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Harrisons erstes funktionsfähiges See-Chronometer

von Jürgen Lange

Artikel aus
Schiff und Zeit Nr. 22 (1985)
herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Schiffahrts- und Marinegeschichte e.V.





Die für die Schiffsortbestimmung so wichtige Uhrzeit ist einst für die ersten Hochseefahrten ein arges Problem gewesen. Man behalf sich mit Sanduhren als Zeitmeßinstrumente. Auf See war es Aufgabe des/der Wachhabenden oder des/der vom Kapitän Beauftragten, die Sanduhr jeweils rechtzeitig umzudrehen, damit das gefüllte Glas wieder nach oben kommt. Der Kapitän mußte sich auf die manuelle Handhabung verlassen. Gar nicht so selten kam es dabei zu Verzögerungen - - - durch menschliche Nachlässigkeiten oder durch Ablenkungen bei schwerem Wetter. Sanduhren wurden noch im 17. Jahrhundert von Rivaltus zu astronomischen Beobachtungen benutzt.
 
 


Harrison Seechronometer H 1:
Er wog ca. 72 Pfund und war 90cm hoch. Deutlich sichtbar sind die Kugeln
an den Enden des Kreuzschlag-Hemmungssystems.

Es wurde immer wieder festgestellt, daß eine Uhr benötigt wurde, die die Zeit so genau anzeigte, daß ein Vergleich zwischen der Ortszeit und der Zeit auf dem Nullmeridian die genaue Ost-West-Position ergeben würde. Doch alle bis dahin bekannten Pendeluhren waren für den Gebrauch auf See unbrauchbar, weil sich die Bewegungen des Schiffes mit den Schwingungen des Pendels überlagerten und auch die Temperaturschwankungen auf einer langen Reise nachteilig auswirkten. Schon ein Fehler von zwei Minuten mußte ein Schiff 30 Meilen von seinem Kurs abbringen. Auch das System, die zurückgelegte Distanz aus dem Logbuch zu bestimmen, konnte keine Driften oder Strömungen berücksichtigen, und so entstanden daraus enorme Fehler.
        Zur Lösung des Problems hatten sowohl die englische wie auch die französische Regierung je einen Preis von 20.000 Pfund bzw. 100.000 Livres ausgesetzt. Denn wer in der Lage war, die geographische Länge eines Schiffsstandortes zu bestimmen, der konnte die "Macht über die See" erringen. In [2] heißt es dazu noch: "Several unfortunate disasters at sea, caused ostensibly by poor navigation, prompted the British government to create a Board of Longitude empowered to award £ 20.000 to the first man who developed a chronometer with which longitude could be calculated within half a degree at the end of a voyage to the West Indies."

Der junge englische Mechaniker John Harrison (* März 1693 in Foulby, Yorkshire, + 24. März 1776 in London), Sohn eines Zimmermanns, hatte sich schon lange mit der Reparatur und Verbesserung von Pendeluhren befaßt. So hatte er eine Kompensation und eine Hemmung erfunden, die schon einen wesentlichen Fortschritt bedeuteten. Er suchte nun auch für Seeuhren nach entsprechenden Verbesserungen und fertigte eine Zeichnung an, wie eine solche Uhr auszuführen sei. Englands berühmtester Uhrmacher jener Zeit, George Graham (1673-1751), riet ihm, erst einmal eine solche Uhr zu konstruieren.

Schon wenige Jahre später legte Harrison im Jahre 1735, vor genau 250 Jahren1, seine erste Seeuhr vor. Die bis dahin üblichen Pendel und Gewichte waren durch zwei gleicharmige Hebel mit Kugeln an den Enden ersetzt. Diese Hebel waren durch vier Federn gegeneinander gekoppelt. Die von ihm erfundene Grashopper-Hemmung und das Prinzip des Rostpendels vervollständigten das Werk.

1    Anmerkung des Webmasters: natürlich bezogen auf das Jahr 1985, dem Erscheinungsjahr des Artikels


Im Mai 1736 wurde diese Uhr auf einer Schiffsreise nach Lissabon getestet, und sie brachte gute Ergebnisse. Dennoch war Harrison nicht zufrieden und legte 1739 eine verbesserte Uhr, die H 2 vor, die aber nie getestet wurde. Seine dritte Uhr, die H 3 (1741), besaß zwei kreisrunde, gegeneinander schwingende Unruhen und ein bimetallisches Band, das die Temperaturschwankungen aus-glich. Für diese Uhr erhielt er 1749 die Goldmedaille der Royal Society zuerkannt. So genial seine Erfindung auch war, das komplizierte Kopplungssystern verursachte immer wieder Störungen.


Harrison Seechronometer H 3:
Dieser verbesserteChronometer besaß schon die "Grashüpfer-Hemmung",
zwei "Kreuzschlagräder" zur Regulierung und ein perfektes Remontoir.
Er bestand aus 733 Einzelteilen.

Als die Kommissare des Längenbüros (also des Board of Longitude) diese Uhr schließlich testen wollten, legte ihnen Harrison 1662 seine vierte Uhr, die berühmte H 4, vor. Waren seine bisherigen Uhren große, schwere Apparate, so erregte die H 4 schon durch ihr Äußeres großes Erstaunen. Sie war nicht größer als die später allgemein bekannten großen Taschenuhren. Und sie hatte einen Werkskörper aus zwei Platinen.
        Mit der Herstellung dieser Uhr hatte der Horologist John Harrison den gesamten bis dahin bekannten Uhrenbau revolutioniert: Das Uhrwerk wurde von zwei Unruhen, die durch Federn miteinander verbunden waren, kontrolliert, die mittels Kompensationselementen aus Messing- und Stahlstäben den wechselnden Temperaturen angepaßt wurden. Die Hauptfeder wurde alle sieben Sekunden teilweise aufgezogen, um ein Nachgehen durch eine unterschiedliche Federspannung zu verhindern.
        Harrisons Sohn nahm diese Uhr unter der Aufsicht eines Astronomen mit auf eine Probefahrt. Als sich das Schiff Madeira näherte, unterschied sich die geographische Länge auf dem Chronometer von der des Schiffslotsen um mehr als zwei Grad. Der Lotse bat den Kapitän, den Kurs zu ändern, um die Insel zu erreichen, doch Harrison wollte noch ein paar Stunden abwarten. Der Kapitän tat dies, und die Insel kam, wie Harrison vorausgesagt hatte, in Sicht. Nach einer 81 Tage langen Reise erreichte das Schiff den Zielhafen Jamaika, und das Chronometer ging nur wenige Sekunden nach1.) Auf einer zweiten Reise im Jahre 1764 bewährte sich die Uhr ebenfalls.2)
 

1    Nach [2] ging die Uhr 5 s nach, das heiß die Ortsbestimmung verschob sie um 11 1/4 Längenminuten
2    Nach [2]: Although his chronometers all met the standards set up by the  Board of Longitude, he was not awarded any
                     money until 1763, when he receiwed £ 5.000


Dennoch hat es noch viel Mühe gekostet, bis Harrison den ausgesetzten Preis endlich bekam. 1772 baute er die H 5, ein gleiches Modell wie die H 4, und schenkte sie dem englischen König. Dieser ließ die Uhr eingehend prüfen und endlich erhielt Harrison am 21. Juni 1773 die Mitteilung, daß der vollen Auszahlung des (Rest-)Preises an ihn nun kein Hindernis mehr im Wege stand.


Harrison Seechronometer H 4:
Damit begann das neue Zeitalter im Uhrenbau.
Dieser Seechronometer besaß die Größe
einer Taschenuhr und konnte die Schwankungen des Schiffes und
auch die Temperaturen ausgleichen.

John Harrison hatte sein ganzes Leben mit dem Bau von Schiffschronometern verbracht. Wenn auch bis zur serienmäßigen Herstellung solcher Uhren noch einige Zeit verging, so war das Problem der Ermittlung der genauen geographischen Länge auf See endgültig gelöst worden. Dieses Verfahren beherrschte die Schiffsnavigation so lange, bis es schließlich nach eineinhalb Jahrhunderten durch die Funknavigation verdrängt wurde.

Literatur:

[1] Albrecht und Vierow: Lehrbuch der Navigation. Berlin 1900
[2] Encyclopaedia Britannica. Micropaedia. Vol. Iv., London 1981
[3] Schulze, F.: Nautik. In der Sammlung Göschen. Leipzig 1904
[4] Brrusing: Die Nautik der Alten, Bremen 1886
[5] HANSA, verschiedene Ausgaben
[6] Annalen der Hydrographie und maritimen Meteorologie, Hrg. Dt. Seewarte, 1906, 34. Jahrgang, verschiedene
 
 
 

Zur Person des Autors:

Jürgen Lange ist Postbeamter und nebenberuflich als Journalist tätig. Sein Hauptgebiet sind geschichtliche Themen. Dabei ist er auf das 250. Jubiläum des Seechronometcrs von Harrison gestoßen und hat sich nunmehr intensiver mit diesem Thema befaßt.
 
 

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