Die Nordrichtung

Wo ist eigentlich Norden? Das scheint auf den ersten Blick eine ganz einfache Frage zu sein. Norden ist die Richtung, in welche die Kompassnadel zeigt. So oder so ähnlich denken Viele, die sich bisher damit etwas beschäftigt haben. Steigt man aber tiefer in die Materie ein, so sieht man sich mit mehreren Nordrichtungen konfrontiert.

Für die kartographische Abbildung der Erdoberfläche werden drei verschiedene Nordrichtungen unterschieden: Geographisch-Nord, Magnetisch-Nord und Gitter-Nord.
Geografisch Nord ist da, wo jeder die Richtung auch vermutet - am geografischen Nordpol. Sie ist die Nordrichtung, die uns der Polarstern weist und der Punkt, in dem sich alle Meridianlinien in der nördlichen Hemisphäre treffen.

Magnetisch Nord ist die Nordrichtung, in die die Kompassnadel zeigt. Diese Richtung ist ortsabhängig und fällt nicht mit dem Nordpol zusammen. Sie "ändert" sich ständig. Gitter Nord wird als die Richtung definiert, in die die Gitterlinien eines Gauß-Krüger Systems oder eines UTM Gitter Systems auf der Nordhalbkugel zusammenlaufen.

Da es nun unterschiedliche Nordrichtungen gibt, bezeichnen wir auch die Winkel zwischen diesen Richtungen. Wir unterscheiden die Deklination, die Nadelabweichung und die Meridiankonvergenz.




Die Deklination

Der Winkel zwischen Geographisch-Nord und Magnetisch-Nord wird als Deklination oder Missweisung bezeichnet. Magnetische Feldlinien (Isogone: Linien mit der gleichen Missweisung) beeinflussen die Nordrichtung. Leider sind diese Linien nicht mit den Meridianen identisch, sondern verändern sich jährlich. Sie "wandern" mit den magnetischen Polen nach Westen. Lokale magnetische Störungen beeinflussen ebenfalls die Deklination. Sie wird daher in regelmäßigen Abständen durch magnetische Messungen überprüft.
Die Deklination ist abhängig von der geografischen Koordinate. Gerne gebe ich eine Hilfe an die Hand, mit der man ohne Weiteres die aktuelle Deklination bestimmen kann:

Unter dieser Adresse erhält man die Geografischen Koordinaten eines Punktes:
http://www.astro.com/atlas/horoscope?country_list=&expr=los+angeles&submit=Search
Hier die örtliche Lage beachten (West / Ost, Nord/Süd)!

Mit diesen Koordinaten geht man zu folgendem Link:
http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/Declination.jsp
hier werden die Koordinaten eingegeben, bitte die Eingabe Ost und West beachten!


Beispiel:
München hat ca. 48° nördliche Breite und 11° östliche Länge. Wenn Sie hier aus Versehen 11° westliche Länge angeben befindet man sich im Atlantik. Viel Spaß.
(Deklination in München: Juni 2009: 1° 53' East - Juni 1900: 10° 38' West!)

Wie ermittle ich die Deklination als westliche oder östliche Missweisung auch aus der Karte und mit Messungen im Gelände?

Dazu messe ich im Gelände zwei Richtungen und ermittle so den Winkel zwischen den Zielpunkten. Parallel dazu messe ich auch in der Karte die Richtungen und bestimme den Winkel. Am besten man verwendet dazu ein sehr nützliches Hilfsmittel, einen Kartenwinkelmesser. Für die Winkelmessung im Gelände einen Peilkompass, da dieser eine sehr hohe Ablesegenauigkeit hat.
Nun erhalte ich zwei Winkel. Den einen nennen wir Winkel Gelände, den anderen Winkel Karte. Folgender Sachverhalt gilt:

Westliche Missweisung: Winkel Gelände > Winkel Karte
Östliche Missweisung: Winkel Gelände < Winkel Karte


Die Differenz Soll und Istwert ist dann die Deklination.

Beispiel 1:
Geländewinkel 1 = 90°
Kartenwinkel 1 = 102°
Östliche Missweisung 12°

Beispiel 2:
Geländewinkel 2 = 60°
Kartenwinkel 2 = 45°
Westliche Missweisung 15°

Die Deklination im Wandel der Zeit

So stellen sich die Deklinationswerte im Jahr 2010 dar:




und in der Vergangenheit ergaben sich folgende Werte:

Wie stelle ich nun die Deklination auf meinem Kompass ein?

Die Deklination ist z.B. als "10° West" angegeben.
Jetzt stelle ich meine Missweisungskorrektur auf 10° West ein, um die Missweisung auszugleichen. Hier muß man beachten, auch die richtige Richtung einzugeben! Hier westliche Deklination.
Statt auf die Nordmarkierung des Gehäuses, zeigt mein Nordpfeil nun immer auf die Markierung meiner Missweisungskorrektur.


Wenn die geografischen Koordinaten in den Deklinationsrechner exakt! eingegeben werden sollen, dann benötigt am die dezimale Umrechnung der geografischen Koordinaten. Die Umrechnung von Grad in Minuten und Sekunden funktioniert wie folgt:

Gegeben: das Format ist in Grad°, Minuten', Sekunden'' angegeben
Gesucht: das Dezimalgrad

Das Grad lässt sich genau wie die Zeit umrechnen:
Gegeben: 51° 38' 52 ''
Lösung: 51 ° + 38' * 1/60 + 52,0'' * 1/3600 = 51.64777...

Die Meridiankonvergenz

Der Winkel zwischen Geographisch-Nord und Gitter-Nord wird als Meridiankonvergenz bezeichnet. Die Meridiankonvergenz in einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche ist von der jeweiligen kartographischen Abbildung und von der Lage des Punktes abhängig. Die Werte der Meridiankonvergenz werden berechnet (und nicht gemessen!). Die Meridiankonvergenzen sind an den jeweiligen Hauptmeridianen gleich Null.

Die maximalen Werte der Meridiankonvergenzen an den Grenzmeridianen hängen ab von der geographischen Breite und werden nach Norden hin immer größer. Die Meridiankonvergenz ist eine Folge der Abbildung der Ellipsoidoberfläche in die 3°-(Gauß-Krüger) bzw. 6°-(UTM) breiten Gitterstreifen. Ihr Wert ist abhängig von der geographischen Breite und vom Abstand des jeweiligen angenommenen Blattmittel-punktes vom Hauptmeridian.

Beispiel:
In der geographischen Breite von Nordrhein-Westfalen zwischen etwa 50°30' und 52°20' nördlicher Breite nehmen die Meridiankonvergenzen im UTM-Meridianstreifensystem an den jeweiligen westlichen und östlichen Grenzmeridianen maximale Werte von etwa -2°40' bis + 2°40' an, in Polnähe hat sie einen Wert von ca. 3°, am Äquator 0°.

Nach einer allgemeinen Konvention sind die Meridiankonvergenzen westlich der Hauptmeridiane negativ, östlich positiv.


Die Berechnung der Meridiankonvergenz funktioniert mit einer Karte wie folgt:
Ich messe die Gradzahl wie weit eine Gitterlinie am oberen und am unteren Kartenrand von derselben Meridianlinie entfernt ist. Am besten ein Beispiel, da das wahrscheinlich keiner so richtig verstanden hat:


Karte Fränkische Schweiz, WGS 84, 32U, UTM Gitter, 1: 35:000, Herausgabe 2006
oben: Abstand der Gitterlinie zur Meridianlinie nach "links" 44 mm
unten: Abstand der Gitterlinien zur Meridianlinie nach "links" 18 mm
Unterschied: 44mm - 18mm = 26mm
Kartenhöhe: 651 mm


Jetzt kommt wieder das Schulwissen:
Tan(a) = Gegenkathete / Ankathete = 26mm / 651mm = 0,0399
Damit kann man noch nicht viel anfangen, wir wollen ja den Winkel haben, also
Arctan (0,0399) = 2,2871°

Die Meridiankonvergenz beträgt auf diesem Kartenblatt 2,3°


Die Nadelabweichung

Der Winkel zwischen Magnetisch-Nord und Gitter-Nord wird als Nadelabweichung bezeichnet. In der Nadelabweichung überlagern sich die Einflüsse von Deklination und Meridiankonvergenz. Die Werte der Nadelabweichung für einen bestimmten Punkt der Erdoberfläche unterliegen deshalb denselben Änderungsbeträgen wie die Deklination. In den topographischen Karten spielt vor allem die Nadelabweichung eine Rolle.

Beachte:

Am Mittelmeridian fällt Gitter-Nord mit Geografisch-Nord zusammen. Die Nadelabweichung beträgt hier also 0 Grad.
Je größer der Abstand zum Mittelmeridian, desto größer ist auch die Meridiankonvergenz.
Auf guten Topografischen Karten ist sie angegeben.





Wenn ich mit der Deklination arbeite, dann berücksichtige ich immer die Systeme Geografisch Nord (Meridianlinien) und Magnetisch Nord (Kompass). Je nach Karte, die ich verwende, muss ich aber zusätzlich auch die Meridiankonvergenz mit berücksichtigen. Dies ist der Winkel zwischen Gitter Nord und Geografisch Nord.

nach oben