Archiv der Kategorie ‘Navigation‘

Neue amtliche Papierseekarten

Dienstag, den 9. Mai 2017

Das BSH gibt zukünftig zwei Papierkartenserien heraus. Neben den Seekarten im bishrigen DIN A0-Format, die sich zukünftig ausschließlich an die Großschifffahrt richten, wird eine neue Papierseekartenserie im DIN A1-Format für den regionalen Seeverkehr auf der deutschen Nord- und Ostsee geschaffen.

Die neue Seekartenserie ersetzt die bisherigen amtlichen Sportbootkarten, die auch schon DIN A1-Format besaßen und inhaltlich mit den amtlichen Papierseekarten im DIN A0-Format übereinstimmten.
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Galileo – die never ending story

Mittwoch, den 27. Oktober 2010

Das europäische Projekt Galileo ist eine schwierige Geburt. Die EU-Verkehrsministerkonferenz hatte am 26.2.2002 endlich den Aufbau eines europäischen Satelliten-Navigationssystems beschlossen. Auch China und Russland bauen ähnliche Satellitensysteme auf, um nicht von GPS und den USA abhängig zu sein.

Höhere Kosten, spätere Fertigstellung

Doch die geplanten Kosten mussten mehrmals nach oben korrigiert und der Starttermin nach hinten verschoben werden. So wurde vor drei Wochen berichtet, dass die Bundesregierung den Haushaltsausschuss des Bundestages darüber informiert hat, dass weitere Mittel von 1,5 bis 1,7 Milliarden Euro aufgebracht müssen und sich der Betriebsbeginn auf 2017 verschieben wird. Die ersten der insgesamt 30 Satelliten sollen 2011 ins All geschossen werden, im Oktober 2014 soll ein Testbetrieb auf Basis von 14 Satelliten starten.

Spaceopal steuert die Satelliten

Spaceopal, eine Tochter des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR und der italienischen Telespazio, soll über ihre Kontrollzentren in Oberpfaffenhofen und Rom die Satelliten steuern. Der Vertrag wurde am 25.10.10 unterzeichnet. Unterstützt wird Spaceopal dabei von der Deutschen Telekom. Das Bremer Unternehmen OHB baut die ersten 14 Satelliten. Deutschland bezahlt mit gut 20 Prozent schließlich den größten Teil des Navigationsprojekts.

Elektronische Seekarten

Dienstag, den 26. Oktober 2010

Die Briten sind die ersten. Sie haben jetzt angekündigt, dass künftig keine Papierseekarten mehr herausgegeben werden. Einzige Ausnahme: Sportbootkarten für die britischen Gewässer. Auf Papier gedruckt werden in England nur noch Sportbootkarten. Die klassischen Papierseekarten sterben aus, nicht nur in England.

Hintergrund

2009 hatte die IMO, die Seeschifffahrtsorganisation der UN, beschlossen, dass Schiffe ab 2012 mit elektronischen Seekarten (ENC) ausgerüstet sein müssen. Dabei bedeutet ENC (Electronic Navigational Chart), dass die Karten dem S-57-Standard entsprechen und in ECDIS-Anlagen eingesetzt werden können (ECDIS = Electronic Chart Display and Information Sys­tem). Nur solche elektronischen Seekarten können Papierseekarten ersetzen. Doch ECDIS-Anlagen oder andere geeignete ENC-Lesegeräte sind für die Sportschifffahrt nicht verfügbar.

Rechtliche Vorschriften für die Sportschifffahrt

Sportboote müssen weiterhin mit Papierseekarten navigieren. Natürlich ist der Einsatz eines Kartenplotters oder Laptops nicht verboten. Doch solche Geräte dürfen nur ergänzend zu Papierseekarten benutzt werden. Insbesondere befreien sie ein Sportboot nicht von der Pflicht, auf den neuesten Stand berichtigte Papierseekarten mitzuführen.

Die Situation in Deutschland

Das BSH ist die in Deutschland für Seekarten zuständige Behörde. Schon 2009 hatte auch das BSH mehr elektronische Karten als Papierseekarten abgesetzt. Auch das BSH folgt dem weltweiten Trend, Seekarten nur noch für die eigenen Gewässer herauszugeben. Die Seekarten für die Küstenmeere anderer Staaten werden langsam eingestellt. Den Anfang machten – ebenfalls im Jahr 2009 – die amtlichen deutschen Sportbootkarten für das Mittelmeer.

Reisen in fremden Gewässern

Wer fremde Gewässer mit einem Sportboot befahren möchte, muss entweder auf die Seekarten des jeweiligen Landes umsteigen. Eine solche Umstellung ist für einen unerfahrenen Navigator gar nicht so einfach. Oder es werden Delius Klasing Sportbootkarten eingesetzt. Sie basieren auf den amtlichen Vermessungsdaten und sind daher genauso zuverlässig wie amtliche Seekarten, aber wesentlich übersichtlicher, weil nur die für die Sportschifffahrt relevanten Informationen dargestellt werden. Delius Klasing Sportbootkarten gibt es nicht nur für die deutschen Seegewässer, sondern auch für Dänemark, Schweden, Polen, Litauen, Kroatien und Spanien (Balearen) – und zwar mit einheitlichem Kartenbild, auf Papier und als elektronische Seekarten auf CD.

Piratenüberfälle 2008

Freitag, den 13. März 2009

Niemals zuvor ist die Anzahl der Piratenüberfälle so stark angestiegen wie im abgelaufenen Jahr – 2008 wurden 293 Schiffe überfallen, 11% mehr als 2007. 49 Schiffe wurden entführt – mehr als je zuvor in einem Jahr. 889 Seeleute wurden als Geiseln genommen, 11 dabei getötet und 39 verletzt, 21 sind weiterhin vermisst. Aber man ahnt es schon: Allein 111 Schiffe – das sind 37% – wurden am Golf von Aden und vor Somalias Küste angegriffen. Mit 40 Angriffen – 13% – folgt Nigeria an zweiter Stelle dieser traurigen Statistik.

Entspannung in anderen Seegebieten

In allen anderen Seegebieten hat sich die Lage entspannt. Indonesien hatte 2003 noch 121 Angriffe gemeldet, 2008 waren es nur noch 28. In der berüchtigten Straße von Malakka wurden 2008 sogar nur 2 Schiffe überfallen. Neben verstärkten Vorsichtsmaßnahmen an Bord der Schiffe ist der Rückgang vor allem zusätzlichen Patroullien der anliegenden Küstenstaatenstaaten zu verdanken.

Das Internationale Maritime Bureau

Das Internationale Maritime Bureau ist zuständig für die Bekämpfung der Kriminalität auf See. Den vollständigen Piraterie-Bericht kann man dort kostenlos anfordern.

Neue Radar-Technologie

Montag, den 23. Februar 2009

Navico, ein bekannter Hersteller von Marine-Elektronik für die Sportschifffahrt, hat eine neue Breitband-Radartechnik entwickelt und wurde dafür prompt auf der diesjährigen Miami International Boat Show ausgezeichnet. In Deutschland wird das neue Breitband-Radargerät von Simrad vertrieben.

Die neue Radartechnik soll einige auf den ersten Blick beeindruckende Vorteile besitzen. So soll die Strahlung schwächer sein als die eines Mobilfunktelefons. Gleichzeitig besitzt das Radarbild eine erheblich bessere Auflösung und soll sogar Holzpfähle in Yachthäfen erkennen. Geringer Stromverbrauch und kleine Baugröße sind weitere wichtige Aspekte. Selbst die unmittelbare Umgebung des Schiffes wird abgebildet. (Bei herkömmlichen Radargeräten gibt es bekanntlich eine „tote Zone“, sie wird dort als Nahauflösung bezeichnet und beträgt etwa 25 bis 35 m.) Schließlich soll das Gerät sofort nach dem Einschalten betriebsbereit sein; die sonst übliche Vorwärmzeit von 2 Minuten entfällt. Das neue Breitband-Radar ist kompatibel mit Kartenplottern des gleichen Herstellers (Radarbild in einer elektronischen Seekarte). Weitere Informationen bei Simrad.

Berichte über den praktischen Einsatz an Bord liegen noch nicht vor. Interessant wird sein, wie sich das Gerät in dichtem Nebel, bei Starkregen oder steilem Seegang verhält. Der Hersteller schreibt auch nichts von einer MARPA-Funktion, der Möglichkeit, automatisch den Kurs, die Geschwindigkeit und den Passierabstand eines anderen Schiffes anzeigen zu lassen.

Der Himmelskompass

Dienstag, den 22. April 2008

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).

Attacken auf GPS – GPS Jamming

Freitag, den 18. April 2008

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.