Die Stundenwinkeluhr (engl. Hour Angle) zählt zu den seltensten horologischen Kreationen aller Zeiten. Erstmals von Charles Lindbergh nach seinem berühmten Atlantikflug skizziert, ermöglicht sie eine schnelle Bestimmung des Längengrads und dient damit als wertvolles Navigationsinstrument. Wir bringen Klarheit in die mysteriöse Komplikation, erklären ihren genauen Nutzen und zeigen, wie man eine Stundenwinkeluhr lesen sollte.

Navigation am Handgelenk: Die Anfänge

Spricht man von einer Hour Angle, ist der Weg zur Longines Stundenwinkeluhr nicht weit: Sie war es, die 1931 aus den Entwürfen Lindberghs entstand und zuletzt im Jahr 2017 als Neuauflage erschien.

Obwohl sich im Verlauf der Geschichte auch andere Hersteller an der Komplikation versuchten (wie etwa Patek Philippe im Jahr 1936), gilt die Longines bis heute als faktischer Monopolist unter den Stundenwinkeluhren. Ihre Idee reicht bis in die 1920er-Jahre zurück, als Flugzeuge zunehmend größere Entfernungen zurücklegen konnten und dadurch umso präzisere Instrumente zur Navigation benötigten.

Ein Pilot dieser Ära war auf drei wesentliche Geräte angewiesen: Erstens einen Kompass, zweitens einen Sextanten zur Bestimmung des Breitengrads und drittens einen exakten Zeitmesser zur Längengradberechnung.

Anfangs dienten dazu sogenannte Beobachtungsuhren (kurz: B-Uhren) – große Vorrichtungen, die von speziell ausgebildeten Navigatoren wegen der Bewegung des Flugzeugs möglichst schnell abgelesen werden mussten. Um den Aufwand zu reduzieren, entwickelte Charles Lindbergh – der die Schwierigkeiten einer komplexen Navigation nur allzu gut kannte – zusammen mit Longines die Stundenwinkeluhr.

Ihre Konstruktion ist so genial, weil sie ein direktes Ablesen des Stundenwinkels von Greenwich ermöglicht – dem wichtigsten Maß zur Berechnung des eigenen Längengrads.

Aber was ist ein Stundenwinkel überhaupt?

Der Stundenwinkel erklärt

Spricht man vom Stundenwinkel (Hour Angle) eines Ortes, so ist damit stets der Winkel zwischen einem Himmelskörper und dem jeweiligen Ortsmeridian gemeint. Diese Angabe wird als Zeit ausgedrückt, wobei 15 Grad einer Stunde entsprechen. Da es sich um eine relative Angabe handelt, sind sowohl positive als auch negative Angaben möglich. So wird immer von Süden aus positiv in Richtung Westen gezählt, aber negativ in Richtung Osten.

Einfaches Beispiel: In unserem Greenwich-Fall dient die Sonne als Bezugspunkt. Ist nun von einem Stundenwinkel in Höhe von -1 die Rede, so wird die Sonne in einer Stunde ihren Höhepunkt in Greenwich erreichen (denn die Erde dreht sich in einer Stunde um 15 Grad). Heißt es hingegen 1, so wurde dieser Höhepunkt vor einer Stunde erreicht. Intuitiv kann man sich die “0” als jenen Stundenwinkel denken, bei dem die Sonne ihren Höhepunkt am jeweiligen Ort erreicht, weil sie in perfekt “gerader” Relation zum dortigen Meridian steht.

Längenberechnung mit der Hour Angle: Grundlagen

Die Logik, dass 15 Grad einer Stunde entsprechen, findet sich eins zu eins im Zifferblatt der Stundenwinkeluhr wieder. Ihre Skala reicht von 0 bis 180 Grad, wobei 180 Grad zwölf Stunden entsprechen – also genau einer halben Erddrehung um ihre eigene Achse. Dabei ermöglichen Minuten- und Sekundenzeiger eine noch genauere Positionsbestimmung: So dreht sich die Erde in einer Minute um genau 15 Bogenminuten, wobei eine Bogenminute nichts anderes ist als 15/60 oder 1/4 Grad.

Solch genaue Angaben sind schön, aber warum zeigt die Hour Angle ausgerechnet den Greenwich-Stundenwinkel und nicht etwa die Angabe eines beliebigen anderen Ortes auf der Erde? Das ist eine reine Definitionssache, denn der Längengrad von Greenwich ist null. Steht ein Beobachter genau mittags auf dem Greenwich-Meridian, so sieht er die Sonne exakt im Süden. Ihr Stundenwinkel ist dort also null Grad. Darauf aufbauend, lassen sich die Längengrade anderer Orte auf der Erde genau erfassen, wenn man die jeweilige Uhrzeit kennt.

Beispiel: Stundenwinkeluhr lesen

Ein simples Beispiel zeigt, wie man den Greenwich-Stundenwinkel mithilfe der Longines Stundenwinkeluhr berechnet. Nehmen wir an, der Zeitanzeiger steht genau bei 5 Uhr und null Sekunden (nachmittags). Folglich beläuft sich der Stundenwinkel in Greenwich auf 15*5 = 75 Grad. Daraus lässt sich ableiten, dass sich die Erde seit Mittag bereits 75 Grad um sich selbst gedreht hat, was eine genaue Bestimmung des eigenen Längengrades ermöglicht. So viel zur Theorie.

In der Praxis besteht jedoch eine Differenz zwischen der wahren und mittleren Sonnenzeit, die abhängig vom Datum zwischen plus 16 Minuten am 3. November und minus 14 Minuten am 11. Februar schwankt.

Um für diese Ungenauigkeiten zu korrigieren, verfügt die Hour Angle über eine spezielle Drehlünette: Beläuft sich die Verschiebung zwischen wahrer und mittlerer Sonnenzeit beispielweise auf plus 10 Minuten, so drehen wir die Lünette um 10 Minuten nach rechts und erhalten eine korrigierte Angabe des Stundenwinkels.

Gibt es Alternativen zur Hour Angle?

Die einzigartige Konstruktion der Stundenwinkeluhr macht sie zu einem Unikat, das zumindest in der klassischen Uhrenwelt keinen Vergleich kennt. Während Piloten seit Jahrzehnten auf GPS-Technik als deutlich präzisere Alternative setzen, müssen sich Liebhaber klassischer Zeitanzeiger mit dem stark begrenzten Angebot aus dem Hause Longines abfinden. So wurden von der neuesten Re-Edition aus 2017 gerade einmal 90 Exemplare gefertigt. Wer sich aber für Navigationsinstrumente im Allgemeinen interessiert, hat durchaus Alternativen:

So zum Beispiel die Sinn Beobachtungsuhr 856 B oder das High-End-Modell “Équation du Temps Marchante” aus der Villeret-Kollektion von Blancpain. Über 150.000 Euro teuer, erlaubt letztere eine genaue Bestimmung der wahren und mittleren Sonnenzeit.

Für die Hour Angle sehen wir jedoch keine Perspektive auf größere Stückzahlen: Ihrer hohen Faszination und reichen Geschichte steht eine komplexe Funktionsweise gegenüber, die wohl für niemanden einen alltäglichen Nutzen besitzt. Es ist ihre exotische Seltenheit, die sie für einige Sammler so begehrenswert macht. Nichtsdestotrotz lieben wir die Hour Angle: Sie zeigt uns einmal mehr, wie groß die Vielfalt und historische Relevanz der Uhrenwelt wirklich ist.

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Neben Stundenindizes und Minuterie finden sich auf den Zifferblättern mancher Luxusuhren Skalen, die nicht der Anzeige der Uhrzeit dienen, sondern für bestimmte Messungen verwendet werden können. Relativ bekannt ist die Tachymeterskala, die vor allem bei Sportchronographen häufig am Rand des Zifferblatts oder auf der Lünette zu sehen ist. Doch darüber hinaus gibt es noch verschiedene weitere Skalen, deren Sinn und Zweck sich dem Uneingeweihten nicht immer gleich auf den ersten Blick erschließen. Einige dieser “exotischen” Zusatzfunktionen stellen wir in diesem Beitrag vor.

Rechnen – ohne Strom und Batterie

Ein relativ bekanntes Beispiel ist eine Rechenschieberfunktion, wie sie etwa bei der berühmten Breitling Navitimer 01-46 zu finden ist. Strenggenommen handelt es sich dabei nicht um einen Rechenschieber, sondern vielmehr um eine Miniaturversion einer Rechenscheibe. Das Prinzip ist jedoch in beiden Fällen dasselbe.

Der Unterschied besteht lediglich darin, dass beim Rechenschieber mit zwei übereinanderliegenden linearen Skalen gearbeitet wird, bei der Rechenscheibe hingegen mit kreisförmigen Skalen. Im Falle der Navitimer, die als Fliegerchronograph eigens für die Bedürfnisse von Piloten und Flugnavigatoren konzipiert worden ist, war die Rechenschieberfunktion in erster Line für die schnelle und unkomplizierte Berechnung von Flugzeiten, Entfernungen, Geschwindigkeiten oder des Treibstoffverbrauchs bestimmt. Grundsätzlich lässt sich ein Rechenschieber beziehungsweise eine Rechenscheibe jedoch für jede Art von Multiplikations- und Divisionsaufgaben verwenden. Insbesondere Dreisatzrechnungen lassen sich damit schnell und einfach erledigen.

Wer viel unterwegs ist und beispielsweise häufiger Wechselkurse umrechnen muss oder aufgrund geschäftlicher Aktivitäten im englischsprachigen Raum des Öfteren mit nicht-metrischen Maßeinheiten zu tun hat, wird diese einfache Rechenhilfe schnell zu schätzen wissen, zumal sie im Unterschied zum Taschenrechner oder zum PC weder einen Stromanschluss noch eine Batterie erfordert.

Telemeter: Entfernungsmessung mittels Schall

Die heute relativ selten anzutreffende Telemeterskala sollte nicht mit der Tachymeterskala verwechselt werden. Das Tachymeter dient zur Ermittlung von Geschwindigkeiten, während mithilfe des Telemeters Entfernungen gemessen werden. Zur Ermittlung der Geschwindigkeit mittels Tachymeter werden entlang der gefahrenen Strecke Entfernungsmarkierungen benötigt. Die Messung erfolgt, indem der Stoppzeiger des Chronographen genau in dem Moment gestartet wird, in dem eine Markierung – beispielsweise ein Kilometerstein – passiert wird. Wird der Zeiger dann beim Passieren des nächsten Kilometersteins gestoppt, dann lässt sich auf der Tachymeterskala die durchschnittliche Geschwindigkeit auf diesem Streckenabschnitt ablesen. Steht der Zeiger etwa bei 40 Sekunden, so entspricht dies einer gefahrenen Durchschnittsgeschwindigkeit von 90 Kilometern pro Stunde.

Auch bei der Verwendung einer Telemeterskala spielt die Stoppfunktion eine wichtige Rolle, das der Messung zugrundeliegende Prinzip ist jedoch ein anderes. Es basiert auf dem linearen Zusammenhang zwischen Zeit und Geschwindigkeit, die als Produkt den Weg ergeben. Mithilfe der Telemeterskala können daher Informationen über die Strecken gewonnen werden, die innerhalb einer gestoppten Zeit zurückgelegt wurde. Voraussetzung ist dabei eine bestimmte Geschwindigkeit als Bezugsgröße.

Häufig verwenden Telemeterskalen als Bezugsgröße die Schallgeschwindigkeit, die unter normalen Bedingungen bei rund 333 Metern pro Sekunde liegt.

Praktisch genutzt wurden auf der Schallgeschwindigkeit basierende Telemeter zunächst vor allem durch das Militär. So ließ sich beispielsweise anhand des Zeitunterschieds zwischen dem Aufblitzen des Mündungsfeuers von Kanonen und dem wenig später ertönenden Knall ermitteln, wie weit die gegnerische Artillerie von den eigenen Stellungen entfernt stand. Nach demselben Prinzip kann auch leicht die Entfernung eines Gewitters vom eigenen Standpunkt festgestellt werden.

Ein Beispiel für eine Luxusuhr mit einer solchen Funktion zur Distanzmessung ist die Longines Heritage Telemeter Chronograph. Wenngleich im Inneren ein modernes Chronographenwerk vom Kaliber 688 mit automatischem Aufzug arbeitet, erinnert das Retrodesign dieses Uhrenmodells doch an die ersten beiden Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts, in denen sich zum einen Armbanduhren bei militärischen wie zivilen Nutzern immer stärker durchzusetzen begannen und zum anderen telemetrische Entfernungsmessungen im militärischen Bereich noch eine wichtige Rolle spielten, bevor sie in den folgenden Jahrzehnten durch das Aufkommen anderer Messverfahren, insbesondere des Radars, an Bedeutung verloren.

Eine gänzlich anders wirkende Uhr mit Telemeterskala ist die Junghans Meister Telemeter.

Stundenwinkel-Uhren für Piloten und Entdecker

Eine weitere interessante Funktion, die vor allem Piloten und Entdeckern dienlich war, entwickelte Longines in Kooperation mit dem amerikanischen Flugpionier Charles A. Lindbergh, der vor allem wegen seiner ersten alleinigen Atlantiküberquerung mit einem einmotorigen Flugzeug – der “Spirit of St. Louis” – im Jahr 1927 bekannt geworden war. Es handelte sich dabei um eine spezielle Armbanduhr, die auch als Stundenwinkeluhr bezeichnet wird und die schnelle Ermittlung des aktuellen Längengrades im Rahmen der Positionsbestimmung wesentlich erleichterte.

Das 1931 zeitgleich in Europa und Amerika auf den Markt gebrachte Instrument erlaubte es, den sogenannten Stundenwinkel direkt von der Uhr abzulesen, nachdem das zentrale drehbare Hilfszifferblatt zuvor mit einem Radio-Zeitzeichen synchronisiert worden war. Das diesem Zeitanzeiger zugrundeliegende Prinzip hatte ein amerikanischer Kommandant und Navigationslehrer namens Philip van Horn Weems entwickelt und sich patentieren lassen.

Bis heute zählt der Longines Lindbergh Stundenwinkel Chronograph zu den Klassikern in der Modellkollektion der Marke und wurde bereits mehrfach modifiziert beziehungsweise in limitierten Sonderauflagen gefertigt.

Es geht auch ohne Elektronik: die mechanische Uhr mit Pulsmesser

Eine Aufzählung von heute relativ seltenen, aber gleichwohl nützlichen Skalen auf Uhrenzifferblättern wäre nicht vollständig ohne die Erwähnung des Pulsometers oder Pulsmessers. Als Pulsmesser wird dabei eine Skalierung bezeichnet, die die Bestimmung der Pulsschläge pro Minute erleichtert, indem die Messung nicht mehr über eine volle Minute hinweg durchgeführt werden oder das Ergebnis nach kürzeren Zeiträumen entsprechend multipliziert werden muss. Mitunter findet sich für eine Uhr mit Pulsmesser auch die Bezeichnung “Doctor’s watch”.

Luxusuhrenhersteller, die Uhren mit Pulsmesser im Sortiment führten oder führen, sind beispielsweise Girard-Perregaux, Longines oder Omega.

Mit dem Aufkommen von Smartwatches und Fitness Trackern wird die Pulsmessung zwar fast nur noch elektronisch durchgeführt, doch für Fans hochwertiger mechanischer Uhren hat diese Funktion an einer Uhr mit Hand- oder Automatikaufzug nach wie vor einen besonderen Reiz – und für manch einen Mediziner mit Sinn für edle Uhren ist die Pulsometerskala auf dem Zifferblatt ein schönes, aber dezentes Statussymbol.

Pulsmesser, Stundenwinkel, Telemeter – nützlich im Auge des Betrachters

Ob Pulsmesser-, Stundenwinkel- und Telemeter-Komplikationen noch einen ganz praktischen Nutzen im ursprünglichen Sinne haben, darf bestritten werden. Unstreitbar ist allerdings die Raffinesse, die Manufakturen durch diese Funktionen Ihren Uhrkreationen verleihen konnten. Das Faszinosum der Konstruktion ist auch bei Telemeter- und Stundenwinkel-Uhren bestimmend und erlangt allein aufgrund der umgesetzten Idee großen Charme. Dies ist aber ein Stück weit natürlich mit jeder Uhr so!

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