Der Kompass ist ein
Messgerät zur Bestimmung der Himmelsrichtungen. Die
älteste Ausführung ist der Magnetkompass, welcher anhand
des Erdmagnetfelds die Peilung des magnetischen Nordpols
anzeigt und so die Bestimmung der Nordrichtung und daraus
aller anderen Himmelsrichtungen erleichtert. Ein anderes
Gerät, das ebenfalls die gleiche Funktion, jedoch ein
anderes Funktionsprinzip besitzt, ist der Kreiselkompass.
Die Geschichte des
Kompasses
Der Kompass wurde schon im Jahr 27 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 Striche oder sogar 48 Himmelsrichtungen (siehe
Erdzweige). Der englische Wissenschaftler und Lehrer
Alexander Neckam erwähnte den Kompass erstmals in seinen
Schriften im 12. Jahrhundert. Nach Europa gelangte der
Kompass über die Araber erst 1190. 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 Kompass" 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, der Kompassnadel, und dem Gehäuse, in dem dieser
Zeiger möglichst reibungsarm gelagert ist. Oft gehört auch
eine 360°-Skala dazu.
Die Nadel richtet sich, wenn sie nach allen Richtungen
frei beweglich ist, tangential zu den Feldlinien des
Magnetfelds der Erde aus, die vom magnetischen Südpol zum
magnetischen Nordpol verlaufen. Da magnetische Feldlinien
vom physikalischen Nordpol eines Magneten zum
physikalischen Südpol verlaufen, erkennt man daraus, dass
es sich bei dem magnetischen Südpol der Erde um einen
physikalischen Nordpol und bei dem magnetischen Nordpol
der Erde um einen physikalischen Südpol handelt. Daraus
wiederum folgt, dass die Seite der Magnetnadel, die nach
Norden zeigt, ein physikalischer Nordpol ist.
Was ist 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 Kraftlinien 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.
Neben der Gradeinteilung
gibt es z. B. auch noch die Windrose (auch Kompassrose)
zum Anzeigen der Himmelsrichtung auf dem Kompass.
Was ist Devitaion?
Als Deviation bezeichnet
man Abweichungen, die durch magnetische Felder
(magnetische oder magnetisierbare Gegenstände oder
Magnetfelder elektrischer Geräte) in der Nähe des
Kompasses hervorgerufen werden können. 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 (z. B. in 30°-Schritten) die dazu
gehörende Korrektur abgelesen werden kann.
Deviationstabellen erstellt man mit Hilfe eines
Mutterkompasses im Vergleich zum bordeigenen Kompass oder
mit Hilfe einer rechtweisenden Peilung. In der Allgemeinen
Luftfahrt muss die Deviation alle 2 Jahre überprüft
werden.
Was ist 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 Wanderkompassen 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 mit der
Gradeinteilung (Kompassrose, Windrose), entweder
kardanisch aufgehängt oder schwimmt auf einer Flüssigkeit,
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
feststehenden Markierung abgelesen. Im Gegensatz dazu ist
bei Kompassen, die an Land verwendet werden, die
Kompassrose unbeweglich in bezug auf das Gehäuse, und nur
die Kompassnadel dreht sich. In bezug auf das
Erdmagnetfeld dreht sich immer das Kompassgehäuse, und die
Kompassnadel/-rose bleibt fest an den magnetischen
Feldlinien ausgerichtet.
Was ist ein
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.
Was ist ein
Geologenkompass?
Der Geologenkompass
dient primär zur Bestimmung der Raumlage von
Gesteinsstrukturen, wird aber auch zur geologischen
Kartierung genutzt. Mit ihm kann unter anderem Fallwinkel
und Streichrichtung einer Trennfläche gemessen werden.
Diese zwei Werte legen die Raumlage der Trennfläche an der
vermessenen Stelle fest und erlauben es, die Trennfläche
lagerichtig in Karten, Profilen oder 3-D-Modellen
einzutragen oder digital zu verwerten.
Der einfache Geologenkompass besteht aus dem eigentlichen
Kompass mit Wasserwaage (Libelle) sowie einem
Inklinometer. Durch Anlegen einer der Kompasskanten an die
Schichtoberfläche, einwiegen in die Horizontale und
Ablesen des Azimut wird die Streichrichtung gemessen.
Durch senkrechtes Anlegen kann am Inklinometer der
Fallwinkel der Schicht abgelesen werden.
Wie benutzt man einen
Kompass?
Das Herz des Kompasses
bildet eine magnetisierte Stahlnadel, die sich nach den
Feldlinien des Erd-Magnetfeldes ausrichtet. Entsprechend
der Magnetisierung zeigt das eine Ende der Nadel immer
nach magnetisch Nord, das andere nach magnetisch Süd.
Weil das so ist, haben wir bei der Orientierung im Gelände
eine zwar unsichtbare (außer für den Kompass...), aber
immer vorhandene Hilfslinie, die verhindert, dass wir
beispielsweise in unübersichtlichem Gelände im Kreis
laufen.
Das Material der
Kompassnadel ist bei guten Kompassen eine spezielle
Stahllegierung, die dauerhaft, auch bei Erschütterungen,
ihre magnetische Ausrichtung behält. Bei einfachen
Materialqualitäten ("weicher Stahl") kann es vorkommen,
dass durch Erschütterungen die Magnetisierung der Nadel
abgeschwächt oder sogar umgekehrt wird, mit vorstellbar
unangenehmen Folgen.
Wenn wir die
Kompassnadel frei beweglich im Zentrum eines Vollkreises
mit entsprechenden Unterteilungen anbringen, und den Kreis
so ausrichten, dass das Nordende der Nadel auf "0" zeigt,
können wir die Lage eines beliebigen Punktes in der
Umgebung in Relation zur Nordlinie als den Winkel angeben,
den die Peillinie von der Nadelachse zum Punkt einerseits
zur Nordlinie andererseits bildet.
Traditionell wird der
Vollkreis in 360° eingeteilt, jeweils die
90°-Zwischenteile bezeichnen wir mit (im Uhrzeigersinn):
Nord (0°), Ost (90°), Süd (180°, gleichzeitig Südweisendes
Ende der Nadel), West (270°); die dazwischenliegenden
Winkelwerte haben entsprechende Misch-Bezeichnungen.
Es gibt noch zwei
relativ verbreitete andere Arten der Kreisteilung: aus dem
militärischen Bereich die "Artilleriepromille" mit 6400´
(oder vereinfacht 64´), und die auf dem Dezimalsystem
beruhenden "Neugrad" oder "Gon" mit 400°-Vollkreisteilung.
Welche Art der
Winkelteilung ein Kompass hat, ist unwichtig, es muss bei
der Übermittlung / Weiterleitung von Gradangaben nur immer
dazu erwähnt werden, welche Art von Grad verwandt wurden,
die Zahlen sind dann leicht umzurechnen. ACHTUNG bei
Verwendung von Gradzahlen, z.B. aus Karten: welches
Kreisteilungssystem liegt zugrunde?
Es ist leicht
einzusehen, dass Grad oder Winkelwerte umso leichter
abzulesen sind, je größer der Kreis ist, auf dem sie
abgebildet sind. Übertragen auf den Kompass heißt das,
dass ein größerer Ring (s. Kompasskapsel), auf dem die
Gradzahlen stehen, auch eine exaktere Gradangabe
ermöglicht. Dieser Ring-Größe sind natürlich bei einem
Outdoor-Kompass durch die Handlichkeit Grenzen gesetzt.
Um den Winkel von der
Peillinie eines Geländepunktes zur Nordlinie möglichst
genau zu ermitteln, sollte ein Kompass für
anspruchsvollere Aufgaben eine Peilhilfe haben. Diese gibt
es mit "Kimme und Korn" oder als prismatische (ein
optisches Peilprisma) Systeme. Letztere sind deutlich
exakter, sind aber andererseits deutlich teurer, da
aufwendig, und sie behindern durch ihre Bauweise die
Verwendung des Kompasses als Winkelmesser bei der
Kartenarbeit. Die Peillinie soll bei der Kompasspeilung
möglichst frei liegen, um auch die unmittelbare Umgebung
des Peilpunktes im Auge zu behalten.
Eine zusätzliche Hilfe beim Peilen mit dem Kompass ist ein
Spiegel, in dem bei der Peilung Stellung der Nadel und
eventuelle Verkantungen kontrolliert werden können. Dieser
Spiegel kann oben liegen, oder aber unten.
Die Nadel des Kompasses
muss "frei beweglich" angebracht werden, damit sie sich
schnell in Nord-Süd-Richtung einpendelt. Das wird
gewöhnlich durch Lagerung auf einer reibungsarmen
Edelsteinspitze erreicht. Eine derartige Lagerung der
Nadel hat aber auch einen großen Nachteil: die Hand eines
Menschen ist nie wirklich ganz ruhig, es gibt immer einen
"Microtremor", dieser wird durch körperliche Anstrengung
verstärkt, überträgt sich beim freihändigen
Kompassgebrauch auf die Nadel, bringt sie zum Zittern und
zum Schwingen. Bei Kompassen für den Outdoor-Gebrauch muss
deshalb die Nadelschwingung gedämpft werden. Das wird
erreicht durch Füllung der Kapsel, in der die Nadel sich
befindet, mit Öl ("Fluid"- oder "Flüssigkeitsdämpfung").
Der Kompass alleine ist
schon ein wertvolles Orientierungshilfsmittel. Perfekt
wird er durch die Kombination mit einer geeigneten Karte.
Für eine optimale Nutzung beider Hilfsmittel , und
gleichzeitig für ein deutlich vereinfachtes Arbeiten, hat
ein moderner Kompass gewisse Konstruktionsmerkmale, so
z.B.:
-
möglichst lange,
gerade Anlegekanten, die eine zusätzliche Verwendung von
Zeichenmaterial überflüssig machen
-
eine durchsichtige
Kompassdose, durch die diese als Winkelmesser in der
Karte verwandt werden kann - durch diese beiden Details
wird der Einsatz eines zusätzlichen Winkelmessers
überflüssig
-
eine drehbare
Kompassdose, ebenfalls für die Winkelmessarbeiten. Die
Dose sollte einen griffigen Rand haben, damit sie auch
mit klammen Fingern oder Handschuhen gut zu handhaben
ist.
-
eingeprägte
Zentimeterskalen und Planzeiger
-
eventuell noch eine
(einfache) Lupe für kleine Kartendetails sowie
ausgesparte Zeichenhilfen auf der Grundplatte
-
ein Kompass für
anspruchsvolleres Arbeiten sowie, unbedingt ein Kompass,
der außerhalb von Mitteleuropa eingesetzt werden soll,
braucht einen Missweisungs- oder Deklinationsausgleich.
-
Fluoreszierend
Beschichtungen der wesentlichen Peilmarkierungen oder
eventuell sogar eine Lithium-Dioden-Beleuchtung
erleichtern Kompass-Arbeit im Dunkeln.
Wesentlich wichtige
Begriffe für die Kompassarbeit, die ich hier höchstens
erwähnt habe, sind:
Deklination oder Missweisung, Inklination oder
Nadelschiefe. Für deren Erläuterung und vor allem
Verständniss (und das ist insbesondere bei der Deklination
ein wenig schwieriger) empfehle ich zum Beispiel den
Besuch eines Kompasskurses, oder ein Selbststudium mit
Hilfe eines Buches.
Wie legt man einen
Kompass an einer Karte an?
Legen Sie den Kompass
auf die Karte und verbinden Sie mit der Kompasskante den
Punkt, an dem Sie sich gerade befinden, mit dem Punkt, den
Sie erreichen möchten.
Drehen Sie die
Kompasskapsel bis die Nord-Süd Linien in der Kapsel
parallel zu den Nordlinien der Karte verlaufen.
Nehmen Sie den Kompass von der Karte, halten Sie ihn
waagerecht vor sich ( mit dem Marschrichtungspfeil
geradeaus). Nun drehen Sie sich bis die rote Nadelspitze
mit dem Nordpfeil der Kompasskapsel übereinstimmt. Der
Marschrichtungspfeil zeigt nun die richtige Richtung.
Visieren Sie einen Punkt in der Kursrichtung an und gehen
Sie auf diesen Punkt zu. Wiederholen Sie den Vorgang bis
das Ziel erreicht ist.
Wie peilt man mit einem
Spiegelkompass?
Bei Benutzung eines
Peilkompasses mit Spiegel ist der Kompass, wie in der
Abbildung gezeigt, so zu halten, dass man die
Kompasskapsel im Spiegel gut sehen kann. Die Linie im
Spiegel deckt sich mit dem Mittelpunkt der Nadel. Gepeilt
wird über das Visier zum Ziel hin.
Wo liegt der Nordpol?
|
Dieses Bild
verdeutlicht , dass der Nordpol (geographisch, oder
true Nord - TN auf der Karte mit * gekennzeichnet)
sich zur Zeit ca. 1000 km nördlich des magnetischen
Pols (MN) befindet, der die Magnetnadel des Kompasses
beeinflusst. |
 |
Der magnetische Pol
wandert im Verlauf der Zeit. Als Resultat daraus kann eine
Differenz entstehen zwischen der Richtung in die die
Kompass - Nadel weist und der Nordrichtung Ihrer Karte.
Diese Differenz nennt man magnetische Deklination oder
Missweisung. Die Größe der Ablenkung variiert mehr oder
weniger von Land zu Land, von Ort zu Ort: in den USA und
Kanada sind 20° und mehr durchaus möglich, in Deutschland
verläuft z.Zt. die 0° Linie von Rostock, Harz, Nürnberg,
Innsbruck. Wenn Sie eine Karte mit Kompass benutzen,
sollte das beachtet werden und gegebenenfalls korrigiert
werden.
Hier sind drei Wege um dies zu erreichen:
-
Bei den meisten
Kompassen müssen Sie durch Verdrehen der Kapsel den
Betrag der Missweisung addieren oder abziehen, um die
genaue Richtung zu erhalten.
-
Sie können auch die
Karte ändern, indem Sie die magnetische Ablenkung als
Linie direkt in die Karte einzeichnen und davon
parallele Linien im Abstand von 5 cm zeichnen. Beide,
die Karte und der Kompass, sind nun auf die aktuelle
Missweisung eingerichtet. Sie sprechen die gleiche
Sprache - magnetisch Nord.
Wie benutzt man einen
Kompass ohne Karte?
Wenn Sie eine Richtung
bestimmen möchten
Suchen Sie einen
markanten Punkt entlang Ihrer Route. Halten Sie den
Kompass waagerecht gerade vor sich mit dem
Markierungspfeil zum Peilpunkt oder Ziel hin.
Um die Marschrichtung
zum Ziel hin abzulesen, muss die Kompasskapsel nun gedreht
werden, bis das "N" der Kapsel mit dem roten Ende der
Nadel übereinstimmt. Lesen Sie nun die Richtung in Grad an
der Index - Linie ab, die zum Ziel hinweist. Diese
Richtung kann auch anderen als Marschrichtungszahl
angegeben werden.
Halten Sie den Kompass
so, dass die Nadelrichtung mit dem "N" der Kapsel
übereinstimmt , schauen Sie auf und laufen Sie auf den
Peilpunkt zu. Wiederholen Sie diese Prozedur bis Sie ihr
Ziel erreicht haben.
Wie benutzt man einen
Kompass wenn die Richtung bekannt ist?
Wenn Ihnen die
Marschrichtungszahl bekannt ist, dann drehen Sie die
Kompasskapsel bis die Gradzahl (Marschrichtungszahl) an
der Index - Linie eingestellt ist. Halten Sie den Kompass
waagerecht mit dem Richtungspfeil voraus.
Drehen Sie sich mit dem
Kompass in der Hand solange, bis das rote Ende der Nadel
mit dem "N" der Kapsel übereinstimmt. Der Richtungspfeil
weist zum Ziel hin.
Suchen Sie einen markanten Punkt in der Richtung des
Pfeils und laufen Sie darauf zu. Dort angekommen,
wiederholen Sie den Vorgang, bis Sie Ihr Ziel erreicht
haben.
Wie bestimmt man seine
Position?
Die Kreuzpeilung
Um Ihre Position zu bestimmen, suchen Sie zwei markante
Punkte im Gelände, die auch auf der Karte zu erkennen
sind. Peilen Sie nun den ersten Punkt an und drehen dann
die Kompasskapsel bis sich die rote Nadelspitze mit "N"
deckt
Legen Sie den Kompass
mit der langen Anlegekante so auf die Karte, dass der
Richtungspfeil oder der Spiegel zum Peilpunkt weist.
Drehen Sie den ganzen Kompass bis der Nordpfeil des
Kompassgehäuses nach Norden auf der Karte zeigt. Zeichen
Sie eine Linie vom Peilpunkt zum Linealende. Wiederholen
Sie dies mit dem zweiten Punkt. An der Schnittstelle der
beiden Linien befindet sich Ihre Position.
Wie heißen die einzelnen
Bestandteile eines Kompanten?
comming soon !!!
Quelle: wikipedia.de
