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Die Grundlagen des Wissens

Das Echolot

"Das Echolot machte erstmals die riesigen, unbekannten Abgründe der Ozeane mit ihren Gebirgen und Schluchten sichtbar. Und außerdem benutzen Pottwale dasselbe Prinzip, um damit in den lichtlosen Tiefen der Meere Riesenkalmare zu jagen." Dr. Henning Engeln, Redakteur

Der Mensch kann den Grund der Tiefsee niemals erblicken – er kann ihn nur berühren, und dies allein mit dem Tiefenlot“, schreibt der Ozeanograph Matthew Maury 1858. Maury irrt: Schon gut 50 Jahre später wird der Ozean gewissermaßen durchsichtig. Zwar breiten sich Licht und andere elektromagnetische Wellen im Wasser nur schlecht aus – doch Schallwellen eignen sich hervorragend, um den Meeresboden abzutasten. Und da ihre Geschwindigkeit bekannt ist, lässt sich aus der Zeit, die bis zur Ankunft eines Echos vergeht, die Entfernung zwischen Sender und Ozeangrund errechnen.

1912 nimmt der deutsche Physiker Alexander Behm in einem Aquarium erstmals Echos von Schallwellen im Wasser auf. Ein Jahr später hält er bereits ein Patent zur akustischen Tiefenmessung in den Händen. Als Schallquelle dient ihm ein „Knallsender“: eine Patrone, die per Knopfdruck kurz unter der Wasseroberfläche gezündet wird. Um das Echo aufzuzeichnen, entwickelt Behm ein spezielles Verfahren, mit dem er die Schallwellen im Wasser fotografieren kann. Aus dem Bild bestimmt er die Tiefe. Ab 1919 nutzt er ein Mikrofon als Detektor sowie ein Messgerät, das die Zeitdifferenz zwischen Detonation und Echo ermittelt.

Zu dieser Zeit hat Reginald Fessenden bereits ein alternatives Echolot-Verfahren getestet: Der kanadische Erfinder setzt elektronische Schallwandler ein – Metallplatten, die elektrische in mechanische Schwingungen umwandeln. Sie können im Wasser permanent Schallsignale aussenden und empfangen. Das deutsche Forschungsschiff „Meteor“ hat auf einer Atlantik-Expedition von 1925 bis 1927 gleich zwei dieser akustischen „Dauer-Lot-Geräte“ an Bord und nimmt insgesamt 67000 Tiefenmessungen vor. Dabei gewinnt nicht nur der Ozeanboden allmählich an Gestalt – das kontinuierlich arbeitende Echolot erleichtert seither auch die Navigation an unbekannten Küsten.

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Wie Delfine fangen Sonargeräte das Echo eigener Töne ein. Aus den Signalen lässt sich ein genaues Bild der Umgebung unter Wasser ermitteln

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