A) Stand der Technik
In der Bundesrepublik Deutschland ist der Gezeitenkalender des Bundesamtes
für Seeschifffahrt und Hydrographie das gängige Standardwerk zur Vorhersage von
Hoch- und Niedrigwasser an der Nordseeküste. Für viele Küstenorte werden dort in
Listen die Hoch- und Niedrigwasserzeitpunkte für jeden Tag angegeben. Bei dem Gezeitenkalender
des Bundesamtes handelt es sich um ein Nachschlagewerk, nicht um einen Wandkalender.
Der Zeitpunkt eines Hoch- bzw. Niedrigwasserzeitpunktes muss einer Liste entnommen
werden, wobei zunächst die richtige Liste aufzuschlagen ist.
Ein anderes Instrument zur Gezeitenbestimmung, das durch seine papierene
Ausführung und die zeitlich begrenzte Gültigkeit Kalendercharakter hat, ist die
Gezeitenanzeige-Karte (DE 10004304C2). Sie bietet, mit Hilfe der Karte der Tidezonen,
den Überblick über die Gezeiten an der ganzen deutschen Nordseeküste. Durch eine
Drehung werden vom Benutzer sowohl die Tidezone als auch das aktuelle Datum eingestellt.
Dann können die Zeitpunkte aller vier Hoch- bzw. Niedrigwasserzeitpunkte des Tages
auf einer analogen Uhrzeitskala abgelesen werden.
B) Problem
Zur Vorhersage der Gezeiten wäre ein einfacher Wandkalender nützlich.
Für einen Wandkalender ist die Gezeitenvorhersage für den Ort, an dem er hängt,
ausreichend. Anzustreben war daher die Entwicklung eines Kalenders mit monatlich
abreissbaren Kalenderblättern, der die täglichen Hoch- und Niedrigwasserzeitpunkte
anschaulich darstellt.
C) Lösung
Eine anschauliche analoge Darstellung der Hoch- und Niedrigwasserzeitpunkte
stellt die Uhrzeitskala des Patentes DE 10004304C2 in Kombination mit den darauf
verweisenden Zeigern für Hoch- und Niedrigwasser dar. Diese Uhrzeitskala und die
Zeigereinheit werden auch für den hier vorgestellten Tidekalender verwendet. Ebenfalls
wird die dort beschnebene Skala der Tageswinkel übernommen. Es werden also wesentliche
Elemente aus dem genannten Patent genutzt, jedoch für den Tidekalender in anderer
Kombination: Die Skala der Tageswinkel sowie die Uhrzeitskala sind auf den monatlichen
Kalenderblättern aufgedruckt. Die Zeiger für Hoch- und Niedrigwasser sind auf einer
Drehscheibe (vgl. Zeichnung, schraffiert) in einem obersten Klarsichtblatt des Kalenders
gelagert. Mit dieser Drehscheibe verbunden ist ein zusätzlicher Einstellzeiger für
die Tageswinkel. Wird nun dieser Tageszeiger vom Benutzer auf den aktuellen Tag
(Tageswinkel) eingestellt, so werden von den Zeigern für Hoch- und Niedrigwasser,
die auf die Uhrzeitskala verweisen, die jeweiligen Zeitpunkte angezeigt.
Die Berechnung der Winkel wird hier beispielhaft für den 2. Januar
2004 und den Ort Helgoland dargestellt. An diesem Tag ist Niedrigwasser bei Helgoland
um 1413 (eigene Berechnung). Für die Winkelberechnung wird Null Uhr auf
der Uhrzeitskala als 0 Grad definiert. Bei einem Winkel von –14,49 Grad /
Stunde muss der Niedrigwasser-Zeiger (NW) auf –206° stehen. Der Tageszeiger
der Drehscheibe, mit der Aufschrift „Helgoland", verweist auf den 2. Januar
2004. Der Winkel zwischen diesem Tageszeiger und einem Zeiger für Niedrigwasser
(auf der schraffierten Drehscheibe) wurde willkürlich auf &sgr; = 39° festgelegt.
Relativ zu Null Uhr berechnet sich somit der Tageswinkel auf der äusseren Skala
als –206° + 39° = –167° . Auf diese Weise können aus vorherberechneten
Uhrzeiten für Niedrigwasser die Tageswinkel für jeden Tag im Jahr kalkuliert werden.
Die beiden Niedrigwasserzeiger stehen sich in einem Winkel von 180° gegenüber.
Das morgendliche Niedrigwasser wird also 180 / (–14,49) = –1225
Stunden früher als das nachmittägliche angezeigt. Es ergibt sich ein Morgen-Niedrigwasser
um 148. Hochwasser wird – 82° nach dem Niedrigwasser angezeigt,
was 539 Stunden entspricht. Das erste Hochwasserereignis des Tages ist
dementsprechend um 727, das zweite Hochwasserereignis um 1952.
Die Winkelstellung des Tageszeigers relativ zu den Zeigern für die
Hoch- und Niedrigwasserzeitpunkte ist für jeden Ort spezifisch. Um einen Tidekalender
für einen anderen Ort an der Nordseeküste zu bauen, müssen lediglich die Winkel
auf der Drehscheibe verändert werden (z. B. Emden: &sgr; = 48,1° ).
D) Erreichte Vorteile
Dieser Tidekalender ist ein Wandkalender. Da er eine örtlich begrenzte
Gültigkeit hat, entfällt das Heraussuchen einer örtlichen Liste (Gezeitenkalender
des Bundesamtes) bzw. das Zuordnen zu einer Tidezone (Gezeitenanzeige-Karte). Nachdem
der Benutzer den aktuellen Tag eingestellt hat, können alle Hoch- und Niedrigwasserzeitpunkte
des Tages auf der analogen Uhrzeitskala abgelesen werden.
E) Weitere Ausgestaltung
Tage mit Spring- oder Nippflut können auf den Kalenderblättem gesondert
gekennzeichnet werden. Zusätzlich können auf den Kalenderblättern die Mondphasen
dargestellt werden.
F) Ausführungsbeispiel
Auf den monatlichen Kalenderblättern des Tidekalenders
sind aussen die Tageswinkel und innen die Uhrzeitskala aufgedruckt. Eine Drehscheibe
mit den Zeigern für Hoch- und Niedrigwasser (vgl. Zeichnung, grau gezeichneter Karton)
ist in einer festen Klarsichtfolie, die das oberste Blatt des Kalenders abdeckt,
drehbar gelagert (vgl. US-Patent 3,103,080 von 1963). Auf der Drehscheibe sind zwei
Zeiger für Hoch- und zwei für Niedrigwasser aufgedruckt. Die Drehscheibe ist am
Rand mit einem Zeiger (Tageszeiger), der auf einen Tageswinkel des Kalenderblattes
verweist, ausgestattet. Das Ausführungsbeispiel zeigt die Winkelstellung für Helgoland.
Damit der Ortsbezug des Kalenders deutlich wird, ist der Schriftzug Helgoland" auf
der Drehscheibe aufgedruckt.