Gezeitenhöhen und Nebenhäfen

Voraussetzungen

Bevor du diese Lektion durcharbeitest, solltest du:

• verstehen, warum Gezeiten entstehen: die Anziehungskraft von Mond und Sonne, den Unterschied zwischen Springzeit und Nippzeit sowie die Bedeutung von Hochwasser (HW), Niedrigwasser (LW), Tidenhub und Dauer.
• wissen, was das Kartennull ist, und dass es auf britischen Seekarten das Lowest Astronomical Tide (LAT) ist, sodass Kartentiefen und Trockenhöhen ab LAT gemessen werden.
• Uhrzeiten und Höhen aus einer Gezeitentafel oder einem Almanach ablesen und zwischen UT (GMT) und British Summer Time umrechnen können.
• einfache Rechnungen mit Zeiten (Stunden und Minuten) und Höhen (Meter mit einer Nachkommastelle) sicher beherrschen.
• die Grundlagen zu Karten und Gezeiten aus dem Competent-Crew-Kurs sowie die Day-Skipper-Lektion über Gezeitenströme und Gezeitenatlanten durchgearbeitet haben.

Der landgestützte Lehrplan RYA Day Skipper verlangt von dir, die Wasserhöhe an einem Standardhafen und an einem Nebenhafen zu jeder beliebigen Zeit zu berechnen. Diese Höhen musst du nutzen, um die Wassertiefe, die Durchfahrtshöhe unter einer Brücke oder einem Kabel sowie den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem ein trockenfallender Hafen oder Ankerplatz erreichbar ist.

Lernziele

Diese Lektion behandelt den Abschnitt über Gezeitenhöhen im landgestützten Lehrplan RYA Day Skipper sowie die entsprechenden Abschnitte im RYA Navigation Handbook (G6) und im Training Almanac. Am Ende kannst du:

• Kartennull, Trockenhöhe, Kartentiefe, Gezeitenhöhe und Durchfahrtshöhe erklären und ihren Zusammenhang beschreiben.
• Hoch- und Niedrigwasserzeiten sowie -höhen für einen Standardhafen aus der Gezeitentafel ermitteln.
• eine Gezeitenkurve konstruieren und verwenden, um die Gezeitenhöhe zu jeder Zeit zu finden, und die Zeit, zu der eine bestimmte Höhe erreicht wird.
• zwischen der Spring- und der Nippkurve wählen oder zwischen beiden interpolieren.
• die Zwölftel-Regel als schnelle Kontrolle anwenden und ihre Grenzen kennen.
• die Gezeitendaten für einen Nebenhafen anhand von Zeit- und Höhendifferenzen finden und dabei korrekt interpolieren.
• die Wassertiefe an einer Position und die Durchfahrtshöhe unter einer Brücke oder einem Freileitungskabel berechnen.
• ermitteln, wann du einen trockenfallenden Hafen anlaufen oder verlassen oder eine Barre überqueren kannst.
• die häufigen Fehler bei Berechnungen der Gezeitenhöhe erkennen und vermeiden.

Warum Gezeitenhöhen wichtig sind

Gezeitenströme versetzen dich seitlich; Gezeitenhöhen verändern, wie viel Wasser unter dem Boot steht. Ein Boot mit 1,6 m Tiefgang kann bei Hochwasser sicher über eine Untiefe segeln und sechs Stunden später darauf sitzen, auf die Seite gelegt und auf die nächste Flut wartend. Häfen mit Schwelle, trockenfallende Liegeplätze, Flussbarren, flache Ankerplätze und niedrige Brücken hängen alle von der Gezeitenhöhe zu einer bestimmten Zeit ab. Skipper, die das nicht verlässlich berechnen können, bleiben entweder von spannenden Orten fern oder laufen dort auf Grund.

Die Methode ist immer dieselbe. Zuerst ermittelst du die vorausberechneten Zeiten und Höhen von Hoch- und Niedrigwasser für den nächstgelegenen geeigneten Hafen. Dann rechnest du diese Werte in eine Höhe zu dem genauen Zeitpunkt um, der dich interessiert. Schließlich kombinierst du diese Höhe mit der Kartentiefe, der Trockenhöhe oder der Durchfahrtshöhe, um die Frage zu beantworten, die du tatsächlich gestellt hast: Ist zu diesem Zeitpunkt genug Wasser oder genug Durchfahrtshöhe vorhanden?

Kartennull, Tiefen und Höhen

Jede Höhe und jede Tiefe in dieser Lektion wird von einer Bezugsebene aus gemessen. Auf modernen britischen Admiralty-Seekarten ist diese Ebene das Kartennull, nämlich das Lowest Astronomical Tide (LAT): der niedrigste Wasserstand, der unter durchschnittlichen meteorologischen Bedingungen und bei jeder Kombination astronomischer Einflüsse vorhergesagt werden kann. Das Meer fällt bei starkem Ablandwind und Hochdruck gelegentlich unter LAT, aber selten und nur um kleine Beträge.

• Kartentiefe ist die Wassertiefe unter dem Kartennull, angegeben in Metern und Dezimetern (zum Beispiel bedeutet 5.4 fünf Meter vier Zehntel). Sie ist die geringste Tiefe, mit der du an dieser Stelle rechnen solltest.
• Trockenhöhe ist die Höhe des Meeresbodens über dem Kartennull. Auf der Karte wird sie als unterstrichene Zahl angegeben (zum Beispiel bedeutet 1.2 unterstrichen, dass der Meeresboden dort 1,2 m über dem Kartennull liegt und bei Niedrigwasser mindestens so viel frei fällt).
• Gezeitenhöhe ist die Höhe der Meeresoberfläche über dem Kartennull zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie liefern dir die Gezeitentafeln und die Gezeitenkurven.
• Die Durchfahrtshöhe unter einer Brücke oder einem Kabel wird auf der Karte ab Mean High Water Springs (MHWS) gemessen, nicht ab dem Kartennull. Die folgenden Abschnitte erklären, warum.

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Die grundlegende Beziehung für ein Lotungsergebnis lautet:

Tatsächliche Tiefe = Kartentiefe + Gezeitenhöhe

Bei einer Trockenhöhe gilt:

Tatsächliche Tiefe = Gezeitenhöhe - Trockenhöhe

Ist der zweite Wert negativ, liegt der Meeresboden über dem Wasser, und die Stelle ist trocken.

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Die mittleren Wasserstände in den Gezeitentafeln

Gezeitentafeln und Kartenhinweise geben für jeden Hafen mittlere Wasserstände an, die du bei den Nebenhafen-Berechnungen und bei den Durchfahrtshöhen verwendest:

• MHWS - Mean High Water Springs: der Mittelwert der Höhen zweier aufeinanderfolgender Hochwasser während der Springzeit.
• MHWN - Mean High Water Neaps: der mittlere Hochwasserstand bei Nipp.
• MLWN - Mean Low Water Neaps: der mittlere Niedrigwasserstand bei Nipp.
• MLWS - Mean Low Water Springs: der mittlere Niedrigwasserstand bei Springzeit.
• MSL / ML - Mean Sea Level bzw. Mean Level: etwa auf halbem Weg zwischen dem mittleren Hoch- und dem mittleren Niedrigwasser.

Das Diagramm unten zeigt diese Bezugswasserstände im Verhältnis zum Kartennull.

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Eine Springtide ist groß, mit hohem HW und tiefem LW; eine Nipptide ist klein und hat einen geringeren Tidenhub. In Großbritannien folgen die Springtiden etwa einen oder zwei Tage nach Neu- und Vollmond, und die Nipptiden etwa eine Woche nach den Springtiden.

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Quellen für Gezeitenhöhen-Daten

Du wirst mehreren Quellen begegnen. Alle liefern dieselbe Art von Information.

• Admiralty Tide Tables (ATT), die amtliche Veröffentlichung, enthält tägliche HW- und LW-Zeiten und -Höhen für Standardhäfen (sowie eine lange Liste von Nebenhäfen mit Differenzen) und Gezeitenkurven für die Standardhäfen.
• Nautische Almanache, etwa Reeds Nautical Almanac und der RYA Training Almanac, der im Kurs verwendet wird, enthalten dieselbe Art von Vorhersagen für die Häfen ihres Gebiets, meist eine Seite pro Standardhafen mit den daneben abgedruckten Kurven, und die Nebenhafen-Differenzen auf einer gesonderten Seite in Tabellenform.
• Elektronische Quellen, etwa der Dienst UKHO EasyTide, liefern Vorhersagen für viel mehr Häfen und eignen sich zur Törnplanung. Die Prüfung zum Day Skipper und die gute Praxis verlangen aber, dass du die Berechnung von Hand mit dem Almanach durchführen kannst.

Prüfe immer, welche Zeitzone die Tabelle verwendet. Die Admiralty-Tafeln und viele Almanache rechnen in UT (GMT), im Sommer kommt eine Stunde BST hinzu. Reeds und der Training Almanac geben oben auf jeder Seite klar an, ob die Zeiten in UT oder in Ortszeit sind. Ein Fehler von einer Stunde verschiebt dein Ergebnis um etwa ein Drittel des Anstiegs oder Abfalls, und er ist der mit Abstand häufigste Fehler bei der Gezeitenberechnung.

Standardhäfen

Ein Standardhafen ist ein Hafen, für den Gezeitenvorhersagen tagesgenau und vollständig veröffentlicht werden, auf der Grundlage detaillierter harmonischer Analysen langer Beobachtungsreihen. Portsmouth, Dover, Plymouth (Devonport) und Milford Haven sind alle Standardhäfen. Für jeden Standardhafen gibt die Tafel für jeden Tag an:

• Zeit und Höhe jedes Hochwassers.
• Zeit und Höhe jedes Niedrigwassers.

Die Seite nennt außerdem die mittleren Wasserstände des Hafens (MHWS, MHWN, MLWN, MLWS) sowie ein Kurvenpaar, eine Springkurve und eine Nippkurve, die für diesen Hafen gelten.

Die Gezeitenkurven werden für einen bestimmten Hafen gezeichnet, weil die Form der Tide von Ort zu Ort verschieden ist. Manche Häfen haben einen langen Hochwasserstand (der Solent), manche ein doppeltes Hochwasser (Southampton), manche steigen schnell und fallen langsam, und manche haben steile Kurven wie Dover. Du solltest immer die Kurve des Standardhafens verwenden, niemals eine Kurve, die von einem anderen Ort entlehnt ist.

Die Gezeitenkurve

Warum eine Kurve statt einer geraden Regel

Die Tide steigt und fällt nicht mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Bei HW und LW steht sie nahezu still (der Stand), und am schnellsten bewegt sie sich in der Mitte zwischen beiden. Eine Gezeitenkurve ist ein Diagramm der Gezeitenhöhe über der Zeit, gezeichnet ab HW. Die horizontale Achse zeigt Stunden vor und nach HW. Die vertikale Skala ist eine Höhenskala, die leer bleibt, weil die Höhen vom jeweiligen Tag abhängen. Du baust die Skala selbst mit der unten beschriebenen Diagonalmethode.

Schritt für Schritt: die Höhe zu einer gegebenen Zeit finden

1. Schreibe aus der Gezeitentafel für den Standardhafen Zeit und Höhe des HW und des LW auf, zwischen denen die gesuchte Zeit liegt.
2. Ermittle die gesuchte Zeit im Verhältnis zu HW, in Stunden vor oder nach HW. Verwende immer das HW, dem du zeitlich am nächsten bist, aber jedes HW ist geeignet, solange du die Stunden richtig zählst.
3. Berechne den Tidenhub: HW-Höhe minus LW-Höhe. Entscheide, ob er eher einem Springhub oder einem Nipphub entspricht; der Almanach gibt die mittleren Hübe an. Springkurve ist die kräftige Kurve, Nippkurve die gepunktete oder hellere Kurve (prüfe die Legende auf jeder Seite).
4. Markiere auf der Höhenskala die HW-Höhe auf der oberen Linie und die LW-Höhe auf der unteren Linie. Verbinde beide Markierungen mit einer geraden Linie. Das ist deine Diagonale.
5. Suche auf der horizontalen Achse die Zeit ab HW. Gehe senkrecht nach oben bis zur gewählten Kurve.
6. Von der Kurve gehe waagerecht bis zur Diagonale.
7. Von der Diagonale gehe senkrecht nach unten zur Höhenskala und lies die Gezeitenhöhe ab.

Für eine Zeit außerhalb der Folge von HW und LW, etwa eine halbe Stunde nach LW, kannst du dieselbe Kurve verwenden: Die horizontale Achse reicht normalerweise von 6 Stunden vor bis 6 Stunden nach HW, sodass LW etwa bei +6 liegt.

Zwischen Spring und Nipp wählen

Liegt der Tidenhub nahe am mittleren Springhub, verwendest du die Springkurve; liegt er nahe am mittleren Nipphub, die Nippkurve. Dazwischen nimmst du die Kurve, die näher liegt, oder zeichnest beide und interpolierst das Ergebnis proportional. Die Kurven unterscheiden sich in den meisten Häfen nur wenig, sodass ein kleiner Fehler hier das Ergebnis um vielleicht einen Zehntelmeter verändert. In Dover oder überall dort, wo die Form ungewöhnlich ist, solltest du aber vorsichtig sein.

Sind die angegebenen HW- oder LW-Höhen niedriger oder höher als die Mittelwerte (durch Dünung oder große Druckänderungen), funktioniert die Methode trotzdem gleich; du addierst lediglich deine eigene Sicherheitsreserve, die weiter unten behandelt wird.

Durchgerechnetes Beispiel: Höhe an einem Standardhafen

Portsmouth. Du möchtest die Gezeitenhöhe um 1630 wissen.

• HW 1400, 4,8 m.
• LW 2012, 0,9 m.
• Tidenhub 4,8 - 0,9 = 3,9 m. Der mittlere Springhub in Portsmouth liegt bei etwa 3,9 bis 4,0 m, also verwendest du die Springkurve.
• Zeit ab HW: 1630 - 1400 = 2 h 30 min nach HW, also +2,5.
• Diagonale von 4,8 m oben bis 0,9 m unten.
• Von +2,5 Stunden nach oben bis zur Springkurve, waagerecht zur Diagonale, senkrecht nach unten zur Skala: etwa 3,4 m.

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Prüfe das mit der Zwölftel-Regel: Nach 2 Stunden sind drei Zwölftel des Tidenhubs gefallen, nach 3 Stunden sechs Zwölftel. Nach 2,5 Stunden sind also etwa 4,5 Zwölftel (37,5 Prozent) von 3,9 m gefallen, das sind 1,5 m, was etwa 3,3 m ergibt.

Die Zeit für eine gegebene Höhe finden

Oft willst du das Umgekehrte wissen: Zu welcher Zeit steht genug Wasser? Zeichne die Diagonale wie zuvor. Von der gesuchten Höhe auf der Skala gehst du waagerecht zur Diagonale, dann senkrecht nach oben zur Kurve, und dann auf der Kurve entlang zur Zeitachse (vor oder nach HW). Rechne die Zeit in Uhrzeit um, indem du sie zur HW-Zeit addierst oder von ihr abziehst.

Beispiel: Du zeichnest 1,6 m, und die Barre an der Hafeneinfahrt hat eine Trockenhöhe von 0,4 m. Du brauchst 0,5 m unter dem Kiel, also muss die Tide mindestens 0,4 + 1,6 + 0,5 = 2,5 m betragen. Mit HW 1400 bei 4,8 m und LW 2012 bei 0,9 m gehst du von 2,5 m waagerecht zur Diagonale, dann nach oben zur Kurve und liest die Zeit ab: etwa 3 Stunden 25 Minuten nach HW im Fallen, sodass das Wasser etwa um 1725 unter 2,5 m fällt. Plane eine Sicherheitsreserve ein und strebe an, bis 1630 durch die Einfahrt zu sein.

Die Zwölftel-Regel

Die Zwölftel-Regel ist eine schnelle Näherung, die die Tide über sechs Stunden als glatte Kurve behandelt und dabei annimmt, dass die Dauer zwischen HW und LW genau sechs Stunden beträgt. Der Tidenhub wird in zwölf Teile geteilt, und die Tide bewegt sich in jeder Stunde um:

Merke sie dir als 1, 2, 3, 3, 2, 1.

Mit den Zahlen von Portsmouth (Tidenhub 3,9 m, ein Zwölftel sind etwa 0,325 m):

Dieselbe Tabelle auf die Frage um 1630 angewendet: 2,5 Stunden nach HW liegt genau zwischen 3,8 m und 2,8 m, also bei 3,3 m, nahe an den 3,4 m aus der Kurve.

Grenzen der Regel

• Sie setzt sechs Stunden zwischen HW und LW voraus. Das tatsächliche Intervall liegt meist bei 5 bis 7 Stunden, und in manchen Häfen (Southampton, Poole, allgemein der Solent) ist die Kurve weit von einer Sinuskurve entfernt. Beträgt das Intervall 6 Stunden 25 Minuten, teilst du es durch sechs, um die Länge einer "Stunde" zu erhalten, und wendest die Regel darauf an.
• Sie setzt eine glatte Kurve ohne Stand voraus. Die Kurve von Dover und das doppelte Hochwasser von Poole verletzen diese Annahme.
• Sie eignet sich für eine schnelle Kontrolle und für die Navigation im Küstenbereich, wo ein Fehler von 0,2 bis 0,3 m nicht kritisch ist. Bei Entscheidungen mit knapper Reserve verwende die Kurve.
• Die ersten und die letzten Stunden bewegen die Tide am wenigsten, die dritte und die vierte am meisten. Die kritische Zone bei steigendem Wasser liegt daher in der ersten und zweiten Stunde nach LW: Das Wasser kommt langsam, sodass du mit dem Warten auf die Flut nur wenig zusätzliche Tiefe gewinnst, während die dritte Stunde fast ein Viertel des Tidenhubs bringt.

Die Regel ist das Arbeitspferd des Day Skippers, wenn kein Almanach zur Hand ist. Viele erfahrene Skipper haben die Zahlen 1, 2, 3, 3, 2, 1 im Kopf.

Nebenhäfen

Es gibt weit mehr Orte, die du besuchen möchtest, als Standardhäfen. Ein Nebenhafen ist ein Hafen, für den keine Tagesvorhersagen veröffentlicht werden. Stattdessen nennt der Almanach Differenzen gegenüber einem benannten Standardhafen, und du wendest sie auf die Vorhersagen des Standardhafens an. Die Annahme dabei ist, dass die Form der Tide im Nebenhafen der des Standardhafens folgt, nur zeitlich verschoben und in der Höhe skaliert.

Ein Eintrag für einen Nebenhafen im Almanach enthält:

• den Namen des zu verwendenden Standardhafens (gewählt, weil seine Tide einen ähnlichen Charakter und ein ähnliches Timing hat).
• Zeitdifferenzen für HW und LW, angegeben für bestimmte Zeiten des Standardhafens (zum Beispiel HW um 0000 und 1200 sowie um 0600 und 1800), und ebenso für LW.
• Höhendifferenzen für MHWS, MHWN, MLWN und MLWS.
• die eigene Gezeitenkurve des Nebenhafens: Dies ist normalerweise die Kurve des Standardhafens.
• gelegentlich eine Korrektur für den mittleren Wasserstand oder die Jahreszeit sowie Hinweise zum Charakter der Tide.

So wendest du die Differenzen an

Die Differenzen sind nur an wenigen Punkten tabelliert, daher musst du fast immer interpolieren. Die Zeitdifferenzen ändern sich mit der Zeit des HW im Standardhafen (ein Maß für den Spring- oder Nippzustand und die Tageszeit). Die Höhendifferenzen ändern sich mit der Höhe von HW oder LW im Standardhafen (ein Maß dafür, wie springtidenhaft oder nipptidenhaft es ist).

1. Notiere die Zeiten und Höhen von HW und LW des Standardhafens für den Tag.
2. Interpoliere die Zeitdifferenz zwischen den beiden tabellierten Zeiten, die die Zeit des Standardhafens einschließen.
3. Addiere die Zeitdifferenz zur Zeit des Standardhafens, um die Zeit des Nebenhafens zu erhalten.
4. Interpoliere die Höhendifferenz zwischen der Nipp- und der Springdifferenz, proportional dazu, wo die Höhe des Standardhafens zwischen seinem MHWN und MHWS (oder MLWN und MLWS) liegt.
5. Addiere die Höhendifferenz (meist negativ, sie wird also subtrahiert), um die Höhe des Nebenhafens zu erhalten.
6. Mache das getrennt für HW und für LW. Verwende dann die Gezeitenkurve des Standardhafens mit den Zeiten und Höhen des Nebenhafens, wie bei der Methode für Standardhäfen.

Interpolieren heißt hier schlicht, Verhältnisse zu bestimmen. Liegt das HW des Standardhafens ein Drittel des Weges von der 1200-Spalte zur 1800-Spalte, dann liegt die Zeitdifferenz ein Drittel des Weges vom ersten zum zweiten Wert.

Durchgerechnetes Beispiel: ein Nebenhafen

Die folgenden Zahlen sind veranschaulichend und nicht aus einer echten Tafel entnommen, entsprechen aber einer typischen Berechnung. Der Standardhafen ist Portsmouth. Der Nebenhafen heißt "Examplehaven".

Vorhersagen für den Tag am Standardhafen (Portsmouth):

• HW 1400, 4,4 m.
• LW 2012, 1,1 m.

Pegel von Portsmouth: MHWS 4,7, MHWN 3,8, MLWN 1,9, MLWS 0,8.

Differenzen von Examplehaven:

Schritt 1: HW-Zeit. Das HW des Standardhafens liegt um 1400, also zwei Stunden nach 1200 und vier Stunden vor 1800. Es liegt ein Drittel des Weges von 1200 bis 1800. Die Differenz bewegt sich von -0040 in Richtung -0020, eine Änderung um 20 Minuten, ein Drittel davon sind 7 Minuten. Zeitdifferenz ist -0040 + 0007 = -0033. Das HW von Examplehaven ist 1400 - 0033 = 1327.

Schritt 2: HW-Höhe. Die HW-Höhe von Portsmouth, 4,4 m, liegt zwischen MHWN (3,8) und MHWS (4,7), einer Spanne von 0,9 m. Sie liegt 0,6 m über MHWN, also zu zwei Dritteln auf dem Weg zur Springzeit. Die Höhendifferenz bewegt sich von -0,4 (Nipp) zu -0,6 (Spring), eine Änderung von 0,2; zwei Drittel davon sind 0,13. Höhendifferenz ist -0,4 - 0,13 = -0,53, gerundet -0,5. Die HW-Höhe von Examplehaven ist 4,4 - 0,5 = 3,9 m.

Schritt 3: LW-Zeit. Das LW des Standardhafens um 2012 liegt zwischen 1700 und 2300. Es liegt 3 h 12 min nach 1700, von 6 Stunden also 0,53 des Weges. Die Differenz bewegt sich von -0010 zu -0030, eine Änderung von 20 Minuten, davon 0,53 sind 11 Minuten. Differenz ist -0010 - 0011 = -0021, gerundet -0020. Das LW von Examplehaven ist 2012 - 0020 = 1952.

Schritt 4: LW-Höhe. Das LW von Portsmouth, 1,1 m, liegt zwischen MLWS (0,8) und MLWN (1,9), einer Spanne von 1,1 m. Es liegt 0,3 m über MLWS, also 0,27 des Weges zur Nippzeit. Die Höhendifferenz bewegt sich von -0,2 (Spring) zu -0,1 (Nipp), eine Änderung von 0,1, davon 0,27 sind 0,03. Die Differenz ist -0,2 + 0,03 = -0,17, gerundet -0,2. Die LW-Höhe von Examplehaven ist 1,1 - 0,2 = 0,9 m.

Schritt 5: Ergebnis. Examplehaven: HW 1327, 3,9 m. LW 1952, 0,9 m. Tidenhub 3,0 m.

Schritt 6: Höhe um 1630. Zeit ab HW: 1630 - 1327 = +3 h 03 min, gerundet +3 h. Verwende die Gezeitenkurve von Portsmouth mit einem Tidenhub von 3,0 m, der eher nahe an Nipp liegt als an Spring. Die Kurve bei +3 h abgelesen ergibt, dass etwa die Hälfte des Hubs verschwunden ist, also etwa 2,4 m. Die Zwölftel-Regel bestätigt das: Nach drei Stunden ist die Tide um sechs Zwölftel von 3,0 m gefallen, also 1,5 m, und 3,9 - 1,5 = 2,4 m.

Beachte, dass das HW des Nebenhafens 33 Minuten vor dem des Standardhafens liegt und dass sein Tidenhub kleiner ist. Würdest du die Höhe von Portsmouth um 1630 (3,4 m) statt die von Examplehaven (2,4 m) verwenden, würdest du das Wasser um volle einen Meter überschätzen.

Praktische Hinweise zu Nebenhäfen

• Prüfe immer die Anmerkung des Almanachs, welcher Standardhafen zu verwenden ist. Manche Nebenhäfen haben Differenzen zu einem geografisch weit entfernten Hafen, weil der Gezeitencharakter ähnlich ist.
• Wenn die HW-Zeiten des Standardhafens genau in eine tabellierte Spalte fallen, musst du nicht interpolieren. Liegen sie außerhalb des Bereichs der Tabelle, nimm die nächste Spalte, statt zu extrapolieren.
• Berechne HW und LW unabhängig voneinander. Die Zeitdifferenz bei HW ist nicht dieselbe wie bei LW, daher unterscheidet sich die Dauer von Anstieg und Abfall zwischen beiden Häfen.
• Ist der Nebenhafen ein Fluss oder eine Flussmündung, kann die Form der Gezeitenkurve ganz anders sein (ein kürzerer Anstieg und ein längerer Abfall). Die Anmerkung im Almanach sagt dir, ob das so ist. In solchen Fällen würde dich die Zwölftel-Regel in die Irre führen.
• Die Vorhersagen des Standardhafens im Almanach gelten für dieselben Tage wie die des Nebenhafens. Fällt das HW des Nebenhafens wegen der Zeitdifferenz auf einen anderen Kalendertag als das des Standardhafens, achte darauf, die Werte des richtigen Tages zu verwenden.

Gezeitenhöhen und Sicherheitsreserven

Die Vorhersage ist die durchschnittliche Erwartung. Das Meer liest die Tafel nicht. Füge deiner Berechnung immer eine Reserve hinzu:

• Meteorologische Einflüsse. Ein starker auflandiger Wind und tiefer Luftdruck können den Wasserstand um einen halben Meter oder mehr anheben (Sturmflut); Hochdruck und ablandiger Wind können ihn senken. Als Faustregel gilt: Ein Rückgang des Luftdrucks um 1 hPa hebt den Meeresspiegel um etwa 1 cm. Betrachte vorhergesagte Höhen als verlässlicher bei ruhigem, stabilem Wetter.
• Kartennull und Kartenaktualisierungen. Lotungen können sich seit der letzten Vermessung geändert haben, besonders in Barren, Flussmündungen und sandigen Fahrwassern.
• Squat, Dünung und Krängung. Ein fahrendes Boot sinkt etwas tiefer ins Wasser; Wellenbewegung senkt den Kiel in den Wellentälern; eine krängende Yacht geht tiefer. Plane bei Dünung zusätzlich Reserve ein.
• Weitere Reserven. Eine übliche Sicherheitsreserve unter dem Kiel für die Navigation in geschütztem Wasser sind 0,5 m; auf See oder in Dünung 1 m oder mehr. An einer Barre mit Dünung deutlich mehr.

Verlasse dich niemals auf eine knappe Reserve, die allein aus Vorhersagen berechnet wurde. Kontrolliere die tatsächliche Tiefe unterwegs mit dem Echolot, und wenn du dich bei steigendem Wasser einer flachen Stelle näherst, hilft dir die steigende Tide dabei, über sie zu kommen.

Durchfahrtshöhe unter Brücken und Kabeln

Eine Brücke oder ein Freileitungskabel stellt das umgekehrte Problem zu einer Untiefe dar: Je mehr Wasser da ist, desto weniger Durchfahrtshöhe bleibt.

Die Kartenhöhe wird ab MHWS gemessen

Die Durchfahrtshöhe auf einer britischen Karte, und diejenige, die im Almanach steht, ist die Höhe des tiefsten Teils der Konstruktion über MHWS. Zu jedem Zeitpunkt, an dem die Tide niedriger als MHWS ist, hast du also mehr Durchfahrtshöhe als auf der Karte angegeben; zu Zeiten, an denen die Tide höher als MHWS ist (der Gipfel einer Springtide mit Sturmflut), hast du weniger.

Die Formel lautet:

Tatsächliche Durchfahrtshöhe = Kartenhöhe + (MHWS-Höhe - jetzige Gezeitenhöhe)

wobei die MHWS-Höhe der Wert für den nächstgelegenen Hafen ist (im Almanach oder auf den Kartenhinweisen angegeben).

Air Draught (die Höhe über Wasser)

Deine eigene Höhe von der Wasserlinie bis zum höchsten Punkt des Bootes ist der Air Draught: Mast, Mastkopfbeschläge, UKW-Antenne, Windinstrumente, Radarreflektor und die Radarkuppel, falls vorhanden. Miss ihn nach, rate ihn nicht aus dem Prospekt. Trimm und Beladung des Bootes verändern ihn um einige Zentimeter, und eine Crew, die sich auf einer Seite drängt, senkt ihn in sehr engen Fällen etwas.

Plane immer eine Reserve ein: mindestens 1 m bei ruhigen Bedingungen, mehr bei Schwell anderer Schiffe, Dünung oder der Möglichkeit, dass du stampfst. Fahre niemals unter einem Stromkabel durch, ohne die Kartenhöhe zu prüfen, denn Strom kann über einen Spalt überschlagen.

Durchgerechnetes Beispiel

Du planst, unter einer Brücke mit einer Kartenhöhe von 16,0 m über MHWS hindurchzufahren. Am nächstgelegenen Hafen beträgt MHWS 4,7 m. Dein Air Draught ist 15,2 m. Du möchtest um 1630 durchfahren, wenn die Gezeitenhöhe 3,4 m beträgt.

• Tatsächliche Durchfahrtshöhe = 16,0 + (4,7 - 3,4) = 16,0 + 1,3 = 17,3 m.
• Reserve = 17,3 - 15,2 = 2,1 m. Das ist akzeptabel.

Müsstest du um 1330 bei derselben Tide durchfahren, wenn die Gezeitenhöhe 4,7 m beträgt, wäre die Durchfahrtshöhe 16,0 + 0 = 16,0 m, eine Reserve von nur 0,8 m. Das liegt unter der empfohlenen Reserve von 1 m, also würdest du warten, bis das Wasser gefallen ist, oder den Mast absenken.

Bei einer sehr hohen Springtide, mit HW bei 5,2 m und einer Reserve von 16,0 + (4,7 - 5,2) = 15,5 m, würdest du mit 15,2 m Air Draught gar nicht hindurchpassen und riskierst die Mastspitze mit der Antenne.

Die Zeit berechnen

Um die Zeit zu finden, zu der eine bestimmte Durchfahrtshöhe vorliegt, rechnest du rückwärts: Ermittle die mindestens benötigte Durchfahrtshöhe, ziehe die Kartenhöhe ab und addiere MHWS, um die höchste Gezeitenhöhe zu erhalten, die diese Durchfahrtshöhe noch ermöglicht. Für die obige Brücke mit 15,2 m Air Draught und 1,0 m Reserve benötigst du eine Durchfahrtshöhe von 16,2 m, also darf die Tide höchstens 4,7 - 0,2 = 4,5 m betragen. Dann verwendest du die Gezeitenkurve rückwärts, um die Zeiten zu finden, zu denen die Tide unter 4,5 m liegt.

Trockenhöhen und trockenfallende Häfen

Viele Häfen an der Südküste und an der Ostküste fallen trocken: Ein Boot setzt bei Niedrigwasser auf den Grund. Solche Plätze können praktisch sein, aber du musst Folgendes wissen.

So berechnest du die Zugänglichkeit

Die Wassertiefe über einer trockenfallenden Stelle ist die Gezeitenhöhe minus der Trockenhöhe. Für ein Boot mit 1,5 m Tiefgang und 0,5 m Reserve muss die Tide mindestens die Trockenhöhe plus 2,0 m betragen.

Durchgerechnetes Beispiel: Die Einfahrt zu einem Priel hat eine Trockenhöhe von 1,2 m. Du hast 1,5 m Tiefgang und möchtest 0,5 m Reserve. Du benötigst eine Gezeitenhöhe von 1,2 + 1,5 + 0,5 = 3,2 m. Mit HW 4,8 m um 1400 und LW 0,9 m um 2012 besagt die Diagonalmethode, dass die Tide etwa zwischen 2 h 15 min vor HW und 2 h 15 min nach HW über 3,2 m liegt, also ein Fenster von rund 4,5 Stunden um HW herum, je nach Form der Kurve. Bei Nipp, wenn das HW vielleicht nur 3,0 m erreicht, würdest du überhaupt nicht hineinkommen.

Praktische Hinweise für trockenfallende Häfen

• Wähle deinen Liegeplatz und prüfe die Art des Meeresbodens auf der Karte oder im Hafenhandbuch: Weicher Schlick ist für den Rumpf schonend, Fels oder ein steiler Hang dagegen nicht.
• Sorge dafür, dass das Boot einen festen Stand hat, etwa auf einem Gezeitengitter, einer Mauer oder mit Kielflossen. Eine Yacht mit Flossenkiel braucht möglicherweise Stützen oder Fender an einer Mauer und muss zur Mauer hin geneigt liegen.
• Wisse, wie lange das Boot auf dem Ebbstrom schwimmt: Ein Abfall von 0,5 m dauert in der Mitte des Zyklus eine Stunde oder mehr, bei einer steilen Ebbe aber nur etwa 20 Minuten.
• Rechne mit Nipp: Das Nipp-HW kann 1,5 bis 2 m niedriger liegen als das Spring-HW. Ein Hafen, der bei Springzeit jede Tide zugänglich ist, ist bei Nipp möglicherweise nur um HW herum oder gar nicht erreichbar. Nipptiden können dich genauso leicht festsetzen wie Springtiden.
• Sorge dafür, dass du ausreichend Leinen und Leinenlängen hast, damit das Boot steigen und fallen kann, ohne an einer Leine zu hängen.

Gezeitenhöhe und Gezeitenströme zusammen

Bei der Navigation im Küstenbereich und bei der Törnplanung verwendest du sowohl Gezeitenhöhen als auch Gezeitenströme. Denke an Folgendes:

• Gezeitenströme ändern ihre Richtung nicht bei HW und LW. An vielen Orten fließt der Strom noch eine Stunde oder länger nach HW weiter. Nimm nicht an, dass der Stauwasserzeitpunkt bei HW oder LW liegt; verwende den Gezeitenstromatlas oder die Gezeitenraute.
• Die größte Stromgeschwindigkeit tritt oft dann auf, wenn sich die Höhe am schnellsten ändert, etwa in der Mitte der Tide. Deshalb ist es oft am besten, bei Flut nahe HW in einen Hafen einzulaufen und nicht bei mittlerer Tide.
• Tidentore, etwa Landzungen und enge Fahrwasser, verlangen häufig ein Erreichen zu einer bestimmten Zeit. Diese Zeit lässt sich wählen, indem man Strom und Gezeitenhöhe für jede Barre kombiniert.

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Den Training Almanac und das Handbuch nutzen

Das RYA Navigation Handbook (G6) lehrt dieselbe Methode der Gezeitenhöhen unter den Überschriften Gezeitenkurven und Nebenhäfen, mit Beispielen für Dover und Portsmouth. Die wichtigsten Punkte bei der Arbeit mit diesen Büchern sind:

• Finde die richtige Seite für deinen Standardhafen; die Gezeitenkurve des Standardhafens ist mit den Vorhersagen oder auf der gegenüberliegenden Seite abgedruckt.
• Prüfe die Zeitzone oben auf der Seite. Rechne BST in UT um, bevor du die Tabelle verwendest, wenn die Tabelle in UT ist.
• Verwende die Diagonale in jedem Fall; lies die Kurve nicht direkt ab, denn jeder Tag hat einen anderen Tidenhub.
• Schreibe deine Rechnung in einem systematischen Aufbau, damit du sie danach überprüfen kannst. In der Prüfung zählt der Rechenweg.
• Gib Höhen mit einer Nachkommastelle (0,1 m) und Zeiten etwa auf fünf Minuten genau an; jede darüber hinausgehende Genauigkeit ist Scheingenauigkeit.

Warum sich die Gezeiten so verhalten, wie sie es tun

• Der Mond liefert etwa zwei Drittel der gezeitenerzeugenden Kraft. Die Sonne liefert den Rest. Die gezeitenerzeugende Kraft nimmt mit der dritten Potenz der Entfernung ab, deshalb überwiegt der nahe Mond die viel schwerere Sonne.
• Springtiden treten auf, wenn Sonne und Mond in einer Linie stehen (Neu- und Vollmond), treffen aber ein bis zwei Tage später ein. Nipptiden folgen den Quadraturen des Mondes. Von Springzeit bis Nipp vergehen etwa sieben Tage.
• Das Hochwasser verschiebt sich täglich um etwa 50 Minuten, weil der Gezeitentag etwa 24 h 50 min lang ist.
• Die größten Springtiden des Jahres liegen nahe den Tagundnachtgleichen und dann, wenn der Mond im Perigäum (der Erde am nächsten) steht, zur gleichen Zeit wie die Springtide. Man nennt sie manchmal King Tides.
• Wenn der Mond weit nördlich oder südlich des Äquators steht, können sich die beiden täglichen Hochwasser deutlich unterscheiden. Das nennt man tägliche Ungleichheit; sie tritt häufig an Küsten mit gemischter Tide auf, etwa an der US-Pazifikküste. Karten dort verwenden oft MLLW (Mean Lower Low Water) als Kartennull.
• In den Ozeanen läuft die Tide um amphidromische Punkte herum, an denen der Tidenhub nahezu null ist. Deshalb hat das Mittelmeer, mit amphidromischen Punkten in der Nähe, nur Tidenhübe von etwa 0,4 m. Die Corioliskraft drückt die Tide auf der Nordhalbkugel nach rechts, daher hat die französische Seite des Ärmelkanals größere Gezeiten als die englische Seite.
• In Frankreich werden die Gezeiten nach einem Koeffizienten eingeteilt: 20 ist die niedrigste Nipptide, 45 eine mittlere Nipptide, 70 eine mittlere Tide, 95 eine mittlere Springtide und 120 eine außergewöhnliche Tagundnachtgleichen-Springtide.

Nebenhafen-Differenzen durch Rechnen interpolieren

Statt einen Graphen zu zeichnen, verwende Verhältnisse:

Differenz = untere Differenz + Anteil x (Änderung der Differenz), wobei Anteil = (tatsächlicher Wert - unterer Tabellenwert) / (oberer Tabellenwert - unterer Tabellenwert).

Beispiel: Die HW-Höhendifferenzen des Nebenhafens betragen +2,0 bei 6,8 m (Spring) und -2,0 bei 5,4 m (Nipp). Heute beträgt das HW des Standardhafens 5,6 m. Der Anteil ist (5,6 - 5,4) / 1,4 = 0,14, also beträgt die Differenz -2,0 + 0,14 x 4,0, das sind etwa -1,4 m. Das HW des Nebenhafens liegt daher bei etwa 4,2 m. Zeitdifferenzen werden genauso interpoliert, bezogen auf die Uhrzeit des Standardhafens. Achte auf Differenzen, deren Vorzeichen sich zwischen den beiden Spalten ändert. Ergibt dein Anteil einen negativen Wert, hast du die Spalten vertauscht.

Die Sieben-Regel

Zwischen Spring- und Nipptide ändert sich der Tidenhub jeden Tag um etwa ein Siebtel von (mittlerer Springhub - mittlerer Nipphub). Verwende das, um den heutigen Tidenhub abzuschätzen, wenn du nur die mittleren Werte hast, und um zwischen der Spring- und der Nippkurve zu wählen.

Wetter und Gezeiten

• Je 11 hPa (mb) unter dem normalen Luftdruck hebt sich der Meeresspiegel um etwa 0,1 m. Hochdruck senkt ihn um denselben Betrag.
• Ein länger anhaltender auflandiger Wind der Stärke 5 oder mehr kann noch etwa 0,2 m aufstauen. Ein ablandiger Wind senkt den Wasserstand und verstärkt das Niedrigwasser.
• Erwarte, dass Vorhersagen selbst bei gewöhnlichem Wetter um etwa 0,2 m und 10 Minuten abweichen. Sturmfluten in der Nordsee können 2 m oder mehr hinzufügen.
• Kartenmäßige Durchfahrtshöhen werden oft ab HAT gemessen. Liegt nur MHWS vor, ist das Addieren von etwa 10 Prozent der MHWS-Höhe eine vorsichtige Schätzung für HAT.
• Halte mindestens 1 m unter dem Kiel frei, zuzüglich der halben Höhe aller Wellen oder der Dünung.

Häufige Fehler

• Falsche Zeitzone verwenden. Vergessen, dass BST UT + 1 Stunde ist. Prüfe die Überschrift der Tabelle und schreibe die Zone neben jede Zeit.
• Zeit vom falschen HW aus messen. Die Kurve ist symmetrisch um HW. Achte darauf, die Stunden vor oder nach dem richtigen HW zu zählen.
• Die Diagonale nicht verwenden. Die Gezeitenkurve direkt ablesen, als wäre die Höhenskala fest. Zeichne immer die Diagonale.
• Die falsche Kurve verwenden. Die Springkurve für eine Nipptide verwenden oder die Kurve eines anderen Hafens für den Standardhafen.
• Interpolation vergessen. Für Nebenhafen-Differenzen die nächstgelegene Spalte verwenden, was um 15 Minuten oder 0,3 m falsch sein kann.
• Addieren statt subtrahieren. Das Vorzeichen der Differenzen verwechseln. Schreibe das Vorzeichen neben jede Zahl und prüfe, ob das Ergebnis plausibel ist.
• Die Bezugsebene der Durchfahrtshöhe verwechseln. Durchfahrtshöhen von Brücken werden ab MHWS gemessen, Tiefen ab Kartennull. Vermische sie nicht.
• Die Reserve vergessen. Die vorhergesagte Höhe als exakt behandeln. Plane immer eine Reserve für Wetter, Squat und Dünung ein.
• Annehmen, dass sich Gezeitenstrom und Höhe gemeinsam ändern. Stauwasser liegt nicht zwingend bei HW oder LW.
• Die Zwölftel-Regel bei einem ungünstigen Hafen anwenden. Die Regel auf einen Hafen mit langem Stand oder doppeltem Hochwasser anwenden.

Zusammenfassung

• Kartentiefen und Trockenhöhen werden vom Kartennull (LAT) aus gemessen. Die tatsächliche Tiefe ist die Kartentiefe plus die Gezeitenhöhe; über einer Trockenhöhe ist sie die Gezeitenhöhe minus die Trockenhöhe.
• Brücken- und Kabeldurchfahrtshöhen werden ab MHWS gemessen. Die tatsächliche Durchfahrtshöhe ist gleich Kartenhöhe plus (MHWS minus aktuelle Gezeitenhöhe).
• Bei einem Standardhafen suchst du HW und LW vor und nach der gesuchten Zeit, berechnest den Tidenhub, wählst Spring oder Nipp, zeichnest die Diagonale und liest die Höhe von der Kurve ab.
• Die Zwölftel-Regel (1, 2, 3, 3, 2, 1) liefert eine schnelle Kontrolle, setzt aber eine sechsstündige glatte Kurve voraus.
• Bei einem Nebenhafen wendest du interpolierte Zeit- und Höhendifferenzen auf die Vorhersagen des Standardhafens an, getrennt für HW und LW, und verwendest danach die Kurve des Standardhafens.
• Prüfe immer die Zeitzone, verwende das richtige HW und plane eine Sicherheitsreserve für Wetter, Dünung und Squat ein.
• Gezeitenströme sind unabhängig von den Höhen; nimm nicht an, dass bei HW und LW Stauwasser herrscht.

Prüfe dein Verständnis

1. Auf welche Bezugsebene werden Kartentiefen und Trockenhöhen auf einer britischen Karte gemessen, und wie wird eine Trockenhöhe dargestellt?

Antwort: Vom Kartennull aus, das auf modernen britischen Karten das Lowest Astronomical Tide (LAT) ist. Eine Trockenhöhe ist auf der Karte eine unterstrichene Zahl, die die Höhe des Meeresbodens über dem Kartennull angibt.

2. Eine Kartentiefe beträgt 2,5 m und die Gezeitenhöhe 3,2 m. Wie tief ist das Wasser tatsächlich?

Antwort: 5,7 m (2,5 + 3,2).

3. Am Standardhafen ist das HW 4,8 m um 1400 und das LW 0,9 m um 2012. Beschreibe, wie du die Höhe um 1630 ermittelst.

Antwort: Die Zeit liegt 2,5 Stunden nach HW. Der Tidenhub beträgt 3,9 m und liegt nahe an der Springzeit, also verwendest du die Springkurve. Zeichne eine Diagonale von 4,8 m bis 0,9 m, gehe von +2,5 Stunden nach oben bis zur Kurve, waagerecht zur Diagonale und senkrecht nach unten zur Höhenskala. Das Ergebnis ist etwa 3,4 m.

4. Welche Anteile hat die Zwölftel-Regel, und was ist eine wesentliche Einschränkung?

Antwort: In jeder aufeinanderfolgenden Stunde 1/12, 2/12, 3/12, 3/12, 2/12, 1/12 des Tidenhubs. Sie setzt eine glatte sechsstündige Kurve voraus und ist daher unzuverlässig an Häfen mit einem Stand, einem doppelten Hochwasser oder einem Intervall, das stark von sechs Stunden abweicht.

5. Warum musst du beim Verwenden von Nebenhafen-Differenzen interpolieren?

Antwort: Die Differenzen sind nur für wenige Zeiten des Standardhafens und für mittlere Spring- und Nipphöhen tabelliert. Das tatsächliche HW oder LW des Tages liegt meist zwischen den Spalten, daher musst du das Verhältnis bestimmen, um die richtige Differenz zu finden.

6. Wie findest du die Zeitdifferenz für einen Nebenhafen, wenn das HW des Standardhafens um 1400 liegt und die Differenzen -0040 um 1200 und -0020 um 1800 betragen?

Antwort: 1400 liegt ein Drittel des Weges von 1200 bis 1800, also ändert sich die Differenz um ein Drittel von 20 Minuten (etwa 7 Minuten) von -0040 auf -0033. Das HW des Nebenhafens ist 1400 - 0033 = 1327.

7. Eine Brücke hat eine Kartenhöhe von 16,0 m. MHWS beträgt 4,7 m und die aktuelle Gezeitenhöhe 3,4 m. Wie groß ist die tatsächliche Durchfahrtshöhe, und von welcher Bezugsebene wird die Kartenangabe gemessen?

Antwort: Die Kartenhöhe wird ab MHWS gemessen. Die tatsächliche Durchfahrtshöhe ist 16,0 + (4,7 - 3,4) = 17,3 m.

8. Du möchtest 1,5 m fahren und 0,5 m unter dem Kiel haben. Eine Barre hat eine Trockenhöhe von 1,2 m. Welche Gezeitenhöhe brauchst du, um sie zu überqueren?

Antwort: 1,2 + 1,5 + 0,5 = 3,2 m oder mehr.

9. Warum solltest du immer die eigene Gezeitenkurve des Standardhafens und die Diagonale verwenden?

Antwort: Die Form der Tide ist für jeden Hafen eigen, daher muss die Kurve diejenige sein, die für diesen Hafen abgedruckt ist. Die Diagonale skaliert die Kurve auf das HW und LW des jeweiligen Tages; ohne sie würdest du eine Höhe von einer festen Skala ablesen, die nicht zum Tidenhub passt.

10. Nenne drei Gründe, warum die vorhergesagte Gezeitenhöhe nicht genau dem entsprechen muss, was du tatsächlich vorfindest.

Antwort: Luftdruck (etwa 1 cm pro hPa), Wind und Sturmflut sowie Dünung oder Squat. Auch eine veraltete Vermessung oder eine falsch angewendete Zeitzone kann die Berechnung falsch machen.