Ein Leuchtturm ist ein Turm, der Licht viele Seemeilen trägt, um Schiffe den Standort und rechten Weg zu weisen. Zudem ist ein Leuchtturm ein Navigationszeichen, das vor allem nachts (über ein Leuchtfeuer und als Orientierungsmarke) aus der Ferne gesehen werden kann, um den Standort zu bestimmen, vor Untiefen zu warnen oder Navigationskanäle zu markieren.
Bauweisen
Der Bau von Leuchttürmen ist sehr vielfältig. In der vorindustriellen Zeit wurden Leuchttürme meist aus Ziegeln gebaut. In historischen Hochhäusern gibt es manchmal Wohnzimmer und Ateliers für die Betreiber, vornehmlich ergänzt durch Nebengebäude.
Mit dem Aufkommen von Metallkonstruktionen wurde es möglich, leichte windbeständige Konstruktionen aus Gusseisen, Schmiedestahl, Stahlguss und Walzstahl zu bauen. Zunächst dominierten Stahlrahmen, später rohr- und mastartige Konstruktionen. Heute sind viele dieser Bauwerke aus Stahlbeton, Bauwerke aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wie Kahler Sand an der Elbe, sind noch eine Ausnahme. Beleuchtungssysteme und Optiken werden meist an größeren Gebäuden installiert und werden als Lampenschirme oder Laternen bezeichnet. Einige Leuchttürme haben Nebelhörner oder Nebelglocken, um die Orientierung bei schlechten Sichtverhältnissen zu ermöglichen. Durch die Automatisierung sind Leuchtturmwärter heute kaum noch erforderlich.
Bis Ende des 20. Jahrhunderts wurden Feuerschiffe oft in Nord- und Ostsee platziert, wo es unmöglich war, Leuchttürme mit bis zu 45 Meter hohen Leuchtfeuern auf festem Boden zu errichten. Heute werden nur noch zwei Feuerschiffspositionen von der Deutschen Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung unterhalten. Das bekannteste Feuerschiff Deutschlands war die Elbe 1. Auf schmalen Wasserstraßen werden die führenden Lichter durch zwei synchronisierte Baken unterschiedlicher Höhe gesetzt.
Leuchtmittel
Als Lichtquellen dienten zunächst offene Flammen und Kohlefeuer und später kamen auch Öllampen zum Einsatz. Um 1800 setzte sich die Arganlampe durch. Später kamen Gasglühlampen zum Einsatz und sogar automatische Glühstrumpfwechsler wurden entwickelt. Als Brennstoff dient Erdöl, das durch die Hitze der Lampe verdampft wurde. Seit 1858 werden Kohlebogenlampen getestet [4]. Die Karbonnadel wurde entwickelt, um sich automatisch nachzujustieren, erfordert aber dennoch eine gewisse Wartung. Glühlampen werden seit den 1920er Jahren verwendet. Bei einer Fehlfunktion dreht sich die Ersatzlampe in den Fokus. Heute werden Halogen-Metalldampflampen [4] und immer mehr LED-Lichtquellen verwendet.
Reichtweite der Leuchtmittel
Die meisten Leuchtfeuer haben je nach Bauart und Umgebung eine Reichweite zwischen 5 und 20 Seemeilen. Sie hängt von vielen Faktoren ab: Die geometrische oder geografische Sichtbarkeit wird durch die Erdkrümmung eingeschränkt, und sie wird durch die Höhenposition des Beobachters und des Leuchtfeuers sowie geografische Hindernisse beeinflusst.
Hinzu kommen die Lichtstärke und Farbe des Leuchtmittels sowie die Qualität der optischen Komponenten. Zudem schränken das Wetter und die daraus resultierenden Sichtverhältnisse die Reichweite ein. Verwendet werden sogenannte Sichtbarkeitsstufen, um die Auswirkungen des Wetters zu berücksichtigen. Bei ungünstigen Wetterbedingungen wird die Lichtintensität durch Niederschlag, Schneefall oder Nebel reduziert. Letztlich stellt dieses Sortiment einen Kompromiss zwischen technischer Machbarkeit und Baukosten, Stromversorgung und Wartungskosten dar.
Aufgrund der Erdkrümmung erhöht sich die theoretische Reichweite. Erscheint oder verschwindet das Leuchtfeuer auf Meereshöhe, kann seine Entfernung einfach berechnet und der Standort des Schiffes bestimmt werden. Diese Formel kann mit dem Satz des Pythagoras hergeleitet werden.
Signalfolge
Der Leuchtturm im engeren Sinne dient dazu, einen Ort dauerhaft zu markieren und zur Erkennbarkeit ein separates Lichtsignal aus der Ferne, aus einer rhythmischen Abfolge blinkender Lichter, auszusenden. Erreicht wird es beispielsweise durch mehrere Sammellinsen, die sich in einem Ring um eine sehr kleine Lichtquelle drehen.
Beispielsweise kann in der von Nebel bedeckten Luft das Abweichen der Sektoren durch Strahlung beobachtet werden. Um weiter entfernte Orte zu erreichen, wird das Licht nicht nur in einen schmalen Sektor (= kurze sichtbare Blitze) gebündelt, sondern auch nahe der horizontalen Ebene. Das Signal kann gesteuert, gedimmt und/oder eingefärbt werden, sodass es entsprechend der Richtung (horizontaler Winkel) wahrgenommen wird, um zusätzliche Informationen bereitzustellen.
In besonderen Fällen können Leuchttürme auch zu Beleuchtungszwecken eingesetzt werden. Die Position der Lichtquellen ist so hoch, dass ihr Licht den Boden auch aus großer Entfernung in einem ausreichend großen Winkel ausleuchtet, um dem Menschen die Arbeit und Bewegung zu erleichtern. So dienten zwischen 1780 und 1811 die beiden Feuertürme des Schlosses Luberegg am Donauufer in Emmersdorf (Niederösterreich) zur Uferbeleuchtung, damit nachts ankommendes Holz auf Binnenschiffe verladen werden konnte. Türme mit einem Abstand von etwa 120 m können den Bereich zwischen ihnen sehr Schattenarm ausleuchten.
Auch in der Zukunft sind Leuchttürme für die Schifffahrt sehr wichtig. Sie weisen einen sicheren Weg entlang der Wasserstraßen.
Autor J.P.
Bilder: Lizenz Adobe Stock
