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Zur Navigation in früheren Zeiten

 
Den neuzeitlichen Seefahrern der großen Entdeckungsreisen des 15. und 16. Jhs stand der Polarstern als Navigations-Hilfe zur Verfügung. Dieser befindet sich seit über 500 Jahren in nur geringem Abstand zum nördlichen Himmelspol, dem gedachten Punkt, auf den die Erdachse zeigt. Für grobe Abschätzungen der Himmelsrichtung zur Nacht genügte das vollauf.

Himmelspol :
oben der Große Wagen bzw. Große Bär (Ursa Major)
unten der Kleine Wagen oder Kleine Bär (Ursa Minor) mit dem Polarstern
Himmelspol um 1500 n.Chr.Himmelspol um 2000 n.Chr.
links: um 1500 n.Chr. - rechts: um 2000 n.Chr.

Navigation in der Antike

In den letzten beiden vorchristlichen Jahrtausenden befand sich kein sonderlich herausragender Stern in der Nähe des Himmelsnordpols. Der große und der kleine Wagen jedoch liefen kreisförmig in unterschiedlichem Abstand um den Pol herum. Sie waren auch im Mittelmeerraum circumpolar, also die ganze Nacht hindurch zu sehen.

Himmelspol um 2000 v.Chr.Himmelspol um 300 v.Chr.
Nördlicher Himmelspol - links: um 2000 v.Chr. - rechts: um 300 v.Chr.


Pytheas von Massalia, ein berühmter Seefahrer und Geograph, unternahm ca. 340-310 v.Chr. eine Reise nach Britannien und zur Rheinmündung und machte Beobachtungen über die Sterne des astronomischen Pols. [ Lasserre, Prof. Dr. F., Lausanne. Der Kleine Pauly, Bd. 4, s. 1272-1274.]

Aratos schrieb nach 300 v.Chr. in seinen Phainomena:
"Mit Zeus laßt uns beginnen, den wir Menschen niemals ungesagt lassen: ..."
Die Sterne "werden alle Tage beständig am Himmel hingezogen. Die Achse aber geht auch nicht ein bißchen vom Fleck, sondern genauso ist sie immer festgefügt und hat in der Mitte, ausgewogen nach allen Seiten, die Erde, und führt ihrerseits den Himmel herum. Und es begrenzen sie zwei Pole von beiden Seiten, aber der eine ist nicht zu sehen, der andere, gegenüberliegende auf der Nordseite ist oberhalb des Ozeans.

Apian: Großer Wagen Apian: Großer Wagen
Peter Apian, Instrumentbuch 1532.
Großer Wagen und Großer Bär.
Rechts: Arabische Sternkarte (gespiegelt)

Zwei Bärinnen aber, ihn einfassend, rollen gemeinsam; darum werden sie denn auch Wagen genannt. Die haben ihren Kopf wahrhaftig immer eine über der Hüfte der anderen, immer fahren sie rücklings, sich gegenseitig die Schulter zukehrend. ... Und die eine nennt man Kynosura (Hundeschwanz) mit Beinamen, die andere Helike (Kringel).
An Helike ersehen die Achaier auf See, wohin sie ihre Schiffe lenken müssen, im Vertrauen auf die andere segeln die Phoiniker übers Meer. Aber die eine ist klar und leicht auszumachen, da sie groß erscheint von Anfang der Nacht an, die Helike; die andere ist zwar gering, aber für die Seeleute besser; denn sie dreht sich mit ihrer ganzen Gestalt in engerem Wirbel herum. Mit ihr steuern die Sidonier auch am geradesten." [ Erren, Manfred. Aratos. Phainomena. Sternbilder und Wetterzeichen. 1971.]

Erdvermessung

In der neuen Zeit der Überseeschiffahrt war die genaue Bestimmung der Erdkoordinaten des Zielhafens eine besondere Notwendigkeit. Die Breite konnte seit alters her verhältnismäßig genau bestimmt werden. Mit der Länge gab es jedoch noch immer Schwierigkeiten.
Genaue derartige Messungen zum Zweck der Geographia (Kartenzeichnung der Erde) hatte Klaudios Ptolemaios in Alexandreia (um 150 nach Chr.) gefordert. Leider standen ihm keine genaueren Informationen zur Verfügung, er mußte auf die damals schon 300 Jahre alten Daten des Hípparchos zurückgreifen.

Im 16. Jh. waren diese Messungen schon genauer.
Auf seinen Landtafeln hatte Philipp Apian 1566 Ingolstadt bei etwa 32° 06´ Länge, 48° 42´ Breite eingezeichnet.
Auf einer Karte von 1745 aus Augsburg liegt Ingolstadt bei 33° 32´, 48° 40´.
Der heutigen topographischen Karte kann man 11° 25´ 30´´, 48° 46´ 00´´ entnehmen.
Tycho Brahe hatte Philipp Apian in Ingolstadt besucht. Dabei ermittelte er die Koordinaten von Ingolstadt zu: Longitudines 34° 57', Latitudines 48° 46'. [Auskunft von Ernst Goercke]
Die Breiten differieren hier um 6 Winkelminuten. Dieses entspricht der Meßgenauigkeit eines modernen Navigations-Sextanten. Vergleicht man nun die Längen einiger bayerischer Städte auf den Karten von 1566, 1745 und 1995, so ergeben sich ebenfalls nur Differenzen von unter 6 Winkelminuten.

Wie aber sind die durchschnittlich 21°-Längenunterschied gegenüber heutigen Werten zu interpretieren? Der antike Ausgangspunkt der Längengrade lag am Rande der bekannten Welt, also im Atlantik knapp hinter den Kanarischen Inseln. Nach den heutigen, seit dem 19. Jh. auf Greenwich bezogenen Koordinaten sind das ca. 17° westlicher Länge.
Die antiken Abweichungen steigern sich jedoch, je weiter man im Mittelmeer nach Osten kommt. So differieren die antiken Werte von Massalia zu den heutigen um 15°, die von Bayern um 21° (wie im 16. Jh.), die von Syracus um 25°. Nur der Bereich von Griechenland bis Persien liegt gleichbleibend bei einer 30°-Abweichung.

Monddistanzmessung

Bei der Hochseenavigation wird die Polhöhe, also die geographische Breite, aus der Mittagshöhe der Sonne bestimmt, das früher mit Hilfe des Quadranten übliche Zeitbestimmungsverfahren also umgekehrt. Hat man nun eine Uhr mit Greenwicher Zeit an Bord, dann läßt sich die geographische Länge leicht ermitteln. Derartige Uhren waren im 16. Jh. jedoch noch nicht vorhanden.

Apian: Monddistanzmessung
Apian beschreibt 1524 zur Längenbestim-
mung die Methode der Monddistanz-Messung:
Bestimmt man zunächst die Ortszeit und
dann den Sichtwinkel zwischen dem Mond
und einem bestimmten Fixstern im Sternbild
des Löwen, so kann dieser Winkel mit dem
für die Kanarischen Inseln geltenden Wert
verglichen werden.
Hieraus wird dann die Ortslänge ermittelt.
[ Witzlau, S. 145-148.]

Bild: Apian, Monddistanz-Messung.

Dieses Verfahren verschwand erst gegen 1900 allmählich aus den nautischen Büchern. [ J. Plaßmann/J. Pohle. Himmel und Erde. Bd. 1: Der Sternenhimmel. ca. 1910. S. 434.]

Kurt Scheuerer, 1995


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