Praktische Gezeitennavigation

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Seemannschaft

Törndurchführung

Allgemeines

In diesem Artikel werden praxisrelevante Aspekte der sicheren Fahrt in einem Gezeitenrevier erläutert.

Die Kernpunkte der Gezeitennavigation lauten:

  1. Wieviel Wassser habe ich zu welcher Zeit an einem bestimmten Ort unter dem Kiel?
  2. Wieviel Platz habe ich zwischen Mastspitze und Brücke/Hochspannungsleitung?
  3. Welche Strömung aus welcher Richtung muss ich berücksichtigen?
  4. Welche Gefahren drohen mir wo und wann durch die Gezeiten?
  5. Welche Gefahren drohen mir durch Wetter und Gezeiten?

Notwendige Ausrüstung

Für die Gezeitennavigation werden folgende Dinge benötigt:

  • eine halbwegs genau gehende Uhr (ist wohl selbst verständlich) und das Datum
  • eine aktuelle Gezeitentabelle des Fahrtgebietes
  • aktuelle Seekarten mit den Gezeiten-Diamanten
  • ein Strömungsatlas des Fahrtgebietes
  • eine Checkliste zum Aufschreiben der relevanten Fakten (z.B. Törnplanung im Gezeitenrevier)
  • Stift und Zettel (Haftnotizen)


Methoden zur Bestimmung der Wasserstandshöhe

Die Veränderung der Wasserstandshöhe bezogen auf die Zeit ist häufig einer Sinus-Funktion ähnlich. Hierbei können über die lineare Interpolation oder die 12-er-Regel näherungsweise die Wasserstände bestimmt werden. Es gibt aber auch Änderungskurven, die nicht mathematisch beschrieben werden können. Solche Kurven finden sich z.B. in Flußmündungen und Gewässern, die nur über eine schmale Öffnung dem Meer zugänglich sind. Dann ist eine zeichnerische Ermittlung der Wasserstände aus einem Gezeitendiagramm notwendig.

  • lineare Interpolation

In Teilbereichen der Sinus-Kurve kann man mit linearen Näherungen arbeiten. Für eine erste Näherung kann man die Differenz zwischen Hoch- und Niedrigwasserpegel berechnen und das Ergebenis durch sechs teilen. Damit hat man den Anstieg oder den Fall des Wasserstandes pro Stunde berechnet. Ein wesentlicher Fehler dieser Berechnung entsteht um die Hoch- und Niedrigwasserzeiten, weil dort die Sinus-Funktion nicht mehr mit einer linearen Näherung zu beschreiben ist.

Beispiel:

25.08. 25.08.
NW HW
04:54 11:08
1,3m 5,3m

Die Differenz zwischen Niedrig- und Hochwasser beträgt am 25.8. 4,0m. Ein Sechstel davon bedeutet einem Anstieg von gut 0,65m pro Stunde. Um 08:00 beträgt die Wasserstandshöhe etwa 3 * 0,65m + 1,3m = 3,25m.


  • 12er-Regel

Eine verbesserte Näherung einer Sinus-ähnlichen Gezeitenänderung kann man mit der 12er-Regel vornehmen. Hierzu wird die Differenz zwischen Hoch- und Niedrigwasser in 12 Teile geteilt. Der Zeitraum zwischen Hoch- und Niedrigwasser wird in 6 Teile (Stunden) geteilt. Die folgende Tabelle beschreibt nun in welcher Stunde wieviel Wasserstandsänderung angenommen wird.

1. Stunde 2. Stunde 3. Stunde 4.Stunde 5. Stunde 6. Stunde
1 12tel 2 12tel 3 12tel 3 12tel 2 12tel 1 12tel


Beispiel:

25.08. 25.08.
NW HW
04:54 11:08
1,3m 5,3m

Ein 12tel der Differenz zwischen Niedrig- und Hochwasser beträgt 0.33m. Zwei Stunden nach Niedrigwasser, um 07:00, beträgt die Wasserstandshöhe 3 * 0.33m + 1,3m = 2,3m.

Im Gegensatz zu dieser Näherung würde die Berechnung nach der linearen Interpolation eine Wasserstandshöhe von 2 * 0.65m + 1,3m = 2,6m ergeben. Der Fehler beträgt also 0,3m.


  • Gezeitendiagramm

Aus der grafischen Darstellung der Gezeitenänderung kann man die Wasserstandshöhe zu einem bestimmten Zeitpunkt ermitteln. Hierfür gibt es je nach Revierführer unterschiedliche Verfahren, die man unbedingt vor dem Törn sich aus der entsprechenden Anleitung aneignen sollte!

Beispiele: Im einfachsten Fall (z.B. BSH) ermittelt man die Wasserstandshöhe direkt aus der Kurve in dem man die gewünschte Uhrzeit relativ zum Hochwasser auf der waagerechten Skala abträgt und senkrecht darüber die Wasserstandshöhe abliest. Dabei muss man meist zwischen den Kurven für Nipp- und Springzeit unterscheiden.

In anderen Gezeitendiagrammen (z.B. Diagramm im Reeds) müssen auf speziellen Skalen ober- und unterhalb der Gezeitenkurve die Wasserstände für Hoch- und Niedrigwasser eingetragen werden. Diese beiden eingezeichneten Punkte werden mit einer geraden Linie (HW-NW) verbunden. Auf einer weiteren Skala unter der Kurve ist die Zeit relativ zum Hochwasser eingetragen. Ausgehend von der gewünschtem Uhrzeit zeichnet man einen senkrechte Linie nach oben bis zum Schnittpunkt mit der Gezeitenkurve, zeichnet von dort eine waagerechte Linie bis zur Linie (HW-NW) und von dort aus wieder senkrecht nach oben. Dort kann man dann die Wasserstandshöhe ablesen. Umgekehrt kann man analog die Uhrzeit für eine bestimmte Wasserstandshöhe ermitteln.


Zur Ermittlung der Wassertiefe an einem Punkt in der Karte muss dann die Wasserstandshöhe zu der Wassertiefe in der Karte hinzugezählt werden. Ebenso ergibt die Summe aus Wasserstandshöhe und Masthöhe die benötigte Durchfahrtshöhe z.B. bei ein Brücke.


Beispiel einer Vorgehensweise in deutschen Gezeitengewässern

Wann ist in Westerplate am 24.8. das Hochwasser und mit welcher Höhe tritt es ein?

Bestimmung der Bezugszeit der Gezeitentabelle und der eigenen Uhr (UTC oder LT (local time)): --> Alle Zeiten sind in UTC angegeben.
Ermittlung des Referenzortes für das Fahrtgebiet: --> Helgoland (immer in Deutschland)
Die Gezeiten (Uhrzeit und Höhe) des Referenzortes: --> Helgoland: Hochwasser am 24.8.; um 03:45 UTC; Wasserstandshöhe 5,7m
Ermittlung des Bezugsortes für die Gezeiten-Diamanten in der Seekarte --> Auch Helgoland
Bestimmung der Gezeiten (Uhrzeit und Höhe) des Bezugsortes und Differenzen zum Referenzort

--> Differenzen zu Helgoland sind +1:05h -0,6m --> Cuxhafen: HW am 24.8. um 04:50 UTC; Wasserstandshöhe 5,1m

Bestimmung der Gezeiten (Uhrzeit und Höhe) des Anschlußortes und Differenzen zum Bezugsortes

--> Differenzen zu Cuxhaven sind +0:15h -0,3m --> Westerplate: HW am 24.8. um 05:05 UTC; Wasserstandshöhe 4,8m

Bestimmung der Gezeitenströme

Mit Hilfe eines Strömungsatlasses kann man die Strömungsstärke und -richtung in einer Position des Seegebietes für einen bestimmten Zeitpunkt ermitteln. Hier soll die Strömung für einen Punkt südöstlich von Helgoland am 24.8. ermittelt werden.

Bestimmung der Bezugszeit der Gezeitentabelle und der eigenen Uhr (UTC oder LT (local time)): --> Alle Zeiten sind in UTC angegeben.
Ermittlung des Referenzortes für das Fahrtgebiet: --> Helgoland (immer in Deutschland)
Die Gezeiten (nur Uhrzeit) des Referenzortes: --> Helgoland: Hochwasser am 24.8. um 03:45 UTC
Spring- oder Nippzeit? --> Springzeit
Zeitpunkt für die Strombestimmung

--> 06:00 UTC, das ist etwa 2h nach HW Helgoland

Ablesen aus Strömungsatlas für 2h nach HW, Springzeit

--> Stärke 1,5 kn --> Richtung: 220°


Gefahren durch Gezeiten

Unmittelbare Gefahren sind:

  • Eine zugeringe Wassertiefe mit der Gefahr der Grundberührung, insbesondere bei Wellen
  • Strömungen, die die Manövrierfähigkeit oder den Kurs ungewollt beeinträchtigen
  • Wind- gegen Stromrichtung. Hier entsteht eine kurze steile Welle, die für ein Sportboot wie eine Wand wirken kann.
  • Gezeitenströmung an Kaps wegen ihrer Stärke
  • Gezeitenströmungen an flachen (relativ zur Umgebung) Stellen. Das können z.B. Seegatten zwischen den Nordseeinseln oder Flachs an beliebiger Stelle sein.

Diese Gefahrstellen sind entweder im Revierfüher oder in der Karte (z.B. als Races oder Whirlpools) vermerkt.

  • Gegenläufige Strömungen, bei der das auf- und das ablaufende Wasser sich verwirbelt


Begriffsdefinitionen

Hier werden nur die in diesem Artikel verwendeten Begriffe erklärt. Für weitergehende Erklärungen sei auf die u.a. Links verwiesen.

  • Hoch- (HW) und Niedrigwasser (NW)

Niedrigwasser ist der Zeitpunkt, bei dem der Wasserstand seinen niedrigsten Wert erreicht hat. Hochwasser ist der Zeitpunkt, bei dem der Wasserstand seinen höchsten Wert erreicht hat. Die Zeit zwischen NW und HW wird Flut genannt, die Zeit zwischen HW und NW Ebbe.

  • Spring -und Nippzeit

Die Gezeiten sind im Wesentlichen von der Schwerkraft des Mondes abhängig, aber auch die Schwerkraft der Sonne wirkt sich aus. Stehen Mond, Sonne und Erde in einer Linie im Raum, addieren sich die Schwerkräfte und es ist Springzeit, steht die Sonne rechtwinklig zur Achse Erde-Mond ist Nippzeit. Bei Springzeit (2-3 Tage nach Voll- oder Neumond) gibt es besonders hohe Hochwasser und besonders niedrige Niedrigwasser. Bei Nippzeit (2-3 Tage nach Halbmond) fällt das Hochwasser nicht so hoch und das Niedrigwasser nicht so niedrig aus. Die Auswirkungen des Windes auf die Wasserstandshöhe werden hierbei nicht betrachtet.

  • Gezeitentabelle

Hierin befinden sich Wasserstände und Zeiten für Hoch- und Niedrigwasser für einen bestimmten Ort. Die Daten in der Tabelle gelten jeweils für einen bestimmten Tag des Jahres, die Tabelle ist meist auf einen Zeitraum (Woche/Monat/Jahr) begrenzt. Zusätzlich wird auf die Mondphasen, Spring- und Nippzeit und die Bezugszeit hingewiesen.

  • Bezugszeit

Die Bezugszeit kann entweder UTC oder LT (Local Time) sein. Letztere kann zwischen Sommer- und Normalzeit unterschieden sein. Gebräuchlche Abkürzungen sind MEZ (Mitteleuropäische Zeit) und MESZ (Mitteleuropäische Sommerzeit).

  • Referenzort

Der Referenzort ist der Ort, der für ein Fahrtgebiet die Basis für alle Strom- und Gezeitenberechnungen darstellt. Für Deutschland ist das Helgoland, für Großbritannien ist das Dover.

  • Bezugsort

Dieses ist der Ort, für den berechnete Gezeitentabellen vorliegen. Die Gezeiten (Uhrzeit und Höhe des Wasserstandes) werden auch als Differenz zum Referenzort angegeben.

  • Anschlußort

Dieses ist der Ort, für den keine berechneten Gezeitentabellen vorliegen. Die Gezeiten (Uhrzeit und Höhe des Wasserstandes) werden nur als Differenz zum Bezugsort angegeben.

  • Gezeitendiagramm

In Revierführern (z.B. Reeds) von Gezeitengewässern finden sich Gezeitendiagramme, die die täglichen Wasserstandsänderungen für einen Ort über eine zeitliche Periode (NW -> HW -> NW) hinweg darstellen.

  • Strömungsatlas

Der Strömungsatlas stellt die Strömungen in einem Seegebiet auf einer Karte mit Pfeilen dar. Die Richtungen der Pfeile geben die jeweiligen Richtungen der Strömungen an. Die Dicke der Pfeile und/oder die daran geschriebene Zahl benennt die Stärke der Strömung. Diese wird entweder in Knoten oder in Zehntel-Knoten angegeben! Weil bei Springzeit die Strömungen stärker sind, unterscheidet der Strömungsatlas zwischen Spring- und Nippzeit. Diese Unterscheidung kann über einen speziellen Kartensatz oder über eine zweite Zahl an der Strömungspfeilen dargestellt werden. Der Strömungsatlas zeigt in mehreren Karten ebenfalls die Strömungen zu bestimmten Zeiten. Diese Zeiten sind immer ganze Stunden vor oder nach dem Hochwasser eines Referenzortes dargestellt.

  • Gezeiten-Diamanten in den Seekarten

In Seekarten von Gezeitengewässern finden sich meist lila eingefärbte Diamantenzeichen mit einem innenliegenden Buchstaben. Für alle Buchstaben dieser Karte befindet sich auf der Seekarte eine Tabelle. In dieser stehen jeweils für die Position dieses Diamantzeichens die Stromstärke und -richtung zu einer relativen Zeit in ganzen Stunden vor oder nach dem Hochwasser eines Referenz- oder Bezugsortes. Weiter unterscheidet die Tabelle zwischen Nipp- und Springzeit.


Hinweise und Tipps

  • Bei langen Törns sollten die Hochwasserzeiten, die für die Ermittlung der Strömungen verwendet werden, auch über das erwartete Törnende hinaus ermittelt werden, da ein Stromatlas die Ströme 6 Stunden vor und 6 Stunden nach dem Hochwasser darstellt.

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