Geografische Koordinaten auf der Erde beruhen auf einem System von Breitengraden (Englisch: Latitude). Das sind die Linien, die sich waagerecht einmal um die Erde ziehen. Ausgehend vom Äquator der eine Breite von 00° 00‘ 00‘‘ (0 Grad, 0 Minuten 0 Sekunden) werden diese Linien – die Breitengrade – nach Norden oder Süden hin immer kürzer und verlaufen bis zum Pol, wo sie im Nord oder Südpol ihr Ende finden. Breitengrade, die vom Äquator aus in Richtung Norden verlaufen, werden mit dem Zusatz ‚N‘ für nördliche Breite, die Breitengrade südliche des Äquators mit ‚S‘ für südliche Breite versehen. Ein Beispiel: 30° N oder 51° S. Diese Linien haben eine konstante Breite.
Ebenso verhält es sich mit den Längengraden Longitude). Sie werden Meridiane genannt. Der 0-Meridian mit 00° 00‘ 00‘‘ (0 Grad, 0 Minuten 0 Sekunden) liegt im britischen Ort Greenwich. Von hier aus ziehen sich die Längengrade, in senkrechten Linien von Pol zu Pol verlaufend, um die Erde. Sie werden in zwei Hälften geteilt. Alle Längengrade, die von Greenwich aus nach Osten verlaufen werden mit 0-180 Grad östlicher Länge, alle nach Westen gehenden Längengrade mit 0-180 westlicher Länge bezeichnet. Ein Beispiel: 80° E oder 120° W. Das ‚E‘ steht für das englische Wort East = Ost.
Daraus ergibt sich ein Geo-Koordinaten-Satz für jeden erdenklichen Punkt der Erde, der wie folgt aussieht:
46°14′06.70″ N / 008°00′55.60″ E
Die Kürzel hinter den Zahlen bedeuten: ° = Grad, ‘= Minuten, ‘‘ = Sekunden.
Das sind geografische Koordinaten, wie sie heutzutage überall benutzt werden.
Geografische Koordinaten – die Geschichte
Dass wir heute so reisen können mit Autopiloten in Flugzeugen und Schiffen und mit Navigationssystemen in unseren Autos, das hätte man sich vor kaum 100 Jahren nicht vorstellen können. Obwohl schon die Astronomen Hypsikles von Alexandria („Anaphorikos“, 170 v. Chr.) und Hipparch von Nikaia (190–120 v. Chr.) Längengrade auf ihren Karten verzeichnet hatten, waren diese äußerst ungenau und konnten aus heutiger Sicht, kaum zu einer Navigation benutzt werden.
Claudius Ptolemäus verwandte in seiner Geographike Hyphegesis um 150 n. Chr. ein Gradnetz mit Längen- und Breitengraden, hatte aber den Erdumfang mit 30000 km anstatt, wie heute bekannt mit rund 45000 km angesetzt. Ebenso waren der Abstand Erde-Sonne nicht genau zu bestimmen.
Noch zu Zeiten von Christoph Kolumbus glichen Reisen einem Himmelfahrtskommando mit ungewissem Ausgang. Damals konnte jeder halbwegs versierte Seemann mit einem Sextanten seine Position anhand des Breitengrades feststellen. Der Längengrad war unbekannt. So war es mehr oder minder Glück, wenn ein gesetztes Fahrtziel auch punktgenau erreicht wurde. Man hangelte sich sozusagen am Breitengrad in geraden Kursen entlang, wie die o.s. Karte der ersten Reise von Christoph Kolumbus verdeutlicht. Man kannte den Breitengrad aber hatte nicht wirklich funktionierende geografische Koordinaten zur Verfügung.
Der Logitude Act – die letzte Hoffnung
Erst nachdem das britische Parlament im Jahr 1714 einen Wettbewerb zur Findung des Längengrades (Logitude Act) ausgeschrieben hatte, kam Bewegung in die Sache. Der Royal Navy brannte das Problem des fehlenden Längengrades unter den Nägeln, denn man verlor regelmäßig Schiffe, wertvolle Frachten und Seeleute durch Havarien aufgrund eines falsch berechneten Kurses. Es fehlten einmal mehr geografische Koordinaten. Der Longitude Act bot eine Reihe von Belohnungen anstelle eines einzigen Preises. Die Belohnungen stiegen mit der erreichten Genauigkeit: 10.000 Britische Pfund (heutiger Wert über 1,46 Mio. Pfund im Jahr 2019) für alle, die einen praktischen Weg zur Bestimmung der Länge auf See mit einem Fehler von nicht mehr als einem Längengrad finden konnten (entspricht 60) Seemeilen (110 km) am Äquator). Die Belohnung sollte auf 15.000 Pfund Sterling erhöht werden, wenn der Fehler nicht größer als 40 Minuten war, und weiter auf 20.000 Pfund Sterling erhöht werden, wenn er nicht größer als ein halber Grad war.
John Harrison fand die Lösung
Die Lösung brachte ein Mann aus dem britischen Wakefield. John Harrison war Uhrmacher, Tischler und Erfinder. Er fertigte um 1750 den Ersten praxistauglichen Chronometer („Längenuhr“). Mit diesem konnte ein Seemann an Bord seines Schiffes nahezu exakt eine Ost-West-Positionsbestimmung vornehmen. Seine Uhren die mit H1-H5 bezeichnet wurden, waren am Ende der Entwicklung so genau, dass eine davon der berühmte Kapitän James Cook zur Navigation benutze und am Ende seiner Fahrt über den Atlantik nur wenige Kilometer von Zielort entfernt ankam. Erstmals hatte die Welt verlässliche geografische Koordinaten bestehend aus Angaben zum Breiten- und Längengrad.
Die moderne Welt und die geografischen Koordinaten
Heute ist das Leben ohne Zugriff auf geografische Koordinaten nicht mehr denkbar. Jeder, der ein Handy besitzt, kann ganz einfach auf diese zugreifen und seinen Standort bis auf einen Meter genau bestimmen. Man kann sein Handy orten, Geo-Koordination in die Urlaubsfotos speichern, ein Navi im Auto benutzen und der Einkauf im Internet funktioniert auf Basis von Standortdaten. Flugzeuge können im Dunkeln und bei Nebel zielgenau landen und Schiffe kommen nach 6 Tagen Überfahrt exakt an dem Ziel an, dass der Kapitän auf der Brücke bei Reisebeginn eingestellt hat.
