Nautische Meile

Einheit
Norm	Gesetz über Einheiten im Messwesen EG-Richtlinie über das Messwesen
Einheitenname	Seemeile
Einheitenzeichen	sm / NM
Beschriebene Größe(n)	Länge (Physik)
Dimensionsname	Länge
Dimensionssymbol	L
In SI-Einheiten	$1\,\mathrm{sm} = 1852 \,\mathrm{m}$
Siehe auch: Knoten, Kabellänge

Die Seemeile oder nautische Meile (sm, NM, seltener n. mi.) ist eine in der Schiff- und Luftfahrt gebräuchliche Maßeinheit der Länge.

Definition

In DIN 1301, Teil 2, vom Februar 1978 und der internationalen Norm ISO 31-1 aus dem Jahre 1992 ist 1 Seemeile (sm) auf 1852 m festgelegt.

Geschichte

Ursprünglich wurde das Maß der Seemeile auf die Bogenlänge einer Winkelminute auf einem Großkreis - z. B. dem Äquator oder einem Meridian - des kugelähnlichen Erdkörpers festgelegt. Das entspricht dem 60sten Teil der Entfernung zwischen zwei benachbarten ganzzahligen Längengraden am Äquator - oder zwischen zwei Breitengraden auf einem Meridian. Aus der Länge eines Meridians vom Äquator bis zum Pol von ca. 10 001,966 km^[1] (Ellipsoidparameter des WGS84) ergibt sich ein mittlerer Wert von

$1\,\text{sm} = \frac{10001{,}966\,\,\text{km}}{90 \cdot 60} = 1852{,}216\,\,\text{m}$.

Aufgrund der Erdabplattung misst eine Meridianminute der geographischen Breite jedoch am Äquator 1842,90 m, an den Polen aber 1861,57 m. Hingegen ergibt sich für eine vom Erdmittelpunkt aus gemessene Bogenminute am Äquator eine Bogenlänge von 1855,31 m. An den Polen verkürzt sich diese Bogenlänge wegen des geringeren Polradius' auf 1849,12 m.

Bei der Einführung des metrischen Systems wurde der nominelle Erdumfang (Meridiankreis) als 40 000 Kilometer definiert. Aus der Rechnung (40 000 km / 360 Grad des Vollkreises) / 60 Bogenminuten ergibt sich als theoretisches Maß der Seemeile eine Länge von genau 1851,851 m. Dieser „krumme“ Periodenwert wurde dann dezimal aufgerundet, um genau 4/27 m. Die Tatsache, dass ein mittlerer longitudinaler Bogengrad 360 000 kyrenaischen Fuß entspricht, zeigt das weiterhin bestehende Dilemma zwischen den sexagesimalen Winkeleinheiten und den dezimalen SI-Längenmaßen in anschaulicher Weise auf.

So wurde bis 1929 von Großbritannien für das Maß der Seemeile zur Länge der englischen Meile eine Länge von genau 800 englischen Fuß hinzugezählt (insgesamt 6080 Fuß), woraus sich das Maß von 1853,18 Metern für die englische Admiralty Mile ergab.

In den USA galt bis 1954 als Maß der Seemeile die U.S. nautical mile, die mit 6080,20 feet festgelegt war, was umgerechnet einer Länge von 1853,24 Metern entspricht.

International übergreifend, wurde das Maß der International Nautical Mile 1929 auf der „Internationalen Hydrographischen Konferenz“ in Monaco auf 1.852,01 m festgelegt. Abweichend hiervon geben jedoch DIN 1301-1 und die unten erwähnte Broschüre des BIPM an, dass damals der Wert 1852 m für die „international nautical mile“ angenommen wurde.

Das Admiralty Manual of Navigation (1964) unterscheidet zwischen der nautischen Meile und der Seemeile: die nautische Meile ist eine standardisierte, feste Länge [1852 m]; die Seemeile ist die Länge, die einer Bogenminute gemessen entlang des Meridians in der geographischen Breite der jeweiligen Position entspricht und ist daher variabel, etwa zwischen 1843 m und 1862 m.

Nautische Meilen sind in der Seefahrt auch heute noch insofern praktisch, als dort oftmals Mercator-Karten zur Navigation verwendet werden. Über das Maß eines Breitengrades können so schnell Distanzen zweier Positionen in nautischen Meilen bestimmt werden. Da Mercator-Karten keine längentreue Abbildung darstellen, ist eine solche Vorgehensweise jedoch nur auf kleinere Gebiete mit möglichst gleich bleibendem Breitengrad anwendbar.

Luftfahrt

Seit den Anfangsjahren der Luftfahrt bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs waren in Deutschland Meter für Höhen- und Kilometer für Entfernungsangaben selbstverständlich.

Die USA waren jedoch führend bei der Schaffung von nationalen Regulierungsbehörden für die Luftfahrt (FAA) und später auch bei der Schaffung von internationalen Luftfahrtorganisationen (ICAO, IATA). Flugreisen und Privatflugzeuge gehörten dort schon viel früher und stärker zum Alltag als z.B. in Deutschland. Da die USA sich für Seemeilen entschieden haben und sich durch den Einfluss der USA auch Englisch als internationale Kommunikationssprache im Flugfunk durchgesetzt hat, verwendet man heutzutage weltweit Seemeilen als Entfernungsangabe in der Luftfahrt.

Eine Ausnahme bildete die ehemalige Sowjetunion. Sie hatte konsequent das Internationale Einheitensystem in der Luftfahrt angewendet. Linienpiloten mussten sich bei jedem Überflug auf die „neuen“ SI-Einheiten umstellen, wobei die praktischen Probleme weniger in der Umrechnung von km in Seemeilen lagen als vielmehr mit der von Höhenangaben in Meter zu Fuß.

Umrechnungen zwischen Seemeile und Kilometer sind selten erforderlich, da durchgehend mit Seemeilen gerechnet wird. Größere Verwirrungen treten, vor allem in den USA und Großbritannien, bei der Unterscheidung zwischen Seemeile und statute mile auf.

Der Pilot meint immer Seemeile, sagt aber über Sprechfunk immer „miles“ (und nicht „nautical miles“). Die Entfernungsangaben auf Straßenschildern (z.B. Daytona 6 miles) beziehen sich aber immer auf statute miles (1609,344 m genau). Im Gespräch unter Piloten kann der US-Amerikaner auch mal „statute mile“ statt „Seemeile“ meinen, wenn er „miles“ sagt. Entfernungsangaben auf Straßenkarten – die man sowieso nicht für die Flugvorbereitung verwenden sollte – sind auch in „statute miles“. Natürlich steht einfach nur „miles“ im Straßenatlas.

Bei der Definition der amerikanischen Luftraumstruktur sind auch „statute miles“ bei der Definition der Wolkenabstände mit eingeflossen. Das kann sehr verwirrend für Piloten werden, die mit dem metrischen System aufgewachsen sind.

Umrechnung

Aus der ursprünglichen Definition von Seemeile (1 Meridianminute) und der ältesten Definition von 1 Meter (der 10-millionste Teil der Entfernung zwischen Nordpol und Äquator) ergibt sich die Tatsache, dass 54 Seemeilen etwa (eigentlich genau s.o.) 100 Kilometern entsprechen. Näherungsweise lassen sich x Seemeilen nach der Faustformel „Verdoppeln und 10 % abziehen“ in Kilometer umrechnen, was einer Multiplikation mit dem Faktor 1,8 entspricht. Man errechnet durch diese Formel zwar den Seemeilenwert in Kilometer um fast 3% zu knapp, was aber – kopfgerechnet, für einen groben Überschlag – in den allermeisten Fällen eine praxistaugliche und hinreichende Genauigkeit bedeutet.

Abkürzungen und abgeleitete Einheiten

Im Deutschen ist das Einheitenzeichen der Seemeile „sm“, international wird sie als nautical mile mit „nm“, „NM“ oder „n.m.“ abgekürzt. Laut Encyclopaedia of Scientific Units, Weights and Measures von 1999 ist die international gebräuchliche Abkürzung für Nautical Mile: „mi“. Nach einer Broschüre des BIPM sind hingegen folgende Zeichen gebräuchlich: M, NM, Nm und nmi. Eine Verwechslung mit den SI-Einheiten Nanometer (Einheitenzeichen: nm) und Newtonmeter (Nm) kann aus dem Zusammenhang meist ausgeschlossen werden. In Österreich und Deutschland ist die Seemeile auf Grund von internationalen Vereinbarungen als „gesetzliche Einheit im Messwesen“ zulässig, obwohl sie außerhalb des SI steht.

Eine Seemeile wird in 10 Kabellängen („kbl”) unterteilt. Annähernd gleich 1/1000 Seemeile (1,852 m) – genau: 6 Fuß, also 1,8288 m – ist der Faden („fm”), der fast nur bei der Tiefenmessung in der Schifffahrt verwendet wird.

Die Geschwindigkeit von Luft- und Wasserfahrzeugen wird häufig in Knoten angegeben, also Seemeilen pro Stunde.

Siehe auch

• Etmal - von einem Schiff von Mittag zu Mittag zurückgelegte Wegstrecke
• Sphärische Geometrie - Mathematik zur Berechnung.
• Geographische Koordinaten - Das Gradnetz der Erde
• Mercator-Projektion - Zusammenhang zwischen Seemeile und nicht längentreuen Karten
• Angloamerikanisches Maßsystem

Referenz

1. ↑ The Earth according to WGS 84 (every degree of latitude), calculated by Sigurd Humerfelt

Literatur

• Sobel/Andrewes, Längengrad, Berlin 1999
• The International System of Units Bureau International des Poids et Mesures (BIPM): 8. Auflage 2006. ISBN 92-822-2213-6. Dort speziell S. 124, 127 und 128 im englischen Teil.
• Bureau International des Poids et Mesures: Le Système International (SI), 6^e édition, 199, ISBN 92-822-2112-1
• Norm DIN 1313 April 1978, Physikalische Größen und Gleichungen, Begriffe, Schreibweisen
• Richtlinie des Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die Einheiten im Meßwesen (i.d.F) des Vorschlages vom 21. Juni 1991 (91/C185/06) AbL. Nr. C 185 v. 17. Juli 1991, S. 13–21)
• Gesetz über Einheiten im Messwesen (22. Februar 1985) BGBl. I S. 409–410), Einheitenverordnung, 13. Dezember 1985, BGBl. I S. 2272–2275
• A. Sacklowski: Einheitenlexikon, Entstehung, Anwendung, Erläuterung von Gesetz und Normen, Berlin: Beuth-Verlag, 1986 (Beuth-Kommentare) ISBN 3-410-11988-4
• Anderton, P.; Bigg, P.H.: Changing to the metric system, conversion factors, symbols and definitions, London: Her Majesty's Stationery Office, 1965
• Norm ANSI/IEEE Std 268-1982. American National Standard, Metric Practice
• Admiralty Manual of Navigation Volume 1 (B.R. 45(1)), London: Her Majesty's Stationery Office, 1964, consolidated edition 1970