Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes


Fachstelle der WSV für Verkehrstechniken

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Inhalt: Drehlinsen

Text und Abbildungen: Frank Hermann

Drehlinsenfeuer bilden die zweite Gruppe von Systemen mit Scheinwerferlinsen. Die einfachste Anordnung besteht aus einer Scheinwerferlinse, die sich ständig um eine Lampe dreht (Bild 1). Beobachtet man das Feuer von einer festen weit entfernten Position aus, sieht man nur dann Licht, wenn die Abstrahlrichtung gerade in die Beobachterrichtung zeigt. Der Beobachter erkennt eine gleichmäßige Blitzfolge.

Bild 1
Bild 1: Umlaufender Scheinwerfer

Bei der Konstruktion von Drehfeuern kommt man sehr schnell auf die Idee, das nicht gebündelte Licht für weitere Blitze zu nutzen. Man ordnete z.B. drei Scheinwerferlinsen um eine Lichtquelle an (Bild 2). Bei einer vollständigen Umdrehung werden so drei gleiche Blitze in die Beobachterrichtung abgestrahlt. Neben dem Vorteil der besseren Lichtausnutzung kann dadurch die Häufigkeit der Blitze gesteigert werden. Eine kürzere Blitzfolge erleichtert dem Schiffsführer die Erkennung der Richtung, in der das Feuer liegt.

Bild 2
Bild 2: Dreifachanordnung von umlaufenden Scheinwerferlinsen

Es bestand der Wunsch nach möglichst vielen Blitzen pro Umdrehung. Dazu mussten sehr viele Scheinwerferlinsen um die Lampe herum angeordnet werden. Die Breite der Einzellinsen begrenzte aber die mögliche Anzahl oder man hätte sehr kleine Linsendurchmesser und damit kleine Lichtstärken akzeptieren müssen.

Eine mögliche Lösung war die Verwendung von Scheinwerferlinsen, die sehr hoch aufgebaut wurden, aber nur eine mäßige Breite besaßen. Dazu wurden von dem vollständigen Ausgangsprofil seitlich zwei Teile abgeschnitten (Bild 3).

Bild 3
Bild 3: Aufbau einer Drehlinse aus Scheinwerferfeldern

Da man nach unten hin Platz für die Befestigung der Linse auf einem Drehteller benötigte, wurden dort weniger Prismen eingesetzt als oberhalb. Die reduzierte Scheinwerferlinse (Scheinwerferfeld) konnte man in großer Anzahl für den Aufbau eines Drehlinsenfeuers zusammensetzen.

Linsensysteme dieser Bauart befinden sich z.B. auf den Leuchttürmen Amrum (WSA Tönning) und Buk (WSA Lübeck). Sie besitzen bis zu 24 Scheinwerferfelder, haben eine Höhe von 2,5 Meter und einen Durchmesser von ca. 2 Metern.

Mit Drehfeuern ist es auch einfach möglich charakteristische Blitzfolgen zu erzeugen, mit denen man das Feuer identifizieren kann. Lässt man zum Beispiel bei der Linsenanordnung aus Bild 4 die 4. und 8. Linse aus, entsteht eine Blitzfolge mit drei Blitzen, die zeitlich den gleichen Abstand haben, gefolgt von einer längeren Dunkelphase.

Bild 4
Bild 4: Blitzerscheinung eines Drehfeuers

Man spricht in diesem Fall von einer so genannten Blitzgruppe. Hat man auf verschiedenen Leuchtfeuern unterschiedliche Blitzgruppen realisiert, kann man die Feuer anhand der Blitzfolge identifizieren. Dazu wird die Blitzfolge (Taktung) eines Leuchtfeuers mit in die Seekarten eingetragen.

Durch die hohe Bündelung sind Blitzfeuer physikalisch sehr hell. Aus diesem Grund wurden viele Leuchttürme damit ausgerüstet und es existieren zahlreiche Varianten bezüglich Linsenform und Anordnung. Da die Blitze aber nur sehr kurze Lichterscheinungen sind, ergeben sich für die Navigation zwei physiologische Nachteile.

In den Pausen zwischen den Lichterscheinungen verliert das Auge des Beobachters durch die natürliche Unruhe die exakte Position, sodass die Orientierung schwieriger wird. Aus diesem Grund ist eine möglichst hohe Blitzfolge wichtig.

Ein zweiter Nachteil ist die Trägheit des Auges bei kurzen Lichtblitzen. Tatsächlich kann man aus der physikalisch messbaren Lichtstärke eine physiologisch begründete "wirksame Lichtstärke" berechnen. Diese kann je nach Blitzdauer und Lichtstärkeverlauf nur ein Bruchteil der physikalischen sein. Bei Xenon-Blitzlampen beträgt z.B. die vom Menschen wahrgenommene, wirksame Lichtstärke weniger als ein Hundertstel (!) der messbaren. Obwohl in der Aufbauphase der visuellen Seezeichen viele Drehfeuer aufgebaut wurden und auch heute noch in Betrieb sind, hat die WSV aus diesen Gründen in den letzten Jahren bei Neubaumaßnahmen keine Drehfeuer mehr eingesetzt. Ebenso werden Xenon-Blitzlampen als Signallichter vermieden.