John Harrison_1766_73 Jahre altSchon vor Jahrtausenden segelten Menschen über die Meere, um neue Kontinente und Lebensräume zu entdecken. Um die Richtung auf See zu finden, benutzten sie die Sterne, den Mond und die Sonne. Bereits im 3. Jahrhundert v. Chr. gab es Darstellungen der Welt mit Angaben von Breiten- und Längenlinien. Um 150 n. Chr. hat der Astronom und Kartograph Ptolemäus diese Linien auf den Blättern seines Weltatlas nach Berichten von Seefahrern mit Angaben von Inseln und Orten eingetragen. Schon 1530 schlug der Arzt und Astronom Gemma Fresius aus Dockum in Friesland vor, die Bestimmung von Schiffsstandorten durch Längengrade in Verbindung mit genau gehenden Uhren vorzunehmen. Weil die Schiffsstandortbestimmung ungenau und schwierig war, landete beispielsweise Christoph Kolumbus, der 1492 nach Indien segeln wollte, nicht in Indien, sondern in Amerika. Da er glaubte in Indien zu sein, nannte er die Einwohner Indianer.
Die Schifffahrt und der Seehandel nahmen zu und immer mehr Schiffe mit ihrer Mannschaft gingen verloren. Inzwischen hatte man den Erdglobus in Breiten- und Längengrade eingeteilt und auf Seekarten übertragen. Breitengrade verlaufen parallel zum Äquator in 90° zum Nordpol und 90° zum Südpol, die Längengrade rund um den Globus vom Nordpol zum Südpol in 360°. Da die Erde sich einmal in 24 Stunden um ihre eigene Achse dreht, sind es von Längengrad zu Längengrad 15° je Stunde.
Es fehlten nur noch genau gehende Uhren zur Längengradbestimmung des Schiffsstandortes. Für die genaue Bestimmung benötigte man eine genau gehende Uhr an Land im Auslaufhafen und eine auf dem Schiff. Der Längengrad des Auslaufhafens war auf der Seekarte angegeben. Beim Auslaufen wurde die Schiffsuhr auf die Uhrzeit des Hafens eingestellt. Nach einer oder mehreren Stunden hatte sich das Schiff je Stunde um 15° weiterbewegt. Es gab allerdings noch immer kaum genau gehende Uhren. Bei Standuhren blieb das Pendel bei starken Schiffsbewegungen stehen und Taschenuhren gingen bis zu 30 Minuten vor oder nach.
Im Mai 1714 forderten Seefahrer und Kaufleute vom englischen Parlament in Westminster eine praktikable Lösung zur Längengradbestimmung. Am 08. Juli 1714 erließ die englische Königin Anne den Longitude Act zur Längengradbestimmung. Es wurde ein Preisgeld von 20.000 Pfund ausgesetzt, die Summe entspricht heute mehreren Millionen Euro. Einer war überzeugt, das Problem mit der Konstruktion präzise gehender Uhren zu lösen, sein Name: John Harrison.
John Harrison:
Geboren am 24. März 1693 in Foulby, Schottland. Er erlernte bei seinem Vater das Tischlerhandwerk. Harrison interessierte sich schon früh für Uhren und Technik. Obwohl er nie das Uhrmacherhandwerk erlernte, baute er 1713, im Alter von 20 Jahren, seine erste Standuhr. Ihr Werk und Zifferblatt befinden sich heute in einer Schauvitrine der Worshipful Company of Clockmakers in der Londoner Guildhall. Harrison hatte um 1720 regional bereits einen solchen Bekanntheitsgrad, dass der Besitzer des großen Anwesens Brocklesby Park, Sir Charles Pelham, ihn beauftragte, für den neuen Stall eine Turmuhr zu bauen. Sie wurde 1722 eingebaut. Seit nunmehr über 290 Jahren zeigt sie dort noch immer die Zeit an. Als Tischler kannte sich Harrison mit Hölzern aus. Das Räderwerk seiner Uhren bestand aus Holz, er verwendete neben Buchen- und Eichenholz auch ein fetthaltiges Tropenholz, das lignum vitae, auch bekannt als Pockholz. Es wurde bis ca. Mitte/Ende der 1960er Jahre auch im Schiffsbau verwendet. Das fetthaltige Pockholz diente bei Schiffen mit Maschinenantrieb als letztes Lager für die Schiffswelle, weil dieses dann durch das Eigenfett des Holzes nicht ständig geschmiert werden musste. In den Jahren 1725 bis 1730 baute John Harrison mit seinem Bruder James, einem ähnlich talentierten Handwerker wie er selbst einer war, drei Standuhren zum Test für den Bau von Präzisionsuhren. Die Genauigkeit der Uhren wurde anhand regelmäßiger Sternbewegungen geprüft. Als Fixpunkte dienten ein Fensterkreuz und der Schornstein des Nachbarhauses. Über längere Zeit beobachteten und notierten sie, wann bestimmte Sterne hinter dem Schornstein verschwanden. Sie stellten fest, dass jeder Stern exakt 3 Minuten und 56 Sekunden früher erschien als in der Nacht davor. Ihre mit diesen Beobachtungen getesteten Uhren wichen nicht mehr als eine Sekunde pro Monat ab. (Andere präzise Uhren wiesen eine Abweichung von einer Minute pro Tag auf.) Jetzt galt es nur noch, eine Uhr zu bauen, die auf See bei stürmischem Wetter und bei Schiffsschwankungen funktionierte. Eine Pendeluhr wäre hier völlig ungeeignet.
Harrison 1 (H1)Harrison benötigte vier Jahre für die Konstruktionszeichnung und weitere fünf für den Bau einer Präzisionsuhr, die er einer Längengradkommission vorzeigte. Es handelte sich um die H1 (Harrison 1), siehe Foto. Die Zahnräder des Uhrwerks bestanden ebenfalls aus Holz. Heute kennen wir bei mechanischen Uhren die Spindel-, Zylinder- und Ankerhemmung. (Die Hemmung sorgt für den regelmäßigen Gang einer Uhr.) Die H1 hatte eine Grasshopperhemmung, die Harrison selbst erdacht hatte. Als Uhr war sie äußerlich nur erkennbar durch die vier Zifferblätter. Ihr Aussehen ähnelte eher einem komplizierten mechanischen Gerät als einer Uhr. Sie wog bei 1,20 Meter Höhe 32 Kilogramm. Die Hemmungshebel mit den Kugelgewichten an der Spitze bewegten sich wie Metronomzeiger. 1736 wurde die H1 auf dem Segler H.M.S. Centurion auf der Fahrt von London nach Lissabon getestet. Bei der Rückfahrt sichtete der Kapitän Wills Land und glaubte, es sei Start Point. Mit einem Blick auf seine Uhr korrigierte Harrison ihn und sagte, es handele sich um Lizard Point. Beim Näherkommen stellte sich heraus, dass Harrison Recht hatte. Harrisons Uhr hatte den Längengrad des Schiffes um 68 Meilen (!) korrigiert. Später gab Kapitän Wills in einer eidestattlichen Erklärung seinen Fehler zu.
Die Längenkommission war von Harrisons Uhr und Leistung beeindruckt. Es war vorab im Longitude Act festgelegt, dass das Preisgeld von 20.000 Pfund für eine Testfahrt zu den West- indischen Inseln ausgegeben werden sollte. Seine Uhr wies auf der Fahrt nach Lissabon innerhalb von 24 Stunden nur wenige Sekunden Abweichung auf. Harrison hätte also die Testfahrt zu den Westindischen Inseln verlangen können. Er verzichtete aber darauf, weil die Uhr aus seiner Sicht noch einige Mängel aufwies, die er beseitigen wollte.
Innerhalb von zwei Jahren baute er die H2, die ähnlich wie die H1 aussah. Die Räder waren nun aus Messing. Nach Fertigstellung war Harrison immer noch nicht zufrieden. Sie wurde auf See nie erprobt. 1741 begann er mit dem Bau einer dritten Uhr, der H3. Sie war erst 1760, nach 19 Jahren, testbereit. Auch sie wurde nie auf See getestet. In der Zwischenzeit hatte Harrison bereits mit dem Bau einer weiteren Uhr, der H4, begonnen. 1761/62 wurde sie bei zwei Fahrten nach Jamaika und 1764 nach Barbados getestet. Sie hatte einen Durchmesser von 12 Zentimetern, wog drei Pfund und hatte eine modifizierte Spindelhemmung. Die Achsen des Metallräderwerks hatten zur Verminderung der Reibung ein Rubinlager. Diese Uhr befindet sich im Londoner National Maritime Museum. Sie steht, das Räderwerk bewegt sich nicht wie bei den anderen drei Uhren von Harrison. (Bei mechanischen Uhren mit Metallachsen entsteht trotz Öl ein Abrieb und das Räderwerk muss regelmäßig im Laufe von zwei bis drei Jahren gereinigt und geölt werden. Dazu müssen die Uhren auseinandergenommen und zerlegt werden. Dabei könnte die H4 beschädigt werden. Weil diese historische Uhr zu kostbar ist, stehen ihre Räder still.)
Die Längenkommission bestand aus studierten Astronomen und Wissenschaftlern, die eine Längengradbestimmung durch Astronomie unter Beteiligung von Mond-, Stern- und Sonnenbeobachtung favorisierten. Sie wollten nicht wahrhaben, dass der Autodidakt Harrison mit seinen präzisen Uhren zur Längengradbestimmung der bessere Mann war. 1764 bot die Kommission John Harrison lediglich 10.000 Pfund, also nur die Hälfte von den 20.000 Pfund Preisgeld, an. Wolle er diesen Betrag erhalten, müsse er zwei Kopien der H4 anfertigen und die Konstruktionsbeschreibung sowie sämtliche Schiffsuhren der Kommission übergeben. Widerwillig willigte Harrison in die Bedingungen ein und erhielt 10.000 Pfund und nicht die ihm eigentlich zustehenden 20.000 Pfund. Harrison baute dann die erste der beiden geforderten Uhren. Er benötigte dafür drei Jahre und weitere zwei Jahre zu ihrer Erprobung. Harrison war jetzt 79 Jahre alt. Er wusste nicht, wann er die zweite der geforderten Uhren fertigstellen würde. Sein Sohn William schrieb König Georg dem III. und schilderte die jahrelangen Konflikte seines Vaters mit der Längenkommission. Unter dem Druck der Regierung erhielt John Harrison im Juni 1773, im Alter von 80 Jahren, den Betrag von 8750 Pfund. Mit den bereits gezahlten 10.000 Pfund hatte er nun doch noch knapp die Summe des Preisgeldes von 20.000 Pfund erhalten.
John Harrison starb am 24. März 1776 im Alter von 83 Jahren. Nach dem Erfolg Harrisons begannen viele Uhrmacher in England und Frankreich mit dem Bau von Schiffschronometern und es entwickelte sich ein stark wachsender Industriezweig.
Von 1887 bis 1994 bestand die Ausrüstungspflicht auf großer und mittlerer Fahrt zum Mitführen von Schiffschronometern.
Die Oberfläche der Erde kann sich verändern. Kontinente driften auseinander, Inseln können verschwinden oder es bilden sich neue – aber Längengrade bleiben unverändert.

Kurt
Tomaschewski,
Flensburg
Journal
„Mittendrin 50+“











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