Duisburger Geschichte und Geschichten

Duisburger Geschichte und Geschichten : Eine Uhr löst das Navigationsproblem

Mercator half Seefahrern, Kurs zu halten. Aber erst mit der Uhr von John Harrison ließ sich der Längengrad exakt ermitteln.

Fehlerhafte Längengradbestimmungen auf hoher See führten in Zeiten der Entdecker immer wieder zu Schiffskatastrophen. Der geographische Breitengrad war über den Sonnenstand relativ einfach zu bestimmen, aber die exakte Erfassung des Längengrads bereitete Probleme. Der Lehrer Gerhard Mercators, der flämische Astronom und Kartograf Gemma Frisius, schlug bereits 1530 den Zeitvergleich mithilfe einer mechanischen Uhr als beste Methode für die Längengradbestimmung auf See vor. Aber im 16. Jahrhundert gab es weder seetaugliche Uhren, mit deren Hilfe man aus der Ortszeitdifferenz zum Heimathafen die geografische Länge auf See hätte bestimmen können, noch konnten astronomische Messgeräte in ausreichendem Umfang Navigationshilfen liefern. Es sollte noch 200 Jahre dauern bis ein praktikables und präzises Verfahren zur Verfügung stehen sollte.

Die Gefahr, auf ein Riff aufzulaufen, war lange Zeit wegen fehlerhafter Längengradbestimmung hoch. Selbst erfahrene Offiziere der englischen Seefahrernation verfehlten auf hoher See den richtigen Kurs. Vier Kriegsschiffe zerschellten 1707 vor Cornwall an den Klippen der Scilly-Inseln. 1700 Seeleute verloren ihr Leben. Ursache war ein Nautik-Desaster: Der Kapitän glaubte sich westlich der Mündung des Ärmelkanals auf hoher See. Geschockt reagierten Königin, Parlament und Admiralität. Mit einer Ausschreibung im Jahr 1714 lobte die Englische Krone einen Preis von 20.000 Pfund (heute rund zwei Millionen Euro) zur exakten Längengradbestimmung aus. Eine lukrative Herausforderung nicht nur für die damalige Wissenschaftselite. Der gelernte Tischler und geniale Uhrmacher John Harrison traute es sich zu, eine ganggenaue Uhr zu bauen. Um die Vorgaben der „Longitude Boards“ etwa für eine Seereise von 30 Tagen zu erfüllen, durfte die Uhr in 24 Stunden nicht mehr als vier Sekunden vor- oder nachgehen. Selbst der große Physiker Newton äußerte Zweifel: „Es konnte bisher noch keine Schiffsuhr hervorgebracht werden, die in der Lage gewesen wäre, unbeeinflusst von Schiffsbewegungen, Temperaturschwankungen und Luftfeuchtigkeit genaue Ergebnisse anzuzeigen.“

Die legendäre H4-Taschenuhr mit einem Durchmesser von 13 Zentimetern und 1,45 Kilogramm Gewicht. Foto: Wiki

Das schreckte den Autodidakten und Perfektionisten Harrison nicht. Er entwickelte insgesamt vier Uhrenmodelle (H1 bis H4) mit ständig verbesserter Ganggenauigkeit. Der Durchbruch gelang mit der H4. Die Testfahrt nach Jamaika hin und zurück erbrachte nur eine Gangabweichung von nur knapp zwei Minuten, auf der Hinfahrt sogar nur fünf Sekunden. Harrison sah sich am Ziel; aber er kämpfte gegen eine starke Gegnerschaft, die ihm den Erfolg nicht gönnte. Missgunst und Zweifel spiegelte der Abschlussbericht der Kommission wider: „Die mit der Uhr gemachten Experimente reichen nicht aus, um auf See den Längengrad zu bestimmen.“

Der britische Hofastronom Nevil Maskelyne zog im Hintergrund seine Fäden und wurde zu Harrisons Intimfeind. Der Hofastronom setzte auf eine üble Blockadepolitik. Durch ständige Veränderung von Ausschreibungsbedingungen, Beschlagnahme von Konstruktionsplänen und Forderungen nach weiteren Tests verhinderte Nevil Maskelyne die vollständige Auszahlung des Preisgeldes an Harrison. Erste durch Intervention des britischen Königs Georg III. erfuhr der geniale Autodidakt Harrison eine späte Genugtuung. Am Ende erhielt er nach jahrelangem Nervenkrieg fast das volle Preisgeld. Ein kleiner Anteil ging im Übrigen an den deutschen Mathematiker Tobias Mayer. Dessen Lösungsansatz von 1755 bestand darin, aus „Monddistanzen“ über komplexe Berechnungen auf den Längengrad zu schließen.

Mayer starb bereits 1762, während Harrison als 70 jähriger eine späte Anerkennung erfuhr. Der berühmte James Cook hatte sich 1769 begeistert über das Nachfolgemodell K1 geäußert, das nach dem Muster der „H4“ angefertigt worden war. Die exakte Kartographie der Südseeinseln wurde dadurch erst möglich. Im 19. Jahrhundert erfolgte die Ausstattung der gesamten Flotte der Royal Navy. Erst Ende des 20. Jahrhunderts wird John Harrisons genialer Chronometer endgültig abgelöst von modernen Quarzuhren und satellitengestützter GPS-Navigation.

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