Kannst Du Dir eine Welt vorstellen, in der niemand über Ozeane reisen könnte? Es würden keine Schiffe fahren und keine Flugzeuge fliegen. Du könntest weder Deine Bananen aus Südamerika genießen, noch nach Deinem Abitur nach Australien reisen. Das wäre tatsächlich die Realität, wenn der Kompass nicht erfunden worden wäre!
Kompass – Erfinder und Bedeutung
Der Erfinder des Kompasses, wie wir ihn heute kennen, ist Tuomas Vohlen.
Der Kompass ist ein Instrument zur Bestimmung der Himmelsrichtung. Er wird für die Navigation benutzt, insbesondere von Schiffen und Flugzeugen.
Die Erfindung des Kompasses begann vor über 2000 Jahren in China. Damals bestand er aber nur aus magnetisiertem Eisen und wurde nicht für die Navigation, sondern für das Voraussagen der Zukunft benutzt. Später fand man heraus, dass das magnetisierte Eisen im Wasser stets in die gleiche Richtung ausrichtet. Im 11. Jahrhundert wurde dieser "nasse Kompass" zum ersten Mal für das Navigieren genutzt. Später erst wurden die Eisenstücke auf Stifte aufgesetzt, um einen "trockenen Kompass" zu bilden. Der moderne Kompass von Tuomas Vohlonen wurde jedoch erst 1936 entwickelt.
Das Symbol des Kompasses ist für viele Menschen eine starke Bedeutung und wird schon lange verwendet. Da Kompasse vorwiegend in der Antike für die Navigation von gefährlichen Seereisen genutzt wurden, wird das Motiv des Kompasses als Schutz und Glücksbringer während einer Reise gesehen. Es soll dadurch den sicheren Weg zurück, nach Hause symbolisieren.
Wie sieht ein Kompass aus?
Wie ein Kompass aussieht, hängt ganz unter anderem von der Art des Kompasses ab. Je nach Art unterscheidet sich der Aufbau des Kompasses, die Teile des Kompasses und die Kompass-Funktion deutlich voneinander.
Über die verschiedenen Arten des Kompasses erfährst Du später mehr.
Wenn die Rede von einem Kompass ist, wird meist ein runder Gegenstand gemeint, welcher einer Uhr ähnelt. Es gibt eine bewegliche Nadel. Diese zeigt auf den Grad und die Himmelsrichtung.
Auf der folgenden Abbildung siehst Du solch einen Kompass.
Abbildung 1: Kompass
Kompass – Aufbau und Funktion
Obwohl sich der Kompass Aufbau je nach Art unterscheidet, ist die Funktion vom Kompass identisch. Sie helfen dabei, den richtigen Weg zu finden. Obwohl es mittlerweile moderne Messsysteme wie das GPS gibt, können diese den Kompass trotzdem nicht ersetzen. Sie brauchen eine Energieversorgung und kommen auch in ihrer Genauigkeit nicht an einen traditionellen Kompass heran.
Dabei gibt es zwei unterschiedliche Arten:
- den Magnetkompass
- den Kreiselkompass
Alle Kompasse orientieren sich an den Himmelsrichtungen der Erde. Trotzdem gibt es zwischen ihnen Unterschiede: manchmal ist ein Magnetkompass für eine bestimmte Navigation hilfreicher, für andere Aktivitäten ist einen Kreiselkompass von Vorteil.
GPS bedeutet "Gobal Positioning System". Es ist ein System, das mithilfe von Satelliten zur Ortung genutzt wird. Weitere Informationen dazu findest Du in der Erklärung darüber!
Magnetkompass
Ein Magnetkompass zeigt die Himmelsrichtungen an, indem er sich an dem Magnetfeld der Erde orientiert. Er wird auch Wanderkompass, Marschkompass und Taschenkompass genannt.
Ein Magnetkompass besteht immer aus folgenden Teilen:
- die Kompassnadel zeigt mit ihrer eingefärbten Seite stets nach Norden
- die Nadel wird in der Lagerung gehalten
- die Bodenplatte stellt die 360-Gradskala und die Himmelsrichtungen oft mit einer Windrose dar
Für eine genauere Messung werden manche Kompasse durch weitere Teile ausgebaut. Davon sind die am häufigsten verwendeten:
- Mit einem Einstellring lassen sich Marschzahlen einstellen, wenn man um ein Hindernis herumlaufen möchte.
- Eine Kimme und Korn helfen dabei, ein Ziel anzuvisieren.
- Mit einer Wasserwaage kann der Kompass komplett gerade gehalten werden.
Da die Erde ein Magnetfeld hat, dessen magnetische Wirkung an den magnetischen Polen der Erde am stärksten ist, richtet sich die Kompassnadel nach ihnen aus. Magnete ziehen immer den anderen Pol an, ein Nordpol zieht einen Südpol an und stößt einen anderen Nordpol ab. Deshalb zeigt der Nordpol der Kompassnadel zum Südpol der Erde, und der Südpol der Kompassnadel zum Nordpol der Erde.
Ein Kompass funktioniert genau wie ein zweiseitiger Magnet: Die rot markierte Seite (der Nordpol) zieht die grün markierte Seite (den Südpol) eines anderen Magneten an.
Die magnetischen Pole der Erde sind die zwei stetig wandernde Punkte, an denen die magnetischen Linien des Erdmagnetismus in das Erdinnere eintreten. Sie weichen etwas von den fest positionierten geografischen Polen ab, die Du als Arktis und Antarktis kennst. Deshalb sind magnetische Kompasse ungenau, allerdings ist diese Abweichung so klein, dass sie für normale Wanderungen nicht relevant ist.
Über das Magnetfeld der Erde erfährst Du mehr in einer anderen Erklärung!
Bei der Navigation von Schiffen fällt die Abweichung der magnetischen und geografischen Pole über die großen Distanzen stark auf. Um zu dem genauen Zielpunkt navigieren zu können, wird dabei der Kreiselkompass angewandt.
Kreiselkompass
Der Kreiselkompass richtet sich nach der Rotation der Erde aus und zeigt dadurch die Richtung zu dem geografischen Nordpol an.
Er benötigt 2 bis 4 Stunden, um sich auszurichten. In schnellen Verkehrsmitteln könnte sich der Kreiselkompass nicht schnell genug einstellen. Deshalb wird er insbesondere auf Schiffen genutzt, da ihre langsame Fortbewegung den Kreisel nicht durcheinander bringt.
Um sich perfekt ausrichten zu können, muss der Kreisel komplett frei beweglich sein. Dafür wird er in einer kardanische Aufhängung angebracht. Eine kardanische Aufhängung siehst Du in Abbildung 3. Sie besteht aus drei Ringen, die sich jeweils um die Achse eines anderen Ringes bewegen können. Dadurch kann sich der Kompass in jede beliebige Richtung ausrichten.
Abbildung 3: Kreiselkompass in kardanische Aufhängung
Durch einen Impulsgeber wird der Kreiselkompass in Bewegung gebracht. Die Richtung, in der sich der Kreisel dreht, wird durch die Schwerkraft und die Rotation der Erde beeinflusst. Bis sich die Richtungsweisung des Kompasses reguliert hat, wird er immer wieder von dem Impulsgeber weiter angetrieben. Wenn der Kompass sich ausgerichtet hat, wird der Impulsgeber ausgeschaltet und der Kreiselkompass weist konstant in die Nord-Süd-Richtung.
Die Himmelsrichtungen
Grundlegend für die Nutzung eines Kompasses ist das Verständnis der Himmelsrichtungen. Die Himmelsrichtungen Norden, Süden, Osten und Westen wurden nach dem Stand der Sonne benannt. Dazu gibt es einen Merkspruch, bei dem Du im Uhrzeigersinn die Himmelsrichtungen abzählst:
Im Osten geht die Sonne auf, im Süden nimmt sie ihren Lauf, im Westen wird sie untergehen, im Norden ist sie nie zu sehen.
Die Einteilung der Himmelsrichtungen ist notwendig, wenn man sich über weite Distanzen orientieren möchte. In einer Stadt kannst Du Dich an Straßenschildern orientieren, aber auf dem offenen Meer oder in der Natur außerhalb der Stadt gibt es diese Anhaltspunkte nicht. Um die Himmelsrichtungen zu erkennen, wenn die Sonne gerade nicht zu sehen ist und um die Richtungen genau bestimmen zu können, werden Kompasse genutzt.
Die Himmelsrichtungen und ihre Reihenfolge kannst Du Dir mit einem Merksatz im Kopf behalten:
"Nie ohne Stiefel wandern."
Die Anfangsbuchstaben stehen für Himmelsrichtungen: Norden, Osten, Süden, Westen.
Kompass lesen und benutzen
Ein Kreiselkompass ist viel größer und sensibler als ein Magnetkompass, da er zur genauen Navigation bei weiten Distanzen genutzt wird. Für Deine Wanderung ist somit ein Magnetkompass viel praktischer. Du kannst ihn mit einer Karte Deiner Umgebung verwenden, um Dich orientieren zu können. Dafür gibt es 3 Schritte zu beachten:
- Den Kompass flach hinlegen und Kompassnadel ausrichten lassen.
- Windrose anpassen und Abweichung des magnetischen Pols vom geografischen Pol korrigieren.
- Lege den Kompass auf die Karte und richte die Kompassnadel zum Norden der Karte aus!
Zuerst legst Du den Kompass hin und wartest, bis sich die rote Kompassnadel zum magnetischen Nordpol ausgerichtet hat. Daran kannst Du erkennen, in welche Richtung der geografische Nordpol ungefähr liegt. Die Abweichung der beiden Pole hängt von Deinem aktuellen Standpunkt ab.
In Deutschland ist die angezeigte Nordrichtung 4° östlich von dem geografischen Norden entfernt.
Um die Abweichung der beiden Pole auszugleichen, verstellst Du die Gradskala um die jeweilige Abweichung Deiner Position. Anschließend legst Du den Kompass so auf die Karte, dass die Kompassnadel auch zum Norden der Karte ausgerichtet ist. Dadurch siehst Du, in welche Richtung Du zu Deinem Ziel laufen musst.
Kompass – Das Wichtigste
- Die erste Kompassart wurde schon vor 2000 Jahren genutzt. Der moderne Kompass wurde aber erst 1936 entwickelt.
- Der Magnetkompass ist für Wanderungen geeignet und orientiert sich an dem Magnetfeld der Erde. Du kannst ihn in drei Schritten lesen:
- Kompass flach hinlegen und Kompassnadel ausrichten lassen.
- Das Rädchen mit den Gradzahlen an die Himmelsrichtungen anpassen.
- Den Kompass auf Deine Karte legen, sodass der Norden des Kompasses zu dem Norden der Karte zeigt.
- Der Kreiselkompass ist genauer, aber komplizierter als der Magnetkompass. Er wird für die Navigation von Schiffen verwendet.
- Alle Kompasse orientieren sich an den vier Himmelsrichtungen der Erde.
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