Höhenmesser

Ein Höhenmesser oder Altimeter (von Latein altus: hoch) ist ein Gerät, mit dem die Höhe eines Objekts über einer definierten Ebene oder Referenzfläche gemessen wird. Die Höhenmessung kann barometrisch, mit Schall, mit Mikrowellen (Radar) oder mit Laserstrahlen erfolgen. Der Begriff wird in verschiedensten Anwendungen und technischen Gebieten verwendet:

Höhenmesser z. B. zum Bergsteigen

Bergsteigen, Wandern, Orientierungslauf

Solche Höhenmesser sind Barometer, die statt des Luftdrucks die Höhe über Meereshöhe anzeigen. Meist macht der Zeiger 1 Umdrehung pro 1000 m; der km-Wert erscheint in einem kleinen Fenster (üblicher Messbereich 5 oder 8 km). Die Genauigkeit beträgt 2–20 Meter, wenn eine korrekte Ausgangshöhe oder der Druck auf Meeresniveau (Geoid) eingestellt wurde.

Digitale Höhenmesser

Digitaler Sensor für Luftdruckmessung

Digitales Altimeter in kompakter Bauform 5 * 5 * 1,2 mm³

Digitale Höhenmesser werden bei obigen Anwendungen häufiger verwendet. Sie zeigen zusätzlich Höhendifferenzen, Maximalwerte oder den zeitlichen Verlauf von Höhenprofilen an. Für einen genauen digitalen Höhenmesser wird ein kalibrierter und temperaturkompensierter Drucksensor verwendet. Üblicherweise bieten diese Sensoren eine geeignete Datenschnittstelle an (SPI für Mikrocontroller; Serielle- oder USB-Schnittstelle für PC). Die Genauigkeit guter barometrischer Sensoren liegt unter 1 m (bei Meereshöhe). Das GPS kann auch als Höhenmesser verwendet werden.

Fallschirmspringen

Ein Höhenmesser für Fallschirmspringer mit 4000m-Skala.

Ein analoger Fallschirmsprung-Höhenmesser ist eine luftdichte Metalldose, ähnlich einem Barometer, die sich in Abhängigkeit vom Umgebungsluftdruck mehr oder weniger zusammenzieht oder auseinander geht. Diese Verformung wird über ein mechanisches Hebelwerk auf einen Zeiger übertragen, welche die entsprechende Höhe auf einer Skala anzeigt. Es wird dadurch nicht die absolute Höhe über Meeresspiegel angezeigt, sondern nur der Luftdruck der Umgebung. Bei Luftdruckschwankungen lässt sich eine Veränderung der Höhenanzeige eines barometrischen Höhenmesser beobachten.

Die Höhenmesser werden durch den Fallschirmspringer am Handrücken oder auf einem Brustkissen benutzt. Der Höhenmesser hat in der Regel eine Skala von 0 m bis 4.000 oder 6.000 m oder eine entsprechende Skalenangabe in Fuß. Vor dem Start wird der Höhenmesser auf 0 m Platzhöhe gestellt. Falls auf einem anderen Platz gelandet werden soll, als auf dem gestartet wird, wird die Differenzhöhe des vorgesehenen Landeplatzes eingestellt. Der Fallschirmspringer entscheidet mit Hilfe des Höhenmessers wann er den Fallschirm öffnet (Öffnungshöhe).

Sehr häufig haben Fallschirmspringer einen Öffnungsautomaten zusätzlich am Gurtzeug. Dieser misst ständig elektronisch die Höhe und berechnet daraus die Fallgeschwindigkeit. Registriert dieser, dass der Springer unter einer definierten Höhe eine zu hohe Geschwindigkeit hat, setzt der Computer eine Notsituation voraus und leitet die Öffnung des Reservefallschirms ein.

Ein zusätzlicher akustischer Höhenwarner ist eine Ergänzung zum optischen Höhenmesser, welcher in definierten Höhen unterschiedliche Warntöne von sich gibt.

Geodäsie, Navigation

Instrumente wie oben, jedoch genauer. Durch Kalibrieren mittels Temperatur oder Druckgradient sind Genauigkeiten bis zu einigen Dezimetern möglich.

Luftfahrt

Dieser Luftfahrt-Höhenmesser zeigt eine Flughöhe von 14500 Fuß an. Der Bezugsluftdruck wird in der kleinen Skala rechts dargestellt (hier 29,48 inHg) und mit dem Drehknopf unten links eingestellt.

→ Hauptartikel: Barometrische Höhenmessung in der Luftfahrt

Sämtliche Luftfahrzeuge messen ihre Flughöhe anhand des äußeren Luftdrucks, also barometrisch. Die Anzeigeskala ist meist in Fuß kalibriert. Nur in Russland, in Frankreich, in Segelflugzeugen und manchen Ultraleichtflugzeugen wird die Höhe in Metern angegeben.

Zur genauen Anzeige der Flughöhe muss jeder Pilot vor dem Start seinen Höhenmesser auf den aktuellen meteorologischen Luftdruck einstellen. Entweder stellt er dazu den Höhenmesser so ein, dass er die (ihm bekannte) Höhe des Flugplatzes anzeigt, oder er erfragt den aktuellen Bezugsluftdruck bei der Flugleitung. Das Sprechfunk-Kürzel dafür lautet QNH. Ein auf QNH eingestellter Höhenmesser zeigt die Höhe über Meeresniveau (MSL, englisch mean sea level) an. Divergenzen ergeben sich durch eine von der ISA abweichende Temperatur. Dies ist bei niedrigen Temperaturen von Piloten rechnerisch zu berücksichtigen, um beispielsweise die nötige Hindernisfreiheit zu gewährleisten.

Oberhalb der Übergangshöhe sind sämtliche barometrischen Höhenmesser auf Normaldruck, das heißt 1013,25 hPa oder 29,92 inHg einzustellen. Die so gemessenen Flughöhen stellen keine absoluten Höhen mehr dar, sondern relative Höhen über der rechnerischen Normaldruckfläche. Sie werden als Flugflächen bezeichnet. Beispiel: Ein Flugzeug fliegt in Flugfläche 120, wenn sein Höhenmesser auf den Bezugsdruck 1013,25 hPa eingestellt ist und mit dieser Einstellung eine Flughöhe von 12.000 Fuß anzeigt.

Zusätzlich zu den barometrischen Höhenmessern gibt es in den meisten Flugzeugen Variometer für die Anzeige der Steig- beziehungsweise Sinkgeschwindigkeit.

Flugzeuge, die unter sehr schlechten Wetterbedingungen landen können müssen, wie etwa die großen Verkehrsflugzeuge, sind zusätzlich zum barometrischen auch mit einem Funkhöhenmesser, der ein Radar-Signal in Richtung Erdboden schickt und aus der Reflexion die Höhe über Grund ermittelt. Der Funkhöhenmesser ist eine Hilfe bei der Landung, im Reiseflug gilt nur die barometrisch gemessene Höhe.

Durch Vergleich von Druck- und Funkhöhenmesser kann man Hoch- und Tiefdruckgebiete orten und die Abdrift durch Seitenwind berechnen (Meteorologische Navigation).

Weblinks

 Commons: Altimeter – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• Sensoren für Altimeter im Flug und Flugsportbereich
• Kleiner, hochgenauer digitaler Drucksensor als Altimeter, barometrische Höhenformel, Datenblatt (PDF-Datei; 308 kB)
• Laser-Satelliten, Altimetrie
• Satelliten-Altimeter, Windmessung
• Digitales Altimeter und Barometer Sensor-Module mit Software für PC (USB oder Printerport)