Leuchtturm
Als Leuchtturm wird ein Turm bezeichnet, der eine Befeuerung trägt. Leuchttürme sind insbesondere nachts weithin sichtbare Schifffahrtszeichen (durch die abgegebenen Leuchtfeuer sowie als Peilmarke) und dienen der Ortsbestimmung, der Warnung vor Untiefen oder der Fahrwassermarkierung.
Technik
Bauweise
Die Bauweise der Leuchttürme ist sehr vielfältig. In vorindustrieller Zeit waren Leuchttürme zumeist gemauert. In historischen Turmkonstruktionen befanden sich mitunter Wohn- und Arbeitsräume für das Bedienpersonal, die oft durch Nebengebäude ergänzt wurden. Da der Beruf des Leuchtfeuerwärters durch die Automatisierung nicht mehr ausgeübt wird, dienen die ehemaligen Arbeitsräume heute anderen Aufgaben. Mit Aufkommen des Metallbaus wurde es möglich, leichte windbeständige Konstruktionen aus Gusseisen, aus Schmiedestahl und schließlich aus gegossenem und gewalztem Stahl zu errichten. Dabei überwog zunächst Stahlfachwerk, später rohr- und mastartige Konstruktionen. Heutzutage sind viele derartige Bauwerke aus Stahlbeton, Bauten aus glasfaserverstärktem Kunststoff wie Kahler Sand an der Elbe blieben die Ausnahme. Lichtanlage und Optik sind bei größeren Bauten zumeist aufgesetzt, sie werden als Lampenhaus oder Laterne bezeichnet. Einige Leuchttürme verfügen über Nebelhörner oder Nebelglocken, um die Orientierung bei schlechter Sicht zu ermöglichen.
„Schwarzer Leuchtturm“ Lemwerder, 1898, Stahlfachwerk mit verkleidetem Treppenaufgang
Leuchtfeuer Lemwerder, 1983, mit Stahlrohr als Turmschaft
Bis in das späte 20. Jahrhundert waren in der Nord- und Ostsee dort, wo die Errichtung von Leuchttürmen auf festem Grund nicht möglich war, vielfach Feuerschiffe positioniert, mit Leuchtfeuern in bis zu 45 Metern Höhe. Heute werden von der Deutschen Wasser- und Schifffahrtsverwaltung nur noch zwei Feuerschiffspositionen unterhalten. Das berühmteste deutsche Feuerschiff war die Elbe 1.
Bei engen Fahrrinnen werden Richtfeuer aus zwei synchronisierten Leuchtfeuern unterschiedlicher Höhe errichtet.
Turmhöhe und Feuerhöhe
Als Feuerhöhe bezeichnet man den Abstand zwischen Wasserspiegel und Befeuerung. Aus Kostengründen ist es sinnvoll, den Leuchtturm auf einer küstennahen Anhöhe zu errichten, weil so die Turmhöhe bei gleicher Feuerhöhe niedriger ausfallen kann. In Extremfällen kann es jedoch sinnvoller sein, einen Leuchtturm an einer tiefer gelegenen Stelle zu errichten, wenn er dadurch in klareren Luftschichten steht. So wurde der alte, 238 m hoch gelegene Leuchtturm am Cape Point in Südafrika 1911 durch den niedriger gelegenen neuen Leuchtturm ersetzt, da der alte Turm sich zu oft im Hochnebel befand und sein Licht somit nicht so weit sichtbar war wie ursprünglich angenommen. Der Leuchtturm von Dschidda in Saudi-Arabien hat eine Turmhöhe von 133 Metern.[1] Die höchste deutsche Befeuerung steht 114 m über der Ostsee auf dem Hotel „Maritim“ in Lübeck-Travemünde.[2] Mit 65 Metern Höhe ist der dreibeinige Stahlfachwerkturm Leuchtturm Campen an der Emsmündung Deutschlands höchster Leuchtturm.[3] Im Rahmen der Elbvertiefung plant man an der Elbe eine neue Richtfeuerlinie, deren Turmhöhe fast 100 Meter erreichen soll. Einer der kleinsten Leuchttürme dürfte das ehemalige Leuchtfeuer Bunthaus (1914–1977) auf der Bunthäuser Spitze (Unterelbe bei Hamburg) mit 6,95 Metern Turmhöhe sein.
Optik
Bündelung
Als Leuchtfeueroptik werden seit etwa 1820 Fresnel-Linsen verwendet, die eine kompakte Bauform, ein relativ geringes Gewicht und einen hohen Öffnungswinkel haben. Mehrere Linsen sind vertikal aufgestellt und nebeneinander auf einem Kreis angeordnet. Der Kreis ist drehbar gelagert und die Bündel der Linsen erzeugen ein charakteristisches Blinkmuster. Auch Farbfilter sind zur zusätzlichen Codierung gebräuchlich. Aufgrund der Umdrehungszeit besitzt jeder Turm eine spezifische Wiederkehr und Kennung, die in Leuchtfeuerverzeichnissen und in Seekarten publiziert werden. Die Kennung wird gegebenenfalls durch Farbfilter geändert. Durch die Rotation der Linse erzeugt dies ein rhythmisches farbiges Blinken.
Lichtquellen
Als Lichtquellen kamen anfänglich offene Holz- und Kohlefeuer, später auch Öllampen zum Einsatz.[4] Die Argand-Lampe setzte sich etwa ab 1800 durch. Später verwendete man Gasglühlicht und entwickelte sogar einen automatischen Glühstrumpf-Wechsler. Als Brennstoff wurde Petroleum verwendet, dass zuvor durch die Hitze der Lampe verdampfte (zum Prinzip siehe auch Starklichtlampe).
Ab 1858 wurden Kohlebogenlampen erprobt[4]. Man entwickelte zwar eine automatische Nachstellung der Kohlestifte, hatte aber dennoch einen gewissen Wartungsaufwand sowie weiterhin verschmutzte Abluft.
Ab den 1920er Jahren wurden Glühlampen eingesetzt. Bei Ausfall schwenkte eine Ersatzlampe in den Fokus. Heute verwendet man Halogen-Metalldampflampen[4] und zunehmend LED-Leuchtmittel.
Reichweite
Die Reichweite der meisten Leuchtfeuer liegt – je nach Bauart und Umständen – zwischen 5 und 20 Seemeilen. Sie hängt von verschiedenen Faktoren ab: Die geometrische oder geografische Sichtweite ist von der Erdkrümmung begrenzt und wird von den Höhenpositionen des Betrachters und des Leuchtfeuers sowie von geografischen Sichthindernissen beeinflusst. Hinzu kommen Lichtstärke und Farbe der Lichtquelle sowie die Qualität der Optik. Außerdem begrenzen das Wetter und die daraus resultierenden Sichtbedingungen die Reichweite. Den Wettereinfluss berücksichtigt man durch eine sogenannte Sichtweitenskala. Bei ungünstigen Wetterbedingungen ist die Lichtstärke durch Niederschläge, Schneefall oder Nebel vermindert. Letztlich stellt die Reichweite einen Kompromiss zwischen dem technisch Möglichen und dem Aufwand für Errichtung, Stromversorgung und Wartungskosten dar.
Wegen der Erdkrümmung nimmt die theoretische Reichweite mit der Wurzel der Turmhöhe und der Wurzel der Augeshöhe des Navigators zu. Wenn ein Leuchtfeuer gerade am nautischen Horizont („in der Kimm“) auftaucht oder verschwindet, kann seine Entfernung einfach berechnet und damit der Standort des Schiffes bestimmt werden. Die Formel kann mittels des Satzes von Pythagoras hergeleitet werden. Sind die Höhen von Leuchtfeuer und Navigator im Verhältnis zum Erdradius gering, lautet sie in vereinfachter Näherung:
Geschichte des Leuchtturms
Wie die Geschichte der Leuchttürme begann, ist nicht bekannt. Sicher ist, dass es im östlichen Mittelmeer bereits lange vor Christi Geburt regen Seehandel gab – und vermutlich auch Leuchtfeuer, um bei Dunkelheit den Heimathafen zu finden.
Antike
Mindestens zwei antike Befeuerungsbauten sind überliefert, die beide um 300 v. Chr. entstanden: Der griechische Koloss von Rhodos und der ägyptische Pharos von Alexandria (errichtet zwischen 299 und 279 v. Chr., Höhe 115 bis 160 m). Allerdings ist unsicher, ob der Koloss von Rhodos wirklich als Leuchtfeuer diente. Er soll etwa acht Jahrzehnte gestanden haben, bis er 224 v. Chr. einstürzte. Der ägyptische Leuchtturm leuchtete dagegen über 1600 Jahre lang und stürzte erst im Jahr 1303 bei einem Erdbeben ein. Er ist Namensgeber des Begriffs Leuchtturm in den romanischen Sprachen und damit der Leuchtturmkunde, die heute als Pharologie bezeichnet wird.[5]
Von den Römern wurde der Herkulesturm im galicischen A Coruña (Spanien) errichtet. Er wurde im Jahr 110 n. Chr. von Gaius Sevius Lupus fertiggestellt, war ursprünglich 36 m hoch und maß 18 m × 18 m am Fuß. Im Jahr 1791 wurde er ausgebaut und erhielt eine klassizistische Umhüllung. Der noch heute genutzte Turm ist damit der älteste funktionsfähige Leuchtturm der Welt und gehört seit 2009 zum UNESCO-Weltkulturerbe. Ältere Türme aus Römischer Zeit wie der von Dover sind vielfach noch vorhanden, teils allerdings nur als Ruinen.
Abseits der Hochkulturen suchte die Seefahrt zu Beginn nach einfacheren Wegen, den Seefahrern „heimzuleuchten“. Fackeln und kleine Strandfeuer wiesen den Fischern nachts ihren Weg. Mönche empfahlen deren Betrieb als gottgefällige Aufgabe.
Hansezeit
Vom 13. Jahrhundert an errichteten die Hansestädte der Ostseeküste Zufahrtsfeuer, oft als Kerzenlaternen auf vorgelagerten Inseln, zum Beispiel Lübeck (in Travemünde), Wismar, Rostock (in Warnemünde), Stralsund (auf Gellen), Greifswald und Danzig. Das bestehende Hafenzeichen in Travemünde wurde 1226 kaiserlich privilegiert. 1299 erhielt Hamburg die Nordseeinsel Neuwerk, um dort eine Feuerblüse zu errichten. Sie ist allerdings erst ab 1644 nachweisbar – zunächst war es der Hansestadt vor allem um die Sicherung der Elbzufahrt gegangen. Um 1625 folgte ein ständiges Leuchtfeuer auf Wangerooge; die Benutzung des alten Westturms bewährte sich aber nicht.
Frühe Neuzeit
Deutlich verbessert wurden die Leuchtfeuer 1782 durch den Genfer Physiker Ami Argand (1750–1803) mit der (Hohldochtlampe) Argand-Lampe, einer Petroleumlampe. Erst später setzten sich Gasglühlichter durch. Schließlich entwickelte Augustin Fresnel (1788–1827) im Auftrag der französischen Regierung eine Lichtbündelung durch spezielle Linsen. Durch die Fresnel-Linsen steigerte sich die Reichweite der Leuchtfeuer erheblich.
Der regelmäßig blinkende Leuchtturm wurde von François Antoine Henri Descroizilles (1751–1825) erfunden.[6][7] Ein Uhrmacher aus der nordfranzösischen Hafenstadt Dieppe fertigte den Mechanismus; der erste damit ausgestattete Leuchtturm ging im Mai 1787 am Bootsanlegesteg in Dieppe in Betrieb.[6]
Im 18. Jahrhundert begründete der Lampenmacher Thomas Smith in Edinburgh eine Familiendynastie von Leuchtturmbauern, die insbesondere in Schottland über vier Generationen hinweg mehr als ein Dutzend Leuchttürme errichtete.
Verbreitung
Leuchttürme sind auf allen Kontinenten einschließlich der Antarktis vorhanden und stehen vor allem an Meeresküsten. Einige Leuchttürme befinden sich zudem
- an Ufern und Mündungen größerer Flüsse (z. B. Sankt-Lorenz-Strom, Elbe, Weser)
- an den Ufern einiger großer Binnenseen (z. B. Bodensee, Titicacasee).
Der höchstgelegene Leuchtturm der Welt ist Faro de Puno in Peru (3810 Meter Höhenlage + 9 Meter Bauwerkshöhe). Der einzige Leuchtturm Bayerns ist der Neue Leuchtturm in Lindau[8] (zuvor der Mangturm[9] einige Meter entfernt).
Gegenwärtiger Nutzungswandel
Moderne digitale Navigationshilfen schmälern die heutige Bedeutung von Leuchttürmen, können aber visuelle Schifffahrtszeichen nicht vollständig ersetzen. Insbesondere beim Ausfall des GPS, der Elektronik oder der Stromversorgung stellen Leuchttürme eine unverzichtbare Absicherung dar, weshalb Leuchttürme auch zukünftig unterhalten werden müssen.
Die ehemaligen Personalräume und die Aussichtsplattform sind dagegen für den Leuchtturmbetrieb nicht mehr notwendig. Sie werden heute für touristische oder gastronomische Zwecke genutzt, vereinzelt dienen Türme auch als Unterkunft oder können für Hochzeiten gemietet werden.
Lichtsignal vs. Beleuchtung
Leuchttürme im engeren Sinn dienen zur dauerhaften Markierung eines Orts und senden, um identifizierbar zu sein, ein individuelles Lichtsignal aus, das von einem entfernten Punkt aus betrachtet aus einer rhythmischen Abfolge von Lichtblitzen besteht. Realisiert etwa durch mehrere Sammellinsen, die als Ring um eine sehr kleine Lichtquelle rotieren. In etwa von Nebel getrübter Luft ist daher das Vorbeiwischen eines durchstrahlten Sektors zu beobachten. Um weit zu reichen, wird das Licht nicht nur zu einem schmalen Sektor (= sichtbar als kurzer Blitz) gebündelt, sondern auch nahe um die Horizontalebene, wegen der Erdkrümmung eventuell um einen sehr stumpfen Kegel. Das Signal kann so gesteuert, abgeblendet und/oder gefärbt werden, dass es abhängig von der Richtung (Horizontalwinkel) unterschiedlich wahrgenommen wird und damit eine Zusatzinformation bietet.
In Ausnahmefällen können Leuchttürme auch zu Beleuchtungszwecken eingesetzt werden. Dabei werden Lichtquellen so hoch positioniert, dass ihr Licht auch in einiger Entfernung den Boden noch in ausreichend großem Winkel trifft, um menschliche Arbeit und Fortbewegung zu erleichtern. So dienten zum Beispiel die zwei Feuertürme von Schloss Luberegg am Donauufer in Emmersdorf (Niederösterreich), um 1780–1811 zur Beleuchtung des Ufers, damit per Holzschwemme ankommendes Holz auch nachts auf Flusskähne verladen werden konnte. Die etwa 120 m entfernt voneinander stehenden Türme ermöglichten die schattenarme Beleuchtung des zwischen ihnen liegenden Geländes.
Literatur
- Monika Bergmann: Lexikon der Leuchttürme. Komet, Köln 2008, ISBN 978-3-89836-827-8.
- Gerhard Wiedemann (Hrsg.), Johannes Braun, Hans Joachim Haase: Das deutsche Seezeichenwesen. 1850–1990, zwischen Segel- und Container-Schiffsverkehr [In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Schiffahrtsmuseum Bremerhaven]. DSV-Verlag, Hamburg 1998, ISBN 3-88412-275-4.
- Jean Guichard (Fotos), Vincent Guigueno (Text): Leuchttürme (Originaltitel: Phares, übersetzt von Christiane Hauert). DK Edition Maritim, Hamburg 2007, ISBN 978-3-89225-575-8.
- Ian Penberthy: Die 75 beeindruckendsten Leuchttürme der Welt (Originaltitel: Lighthouses – Man-made Wonders, übersetzt von Annerose Sieck). Tosa, Wien 2009, ISBN 978-3-85003-388-6.
- Jürgen Voss: Lichter am Horizont – Leuchttürme zwischen Tag und Nacht. DK Edition Maritim, Hamburg 2003, ISBN 978-3-89225-482-9.
- Vera Stehlin: Leuchtturm. In: Reallexikon für Antike und Christentum. Band 22, Hiersemann, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-7772-0825-1, Sp. 1219–1230.
- R.G. Grant: Wächter der See. Die Geschichte der Leuchttürme (Originaltitel: Sentinels of the sea, übersetzt von Heinrich Degen). DuMont, 2018, ISBN 978-3-8321-9936-4.
Siehe auch
- Leuchtturmwärter
- Herkulesturm (ältester Leuchtturm der Welt)
- Liste amerikanischer Leuchttürme
- Liste von Leuchttürmen in Europa
- Liste der höchsten Leuchttürme der Welt
- Aussichtsturm
- Kohlebogenlampe
- Leuchtturm (Heraldik)
Briefmarkenserien
- Leuchttürme seit 2004 in Deutschland
- Leuchttürme, Leit-, Leucht- und Molenfeuer, 1974 und 1975 in der DDR
Veranstaltungen
Weblinks
- pharologie.de – Europäische Leuchttürme
- www.eu-faro.de – Leuchttürme der Europäischen Union
- leuchtturm-atlas.de – Liste, Infos, Bilder und Karte aller deutschen Leuchttürme
- Leuchtfeuerseiten – Leuchttürme Europas (private Seite)
- www.leuchtturm-welt.de – Informationen, Bilder und Videos über Leuchttürme in Europa (private Seite)
- Pharus – Fotos und Informationen zu Leuchttürmen in Europa (private Seite)
- leuchtturm-welt.net – Leuchttürme Asiens auf historischen Postkarten (private Seite)
- Leuchttürme von Fehmarn – Leuchttürme von Fehmarn (Touristik-Seite)
- Feuer am Rande des Meeres, Beitrag zur Geschichte der Leuchttürme bei Monumente Online
- 67° nord – preisgekrönter, deutscher Animationskurzfilm über Leuchtturm und dessen Wärter (private Seite)
- Leuchtturm Memel, bis 1920 (und 1939–1945) der nördlichste Leuchtturm Deutschlands
- Jean-Christophe Fichou, Phares de France (Geschichte aller 150 französischen Leuchttürme) (franz.)
- Leuchttürme im Nordwesten im Kulturportal Nordwest
- Leuchtturmseiten von Anke und Jens (private Seiten)
Einzelnachweise
- Leuchtturm Jeddah auf structurae.de ;abgerufen am 4. Oktober 2017.
- Daten zum Orientierungsfeuer Travemünde, abgerufen am 2. November 2010.
- Leuchtturm Campen auf der Seite des Wasser- und Schifffahrtsamtes Emden.
- Clemens Volkmann: Leuchtfeuer und ihre Technik. In: Profilarbeit, Fach: Physik. Abgerufen am 10. August 2021.
- Die Nordsee: eine Natur- und Kulturgeschichte, Richard Pott, C.H.Beck, 2003 – „Der Pharos vor Alexandria (…) war wohl der älteste bekannte Leuchtturm der Erde, (…) er hat aber nicht nur der «Leuchtturmkunde», der «Pharologie», den Namen gegeben(…)“
- Clément Duval: François Descroizilles, the Inventor of Volumetric Analysis. In: American Chemical Society ACS (Hrsg.): Journal of Chemical Education. Band 28, Nr. 10. ACS Publications, Oktober 1951, ISSN 0021-9584, S. 508–519, doi:10.1021/ed028p508: „this gave Descroizilles the idea of a flashing lighthouse. A clockmaker of Dieppe […] constructed the mechanism. The first wooden lighthouse was operating at the end of the main jetty in May 1787.“
- Jules-Adrien de Lérue: Notice sur Descroizilles (François-Antoine-Henri). chimiste, né à Dieppe, et sur les membres de sa famille. Hrsg.: C.-F. Lapierre Rouen. 1875, S. 7–8 (online bei Gallica Bibliothèque nationale de France): „on pourrait construire des phares qui s'éclipseraient ainsi. Le nombre des révolutions dans un temps donné indiquerait aux navires le point où ils seraient.“
- Dörte Steuermann: Das Unikum vom Bodensee. In: welt.de. 1. November 2001, abgerufen am 25. September 2021.
- Alter Leuchtturm, Lindau (Bodensee). In: marcopolo.de. Abgerufen am 25. September 2021.