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Leuchtturm
(hierzu Tafel »Leuchttürme«), [* 2]
ein an gefährlichen Küstenpunkten für die Schiffahrt errichtetes Gebäude als Träger [* 3] eines Feuers (Lichts), welches nachts und an trüben Tagen dem Schiffer ¶
forlaufend
als Wegweiser dient. Die Leuchttürme der Küste unterscheiden sich in ihrer Konstruktion zuweilen stark von den gewöhnlichen Gebäuden. Die auf einzelnen Klippen [* 5] errichteten Leuchttürme bedürfen, um dem Wellenschlag zu widerstehen, einer besondern Konstruktion aus Stein oder Eisen. [* 6]
Anfangs benutzte man zur Beleuchtung [* 7] Holz, [* 8] später Kohlen, dann Talg- und Wachskerzen, jetzt in den meisten Fällen fettes Öl oder Mineralöl, während auf einigen Leuchttürmen das Drummondsche Kalklicht, auf andern elektrisches Licht und Magnesium angewandt werden. Die Lampen [* 9] der Leuchttürme haben Argand-Brenner und 1-6 konzentrische Dochte, von welchen der äußere bis 72, selbst 112 mm Durchmesser hat. Die Lampen sind Uhr- oder Moderateurlampen, und der Überschuß von Öl, welchen diese dem Docht zuführen, ist hier notwendig, weil sonst bei der großen Hitze sehr bald Verkohlung eintreten würde. Um das von den Lampen nach allen Seiten ausstrahlende Licht [* 10] zu konzentrieren, wendet man entweder Spiegel [* 11] (katoptrisches oder englisches System) oder Linsen (dioptrisches oder französisches System) an. Das Spiegel- oder katoptrische System benutzt parabolische Hohlspiegel, [* 12] in deren Brennpunkt sich die Flamme [* 13] befindet deren Strahlen parallel zur Spiegelachse reflektiert werden.
Indem man also bei wagerechter Stellung der letztern einen horizontalen Lichtcylinder erhält, dessen Durchmesser demjenigen des Scheinwerfers gleich ist, kann man keinen vollständigen Lichtkreis für den ganzen Horizont [* 14] herstellen. Ein Schiff, [* 15] welches sich auf dem Meer zwischen den Achsen zweier Spiegel befindet, wird nur ein schwach schimmerndes Licht erblicken, bei geringer Ortsveränderung aber wieder in den Bereich hellerer Strahlen kommen. Dieser Wechsel dient dazu, feste Feuer mit verschiedenen Apparaten von andern zu unterscheiden.
Zur Herstellung eines Drehfeuers werden mehrere dieser Apparate auf den Seiten eines dreieckigen oder viereckigen eisernen Rahmens befestigt und das Ganze durch ein Uhrwerk mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gedreht, so daß die Spiegel auf jeder Seite des Rahmens nacheinander gegen jeden Punkt des Horizonts gerichtet sind. Die vereinte Wirkung ihrer Lichtstrahlen bildet nach Maßgabe der Umdrehungsgeschwindigkeit einen Blitz von längerer oder kürzerer Dauer.
Dabei nimmt die Lichtstärke bei jedem Blitz allmählich zu und ab, und zwischen je zwei Blitzen liegt stets eine Periode vollkommener Dunkelheit. Bei den Blinkfeuern oder intermittierenden Feuern nach Stevenson wird das Licht durch einen Schirm zeitweise verdeckt, so daß es abwechselnd plötzlich verdunkelt wird und dann ebenso plötzlich in vollem Glanz wieder erscheint. In Frankreich benutzt man zu Hafenlichtern den Bondier-Marcetschen Spiegelapparat mit einfacher Lampe, [* 16] welcher aus einem kreisförmigen Reflektor besteht, der durch die Umdrehung einer Parabel [* 17] um ihren Brennpunkt in horizontaler Ebene gebildet wird. Im Mittelpunkt befindet sich die Lampe, welche also rund um sich herum eine spiegelnde Fläche hat, die alle ihre auf- und abwärts geworfenen Lichtstrahlen in horizontaler Richtung weiter sendet.
Beim dioptrischen oder Linsensystem wird das von der Lampe ausgehende Licht durch Linsen gebrochen. Letztere sind indes so, wie sie zu gewöhnlichen Apparaten benutzt werden, für den hier vorliegenden Zweck wenig brauchbar; denn da sie bei nur einigermaßen großer Brennweite eine bedeutende Stärke [* 18] des Glases besitzen müßten, so würde sehr viel Licht absorbiert werden, während anderseits auch die Darstellung so großer Linsen viele Schwierigkeiten bereitet und die schweren Glaskörper schlecht zu behandeln sind.
Die Anwendbarkeit der Linsen für Leuchttürme datiert daher erst seit der Entdeckung Brewsters und Fresnels, [* 19] welche fanden, daß man von der Glasmasse der Linse [* 20] unbeschadet ihrer das Licht beugenden Kraft [* 21] sehr viel hinwegschneiden könne, wenn nur die Oberfläche unverletzt bleibe. Sie konstruierten daher die noch jetzt gebräuchlichen vielzonigen oder ringförmigen Linsen, welche aus einer kleinen Mittellinse bestehen, die von mehreren Ringen oder Zonen umgeben ist.
Nach diesem Prinzip kann man beliebig große Linsen bauen, ohne zu einer übermäßigen Stärke im Glas [* 22] gezwungen zu sein, und außerdem den Umfang der Linse viereckig machen, damit kein Licht verloren geht. Nach diesem Fresnelschen System sind die beiden schönsten Leuchttürme der Erde, nämlich der 63 m hohe von Cordouan an der Mündung der Gironde und der von New Skerryvore an der Westküste Schottlands, gebaut. [* 4] Fig. 4 (s. Tafel »Leuchttürme«) [* 2] zeigt diesen Apparat.
Acht Zonenlinsen L L bilden einen Rahmen von 2 m Durchmesser, in dessen Mittelpunkt (also im Brennpunkt aller Linsen) die Lampe F steht, so daß von derselben nach acht Seiten hin intensive Lichtstrahlen R horizontal ausgesendet werden. Durch die Maschinerien im Fuß des Apparats wird derselbe in acht Minuten einmal herumgedreht, so daß in jeder Minute ein heller Lichtstrahl, allmählich an Intensität zunehmend und dann wieder verschwindend, dem Auge [* 23] sichtbar wird.
Über der Lampe ist ein kleiner Linsenapparat mit acht Linsen L' L' von 19½ Zoll Brennweite angebracht. Diese neigen sich unter einem Winkel [* 24] von 50° gegen die Flamme und werden von ebenen Spiegeln M M überragt, die so aufgestellt sind, daß sie die von L' L' empfangenen Lichtstrahlen in horizontaler Richtung R' R' reflektieren. Der Apparat funktioniert so, daß man in gehöriger Entfernung ein festes Licht sieht, welches von dem untern Teil herrührt, während der obere Teil des Apparats in jeder Minute einen schwachen Blitz erzeugt.
Bald nach letzterm erblickt man wieder einen hellern Strahl (welcher 30 Seemeilen weit sichtbar ist), so daß in jeder Minute ein schwächerer und ein starker Blitz aufeinander folgen. Der Prismenkranz Z Z am untersten Teil des Apparats fängt die nach unten geworfenen Strahlen der Lampen auf und entsendet sie ebenfalls in horizontaler Richtung R'' R''. Ein festes Feuer von großer Vollkommenheit, welches den ganzen Horizont durchaus gleichmäßig erleuchtet, zeigt [* 4] Fig. 3. T ist die Lampe, D E F ist ein linsenförmiger Gürtel [* 25] nach Fresnelschem Prinzip, welcher ⅖ der von der Lampe ausgehenden Strahlen vollständig beherrscht.
Die übrigen ⅗ werden von dem obern und untern Hilfsapparat aufgefangen. Der obere Apparat A B C besteht aus 13 prismatischen Zonen und ist so eingerichtet, daß die Lichtstrahlen, nachdem sie an der innern Fläche eines Ringes eingetreten und gebogen sind, von der obern runden Fläche reflektiert werden und, nachdem sie aus der äußern Fläche ausgetreten und nochmals gebogen sind, den Apparat in vollkommen horizontaler Richtung verlassen. Die untern sechs prismatischen Zonen A' B' C' sind nach demselben Prinzip eingerichtet. Der ganze Apparat hat 1,5 m im Durchmesser und ist aus acht Stücken zusammengesetzt, welche durch einen Messingrahmen miteinander verbunden sind. Die Stangen dieses Rahmens M N laufen in schräger Richtung von oben nach unten, damit sie keinem Punkte des Horizonts Licht entziehen. Bei diesem Apparat ist mithin jeder ¶
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Verlust an Licht vermieden bis auf den Teil, welchen das Glas verschluckt, und man erhält einen Strahlenbüschel von 2,25
m Durchmesser an jedem Punkte des Horizonts. Steht der
Leuchtturm an der Küste, so wird der Linsenapparat nach der Landseite hin durch
einen kugelförmigen Metallspiegel ersetzt, welcher das sonst verlorne Licht durch den Mittelpunkt der Flamme
reflektiert und so die Stärke des aufs Meer geworfenen Lichts vermehrt. Statt des prismatischen Hilfsapparats wendet man bisweilen
einen aus parabolischen Spiegelringen zusammengesetzten Apparat an, bei dem die Lampe der gemeinschaftliche Brennpunkt aller
derjenigen Parabeln ist, von denen die Krümmung der Spiegel einen Teil bildet.
Da der
Leuchtturm nicht nur im allgemeinen irgend eine Gefahr anzeigen, sondern den Schiffer auch genau darüber unterrichten soll,
an welcher Stelle er sich befindet, so müssen namentlich die Leuchttürme benachbarter Orte schnell und sicher voneinander
zu unterscheiden sein. Die Eigentümlichkeiten der einzelnen Leuchttürme bestehen nun in der Anwendung irgend
eines der erwähnten Systeme, und es ist klar, daß sich durch geringe Modifikationen bedeutende Verschiedenheiten hervorbringen
lassen.
Die Engländer suchen ihre Leuchttürme durch farbige Linsen oder Cylinder kenntlich zu machen; man kann indes nur rotes Glas anwenden, und man scheint auch hiervon wieder abzugehen, weil das gefärbte Glas zu viel Licht absorbiert und in einiger Entfernung unsichtbar wird. Nur an Küsten, welche reichlich mit Leuchttürmen ausgestattet sind, ist es kaum zu entbehren, weil sich mit weißem Licht allein nicht hinreichend scharfe, charakteristische Merkmale herstellen lassen.
In der kaiserlich deutschen Marine unterscheidet man folgende acht Arten von Leuchtfeuer: festes Feuer zeigt ein einfarbiges Licht von gleichmäßiger Stärke;
festes Feuer mit Blinken, festes Feuer, welches in gleichmäßigen Zeitabschnitten von wenigstens 5 Sekunden Dauer lichtstärkere Blinke zeigt, welche auch eine von dem festen Feuer verschiedene Farbe (oder Farben) haben können;
Blinkfeuer, weiße oder farbige Feuer, welche durch gleichlange Dunkelpausen geschiedene Blinke von allmählich zu- und abnehmender Lichtstärke zeigen;
Funkelfeuer, Blinkfeuer, dessen Blinke von kurzer Dauer in sehr kurzen Pausen oder ohne jede Verdunkelung aufeinander folgen;
Gruppen-Blinkfeuer zeigen zwei oder mehrere durch kurze Pausen geschiedene, allmählich zu- und abnehmende Blinke, denen eine längere Dunkelpause folgt;
Blitzfeuer (Blinkfeuer) zeigen entweder durch gleichmäßig kurze Pausen geschiedene, plötzlich auftauchende Blitze von gleichmäßiger Stärke oder mehrere schnell aufeinander folgende Lichtblitze, denen eine längere Dunkelpause folgt;
unterbrochenes Feuer, festes Feuer, welches in gleichen längern Zeitabschnitten durch eine oder mehrere kurze Verdunkelungen unterbrochen wird;
Wechselfeuer, festes Feuer von annähernd gleicher Stärke, welches abwechselnd verschiedene Farben zeigt.
Die zur Erläuterung der Charakteristik der Feuer angegebenen Zeiträume umfassen stets die ganze Periode vom Beginn der einen Lichterscheinung bis zum Beginn der nächsten, einschließlich der zwischen beiden liegenden Verdunkelungen.
Seezeichen am Tage, Leuchter in der Nacht sind wie die Leuchttürme auch die Leuchtschiffe (Feuerschiffe) für den Schiffsverkehr. Die Leuchtschiffe sind stark gebaute Fahrzeuge von plumpen Formen, welche auf flachen Stellen im Fahrwasser dort verankert werden, wo die Anlage von Leuchttürmen unthunlich oder zu kostspielig ist. Wie die Bauart des Leuchtschiffs, so ist auch die Form und Stärke seiner Anker [* 27] auf starken Widerstand gegen Wind und Wellenschlag berechnet; die Anker sind pilzartig gestaltet.
Mit 1-3 Pfahlmasten ausgestattet, welche zur Unterscheidung am Tage Bälle, Dreiecke etc. aus Korbgeflecht, nachts und bei trübem Wetter [* 28] jedoch Laternen tragen, führen auch diese Schiffe [* 29] besondere Namen, die auf beiden Breitseiten in möglichst großen weißen Buchstaben auf rotem, grünem oder schwarzem Anstrich sichtbar sind. Die Lichter benachbarter Leuchtschiffe treten, wie die der Leuchttürme, absichtlich verschieden in die Erscheinung. Außer den Signalkörpern und Lichtern führen die Leuchtschiffe noch Rettungsboote und kräftige Nebelsignale, auch hat man sie mit dem Strand auf elektrischem Weg verbunden, um Hilfsleistung von dort aus herbeirufen zu können.
Die schwächste Seite der Leuchtschiffe ist in nordischen Gewässern der Umstand, daß sie bei Eisgang, also gerade zu der Zeit, wo sie am notwendigsten und nützlichsten sind, ihre Station verlassen müssen, um gegen die Gefahr des Untergangs samt ihrem Wächter geborgen zu werden. Die den auf der Station liegenden Leuchtschiffen drohende Hauptgefahr ist der Zusammenstoß mit andern Schiffen; im J. 1882 ereigneten sich 20 solcher Fälle, welche teilweise sehr starke Beschädigung der Feuerschiffe verursachten.
Die älteste Leuchtschiffstation ist die Nore, seit 1732 am Eingang in Thames und Medway bei Nore Sand. Das auf tiefstem Wasser (42 Faden) [* 30] liegende Feuerschiff ankert zwischen Landsend und den Scillies (bekannter durch die Katastrophe des Dampfers Schiller), nahe den »Sevenstones« (Siebensteine), das am meisten vom Land (43½ engl. Meilen von Spurn Point in Yorkshire) abliegende Feuerschiff liegt in der Nordsee bei Dowsing Shoal. Die deutsche Ostseeküste besaß 1879 von Memel [* 31] bis Schleimünde unter ihren 80 Leuchtfeuern nur 5 Feuerschiffe, welche auf Pommern [* 32] entfallen.
Die deutsche Nordseeküste weist (1879) von Büsum bis Nesseland 15 Feuerschiffe auf (Elbe 7, Weser 2, Jade 3, Borkumriff 1, Schleswig-Holstein [* 33] 2). Die übrigen Staaten des Nordseestrandes sind durch Feuerschiffe wie folgt beleuchtet: Niederlande [* 34] 3, Belgien [* 35] 3, Jütland 1, England 30, Schottland 1, Frankreich wie Norwegen [* 36] 0. Unter den 666 Seelichtern, welche den Strand des Deutschen Meers beleuchten, waren demnach 52 Leuchtschiffe, während sich die übrigen Lichter auf Leuchttürme, Kirchtürme, Gebäude, Gerüste und Laternenpfähle verteilen.
Der von 324 Lichtträgern (121 englischen, 203 französischen) beleuchtete Strand des »Kanals«, die lebhafteste Seestraße der Erde, besitzt an der französischen Küste 4, an der englischen 9, insgesamt 13 Feuerschiffe.
Die Themse, in ihrem Unterlauf London [* 37] bis Mündung das verkehrsreichste Fahrwasser, dem nur der Unterlauf des Hudson an die Seite zu stellen ist, besitzt unmittelbar vor der Themse 4 Leuchtschiffe auf den Goodwin Sands, in der Themse bis London 11, also 15 Feuerschiffe, außerdem aber 7 Leuchttürme und 17 andre Lichter, zusammen also 39 Lichtträger auf einem Wasserweg von 40 km.
Leuchtfeuer werden schon von Homer erwähnt. Zu den sieben Wunderwerken der Alten Welt gehörte der auf Befehl des Ptolemäos
I. Lagi errichtete Pharos auf der gleichnamigen Insel bei Alexandria (s. d.). Dieser
Leuchtturm wurde 283 v. Chr. vollendet,
soll ca. 160 m hoch gewesen sein und hat sich bis etwa 1317 n. Chr. erhalten. Ein Zeitgenosse dieses
Leuchtturms war der Koloß
von Rhodos (s. d.). Der berühmte
Leuchtturm von
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