Licht und Optik

Bis in die erste Hälfte des 19. Jahrhunderts setzte man auf Leuchttürmen offene Feuer als Lichtquelle ein. Später verwendete man auch Petroleumbrenner und ab 1890 begann die Elektrifizierung. Unabhängig voneinander haben die verschiedenen Lichtquellen eines gemeinsam: Ihr Licht strahlt rundherum ab.

Lichtsignale in der Schifffahrt sind nur in der horizontalen Ebene, häufig sogar nur in einer bestimmten Richtung wirklich erforderlich. Um das erzeugte Licht optimal zu nutzen und in die gewünschte Richtung zu lenken bündelt man das Licht deshalb mit Linsen. Die Funktion dieser Linsen beruht auf dem physikalischen Prinzip der Lichtbrechung: Bei dem Übergang zwischen zwei Medien (Luft und Glas) erfährt der Lichtstrahl eine Ablenkung.

Die Fresnelsche Stufenlinse
Prinzip Stufenlinse

Vollinse und Stufenlinse

Die Fresnelsche Stufenlinse, benannt nach dem Physiker Augustin Jean Fresnel (1788 - 1827), vereint dieses Prinzip mit einem weiteren Vorteil. Fresnel erkannte: Der Brechungswinkel ist nicht von der Dicke, sondern nur vom Winkel der beiden Oberflächen zueinander abhängig. Durch eine Aufteilung in ringförmige Bereiche konnte er das Volumen der Linse erheblich reduzieren. Das spart Gewicht und Material.

Im Oberfeuer Krautsand wurde eine Gürtellinse mit 250 mm Brennweite eingesetzt. Die Gürtellinse ist noch heute vorhanden, wird aber nicht mehr genutzt. Das Licht wird seit 1988 ausschließlich von elektrisch betriebenen Signalscheinwerfern abgestrahlt.

 
Elektrisches Licht
Signalscheinwerfer mit 30 Watt Halogenlampen

Signalscheinwerfer mit 30 Watt Halogenlampen

1927 erfolgte am Krautsander Oberfeuer die Umstellung auf elektrischen Betrieb. Eine mit Flüssiggas betriebene Reservelichtquelle wurde bis 1968 vorgehalten. Heute wird auch die Reservelichtquelle elektrisch betrieben. Etwas abseits in einem Bunker ist ein Dieselaggregat für die Notstromversorgung untergebracht.

Um die Zusammengehörigkeit von Ober- und Unterfeuer zu zeigen, werden diese gleichzeitig ein- und ausgeschaltet (synchronisierte Taktung). Die Kennung erzeugt ein Siemens-Doppelsignalscheinwerfer mit Volllinse. Die doppelte Ausführung dient der Ausfallsicherheit. Ist eine Lampe defekt wird automatisch auf das Ersatzleuchtmittel umgeschaltet. Mit lediglich 30 Watt erreicht der Scheinwerfer eine Tragweite von 16 Seemeilen - das sind fast 30 Kilometer!

Weitere Informationen:

Kennung Unterscheidungsmerkmal der Leuchttürme
Funktionsweisen Oberfeuer, Unterfeuer, Richtfeuer - wie sie funktionieren
Notstromversorgung Notstromversorgung der Leuchttürme

Andere Internetseiten:

www.wsv.de/... Ausführliche Erklärung von Lichtbündelung und Brechung
www.wsv.de/... Umfangreiche Erklärung der Gürtellinse
www.wikipedia.org/... Wikipedia über Augustin Jean Fresnel