönchen, den Scholastikern wieder entdeckt. Der bekanntester Scholastiker, der „Fürst“ der Scholastiker, ist Thomas von Aquin, 1225 – 1274. Nach der Erfindung des Buchdrucks durch Gutenberg (1444) verbreiteten sich die antiken griechischen Texte rasch in weite Teile Europas. So entstanden im 15. und 16. Jahrh. die Renaissance (Wiedergeburt der griechischen Kultur) und der Humanismus (die damalige Weltanschauung, nach der sich der menschliche Geist erst durch Bildung entfalten kann). Durch die Renaissance und den Humanismus wurde die antike griechische Kultur zur prägenden kulturellen Kraft in Europa und Nordamerika. Und die Sterne führen bis heute arabische Namen.

Um zu den Araber zurückzukommen: Sie sahen die sieben Hauptsterne übrigens nicht als Wagen, sondern den Wagenkasten als Sarg und die drei Deichselsterne als drei Klageweiber, die dem Sarg folgen. Den vordersten Deichselstern nennt man bis heute Benetnasch (arab. Klageweib).

Die weite Verbreitung und die hohe Genauigkeit machen uns immer abhängiger vom amerikanischen Satelliten-Navigationssystem GPS. Satelliten-Navigation wird längst nicht mehr nur im Land-, Luft- und Seeverkehr eingesetzt, so stützt sich zum Beispiel auch die Stromverteilung in Deutschland entscheidend auf GPS.

Daher muss auch mit Attacken auf GPS gerechnet werden. Mit relativ einfachen technischen Mitteln lässt sich der Empfang von GPS in Gebieten bis zu mehreren Hundert Kilometern Größe stören oder unterbinden. Das ist bekannt; darüber berichte ich auch in meinem Buch Sportküstenschifferschein + Sportbootführerschein See. 1997 wurde angeblich auf einer Luftfahrtschau in Moskau ein GPS-Störsender zum Preis von 3500 US-Dollar angeboten. Im Internet sollen technische Bauanleitungen verfügbar sein; die benötigten Teile kosten wohl nur etwa 500,- €.

Als im Jahr 2003 weiträumig der Strom in den USA, in Skandinavien und Italien ausfiel, wurde die Ursache zunächst in einer GPS-Störung vermutet, doch das erwies sich als Irrtum. Es war vermutlich der Sonnenwind (siehe unten). GPS-Störungen – gleich welcher Ursache – bezeichnet man als GPS-Jamming.

Alternativen zu GPS

Viele Staaten wollen vom amerikanischen GPS unabhängig werden. Die EU-Verkehrminister hatten bereits am 26.2.2002 beschlossen, ein eigenes Satelliten-Navigationssystem, Galileo, aufzubauen. Wegen Problemen bei der Finanzierung musste der Starttermin mehrmals verschoben werden. Erst am 23.4.2008 hat das EU-Parlament die Finanzierung bewilligt. Jetzt ist von 2013 die Rede, doch der Start von Galileo kann auch auf 2014 verschoben werden.

Auch China sollte damals mit ins Boot kommen. Doch weil die EU den Chinesen keinen uneingeschränkten Zugriff gewähren wollte, lehnten sie ab und bauten ihr eigenes Satelliten-Navigationssystem auf: Beidou. Beidou arbeitet wie GPS mit 30 umlaufenden Satelliten und setzt zudem noch 5 geostationäre Satelliten ein. Beidou läuft in einigen Teilen Chinas bereits. Zur Olympiade soll es in ganz China verfügbar sein; für 2010 ist die volle Betriebsbereitschaft vorgesehen.

Dagegen gab es mit dem russischen Satelliten-Navigationssystem Glonass von Anfang an Probleme. Sie sind auch bis heute nicht behoben – obwohl Präsident Putin dies mehrfach öffentlich angeordnet hatte.

Terrestrische Navigationssysteme in der Schifffahrt

Im Seeverkehr wurden terrestrische (landgestützte) Navigationssysteme schon lange vor GPS eingesetzt. Weltweit verbreitet ist Loran (Long Range Navigation). Das nordeuropäische Loran-C (NELS) besitzt eine zu GPS vergleichbare Genauigkeit. Es sollte eigentlich schon zum 31.12.2005 abgeschaltet werden, doch dann besann man sich (auch in anderen Staaten) darauf, Loran für den Fall von GPS-Störungen weiter zu betreiben.

Loran ist inzwischen mit GPS synchronisiert. Loran-Signale können von bestimmten GPS-Geräten genauso wie Satelliten-Signale empfangen werden. Bei einem Ausfall von GPS macht Loran weiter und umgekehrt. Und Störungen, welche die Positionsgenauigkeit eines Systems herabsetzen, werden vom anderen System erkannt und gemeldet. An der Entwicklung der dafür notwendigen Technik war Deutschland stark beteiligt.

Natürliche Störungen der Satelliten-Navigation

Nicht nur technische Störungen oder terroristische Attacken bedrohen die Satelliten-Navigation, auch der Sonnenwind kann GPS außer Kraft setzen. Sonnenwind ist ein Schauer elektrisch geladener Teilchen, den die Sonne beständig abbläst. Seine Stärke schwankt mit einer Periode von elf Jahren. 2007 herrschte Flaute; für 2012 muss mit Sturm gerechnet werden.

Die Stärke des Sonnenwindes ist an der Anzahl und Größe der Sonnenflecken erkennbar. 2007 war die Sonne nahezu fleckenfrei; sechs Jahren zuvor waren etwa 2,5 % der Sonnenoberfläche mit dunklen Flecken bedeckt gewesen. Im Herbst 2001 spielte GPS plötzlich verrückt und zeigte falsche Positionen an. Auch der Satellitenfunk des weltweiten Seenotfunksystems GMDSS brach für 40 Minuten zusammen. Im Jahr 2008 nehmen die Sonnenflecken wieder in Anzahl und Größe zu; am 4. Januar 2008 wurde der erste Sonnenflecken beobachtet. Er läutete den 24. Zyklus ein. Für 2012/2013 wird – wie gesagt – wieder ein Höhepunkt der Sonnenaktivität erwartet. Aber bis heute ist die Wissenschaft nicht in der Lage, die Flecken und die genaue Stärke des Sonnenwindes präzise vorherzusagen, sodass auch vor Störungen nicht gewarnt werden kann.

Es war übrigens Galileo, der als Erster die Sonnenflecken beobachtet hat. Doch ich glaube nicht, dass die EU deswegen ihr Satelliten-Navigationssystem Galileo genannt hat. Galileo kannte den Sonnenwind noch nicht. Aber Galileo kartografierte die Flecken und wies damit nach, dass sogar die Sonne selbst rotiert – und auch das wurde damals als Ungeheuerlichkeit angesehen.

Klassische Navigation mit Papierseekarten

Jede Technik kann ausfallen und im feuchten, rauen Bordbetrieb ist die Elektrik besonders gefährdet. Eine typische Schwachstelle ist die Verkabelung der GPS-Antenne. Der Gesetzgeber verlangt daher von der Sportschifffahrt, dass sie nicht allein elektronisch navigiert, sondern stets aktuelle Papierseekarten an Bord hat. Aber wer nicht regelmäßig die klassische Navigation mit Papierseekarten betreibt, kann bei Ausfall der Elektronik trotzdem auf dem Schlauch stehen.

Seit 2002 wird darüber diskutiert, Ende 2007 hat es die IMO (UN-Organisation für Seeschifffahrt) beschlossen, am 1.7.2008 beginnt die Testphase und zum 1.1.2009 soll es eingeführt werden: LRIT, Long Range Identification and Tracking System, das weltweite Überwachungssystem für die internationale Schifffahrt.

LRIT-Konzept

Alle Schiffe mit einer Bruttoraumzahl über 300 müssen dann ein Sendegerät CSP (Communication Service Provider) an Bord haben, welches viermal täglich automatisch den aktuellen Standort per Satellit an das LRIT-Datenzentrum übermittelt. Als CSP kann durchaus eines der bereits an Bord vorhandenen Satellitenfunkgeräte eingesetzt werden. Dazu muss lediglich neue Software aufgespielt werden. Auch Inmarsat-Mini-C ist dafür geeignet, sodass eines Tages sicherlich auch Blauwassersegler am LRIT teilnehmen können.

Nutzen des LRIT

LRIT bietet Schiffen eine zusätzliche Sicherheit im Seenotfall. Auch bei Piratenüberfällen ermöglicht LRIT die Verfolgung des überfallenen Schiffes. – Mit einem Vorläufer von LRIT konnte im Mai 2007 der 180 sm vor der somalischen Küste gekaperte arabische Frachter Ibn Younus verfolgt und eine Entführung verhindert werden. – Mit LRIT wird die Schifffahrt sicherer, was auch dem maritimen Umweltschutz zugute kommt.

Die Schiffsdaten werden nicht veröffentlicht

Anders als beim AIS, dem automatischen Identifizierungssystem der Schifffahrt, werden die LRIT-Daten nicht veröffentlicht. Die Staaten erhalten die Daten aller unter ihrer Flagge laufenden Schiffe. Küstenstaaten bekommen Zugriff auf diejenigen Schiffe, die bis zu 1000 sm vor ihren Küsten navigieren. Auch die Organisationen für Suche und Rettung dürfen im Seenotfall auf die Daten zugreifen.

Kaum zu glauben, aber wahr: Wer die Fachkundeprüfung nach Sprengstoffrecht (kleiner Pyroschein) beim Deutschen Segler-Verband (DSV) ablegt, bekommt einige andere Prüfungsfragen vorgelegt als beim Deutschen Motoryachtverband (DMYV). Auch die praktische Prüfung unterscheidet sich bei den beiden Wassersportverbänden.

Abweichende Prüfungsfragen

Prüfungsfrage 5 (DSV):

Wer benötigt in der Regel einen Kleinen Waffenschein?

Wer außerhalb seiner Wohnung, Geschäftsräume oder seines befriedeten Besitztums eine Schusswaffe mit dem Bauartzulassungszeichen “PTB im Kreis” führen möchte (PTB = Physikalisch-Technische Bundesanstalt).

Prüfungsfrage 5 (DMYV):

Welche Arten von Zündern werden bei Not-Handfackeln gewöhnlich verwendet und wie funktionieren sie?

1. Reibkopf-Zündung; funktioniert wie ein Streichholz, zündet mit Verzögerung direkt den Leuchtsatz (nicht mehr im deutschen Handel).
2. Reiß-Zündung; ein Draht im Inneren wird durch einen reibempfindlichen pyrotechnischen Anzündsatz gezogen, der dann den eigentlichen Signalsatz zündet.

Prüfungsfrage 27 (DSV):

1. Welche Signalwaffen dürfen erlaubnisfrei erworben werden?

2. Dürfen diese zugriffsbereit geführt werden?

1. Signalwaffen mit dem Bauartzulassungszeichen “PTB im Kreis” (PTB = Physikalisch-Technische Bundesanstalt).
2. Das Führen ist nur mit dem Kleinen Waffenschein erlaubt.

Prüfungsfrage 27 (DMYV):

Darf mit einem Bootsführerschein mit eingetragenem Befreiungsvermerk1 nach dem Waffen- und Sprengstoffgesetz Seenotsignalmunition im Kaliber 4 erworben werden?

1. Nein, hierfür ist eine Waffenbesitzkarte mit eingetragener Munitionserwerbsberechtigung für das Kaliber 4 erforderlich.
2. Nein, hierfür ist eine Waffenbesitzkarte mit eingetragener Signalwaffe im Kaliber 4 erforderlich.
3. Ja, die Waffenbesitzkarte wird nur für den Waffenerwerb benötigt und dient als Legitimation für den Waffenbesitz.

Antwort 1. ist richtig

Prüfungsfrage 28 (DSV):

Nennen Sie vier pyrotechnische Notsignale!

1. Signalraketen, rot.
2. Fallschirmraketen, rot.
3. Handfackeln, rot.
4. Rauchsignale, orange.

Prüfungsfrage 28 (DMYV):

Nennen Sie sechs pyrotechnische Notsignale!

1. Signalraketen, rot.
2. Fallschirmraketen, rot.
3. Handfackeln, rot.
4. Rauchsignale, orange.
5. Lichtrauchsignale.
6. Blitz-Knall-Patronen.

Prüfungsfrage 38 (DSV):

Wozu berechtigt der Kleine Waffenschein?

Zum Führen von Schreckschuss-, Reizstoff- und Signalwaffen, deren Erwerb und Besitz erlaubnisfrei sind.

Prüfungsfrage 38 (DMYV):

Beschreiben Sie den allgemeinen Aufbau eines Seenot-Rauchsignals!

In einem Behälter befindet sich ein Anzünder (meist Reißzünder), der mit Verzögerung einen pyrotechnischen Satz anzündet, der dann bis zu 4 Minuten lang orange-farbenen Rauch abgibt.

Prüfungsfrage 56 (DSV):

Wem dürfen Sie ohne Erlaubnis die Signalpistole im Kaliber 4 (26,5 mm) nebst Munition vorübergehend überlassen?

1. Volljährigen Personen meines Vertrauens zur sicheren Aufbewahrung.
2. Polizeibeamten (nicht dienstlich tätig).
3. Charterern von seegehenden Wasserfahrzeugen, sofern der Besitz über die Waffe nach meinen Weisungen erfolgt.

Antwort 3. ist richtig

Prüfungsfrage 56 (DMYV):

Wem dürfen Sie ohne Erlaubnis die Signalpistole im Kaliber 4 (26,5 mm) nebst Munition vorübergehend überlassen?

1. Volljährigen Personen meines Vertrauens zur sicheren Aufbewahrung.
2. Dem Hafenmeister
3. Charterern von seegehenden Wasserfahrzeugen, sofern der Besitz über die Waffe nach meinen Weisungen erfolgt.

Antwort 3. ist richtig

Praktische Prüfung

Die praktische Prüfung umfasst beim DSV fünf Aufgaben, beim DMYV jedoch nur vier. Der DSV verlangt:

1. Handhabung einer Fallschirm-Signalrakete (rot)
2. Handhabung einer Rauchfackel (orange) bzw. Handfackel (rot)
3. Handhabung des Rauchsignals (orange Dose)
4. Handhabung eines Signalgebers mit Magazin / Trommel
5. Handhabung von nicht gezündeten Signalmitteln / Versagern

Aufgabe 4. entfällt beim DMYV.

Weitere Informationen

Viele weitere Informationen zur Prüfung und Ausbildung findet man unter pyroschein.de.