Kompass
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Der Kompass (Plural Kompasse; Herkunft: italienisch com-passo = das Um-Schreiten,der Zirkelweg[1]) ist ein Messgerät zur Bestimmung der Himmelsrichtungen. Die älteste Ausführung ist der Magnetkompass, welcher anhand des Erdmagnetfelds die Bestimmung der Nordrichtung und daraus aller anderen Himmelsrichtungen erlaubt. Ein anderes Gerät, das die gleiche Funktion, jedoch ein anderes Funktionsprinzip besitzt, ist der Kreiselkompass. Ein Marschkompass wird in Österreich Bussole genannt.
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Geschichte
Der Kompass wurde im 11. Jh. im Kaiserreich China erfunden. Damals bestand der Kompass aus einem Stück Magneteisenstein, der an einem Faden aufgehängt war und Südweiser genannt wurde. Im Laufe der Zeit entwickelten sich daraus spezielle Kompassformen mit einer Einteilung in 24, 32, 48 Striche oder sogar 64 Himmelsrichtungen (siehe Erdzweige).
In Europa wurde der Kompass erstmals vom englischen Gelehrten Alexander Neckam um 1190 als eine magnetisierte Nadel erwaehnt, die unter Seeleuten in Gebrauch sei. Es herrschen verschiedene Ansichten darueber, wie der Kompass nach Europa gelangt ist. Diskutiert wird eine Verbreitung entlang der Seidenstrassen oder ueber Vermittlung durch die arabische Seefahrt. Eine andere Theorie haelt aufgrund einiger Indizien eine eigenstaendige Erfindung des Kompass in Europa fuer moeglich.
Seine uns geläufige heutige Form erhielt der Kompass im 13. Jahrhundert angeblich von italienischen Seefahrern aus Amalfi, wo heute noch Flavio Gioia als „Erfinder des Kompasses“ mit einem Denkmal am Hafen geehrt wird.
Vor der Einführung des Kompasses orientierten sich die Seefahrer an Himmelskörpern, an Landmarken, an der Tiefe der See mittels Messung mit dem Lot, Dünung und Strömung, Wind, Wassertemperatur, -Farbe und -Geschmack, Tieren, Wolken und weiteren Merkmalen.
Aufbau und Funktionsweise
Der Magnetkompass besteht aus einem drehbaren Zeiger aus magnetischem Material und einem Gehäuse, in dem dieser Zeiger möglichst reibungsarm gelagert ist. Am Gehäuse oder dem Zeiger ist in der Regel eine Winkelskala angebracht. Der Zeiger selbst kann die traditionelle Form einer Nadel (Kompassnadel) haben, in einigen neueren Kompassen ist eine komplette Scheibe zu finden, in Schiffskompassen meist eine Kugel (Kugelkompass).
Der Zeiger richtet sich, wenn er nach allen Richtungen frei beweglich ist, tangential zu den Feldlinien des Magnetfelds der Erde aus. Da die Feldlinien in weiten Bereichen auf der Erde und insbesondere in Mitteleuropa etwa in geographischer Nord-Süd-Richtung verlaufen, kann man aus der Richtung des Zeigers auf die Nordrichtung schließen. Der magnetische Nordpol eines Magneten zeigt dabei in geographisch nördliche Richtung. Siehe dazu auch: das Erdmagnetfeld
Teilung der Kompassrose
Grundsätzlich werden Kompassrosen in gleichgroße Kreissegmente zerteilt. Bei den drei am meisten verwendeten Einheitssystemen sind das bei Grad 360 Teilbereiche, bei Gon 400 Teilbereiche und bei Mil 64 Teilbereiche.
Deklination
Da die Verbindungslinie der magnetischen Pole gegenüber der Erdachse um ca. 11,5° geneigt ist, liegen die magnetischen Pole derzeit etwa 2000 km von den geographischen Polen entfernt; die magnetischen Pole wandern. Des Weiteren werden die magnetischen Feldlinien von den örtlichen geologischen Gegebenheiten (z.B. eisenhaltiges Gestein) beeinflusst, d.h. in ihrer Richtung abgelenkt. Diese beiden Faktoren bewirken, dass die Abweichung der Kompassnadel von der geografischen Nordrichtung an jedem Ort der Erde unterschiedlich ist. Diese Abweichung nennt man Ortsmissweisung oder Deklination. Es ist nicht ganz sicher, wer diese zuerst erkannte. Jedoch gilt als gesichert, dass Georg von Peuerbach der erste war, der über die Missweisung schrieb. Der älteste erhaltene Kompass, bei dem die Missweisung eingezeichnet ist, stammt von Peuerbach. Ein Kreiselkompass hat keine Deklination.
- Hauptartikel siehe: Deklination (Geographie)
Deviation
Als Deviation bezeichnet man Abweichungen, die durch magnetische Felder in der Nähe des Kompasses hervorgerufen werden können. Solchen Felder werden durch magnetische oder magnetisierbare Gegenstände sowie durch fließenden Gleichstrom (Elektrogeräte) erzeugt. Zur Kompensation größerer Abweichungen werden entweder Magnetnadeln an dafür vorgesehenen Stellen in das Kompassgehäuse eingesetzt (z.B. Ludolph-Kompass) oder beweglich gelagerte Magnete im Kompassgehäuse über Stellschrauben entsprechend justiert (z.B. Airpath-Kompass). Verbleibende Anzeigefehler (die unter 5° liegen sollen) werden in eine Deviationstabelle eingetragen, von der dann zu jedem Kompasskurs die dazu gehörende Korrektur abgelesen werden kann. In der Allgemeinen Luftfahrt muss die Deviation nach bestimmten Veränderungen im oder am Flugzeug oder nach gewissen Zeitabläufen überprüft und der Kompass kompensiert werden. Entsprechende Vorgaben finden sich beispielsweise in den Flug- und Betriebshandbüchern.
- Hauptartikel siehe: Deviation (Navigation)
Inklination
Als Inklination wird der Winkel zwischen den Tangenten an die magnetischen Kraftlinien und der Tangentialebene an die Erdoberfläche (Horizontale) bezeichnet. In Mitteleuropa beträgt die Inklination ca. 66,5°. Das bedeutet, dass die Horizontalintensität nur 40%, die Vertikalintensität aber über 90% der Totalintensität des Magnetfeldes ausmacht. Da zur Bestimmung der Nordrichtung nur die horizontale Komponente der Magnetfeldlinien von Bedeutung ist, muss die Inklination bei der Konstruktion des Kompasses berücksichtigt bzw. individuell kompensiert werden. So wird bei einfachen Wanderkompasse z. B. einfach die Südhälfte der Nadel mit einem sogenannten Reiter beschwert. Ein solcher Kompass kann allerdings nicht auf der Südhalbkugel verwendet werden, da sonst die Nadel schief hängt oder schlimmstenfalls den Boden des Kompassgehäuses berühren würde.
Beim magnetischen Schiffskompass ist die Skala (Kompassrose, Windrose) mit der Gradeinteilung am Zeiger angebracht, der entweder kardanisch aufgehängt ist oder in einer Flüssigkeit schwimmt (Kugelkompass), so dass sie trotz der durch den Seegang verursachten Schiffsbewegungen immer waagerecht liegt. Die Kompassrose dreht sich dabei als Ganzes, die Richtung wird an einer fest mit dem Gehäuse verbundenen Markierung abgelesen. Im Gegensatz dazu ist bei Kompassen, die an Land verwendet werden, die Kompassrose am Gehäuse angebracht und nur die Kompassnadel dreht sich. In Bezug auf das Erdmagnetfeld dreht sich in beiden Fällen das Kompassgehäuse und der Zeiger (Kompassnadel/-rose) bleibt an den magnetischen Feldlinien ausgerichtet.
- Hauptartikel siehe: Inklination (Magnetismus)
Der Kompassdrehfehler
In der Luftfahrt neigt der Magnetkompass bei Sink-, Steig- und Kurvenflügen zu Dreh- und Beschleunigungsfehlern. Diese Fehler entstehen, weil der Kompass versucht, sich an den magnetischen Kraftlinien auszurichten. Bei Kurvenflug nach Norden hängt die Anzeige hinterher, bei Kurvenflug in den Süden eilt die Anzeige voraus. Am stärksten sind die Beschleunigungsfehler beim Ost- bzw. Westflug. Beim Nord- bzw. Südflug treten sie nicht auf. Wird das Flugzeug beschleunigt, schwenkt die Kompassnadel nach Norden, beim Abbremsen schwenkt sie nach Süden. Um die Drehfehler auszugleichen, gibt es eine Tabelle, aus der ersichtlich ist, um wie viel Grad früher oder später eingedreht werden muss:
- Hautpartikel siehe: Kompassfehler
 Kompass einer Segelyacht |
 Anvisieren eines Objektes mit einem Kompass |
 Anvisieren des Marschzieles mit Kimme und Korn und ablesen der Marschzahl über den Spiegel |
 Matthäus Seutter: Tabula Anemographica seu Pyxis Nautica, vulgo Compass, Augsburg 1734/1749 |
 Kompass mit 400 Gon-Teilung und Umrechnungstabelle |
 Kompass der Schweizer Armee mit 6400°-Teilung (siehe Mil) |
 Landvermesser-Kompass mit Klinometer |
 Geologenkompass nach Prof. Clar |
Weiterentwicklungen
Als Sensor für die Messung des Erdmagnetfelds wird häufig ein Fluxgate (auch Saturationskern-Magnetometer oder Förster-Sonde genannt) verwendet, mit dem man Betrag und Richtung des Erdmagnetfeldes auf ein 1/100.000 des Absolutwerts genau bestimmen kann.
Firmen- und Markenname
Als Firmen- und Markenname wird "Kompass" verwendet von
- Kompass Karten GmbH (Wanderkarten und -führer)
Siehe auch
Quellen
Literatur
- Schück, Albert: Der Kompass. Hamburg 1911 - 1918
- OKW: Vorschrift H.Dv. 362, Anleitung zum Gebrauch des Marschkompasses (M.Ko.), 1940
- Balmer, Heinz: Beiträge zur Geschichte der Erkenntnis des Erdmagnetismus. Aarau 1956
- Jonkers, Art R.T.: North By Northwest. Seafaring, Science and the Earth`s Magnetic Field (1600 - 1800). Göttingen 2000
Weblinks
| Wiktionary: Kompass – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme und Übersetzungen |
