US-Küstennavigation: Strömungen, Koppelnavigation und Standorte

Voraussetzungen

• Geografische Breite und Länge und das Abgreifen von Distanzen an der Breitenskala. Die Grundlagen findest du in Positionsbestimmung.
• Umrechnen zwischen rechtweisend, missweisend und Kompass (TVMDC) sowie der Umgang mit NOAA-Seekarten und Chart No. 1. Siehe NOAA-Seekarten, Gezeiten und Coast Pilot.
• Die britische Variante mit Gezeitenrauten steht in Kursabsteckung und Gezeitennavigation. Diese Lektion erledigt dieselben Aufgaben auf amerikanische Art.

Lernziele

Diese Lektion behandelt die Kartenarbeit des Standards ASA 105 Coastal Navigation. Am Ende kannst du:

• Eine Strömungsvorhersage von NOAA Tides & Currents abrufen und den Strom zwischen Stauwasser und Maximum abschätzen.
• Ein Stromdreieck zeichnen, um Steuerkurs und Fahrt über Grund zu bestimmen.
• Koppelort (DR) und gegissten Ort (EP) nach US-Konventionen eintragen und beschriften und aus einem Standort Stromrichtung und -geschwindigkeit ermitteln.
• Eine Versegelungspeilung aus zwei Peilungen desselben Feuers konstruieren.
• Die Deviation deines Kompasses prüfen, indem du eine Leitlinie (Range) entlangsteuerst.
• Die Kennung eines Feuers in der Seekarte und in der USCG Light List lesen.

NOAA-Strömungsvorhersagen

In britischen Gewässern entnimmst du den Gezeitenstrom den Rauten, die in der Seekarte eingedruckt sind. US-Karten haben keine Rauten. Stattdessen veröffentlicht NOAA auf der Website Tides & Currents Gezeitenstromvorhersagen für Hunderte von Strommessstationen.

Für jede Station bekommst du standardmäßig eine Tabelle mit den Zeiten des Stauwassers sowie Zeiten und Geschwindigkeiten des maximalen Flutstroms und des maximalen Ebbstroms. Einige nützliche Details von NOAAs eigener Hilfeseite:

• Die Geschwindigkeiten sind standardmäßig in Knoten angegeben.
• Die Zeiten sind Ortszeit, LST/LDT; die Sommerzeit ist also bereits berücksichtigt, sofern du nichts anderes einstellst.
• Die Geschwindigkeiten werden entlang der mittleren Flutrichtung der Station gemessen. Eine positive Zahl bedeutet Flut, eine negative Ebbe. Flut- und Ebbrichtung stehen in Grad rechtweisend oben in der Tabelle.
• Harmonische Stationen haben direkt für diesen Ort berechnete Vorhersagen und können Geschwindigkeiten alle 6, 30 oder 60 Minuten anzeigen. Nebenstationen (subordinate) beziehen sich auf eine nahe Bezugsstation und wenden Zeit- und Geschwindigkeitskorrekturen an.
• Bei manchen Stationen steht hinter dem Namen eine Tiefe. Ist keine Tiefe angegeben, gilt die Vorhersage dort für alle Tiefen.

Den Strom zwischen Stauwasser und Maximum abschätzen

Die Tabelle nennt nur die Wendepunkte. Um den Strom zum Beispiel um 1000 zu ermitteln, hast du drei Möglichkeiten:

1. Die 30-Minuten-Ausgabe einer harmonischen Station nutzen. Das ist am einfachsten und am genauesten.
2. Die Tabelle „speed of current at any time“ nutzen. Die gedruckten Gezeitenstromtafeln enthielten eine solche Tabelle (Table 3), und Bowditch erklärt ihre Anwendung. Sie geht davon aus, dass der Strom zwischen Stauwasser und Maximum einer gleichmäßigen Kurve folgt.
3. Die Faustregel 50-90-100 anwenden. Teile die Zeit vom Stauwasser bis zum Maximum in Drittel. Am Ende des ersten Drittels läuft der Strom mit etwa 50 Prozent seines Maximums, am Ende des zweiten Drittels mit etwa 90 Prozent, am Ende des letzten Drittels mit 100 Prozent. Danach lässt er zum nächsten Stauwasser hin auf dieselbe Weise nach.

Die Regel funktioniert, weil die Geschwindigkeitskurve nahezu einer Sinuskurve entspricht: Der Sinus von 30 Grad ist 0,5, der von 60 Grad 0,87. Es ist nur eine Schätzung: Runde auf eine Zehntel Knoten und sei in der Nähe von Landspitzen vorsichtig.

Beispiel. Stauwasser um 0800, maximaler Flutstrom von 2.0 Knoten um 1100. Um 0900 läuft die Flut mit etwa 1,0 Knoten, um 1000 mit etwa 1,8 Knoten.

Stromrichtung, Stromgeschwindigkeit und das Stromdreieck

Zwei Begriffe erledigen die ganze Arbeit:

• Set ist die Richtung, in die der Strom fließt, in Grad rechtweisend.
• Drift ist seine Geschwindigkeit in Knoten.

Ein Strom mit „Set 105 und 1.0 Knoten“ schiebt dich also mit einem Knoten nach Ostsüdost. Beachte, dass das genau umgekehrt ist wie beim Wind, der nach seiner Herkunftsrichtung benannt wird.

Steuerkurs

Um quer zum Strom einen Kurs über Grund zu halten, zeichnest du ein Dreieck für eine Stunde (oder eine andere praktische Zeitspanne) in die Karte:

1. Zeichne den gewünschten Kurs über Grund von deinem Startpunkt aus und verlängere ihn deutlich über deine erwartete Position hinaus.
2. Trage vom Startpunkt aus den Stromvektor ab: in Richtung des Sets, so lang wie eine Stunde Drift.
3. Stelle den Zirkel auf deine Fahrt durchs Wasser ein. Setze eine Spitze auf das Ende des Stromvektors und schlage einen Bogen, der die Kurslinie schneidet.
4. Die Linie vom Ende des Stromvektors bis zum Schnittpunkt mit der Kurslinie ist der Steuerkurs (rechtweisend). Die Strecke auf der Kurslinie vom Start bis zu diesem Schnittpunkt ist deine Fahrt über Grund.

Rechnest du zusätzlich mit Abdrift, steuere noch ein paar Grad weiter in den Wind.

Kurs und Fahrt über Grund

Umgekehrt geht es auch: Zeichne Kurs und Fahrt für eine Stunde und setze den Stromvektor an deren Ende an. Die Linie vom Start bis zum Ende des Stromvektors ist dein gegisster Kurs und deine Fahrt über Grund.

Koppelnavigation und gegisster Ort

Die US-Praxis, wie sie in Bowditch beschrieben ist, nutzt einige einfache Konventionen:

Bowditch nennt vier Regeln, wann ein Koppelort einzutragen ist:

1. Mindestens jede volle Stunde.
2. Nach jeder Kurs- oder Fahrtänderung.
3. Nach jedem Standort und jeder Versegelungspeilung.
4. Nach dem Eintragen einer einzelnen Standlinie.

Der Koppelort (DR) berücksichtigt nur den gesteuerten Kurs und die Fahrt durchs Wasser. Strom und Abdrift lässt er absichtlich weg, damit dir der Unterschied zwischen Koppelort und Standort zeigt, was das Wasser mit dir gemacht hat.

Der gegisste Ort (EP) ist der Koppelort plus deine beste Schätzung von Strom und Abdrift.

Stromrichtung und -geschwindigkeit aus einem Standort ermitteln

Wenn du einen Standort hast, vergleiche ihn mit dem Koppelort für dieselbe Uhrzeit:

• Das Set ist die Richtung vom Koppelort zum Standort.
• Die Drift ist der Abstand vom Koppelort zum Standort, geteilt durch die Stunden seit dem letzten Neubeginn der Koppelrechnung.

Beginne die Koppelnavigation dann neu vom Standort aus, nicht vom alten Koppelort, und nutze Set und Drift für deine gegissten Orte bis zum nächsten Standort. Streng genommen enthält der Versatz auch Abdrift und Steuerfehler, aber es ist die beste Zahl, die du hast.

Die Versegelungspeilung

Ist nur ein einziges kartiertes Objekt in Sicht, etwa ein Leuchtturm an einer strukturlosen Küste, nutzt du zwei Peilungen dieses Objekts zu verschiedenen Zeiten:

1. Nimm eine Peilung und trage sie als Standlinie (LOP) ein. Notiere Uhrzeit und Logstand.
2. Halte Kurs und Fahrt konstant. Wenn sich die Peilung später um mindestens etwa 30 Grad geändert hat, nimm eine zweite Peilung und trage sie ein.
3. Ermittle, wie weit du zwischen den beiden Zeitpunkten auf deinem Kurs gelaufen bist.
4. Verschiebe (versegele) die erste Standlinie um diese Distanz in Richtung deines Kurses, parallel zur ursprünglichen Linie.
5. Wo die versegelte Standlinie die zweite Standlinie schneidet, liegt dein Standort aus der Versegelungspeilung. Beschrifte ihn mit der zweiten Uhrzeit.

Eine Versegelungspeilung ist nur so gut wie deine Schätzung der zurückgelegten Distanz. Bowditch rät bei einem Feuer an Land: Geh davon aus, dass der Strom dich bremst. Bei Gegenstrom liegt die wahre Position näher an der Küste als der eingetragene Standort; wer mit weniger zurückgelegter Distanz rechnet, irrt also auf der sicheren Seite.

Deviation an einer Leitlinie prüfen

Eine Range (im Deutschen eine Leitlinie oder Deckpeilung, britisch transit) besteht aus zwei Marken, die in einer bekannten Peilung in Linie stehen. Viele US-Fahrwasser haben befeuerte Richtfeuer. Die Light List gibt die Peilung der Leitlinie in Grad rechtweisend auf ein Zehntelgrad genau an, und die Peilung ist auch in der Seekarte eingedruckt.

So prüfst du deinen Steuerkompass:

1. Schlage die rechtweisende Peilung der Leitlinie in der Seekarte oder in der Light List nach.
2. Bring die Missweisung aus der Kompassrose der Karte an, um die missweisende Peilung zu erhalten.
3. Steuere genau auf der Leitlinie, mit Unter- und Oberfeuer voraus oder achteraus in Linie, und lies den Steuerkompass ab.
4. Der Unterschied zwischen missweisender Peilung und Kompassanzeige ist die Deviation auf diesem Kurs.

Zeigt der Kompass weniger als die missweisende Peilung, ist die Deviation östlich. Zeigt er mehr, ist sie westlich. Die Deviation ändert sich mit dem Kurs; eine Leitlinie prüft also nur einen Kurs (und ungefähr dessen Gegenkurs). Trage jede Prüfung in deine Deviationstabelle ein.

Feuerkennungen lesen

In einer NOAA-Seekarte hat ein befeuertes Seezeichen neben seinem magentafarbenen Lichtschein eine kurze Beschriftung. Eine typische lautet:

Fl G 4s 15ft 4M "3"

Weitere häufige Kennungen sind Q (Funkelfeuer), Iso (Gleichtakt, gleich lange Hell- und Dunkelphasen), Oc (unterbrochenes Feuer, mehr Licht als Dunkel), Fl (2) (Blitzgruppe) und Mo (A) (Morse A, an Ansteuerungstonnen). Die US Chart No. 1, Abschnitt P, zeigt alle Abkürzungen; die Regeln zu Farben und Formen stehen in US-Betonnung (IALA B).

Die USCG Light List beschreibt jedes Seezeichen in acht Spalten: Nummer, Name, Position, Kennung, Höhe, Nenntragweite, Bauwerk und Bemerkungen. Wissenswert ist:

• Höhen sind in Fuß über mittlerem Hochwasser angegeben (auf den Great Lakes über dem Niedrigwasser-Bezugsniveau).
• Die Nenntragweite ist die Entfernung, auf die ein Feuer bei einer meteorologischen Sichtweite von 10 Seemeilen zu sehen ist. Bei schlechter Sicht siehst du es auf kürzere Distanz; die Light List enthält ein Diagramm, mit dem du diese Lichttragweite abschätzen kannst.
• In Volume 7 (Great Lakes) sind die Tragweiten in Landmeilen (statute miles) angegeben.
• Es gibt sieben Bände, von denen jeder einen oder mehrere Coast-Guard-Distrikte abdeckt. Volume I deckt den First District in New England ab.

Beispiel mit Lösungsweg

Ein Sommertörn über 20 Seemeilen in drei Schlägen, für ein Boot, das 5.0 Knoten durchs Wasser läuft. Die Missweisung laut Karte beträgt 15 Grad W. Du passierst die Ansteuerungstonne des Hafens um 0900.

Schlag 1. 6,0 sm bei 5,0 kn dauern 1,2 Stunden, also 72 Minuten. Kursänderung um 1012.

Schlag 2. Der Strom setzt genau 90 Grad rechts von deinem Kurs über Grund. Im Dreieck ist der Stromvektor 1,0 sm lang und die Bootsgeschwindigkeit 5,0. Der Winkel, um den du in den Strom vorhalten musst, ist der Winkel, dessen Sinus 1,0 geteilt durch 5,0 ist, also 0,2: etwa 11,5 Grad. Steuere also 015 minus 11,5, rund 004 rw. Deine Fahrt über Grund entlang der Kurslinie ist die Wurzel aus (25 minus 1), also etwa 4,9 Knoten. 8,0 sm bei 4,9 kn dauern etwa 98 Minuten. Kursänderung um 1150.

Schlag 3. Wieder 72 Minuten. Ankunft um 1302. Gesamtzeit 4 Stunden 2 Minuten für 20,0 sm.

Kompasskurse. Westliche Missweisung addierst du, um von rechtweisend auf missweisend zu kommen. Deine Deviationstabelle nennt 1 Grad W auf Schlag 1, 2 Grad E auf Schlag 2 und nichts auf Schlag 3.

Ein Standort auf Schlag 2. Um 1012 beginnst du an der Wendemarke eine neue Koppelrechnung und steuerst 004 rw. Um 1112, eine Stunde später, ergibt eine Kreuzpeilung aus drei Peilungen einen Standort 0,8 sm von deinem Koppelort entfernt, in Richtung 120. Set ist 120, Drift 0,8 Knoten: etwas südlicher als erwartet, der Strom schiebt dich also nicht nur seitlich, sondern auch leicht zurück. Beginne die Koppelnavigation neu vom Standort aus und korrigiere deinen Kurs.

Den Kompass prüfen. Auf dem Rückweg steuerst du eine Leitlinie entlang, die mit 352.4 rw angegeben ist. Bei 15 W Missweisung sind das 007.4 mw. Der Kompass zeigt 005. Er zeigt weniger als missweisend, die Deviation auf diesem Kurs beträgt also etwa 2,4 E; das stimmt mit deiner Tabelle überein.

Häufige Fehler

• Gezeitenzeiten für den Strom verwenden. Hochwasser und Stauwasser können in US-Buchten und -Flüssen Stunden auseinanderliegen.
• Set falsch herum benennen. Set ist die Richtung, in die der Strom fließt, nicht woher er kommt.
• Den Strom in den Koppelort einrechnen. Der Koppelort besteht nur aus Kurs und Fahrt. Der Strom gehört in den gegissten Ort.
• Eine Standlinie um die falsche Distanz versegeln. Nimm die zwischen den beiden Peilzeiten durchs Wasser zurückgelegte Distanz entlang des gesteuerten Kurses.
• Fuß und Meter verwechseln. NOAA-Seekarten und die Light List geben Feuerhöhen in Fuß an.

Zusammenfassung

• US-Karten haben keine Gezeitenrauten. Den Strom entnimmst du NOAAs Strömungsvorhersagen: Zeiten von Stauwasser sowie maximalem Flut- und Ebbstrom, in Knoten und Ortszeit.
• Set ist die Richtung, wohin der Strom fließt, Drift seine Geschwindigkeit. Ein Stromdreieck für eine Stunde liefert Steuerkurs und Fahrt über Grund.
• Beschrifte C über und S unter der Kurslinie, Kreise für Standorte, Halbkreise für Koppelorte, Quadrate für gegisste Orte, vierstellige Uhrzeiten.
• Set und Drift ergeben sich aus dem Versatz zwischen Koppelort und Standort. Beginne die Koppelnavigation immer neu von einem Standort aus.
• Versegelungspeilung: Versegele die erste Peilung um die zurückgelegte Distanz und rechne mit möglichem Gegenstrom.
• Steuere eine Leitlinie entlang, um die Deviation auf diesem Kurs zu prüfen.

Kontrollfragen

1. Eine NOAA-Stromtabelle zeigt Stauwasser um 1300 und maximalen Ebbstrom von 3.0 Knoten um 1600. Wie schnell läuft die Ebbe ungefähr um 1500? Etwa 2,7 Knoten, nach der 50-90-100-Regel 90 Prozent des Maximums.
2. Was ist der Unterschied zwischen Set und Drift? Set ist die Richtung, in die der Strom fließt, in Grad rechtweisend. Drift ist seine Geschwindigkeit in Knoten.
3. Wie kennzeichnest du einen Koppelort, einen Standort und einen gegissten Ort? Einen Halbkreis mit schräg geschriebener Uhrzeit für den Koppelort, einen Kreis mit waagerechter Uhrzeit für den Standort und ein Quadrat mit waagerechter Uhrzeit für den gegissten Ort.
4. Dein Koppelort liegt 1,5 sm von deinem Standort entfernt, zwei Stunden nach dem letzten Neubeginn. Wie groß ist die Drift? 0,75 Knoten, in Richtung vom Koppelort zum Standort.
5. Eine Leitlinie hat die Peilung 180.0 rw. Die Missweisung beträgt 10 W. Beim Entlangsteuern zeigt der Kompass 192. Wie groß ist die Deviation? Missweisend sind es 190. Der Kompass zeigt 2 Grad mehr, die Deviation ist also 2 W.

Quellen

• https://tidesandcurrents.noaa.gov/noaacurrents/help
• https://tidesandcurrents.noaa.gov/currents_info.html
• https://msi.nga.mil/Publications/APN
• https://thenauticalalmanac.com/2024_Bowditch-_American_Practical_Navigator.html
• https://www.navcen.uscg.gov/light-lists
• https://nauticalcharts.noaa.gov/publications/us-chart-1.html