Leuchtturm

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Als Leuchtturm wird ein Turm bezeichnet, der eine Befeuerung trägt.
Leuchttürme sind insbesondere nachts weithin sichtbare Schifffahrtszeichen (durch die abgegebenen Leuchtfeuer sowie als Peilmarke) und dienen der Positionsbestimmung, der Warnung vor Untiefen oder der Fahrwassermarkierung.
Ursprünglich und somit die längste Zeit wurden Leuchttürme nur an Hafeneinfahrten aufgestellt.
== Technik
=== Bauweise
Die Bauweise der Leuchttürme ist sehr vielfältig.
In vorindustrieller Zeit waren Leuchttürme zumeist gemauert.
In historischen Turmkonstruktionen befanden sich mitunter Wohn- und Arbeitsräume für das Bedienpersonal, die oft durch Nebengebäude ergänzt wurden.
Da der Beruf des Leuchtfeuerwärters durch die Automatisierung nicht mehr ausgeübt wird, dienen die ehemaligen Arbeitsräume heute anderen Aufgaben.
Mit Aufkommen des Metallbaus wurde es möglich, leichte windbeständige Konstruktionen aus Gusseisen, aus Schmiedestahl und schließlich aus gegossenem und gewalztem Stahl zu errichten.
Dabei überwog zunächst Stahlfachwerk, später rohr- und mastartige Konstruktionen.
Heutzutage sind viele derartige Bauwerke aus Stahlbeton, Bauten aus glasfaserverstärktem Kunststoff wie Kahler Sand an der Elbe blieben die Ausnahme.
Lichtanlage und Optik sind bei größeren Bauten zumeist aufgesetzt, sie werden als Lampenhaus oder Laterne bezeichnet.
Bis in das späte 20. Jahrhundert waren in der Nord- und Ostsee, wo die Errichtung von Leuchttürmen nicht möglich war, zahlreiche Feuerschiffe positioniert, mit Leuchtfeuern in bis zu 45 Metern Höhe.
Heute werden von der Deutschen Wasser- und Schifffahrtsverwaltung nur noch zwei Feuerschiffspositionen unterhalten.
Das berühmteste deutsche Feuerschiff war die Elbe 1.
Bei engen Fahrrinnen werden Richtfeuer aus zwei synchronisierten Leuchtfeuern unterschiedlicher Höhe errichtet.
==== Turmhöhe und Feuerhöhe
Als Feuerhöhe bezeichnet man den Abstand zwischen Wasserspiegel und Befeuerung.
Aus Kostengründen ist es sinnvoll, den Leuchtturm auf einer küstennahen Anhöhe zu errichten, weil so die Turmhöhe bei gleicher Feuerhöhe niedriger ausfallen kann.
In Extremfällen kann es jedoch sinnvoller sein, einen Leuchtturm an einer tiefer gelegenen Stelle zu errichten, wenn er dadurch in klareren Luftschichten steht.
So wurde der alte, 238 m hoch gelegene Leuchtturm am Cape Point in Südafrika 1911 durch den niedriger gelegenen neuen Leuchtturm ersetzt, da der alte Turm sich zu oft im Hochnebel befand und sein Licht somit nicht so weit sichtbar war wie ursprünglich angenommen.
Der Leuchtturm von Dschidda in Saudi-Arabien hat eine Turmhöhe von 133 Metern.
Die höchste deutsche Befeuerung steht 114 m über der Ostsee auf dem Hotel "Maritim" in Lübeck-Travemünde.
Mit 65 Metern Höhe ist der dreibeinige Stahlfachwerkturm Leuchtturm Campen an der Emsmündung Deutschlands höchster Leuchtturm.
Im Rahmen der Elbvertiefung plant man an der Elbe eine neue Richtfeuerlinie, deren Turmhöhe fast 100 Meter erreichen soll.
Einer der kleinsten Leuchttürme dürfte das ehemalige Leuchtfeuer Bunthaus (1914-1977) auf der Bunthäuser Spitze (Unterelbe bei Hamburg) mit 6,95 Metern Turmhöhe sein.
=== Optik
==== Bündelung
Als Leuchtfeueroptik werden seit etwa 1820 Fresnel-Linsen verwendet, die eine kompakte Bauform, ein relativ geringes Gewicht und einen hohen Öffnungswinkel haben.
Mehrere Linsen sind vertikal aufgestellt und nebeneinander auf einem Kreis angeordnet.
Der Kreis ist drehbar gelagert und die Bündel der Linsen erzeugen ein charakteristisches Blinkmuster.
Auch Farbfilter sind zur zusätzlichen Codierung gebräuchlich.
Aufgrund der Umdrehungszeit besitzt jeder Turm eine spezifische Wiederkehr und Kennung, die im Leuchtfeuerverzeichnis und in Seekarten publiziert werden.
Die Kennung wird gegebenenfalls durch zum Fahrwasser ausgerichtete Farbfilter erweitert.
Durch die Rotation der Linse erzeugt dies ein rhythmisches farbiges Blinken.
==== Lichtquellen
Als Lichtquellen kamen nach zunächst offene Holz- und Kohlefeuer und später Öllampen zum Einsatz.
Die Argand-Lampe setzte sich etwa ab 1800 durch.
Später verwendete man Gasglühlicht und entwickelte sogar einen automatischen Glühstrumpf-Wechsler.
Als Brennstoff kam Petroleum zum Einsatz, welches zuvor durch die Hitze der Lampe verdampft wurde (zum Prinzip siehe auch Starklichtlampe).
Ab 1858 wurden Kohlebogenlampen erprobt.
Man entwickelte zwar eine automatische Nachstellung der Kohlestifte, hatte aber dennoch einen gewissen Wartungsaufwand sowie verschmutzte Abluft.
Ab den 1920er Jahren wurden Glühlampen eingesetzt.
Bei Ausfall schwenkte eine Ersatzlampe in den Fokus.
Heute verwendet man Halogen-Metalldampflampen.
=== Reichweite
Die Reichweite der meisten Leuchtfeuer liegt - je nach Bauart und Umständen - zwischen 5 und 20 Seemeilen.
Sie hängt von verschiedenen Faktoren ab:
Die geometrische oder geografische Sichtweite ist von der Erdkrümmung begrenzt und wird von den Höhenpositionen des Betrachters und des Leuchtfeuers sowie von geografischen Sichthindernissen beeinflusst.
Hinzu kommen Lichtstärke und Farbe der Lichtquelle sowie die Qualität der Optik.
Außerdem begrenzen das Wetter und die daraus resultierenden Sichtbedingungen die Reichweite.
Den Wettereinfluss berücksichtigt man durch eine sogenannte Sichtweitenskala.
Bei ungünstigen Wetterbedingungen ist die Lichtstärke durch Niederschläge, Schneefall oder Nebel vermindert.
Letztlich stellt die Reichweite einen Kompromiss zwischen dem technisch Möglichen und dem Aufwand für Errichtung, Stromversorgung und Wartungskosten dar.
Wegen der Erdkrümmung nimmt die theoretische Reichweite mit der Wurzel der Turmhöhe und der Wurzel der Augeshöhe des Navigators zu.
Wenn ein Leuchtfeuer gerade am nautischen Horizont ("in der Kimm") auftaucht oder verschwindet, kann seine Entfernung einfach berechnet und damit der Standort des Schiffes bestimmt werden.
Die Formel kann mittels des Satzes von Pythagoras hergeleitet werden.
Sind die Höhen von Leuchtfeuer und Navigator im Verhältnis zum Erdradius gering, lautet sie in vereinfachter Näherung:
== Geschichte des Leuchtturms
Wie die Geschichte der Leuchttürme begann, ist nicht bekannt.
Sicher ist, dass es im östlichen Mittelmeer bereits lange vor Christi Geburt regen Seehandel gab - und vermutlich auch Leuchtfeuer, um bei Dunkelheit den Heimathafen zu finden.
=== Antike
Mindestens zwei antike Befeuerungsbauten sind überliefert, die beide um 300 v. Chr. entstanden:
Der griechische Koloss von Rhodos und der ägyptische Pharos von Alexandria (errichtet zwischen 299 und 279 v. Chr., Höhe 115 bis 160 m).
Allerdings ist unsicher, ob der Koloss von Rhodos wirklich als Leuchtfeuer diente.
Er soll etwa acht Jahrzehnte gestanden haben, bis er 224 v. Chr. einstürzte.
Der ägyptische Leuchtturm leuchtete dagegen über 1600 Jahre lang und stürzte im Jahr 1303 bei einem Erdbeben ein.
Er ist Namensgeber des Begriffs Leuchtturm in den romanischen Sprachen und damit der Leuchtturmkunde, die heute als Pharologie bezeichnet wird.
Von den Römern wurde der Herkulesturm im galicischen A Coruna (Spanien) errichtet.
Er wurde im Jahr 110 n. Chr. von Gaius Sevius Lupus fertiggestellt, war ursprünglich 36 m hoch und maß 18 m x 18 m am Fuß.
Im Jahr 1791 wurde er ausgebaut und erhielt eine klassizistische Umhüllung.
Der noch heute genutzte Turm ist damit der älteste funktionsfähige Leuchtturm der Welt und gehört seit 2009 zum UNESCO-Weltkulturerbe.
Ältere Türme aus Römischer Zeit wie der von Dover sind vielfach noch vorhanden, teils allerdings nur als Ruinen.
Abseits der Hochkulturen suchte die Seefahrt zu Beginn nach einfacheren Wegen, den Seefahrern "heimzuleuchten".
Fackeln und kleine Strandfeuer wiesen den Fischern nachts ihren Weg.
Mönche empfahlen deren Betrieb als gottgefällige Aufgabe.
=== Hansezeit
Vom 13. Jahrhundert an errichteten die Hansestädte der Ostseeküste Zufahrtsfeuer, oft als Kerzenlaternen auf vorgelagerten Inseln, zum Beispiel Lübeck (in Travemünde), Wismar, Rostock (in Warnemünde), Stralsund (auf Gellen), Greifswald und Danzig.
Das bestehende Hafenzeichen in Travemünde wurde 1226 kaiserlich privilegiert.
1299 erhielt Hamburg die Nordseeinsel Neuwerk, um dort eine Feuerblüse zu errichten.
Sie ist allerdings erst ab 1644 nachweisbar - zunächst war es der Hansestadt vor allem um die Sicherung der Elbzufahrt gegangen.
Um 1625 folgte ein ständiges Leuchtfeuer auf Wangerooge; die Benutzung des alten Westturms bewährte sich aber nicht.
=== Frühe Neuzeit
Deutlich verbessert wurden die Leuchtfeuer 1782 durch den Genfer Physiker Aime Argand (1750-1803) mit der (Hohldochtlampe) Argand-Lampe, einer Petroleumlampe.
Erst später setzten sich Gasglühlichter durch.
Schließlich entwickelte Augustin Jean Fresnel (1788-1827) im Auftrag der französischen Regierung eine Lichtbündelung durch spezielle Linsen.
Durch die Fresnel-Linsen steigerte sich die Reichweite der Leuchtfeuer erheblich.
Der regelmäßig blinkende Leuchtturm wurde von Francois Antoine Henri Descroizilles (1751-1825) erfunden.
Ein Uhrmacher aus der nordfranzösischen Hafenstadt Dieppe fertigte den Mechanismus; der erste damit ausgestattete Leuchtturm ging im Mai 1787 am Bootsanlegesteg in Dieppe in Betrieb.
Im 18. Jahrhundert begründete der Lampenmacher Thomas Smith in Edinburgh eine Familiendynastie von Leuchtturmbauern, die insbesondere in Schottland über vier Generationen hinweg mehr als ein Dutzend Leuchttürme errichtete.
=== Verbreitung
Leuchttürme sind auf allen Kontinenten einschließlich der Antarktis vorhanden und stehen vor allem an Meeresküsten.
Einige Leuchttürme befinden sich zudem
Der höchstgelegene Leuchtturm der Welt ist Faro de Puno in Peru (3810 Meter Höhenlage + 9 Meter Bauwerkshöhe).
Der einzige Leuchtturm Bayerns ist der Neue Leuchtturm in Lindau (zuvor der Mangturm einige Meter entfernt).
=== Gegenwärtiger Nutzungswandel
Moderne digitale Navigationshilfen schmälern die heutige Bedeutung von Leuchttürmen, können aber visuelle Schifffahrtszeichen nicht vollständig ersetzen.
Insbesondere beim Ausfall des GPS, der Elektronik oder der Stromversorgung stellen Leuchttürme eine unverzichtbare Absicherung dar, weshalb Leuchttürme auch zukünftig unterhalten werden müssen.
Die ehemaligen Personalräume und die Aussichtsplattform sind dagegen für den Leuchtturmbetrieb nicht mehr notwendig.
Sie werden heute für touristische oder gastronomische Zwecke genutzt, vereinzelt dienen Türme auch als Unterkunft oder können für Trauungen gemietet werden.
== Lichtsignal vs. Beleuchtung
Leuchttürme im engeren Sinn dienen zur dauerhaften Markierung eines Orts und senden, um identifizierbar zu sein, ein individuelles Lichtsignal aus, das von einem entfernten Punkt aus betrachtet aus einer rhythmischen Abfolge von Lichtblitzen besteht.
Realisiert etwa durch mehrere Sammellinsen, die als Ring um eine sehr kleine Lichtquelle rotieren.
In etwa von Nebel getrübter Luft ist daher das Vorbeiwischen eines durchstrahlten Sektors zu beobachten.
Um weit zu reichen, wird das Licht nicht nur zu einem schmalen Sektor (= sichtbar als kurzer Blitz) gebündelt, sondern auch nahe um die Horizontalebene, wegen der Erdkrümmung eventuell um einen sehr stumpfen Kegel.
Das Signal kann so gesteuert, abgeblendet und/oder gefärbt werden, dass es abhängig von der Richtung (Horizontalwinkel) unterschiedlich wahrgenommen wird und damit eine Zusatzinformation bietet.
In Ausnahmefällen können Leuchttürme auch zu Beleuchtungszwecken eingesetzt werden.
Dabei werden Lichtquellen so hoch positioniert, dass ihr Licht auch in einiger Entfernung den Boden noch in ausreichend großem Winkel trifft, um menschliche Arbeit und Fortbewegung zu erleichtern.
So dienten z. B. die zwei Feuertürme von Schloss Luberegg am Donauufer in Emmersdorf (Niederösterreich), um 1780-1811 zur Beleuchtung des Ufers, damit per Holzschwemme ankommendes Holz auch nachts auf Flusskähne verladen werden konnte.
Die etwa 120 m entfernt voneinander stehenden Türme ermöglichten die schattenarme Beleuchtung des zwischen ihnen liegenden Geländes.
== Metaphern
Im übertragenen Sinn werden Vorhaben, von denen eine Signalwirkung oder Vorbildfunktion ausgeht, als Leuchtturmprojekt bezeichnet.
In der englischsprachigen Welt ist die moderne Sage vom Leuchtturm und Kriegsschiff eine beliebte Metapher für gelegentliche Unflexibilität großer Mächte.
== Siehe auch
Briefmarkenserien
Veranstaltungen

Klexikon (einfache Sprache):
Leuchttürme stehen meist an der Küste, auf Inseln oder auch im Wasser vor der Küste.
Sie leuchten weit aufs Meer hinaus und helfen so den Schiffen, ihren Weg zu finden.
Manchmal warnen sie auch vor gefährlichen Stellen, an denen das Wasser nicht tief genug ist.
Auch an Flüssen und an Binnen-Seen findet man manchmal kleinere Leuchttürme.
Der älteste bekannte Leuchtturm der Welt stand im Altertum in der ägyptischen Hafenstadt Alexandria.
Im Jahr 1303 stürzte er bei einem Erdbeben ein.
Etwa zur gleichen Zeit wurde der älteste Leuchtturm Deutschlands gebaut: auf der Insel Neuwerk, vor der Mündung der Elbe in die Nordsee.
Der älteste noch bestehende Leuchtturm der Welt steht in Spanien:
Er wurde im 2. Jahrhundert nach Christus von den Römern erbaut.
Heute finden die meisten Schiffe mit Hilfe von Satelliten ihren Weg.
Trotzdem sind Leuchttürme zur Sicherheit immer noch sehr wichtig, falls die Satellitentechnik mal ausfällt, oder für kleinere Schiffe.
Viele Leuchttürme sind auch bekannte Wahrzeichen der Orte, an denen sie stehen.
== Wie funktioniert ein Leuchtturm?
Früher wurden auf den Türmen große Feuer angezündet.
Deshalb heißen Leuchttürme in der Seemannssprache auch heute noch "Leuchtfeuer".
In der Neuzeit wurden die Feuer durch Öllampen und später Gaslampen ersetzt.
Heute nimmt man meist elektrisches Licht.
Seit dem 19. Jahrhundert baut man besondere Glas-Linsen ein, die das Licht bündeln und verstärken.
Außerdem drehen sich die Linsen so, dass jeder Leuchtturm ein ganz eigenes Signal aus Licht und Pausen aussendet.
Daran kann der Kapitän eines Schiffes erkennen, welchen Leuchtturm er gerade sieht.
Wie weit ein Leuchtturm leuchten kann, hängt von der Höhe des Turmes sowie von der Stärke und Farbe des Lichtes ab.
Die meisten reichen zwischen zehn und 35 Kilometer weit.