Nautisches Lexikon - Gezeitenpraxis

ie Praxis der Gezeitenrechnung ist wesentlich einfacher als die Theorie. Hier wird ein Überblick über die gängigen Verfahren sowie ihre Vor- und Nachteile gegeben. Und erklärt, warum die Zwölftelregel immer noch und immer wieder eigentlich das Wichtigste ist ...

Prinzip der Gezeitenrechnung

ür eine genaue Bestimmung der Höhe der Gezeit besteht die Gezeitenrechnung immer aus zwei Schritten. Oft begnügt man sich aber mit dem ersten, weil man die Information des zweiten Schrittes nicht in allen Situationen benötigt, sondern z. B. nur am Ankerplatz oder für das Passieren einer Barre. Der erste Schritt reicht z. B. für alle Fragen der Gezeitenströme.

1. Ermittlung der Gezeitenunterschiede:
   Jede Lösung eines wie auch immer gearteten Gezeitenproblems benötigt die aktuelle Tidenkurve des betrachteten Ortes. Wollte man alle unter diesem Aspekt wünschenswerten Informationen auf Papier unter die Leute bringen, würde man zu viele Regalmeter benötigen, da sich Zeiten und Höhen täglich und mit jeder Seemeile Küstenlänge ändern. Deshalb wird die Information auf das Notwendigste eingedampft, um gewissermaßen einen Satz an Basisinformationen zu erzeugen, aus dem man sich dann die aktuelle Tidenkurve für einen Tag und einen Ort "basteln" kann. Der Preis für die Reduktion des Papierumfanges ist Rechenarbeit, aber auch dies wird uns im Laufe der Zeit die allgegenwärtige Elektronik erleichtern bzw. vollständig abnehmen.
   Die Form der Tidenkurve für einen Ort ist praktisch konstant, d. h. an einem Ort ist z. B. nach 40 % der Steigdauer stets 52 % der Steighöhe erreicht, unabhängig davon, ob die Flut 5,5 oder 6,3 Stunden dauert oder der Tidenhub 2 oder 3 m ist. Man veröffentlicht diese Form als mittlere Tidenkurve und gibt die aktuellen Eckwerte (Parameter) dieser Kurve dazu (vorausberechnete Höhen und Zeiten für HW und NW), so daß man mit ein wenig Rechenarbeit die aktuelle Tidenkurve berechnen kann (grafisches oder rechnerisches Stauchen oder Strecken der mittleren Tidenkurve). Und weil das für die vielen Orte dieser Welt immer noch zu viel Information ist, bringt man diese volle Information nur für ausgewählte Bezugsorte heraus und teilt außerdem mit, welche Korrekturen an den aktuellen Eckwerten des Bezugsortes für Anschlußorte in der Nähe angebracht werden müssen. Für den betrachteten Ort muß man sich also den am besten geeigneten (nächsten) Anschlußort aussuchen und für diesen das Verfahren mit dem Bezugsort ausführen, um die aktuelle Tidenkurve zu gewinnen.
   In Tat und Wahrheit verzichtet man jedoch darauf, diese Kurve tatsächlich zu zeichnen, sondern ermittelt lediglich die Eckwerte der aktuellen Tidenkurve, weil das als Basis für den nächsten Schritt ausreicht.
   Für die Ermittlung der Eckwerte gibt es für uns im wesentlichen zwei Verfahren: Nach den deutschen Gezeitentafeln (GT) und nach den britischen Admiralty Tide Tables (ATT).
2. Ermittlung der Höhe der Gezeit zu einer Uhrzeit:
   Jedes Gezeitenproblem läßt sich letztlich immer auf eine der beiden Kardinalfragen der Gezeitenrechnung reduzieren:
   - Zu welcher Uhrzeit finde ich eine bestimmte Höhe der Gezeit vor? Höhe steht fest, Zeit ist gesucht. Bsp.: Ab wann kann ich das Passieren einer Barre angehen?
   - Welche Höhe der Gezeit finde ich zu einer bestimmten Uhrzeit vor? Zeit steht fest, Höhe ist gesucht. Bsp.: Bestimmung der Kartentiefe genau jetzt am gewählten Ankerplatz, um für meinen Tiefgang seine Tauglichkeit auch noch bei Niedrigwasser zu ermitteln.
   Für die Beantwortung einer solchen Frage wird man mit den vorher ermittelten Eckwerten der aktuellen Tidenkurve den gesuchten (einzelnen) Punkt der aktuellen Tidenkurve berechnen, ausgehend entweder von der vorgegebenen Zeit oder von der vorgegebenen Höhe.
   Für diese Berechnung gibt es ebenfalls mehrere Verfahren. Sowohl die GT als auch die ATT sehen verschiedene Verfahren vor, darüber hinaus gibt es mit der Zwölftel-Regel ein häufig anwendbares Näherungsverfahren.

Verfahren der Gezeitenrechnung

Zunächst ein paar nicht näher betrachtete Verfahren:

• Gezeitenkalender:
  Für ernsthafte Gezeitenrechnung unbrauchbar, da keine genauen HWH und NWH, sondern nur Mittelwerte. Aber praktisch für Küstenbewohner, die einfach nur einen Überblick haben wollen, da im Hosentaschenformat.
• Grafische Interpolation mit einer (nicht normierten) Gezeitenkurve:
  Besser nicht verwenden, da bei großem Tidenhub fast beliebig ungenau. Wurde früher gelehrt, vom BSH heute nur noch für Überschlagswerte empfohlen.

  Ernsthafte Verfahren:

• Zwölftel-Regel:
  Die Zwölftel-Regel muß jeder können, stellt sie doch nach wie vor das beliebteste und wichtigste schnelle Näherungsverfahren für die Gezeitenrechnung dar. Die Zwölftelregel beruht auf der Tatsache, daß sich eine Cosinuskurve (zufällig) ziemlich gut mit Zwölftelschritten annähern läßt.
  
  Näheres zur Zwölftel-Regel hier.
  
• Verfahren nach deutschen Gezeitentafeln (GT): Seit 1998 empfiehlt das BSH ein neues Rechenverfahren, das die Form der Tidenkurve exakt berücksichtigt.
  Die Tragik der Geschichte ist, daß die Briten schon seit langem ein ähnliches Verfahren benutzen und dieses zu bewundernswerter Einfachheit (grafische Auswertung) entwickelt haben. Das in den GT beschriebene Verfahren ist deutlich umständlicher und vor allem fehleranfällig. Bei einem Anflug von Seekrankheit kann man gut auf solche Denkübungen verzichten. Andererseits haben die GT die ATT in punkto Einfachheit klar "überrundet", was die Ermittlung des Alters der Gezeit sowie die Berücksichtigung von Sp und Np in der Zeit am Anschlußort angeht. Vielleicht erleben wir ja noch irgendwann die Kombination der besten Elemente aus beiden Welten …

  Alter der Gezeit: Einfaches Ablesen von Spring-, Mitt- und Nippzeit aus einer Tabelle.

  Gezeitenunterschiede: - Berücksichtigung von Sp und Np in der Höhe am Anschlußort. - Berücksichtigung von Sp und Np in der Zeit am Anschlußort mit einem einfachen Ablesen von Korrekturwerten aus einer Tabelle (Tafel 5 in Teil III der GT).

  Höhe der Gezeit: Annahme: Tidenstieg und Tidenfall haben am Anschlußort die gleiche Form wie am Bezugsort. Rechnerisches Anpassen der mittleren Tidenkurve des Bezugsortes an die aktuellen Zeiten und Höhen des Anschlußortes, dazu Ablesen von mittleren Höhen und Zeiten des Bezugsortes notwendig (steht in kleinen Tabellen unter den mittleren Tidenkurven). Ziemlich mühseliges Verfahren mit vielen Zahlen, bei dem man leicht den Überblick verliert. Die verwendeten Formeln kann sich kaum ein Mensch merken, und durch das Beibehalten der mittleren Tidenkurve als Referenz hat das BSH viel Potential ungenutzt gelassen. Es wäre viel besser gewesen, mit einer auf Eins normierten Tidenkurve (also der reinen Form) zu arbeiten.

• Verfahren nach Admiralty Tide Tables (ATT): Seit jeher in Grundzügen das nun auch in Deutschland angewendete Verfahren, berücksichtigt aber mehr Abweichungen von den Parametern der mittleren Tidenkurve (diese Abweichungen sind woanders bedeutsamer als in Deutschland).

  Alter der Gezeit: "Klassische" (mühseligere) Ermittlung von Spring-, Mitt- und Nippzeit aus Springverspätung (angegeben an der Tidenkurve) und Voll-/Neumond (in den Vorausberechnungen angegeben).

  Gezeitenunterschiede: - Berücksichtigung von Sp und Np in der Höhe am Anschlußort. - Berücksichtigung von Sp und Np in der Zeit am Anschlußort mit einem etwas unübersichtlichen Interpolationsverfahren, ausgehend von der absoluten HWZ am Bezugsort. - Berücksichtigung der jährlichen Ungleichheiten in der Höhe am Anschlußort (Seasonal Changes, bedeutsam vor allem in einigen französischen Häfen, z. B. Nantes).

  Höhe der Gezeit: Annahme: Tidenstieg und Tidenfall haben am Anschlußort die gleiche Form wie am Bezugsort. Direktes Ablesen von Höhen und Zeiten aus einer normierten Tidenkurve des Bezugsortes (oder Berechnung eines Faktors). Sehr einfaches und durchdachtes Verfahren, das allerdings ungenau wird, wenn die Steig- und Falldauer an einem Ort stark schwankt. Angenehm, weil weitgehend grafisches Verfahren, das auch bei eingeschränkter Denkfähigkeit funktioniert.