Vermessung der Erde: Von der Nebra-Scheibe bis zum GPS | Harald Lesch | Ganze Folge Terra X

Vermessung der Erde: Von der Nebra-Scheibe bis zum GPS | Harald Lesch | Ganze Folge Terra X

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Unsere Erde: Eine faszinierende und verletzliche Welt. Seit jeher versuchen wir, unseren Planeten zu vermessen. Wir wollen uns auf ihm zurechtfinden. Mit einfachsten Methoden erfassen die Gelehrten der Antike die Welt. Und kommen zu bemerkenswerten Ergebnissen. Seither wurde fast jeder Quadratmeter an Land kartiert. Auch mit Hilfe modernster Satellitentechnik. Wer exakte Daten über die Erde besitzt, hat große Vorteile. Weltweit schreiben Wissenschaftler diese abenteuerliche Forschungsreise der Menschheit fort. Wir werfen einen Blick in die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft der Vermessung unserer Erde. Kaum eine Linie ist so berühmt wie diese. Der Nullmeridian in Greenwich. Er gibt weltweit Zeit und Datum an. Er ist die Bezugsachse für alle Längengrade der Erde. Und ein Weltzeittag beginnt, wenn hier in Greenwich Mitternacht ist. 1884 wurde das festgelegt, dass diese Linie hier durchgeht. London war über Jahrhunderte die Hauptstadt eines Weltreichs.
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Die Geschichte der Vermessung der Erde wäre ohne London nicht denkbar. Die Weltstadt an der Themse ist zu Zeiten des Empires der Ausgangspunkt für unzählige Forschungsexpeditionen auf alle Kontinente. Wissenschaftliche Beobachtungen und Erkenntnisse werden über die Jahrhunderte hier gesammelt, gesichtet und geordnet. Bis in die kleinsten Gassen der Metropole ist dieser Entdeckergeist bis heute zu spüren. Kein Zufall, dass eine der exklusivsten Globus-Manufakturen der Welt hier in London zu finden ist. Eine faszinierende Manufaktur, die die Begeisterung der Menschen hier für Weltkugeln widerspiegelt. Das sind handgemachte Unikate. Wunderschön. Ich muss ja bei dem Anblick von einem Globus immer an Weihnachten 1968 denken. Da war ich acht Jahre alt. Und im Fernsehen liefen unglaubliche Bilder von der Erde vom Weltraum aus gesehen. Die hatten uns die Apollo 8-Astronauten geschickt. Und eine biblische Botschaft dazu. Für mich gehören die Fotos von Apollo 8
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zu den wichtigsten der Menschheitsgeschichte. Die haben mich damals so fasziniert, dass ich mich bei der NASA beworben habe als Astronaut. Und die Absage habe ich heute noch hier. Die Bilder von 1968 zeigen uns eine Erde, die in weiten Teilen den Denkern der Antike schon bekannt war. Klar, die kannten noch keinen amerikanischen Kontinent. Die kannten auch Australien nicht. Aber sie wussten von Europa, von Afrika und Asien. Wie haben die das damals gemacht? Und wer hat als Erster angefangen, die Erde zu vermessen? Die Anfänge der Vermessung reichen zurück bis in die Frühzeit. Als Jäger und Sammler brauchen unsere Vorfahren Orientierung, um sich in ihrer Umgebung zurechtzufinden. Sehr wahrscheinlich machen sie sich Landmarken und Beobachtungen der Natur zunutze. Ein Blick zu den immer wiederkehrenden Formationen der Gestirne verschafft den Menschen zudem Orientierung und Sicherheit. Die weltweit älteste konkrete Darstellung astronomischer Phänomene
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ist die Himmelsscheibe von Nebra. Bereits vor mehr als 3600 Jahren stellten kundige Astronomen ihr Wissen in einer Mondsichel, einem Vollmond oder der Sonne dar. Und in insgesamt 32 Sternen. Der als Plejaden gedeutete Sternhaufen hat große Bedeutung für den bäuerlichen Kalender. Zeitpunkt für Aussaat und Ernte lassen sich aus bestimmten Konstellationen der Gestirne ableiten. So gilt die bronzezeitliche Himmelsscheibe von Nebra als erstes astronomisches Werk. In dem Vorgänge der Himmelsmechanik analysiert und festgehalten werden. Eine Meisterleistung früher Astronomen. Für einen einfachen Bauern war diese Scheibe sicher nicht bestimmt. Der orientierte sich eher am Wachstum der Weidenkätzchen, als an der Konstellation von Sternen. Diese fünf Pfund schwere Kostbarkeit aus Gold, Kupfer und Zinn gehörte wahrscheinlich einer einflussreichen Persönlichkeit. Der Adel schätzte die Kenntnisse der Astronomen außerordentlich. Bei wichtigen Entscheidungen wurden die Sternenkundigen
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nach ihrer Meinung gefragt. Vor allem, wenn es um den Erhalt der Macht ging. Damals war es der Blick von unten in den Himmel, der Sicherheit geben sollte. Heute kontrollieren wir den ganzen Planeten von oben herab. Hinaus ins Universum. Dieser Schritt revolutionierte unser Leben. Es sind die Datensammler aus dem All, die unseren Alltag prägen. Über 1000 Satelliten kreisen um die Erde und vermessen unsere Welt. Bis auf den Zentimeter genau. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt haben ein neues Kapitel in der Vermessung der Welt aufgeschlagen. Im Oktober 2018 wurde eine dreidimensionale Karte unseres Planeten von unglaublicher Genauigkeit veröffentlicht. Stefan Dech ist verantwortlich für die Aufbereitung der Daten aus dem All. TanDEM-X heißt die Mission. Wir können nur mit zwei Augen dreidimensional sehen. So ist ein Tandem von zwei Satelliten notwendig, um eine 3D-Karte der Erdoberfläche zu erstellen.
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Die Satelliten müssen im exakt selben Moment denselben Punkt mit ihren Radarwellen treffen. Die Bilder wie hier die Kitzbühler Alpen entstehen im Erdbeobachtungszentrum in Oberpfaffenhofen. Mit einer Höhengenauigkeit von weniger als einem Meter. Grundsätzlich haben Erdbeobachtungssatteliten einen unschätzbaren Vorteil. Sie machen wirklich die gesamte Erde sichtbar. Während die früheren Vermesser sehr stark auch punktuell unterwegs waren. Und da sehr genau die Erdoberfläche beschrieben haben, vermessen haben. Machen die Satelliten kontinuierliche Messungen über die ganze Erde. Und gestatten uns, dieses Bild zu bekommen und dann die Veränderungen, die auf der Erde stattfinden, zu kartieren. Die Datensammlung dient nicht nur rein wissenschaftlichen Zwecken. Das internationale Konsortium "Airbus Defence and Space" finanzierte das Projekt mit. Es hat das Recht, die Datensätze an Flughafenplaner, Straßenbauer und Vermessungsämter zu verkaufen.
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Auch Militärstrategen haben Interesse. Dem Bundesverteidigungsministerium waren die Daten stolze 360 Millionen Euro wert. Sie dienen als Grundlage für militärische Aktivitäten. Und sollen gemeinsam mit befreundeten Staaten genutzt werden. So wie hier das Viertel um den Berliner Hauptbahnhof können ganze Städte, unwegsame Bergregionen und einsame Schluchten mit dieser Technik erschlossen werden. Die Wissenschaftler hingegen legen den Fokus auf Prozesse und Veränderungen. Etwa von Gletschern, Waldgebieten und Meeresspiegeln. Oft verursacht durch uns Menschen. Wir müssen auf dem Planeten Erde mit den Ressourcen, die wir haben, nachhaltig umgehen. Wir Menschen tun das momentan nicht. Wir verbrauchen drei Erden pro Jahr. Das kann man sich leicht vorstellen, wenn wir das weiter tun, dann werden die Lebensgrundlagen für viele Menschen nach uns nicht mehr so sein. Deswegen müssen wir durch gute Informationen dafür sorgen,
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dass die Politik Entscheidungsgrundlagen bekommt, auf deren Basis man die Entscheidung treffen kann, die nachhaltiges Handeln ermöglichen. Da leistet die Erdbeobachtung eine Schlüsselrolle. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt bereits die nächste Satelliten-Generation. Die Forscher nutzen eine der modernsten Antennen-Messanlagen Europas. Dieser speziell abgeschirmte Raum ermöglicht Messungen mit allerhöchster Genauigkeit. Der gebürtige Brasilianer Alberto Moreira leitet das Projekt. Seine Vision heißt TandDEM-L. Das Satelliten-Duo soll wesentlich schneller als TanDEM-X arbeiten. Und tief in Vegetation, Eis, Schnee und den Erdboden eindringen. Die Vermessung der Welt wird nie aufhören. Mit TanDEM-L können wir Deformationen auf der Erdoberfläche mit Millimetergenauigkeit vermessen. Das brauchen wir, um Erdbeben besser verstehen zu können. Und auch für Infrastrukturplanung. Wenn der Mensch viel Grundwasser nutzt,
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dann sinkt die Erdoberfläche sogar mehrere Zentimeter. Das werden wir mit TanDEM-L in einer Qualität vermessen können, was heute nicht möglich ist. Zu allen Zeiten hat die Vermessung der Erde die Menschen angetrieben. Schon im alten Ägypten gab es dafür gute Gründe. Wie im Wadi Hammamat, einem Trockental am östlichen Rand der Sahara. Um 1155 v. Chr. entsteht hier eine der ältesten erhaltenen Karten der Welt. Der Hintergrund: Im Wadi Hammamat lagern wertvolle Gesteine und Bodenschätze. Den Auftrag für die Karte gibt Ramses IV. Der Pharao stützt seine Macht auch auf die hier verzeichneten Informationen. Goldvorkommen werden verortet. Aber auch eine spezielle Sandsteinart, die Grauwacke. Grauwacke eignet sich besonders gut als Baustein für die prunkvollen Tempel und Paläste im etwa 70 km entfernten Theben, dem heutigen Luxor. Transportiert werden Steinquader und Bodenschätze auf einer wichtigen Handelsroute, die durch dieses Wadi führt.
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Sie verbindet das Rote Meer mit dem Nil-Tal. Angefertigt auf Papyrus gleicht die älteste geologische Karte der Welt einem schematischen Lageplan. Der hell eingezeichnete Hauptweg entspricht dem topographischen Verlauf des Wadi Hammamat. Dunkle Flächen symbolisieren Berge und zeigen das Vorkommen von Grauwacke an. Rötlich eingezeichnet: Granit. Auch Goldlagerstätten und Steinbrüche sind lokalisiert. Mehr als 3000 Jahre hat der "Turiner Papyrus" überdauert. Es ging damals im alten Ägypten, so wie heute, um Orientierung. Landkarten, wie man sie hier im kleinen, aber feinen "Map House" findet, entstanden allerdings viel später. Erstaunlich, von den Griechen sind keine Karten erhalten geblieben. Dabei haben sie uns ihren Blick auf die Welt ganz genau beschrieben. Es ging ihnen dabei weniger um eine zweckorientierte, als vielmehr um eine ganzheitliche Betrachtung der Welt. Sie suchten nach Erklärungen. Aber jetzt nicht mehr bei den Göttern, sondern in der Natur.
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Letztlich waren es Aristoteles und Eratosthenes, die das Bild von der Erde revolutionierten. Ein ganz entscheidender Schritt fand im wissenschaftlichen Zentrum der damals bekannten Welt statt: in Alexandria. Die Hafenstadt an der Küste Ägyptens war in den Jahrhunderten vor Christi Geburt das intellektuelle Zentrum der antiken Welt. Durch die Eroberungen Alexanders des Großen ist die Welt größer geworden. Er brachte Berichte von bis dahin unbekannten Regionen mit. Und erstaunlich exakte Entfernungsangaben durch seine Schrittzähler. In der Bibliothek von Alexandria wird dieses Wissen gesammelt. Der griechische Universal-Gelehrte Eratosthenes leitet diese Bibliothek rund 50 Jahre lang. Er will das Wissen der Zeit in einer Weltbeschreibung und einer Karte zusammenfassen. Um die Größe und die Lage der bekannten Welt korrekt in eine Karte einzutragen, bedient er sich eines Koordinatennetzes. Einem Vorläufer des heutigen Gradnetzes. Auch als Lehrer ist er tätig. So vermittelt er seinen Schülern unter anderem,
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dass die Erde eine Kugel ist. Eine Erkenntnis, zu der bereits Aristoteles rund 150 Jahre zuvor gekommen ist. An der Küste lässt Eratosthenes seine Schüler eine alltägliche Situation beobachten. Ein Schiff wird mit Handelsgütern beladen. Gleich wird es den Hafen verlassen und aufs offene Meer hinausfahren. Jetzt wird es spannend. Zu Beginn sehen die Studenten das ganze Schiff. Je weiter sich das Boot entfernt, umso mehr verschwindet der Rumpf in den Wellen. Bis am Horizont nur noch der Mast zu erkennen ist. Nur wenn die Erdoberfläche gekrümmt ist, verschwindet ein Boot auf diese Weise aus dem Blickfeld des Beobachters. Bei einem einzigen Beweis will es der Gelehrte jedoch nicht belassen. Eratosthenes demonstriert seinen Schülern das Phänomen einer totalen Mondfinsternis. Wenn sich die Erde genau zwischen Sonne und Mond befindet. Auch hier führt genaue Beobachtung zur Erkenntnis. Bei dieser Konstellation der Gestirne schiebt sich der Erdschatten
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zunächst in einem Kreissegment über den Mond. Bis er schließlich den Trabanten ganz abdeckt. Doch wie groß ist dieser Erdball? Viele Jahre denkt der Grieche über diese Frage nach. Er ist häufig unterwegs und beobachtet Himmel und Erde ganz genau. Das führt ihn schließlich auf den richtigen Weg. Am Tag der Sommersonnenwende besucht Eratosthenes Syene, das heutige Assuan. Dass die Sonne am 21. Juni genau senkrecht über Syene steht zeigt der Blick in einen tiefen Brunnen. Das Spiegelbild der kompletten Sonne ist zu sehen. Nicht angeschnitten, wie er es so oft beobachtet hatte. Aus der Kombination dieser Beobachtung und exakten Winkel- und Entfernungsmessungen errechnet der Gelehrte den Umfang der Erde erstaunlich exakt. Statt 40.075 Kilometern kommt er auf 39.325. So richtig Eratosthenes lag bei der Berechnung des Erdumfangs, eine unglaubliche Leistung, so schief lagen die Griechen mit ihrer Vorstellung,
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dass die Erde im Mittelpunkt des Universums stand. Das war verständlich. Sie nutzten ja die Beobachtung vom Nachthimmel, dass nämlich die Sterne am Firmament ihre Bahnen ziehen. Der Übergang zum heliozentrischen, dem heutigen Weltbild, der vollzog sich mit Galileo Galilei im 17. Jahrhundert. Galilei war einer der Ersten, der den Himmel mit einem Fernrohr beobachtet hat. Und er stellte fest: Die Sonne steht im Mittelpunkt. Und die Erde ist nur ein kleiner Planet. Aber ein besonders schöner. Es sind diese Bilder aus dem All, die uns heute eine globale Orientierung ermöglichen. Über die Verteilung der Kontinente und der Ozeane besteht kein Zweifel. Während die Vermessung der Landmassen weitgehend abgeschlossen ist, sind die Meere überwiegend unbekannte Regionen. Nur ca. 15 % des Meeresbodens sind bisher exakt kartiert. Satellitentechnik allein hilft in der Tiefsee nicht weiter. Sie liefert zu ungenaue Ergebnisse. Von Expeditionsschiffen aus tauchen spezielle U-Boote
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und ferngesteuerte Roboter in die Tiefe und geben per Sonar Einblicke in die Topographie der Ozeanböden. Die Wissenschaftler vom "Geomar-Institut" in Kiel sind federführend in der europäischen Tiefseeforschung. Das internationale Interesse an der dunklen Welt ist groß. Riesige Erdöl- und Erdgasfelder werden vermutet. Als Voraussetzung für ihren Abbau verlangt die Internationale Meeresbodenbehörde eine exakte 3D-Kartierung des Meeresbodens. Die in der Nähe der schwarzen Raucher abgelagerten Erzvorkommen wie Gold und seltene Buntmetalle versprechen hohe Gewinne. Doch Tiefseeforschung ist langwierig und teuer. Ein Hindernis beim Wettlauf um die Ausbeutung der vermuteten Schätze. Weltweit sind daher Forscher im Einsatz, die neue Techniken entwickeln. Um den Meeresboden kostengünstiger und schneller als bisher zu vermessen. * Musik * Wissenschaftler der Fraunhofer Gesellschaft aus Karlsruhe testen an der spanischen Atlantikküste
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den Prototyp eines neuen Unterwasserfahrzeugs. Mit seinem Team hat Gunnar Brink eine autonome Tiefsee-Drohne entwickelt. Sie soll die Vermessung des Meeresbodens revolutionieren. Ausgestattet mit modernsten Messgeräten wird die Drohne ihren Dienst in der Tiefsee aufnehmen. Wir wollen mit unseren autonomen Fahrzeugen die Voraussetzungen dafür schaffen. Dass die Erkundung und Vermessung der Weltmeere durchführbar und bezahlbar wird. Doch der Weg dahin ist lang. Nach vielen Testläufen in heimischen Baggerseen muss sich das Gerät nun auch im rauen Atlantik bewähren. Der kühne Plan dieser Forscher klingt wie aus einem Science-Fiction-Roman: Das Herzstück ihrer Erfindung, die autonome Drohne, gut zwei Meter lang und 300 Kilo schwer. Sie soll von einem ebenfalls autonomen Katamaran hinaus aufs Meer gebracht werden. Dort wird die Drohne dann bis zu einer Tiefe von 4000 Metern tauchen. Und mit Sonar den Meeresboden vermessen.
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Quadratkilometer für Quadratkilometer. Aus den gesammelten Messdaten können später exakte 3D-Karten erstellt werden. Durch Schallwellen hält die Drohne Kontakt mit dem Katamaran. So ist gewährleistet, dass sich die beiden autonomen Fahrzeuge auf offener See nicht aus den Augen verlieren. Ist die Drohne zurück an der Meeresoberfläche, wird sie vom Katamaran eingefangen und zurück ans Ufer geschleppt. Soweit die Theorie. Damit das Zusammenspiel von Drohne und Katamaran optimal funktioniert, müssen beide Komponenten zunächst einzeln getestet werden. Das langfristige Ziel ist, diesen Planeten überhaupt mal kennenzulernen. Alle Kontinente der Welt passen zusammen locker in den Pazifik rein. Von der Fläche her. Zwei Drittel unseres Planeten kennt man fast gar nicht. Man hat ein Vermögen ausgegeben, um Mond, Mars und Venus auf teilweise sieben Meter genau zu kartieren. Das ist es, was dieses Projekt spannend macht. Dass man ein Problem löst, das die Welt verändern wird.
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Jetzt kommt der Moment, dem Gunnar Brink seit Langem entgegenfiebert: Der Katamaran muss beweisen, dass er selbstständig seinen Weg findet. Und auch die Drohne wird zum Testlauf losgeschickt. Ans Tauchen ist noch nicht zu denken. Zunächst einmal soll sie nur autonom ihre Bahnen ziehen. Wie von Geisterhand gesteuert nimmt der Katamaran Fahrt auf. Nach einer Stunde hat er den Testlauf bestanden. Ganz im Gegensatz zur Drohne, die plötzlich außer Kontrolle gerät. Und jeden Befehl verweigert. Schon einmal mussten die Forscher mit ansehen, wie sich einer ihrer Prototypen auf und davon machte. Und 200.000 Euro im Meer versanken. Dieses Mal haben sie Glück und können die Drohne rechtzeitig bergen. Jetzt muss die Technik erneut überprüft und justiert werden. Die Vermessung der Meere ist eben ein langwieriges, wenn auch lohnendes Geschäft. Wer in Zukunft weiß, wo die Rohstoffe auf dem Meeresboden liegen, der ist klar im Vorteil. Denn Wissen ist Macht.
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Das wussten auch schon die alten Römer. Jetzt war der Bau einer solchen Mauer wie der London Wall zum Schutz ihrer Städte schon eine Meisterleistung. Aber in einem ganzen Imperium den Überblick zu behalten, zu wissen, wie lange brauche ich von A nach B. Wie groß sind die Entfernungen? Das ist eine Herausforderung ganz besonderer Art. Und die Römer hatten dafür Hilfsmittel. Wie diese Groma. Die gehörte praktisch zur Standardausrüstung eines römischen Landvermessers. Mit ihrer Hilfe konnten die Römer präzise rechte Winkel bestimmen. Das war wichtig für den Bau ihrer Militäranlagen. Und für das Anlegen ihrer Straßen. Vom 3. Jahrhundert v. Chr. an beginnen die Römer, ihr Reich mit einem Netz gepflasterter Straßen zu durchziehen. Sie dienen zunächst dem Militär. Als Aufmarsch- und Versorgungswege bei der Vergrößerung und Sicherung des Weltreichs. Vermessungsinstrumente sind unter anderem Messschnüre und —Stäbe. Auch Radumdrehungsmesser liefern erstaunlich exakte Entfernungsangaben.
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Die Fernstraßen waren bis zu sieben Meter breit. So können die Legionäre in Sechserreihen marschieren. Auch berittene Kuriere können Nachrichten auf dem schnellsten Weg übermitteln. Seine größte Ausdehnung erreicht das römische Straßennetz im 3. Jahrhundert n. Chr. mit ca. 200.000 Kilometern. Das Wegenetz wird zunehmend von Händlern genutzt. Wegbeschreibungen in Kartenform informieren sie über die wichtigsten Städte, markante Punkte, Tagesetappen und Entfernungen. Einzig die mittelalterliche Kopie einer solchen Karte ist erhalten geblieben. Sie verzeichnet das Straßennetz von England über den Kontinent, die Mittelmeergebiete, Griechenland, die Türkei bis nach Indien. Die 6,80 Meter lange "Tabula Peutingeriana" zeigt die römischen Straßen um das Jahr 375. Im Mittelpunkt steht Rom. Die Karte ist mit ihren Angaben strikt anwendungsorientiert. Und erinnert eher an einen modernen U-Bahnplan als an eine maßstabsgetreue topographische Karte.
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So liegen die Städte Mainz, Bingen und Trier nahezu auf gleicher Höhe mit Rom. Um Orientierung und Macht geht es auch bei dem Globalen Positions-System, kurz GPS. Das nutzen wir tagtäglich. Es wurde in den 1970er Jahren für das US-Verteidigungsministerium entwickelt. Und weist uns heute in fast jeden Winkel der Erde den Weg. Allerdings sind die Vereinigten Staaten jederzeit in der Lage, das Signal zu verschlechtern oder sogar ganz abzuschalten. Eine Machtposition, von der die europäischen Länder nicht länger abhängig sein wollten. Unter der Federführung der europäischen Weltraum-Agentur ESA bauen sie ihr eigenes System auf: Galileo. Es ist das weltweit erste Satelliten-Navigationssystem, das unter ziviler Kontrolle steht. 2020 soll Galileo mit 30 Satelliten voll funktionsfähig sein. Navigationssysteme gewinnen eine immer größere Bedeutung in unserem Leben. Selbstfahrende Autos, die von Satelliten geleitet werden,
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sollen die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen. Computer machen weniger Fehler als Menschen am Steuer. Weltweit testen Ingenieure derartige Fahrzeuge. Und sie haben eine kühne Zukunftsvision: Eine ganze Flotte miteinander vernetzter Fahrzeuge soll für einen absolut unfall- und staufreien Straßenverkehr sorgen. Satelliten übernehmen die Kontrolle. Wenn ich mir überlege, dass man jeden unserer Schritte auf Erden aus dem All beobachten kann... Unser Alltag der totalen Kontrolle unterliegt, dann macht mir das schon manchmal Angst. Aber, da bin ich in guter Gesell- schaft. Ah, da sind wir ja schon! Denn Kontrolle war ein beliebtes Machtinstrument in allen Epochen der Geschichte. Im Mittelalter waren es die Kirchenmänner. Auch die hier vom berühmten Westminster Abbey in London, die gerne ihre Schäfchen unter Kontrolle halten wollten. Aber sie gaben auch vor, wie die ganze Welt auszusehen hat. In der ständischen Ordnung des Mittelalters kommt der Kirche eine machtvolle Rolle zu.
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Der Klerus soll die Menschen moralisch und sittlich festigen. Und so ihr Seelenheil sichern. Bauern und einfache Bürger, die immerhin rund 90 % der Bevölkerung ausmachen, fügen sich in ihren harten Alltag. Gottgegeben sei ihr Los, predigt die Kirche. Lesen und schreiben können die allerwenigsten im dritten Stand. Das Bildungsmonopol liegt in den Händen der Kirche. Christliche Schulen und Universitäten werden gegründet. Sie lehren das Wissen der Zeit. Mit den Aussagen der Bibel muss es allerdings in Einklang stehen. Daneben entwickeln sich Klöster zu Zentren des Wissens. Im Benediktinerinnen-Kloster Ebstorf taucht 1830 eine kunstvolle Weltkarte auf. Ein Sensationsfund. Die Ebstorfer Karte entstand um 1300. Und weist typische Merkmale der "mappae mundi" auf. Die zeigen die Welt so, wie es zur christlichen Lehre passt. Die Karte ist nicht nach Norden, sondern nach Osten ausgerichtet.
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Dort wird das Paradies verortet. Und Jesus Christus thront über allem. Der Schöpfer dieser Karte stellt die Erde kreisförmig dar. Aufgeteilt in die damals bekannten drei Kontinente: Afrika, Asien und Europa. Im Zentrum Jerusalem als zentraler Ort des Christentums. Biblische Geschichten werden symbolisch dargestellt, wie der Turmbau zu Babel. Oder die Arche Noah. Die Ebstorfer Karte erinnert die Menschen im Mittelalter daran, dass Katastrophen als göttliche Strafe zu verstehen sind. Heute hat sich der Blick auf Naturkatastrophen gewandelt. Wissenschaftler suchen nach Erklärungen und Wegen für möglichst genaue Vorhersagen. Ausdruck des uralten Menschheitstraums, die Welt beherrschbar zu machen. So auch auf Kamtschatka. Dem Forschungsziel von Thomas Walter. Der Vulkanologe arbeitet seit Jahren in dieser explosiven Gegend. 140 Vulkane reihen sich auf Kamtschatka aneinander. Rund 30 sind aktiv.
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Für das deutsch-russische Forscherteam perfekte Vermessungsobjekte. Auf halber Höhe des Vulkans Bezymyanni erreichen die Wissenschaftler ihr Basislager. Es liegt in einem der entlegensten und unwirtlichsten Winkel der Erde. Thomas Walter hat schon viele Expeditionen auf Kamtschatka geleitet. Dabei konnte er immer wieder beobachten, wie sehr sich Vulkane und damit die Erde nach einem Ausbruch verändern. Wir brauchen auch Glück und ein gewisses Gespür für die Aktivität eines Vulkanes. Bezymyanni gehört schon zu den aktiveren Vulkanen. Wir haben deswegen 2017, als alle Zeichen drauf hindeuteten, dass der Vulkan seine Aktivität beibehält, Instrumente rausgebracht: Gemeinsam mit Kollegen Seismometer, Kameras. Und auch schon im vergangenen Jahr verschiedene Überflüge auch mit Infrarot-Kameras. Jetzt wollen wir die Änderungen seit letztem Jahr auch vermessen. Von allen Seiten nehmen die Forscher den Vulkan ins Visier. Aufbruch zum Kraterrand. Er liegt auf über 2800 Metern Höhe.
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Der Bezymyanni gehört zu einem geologischen Hotspot. Die ganze Region gilt als das Herz des Pazifischen Feuerrings. Hier schiebt sich die Pazifische Platte unter die Ochotskische. Mit bis zu 8 cm pro Jahr ist dies die zweitschnellste Subduktionsbewegung auf der Erde. Das hat auch den Bezymyanni wachgerüttelt. Rund 1000 Jahre hatte er geruht, ehe er im Herbst 1955 plötzlich wieder aktiv wurde. Einer der heftigsten Vulkanausbrüche des 20. Jahrhunderts. Die Explosion sprengte den Gipfel. Und ließ den Vulkan rund 200 Meter kleiner zurück. Die Höhe der Aschesäule erreichte 40 Kilometer. Seitdem ist der Feuerberg ununterbrochen aktiv. Ein ideales Forschungsobjekt für Langzeitbeobachtungen. Seit einem Jahr sind seismische Messgeräte und Kameras in Kraternähe installiert. Jetzt sollen sie geborgen werden. Die Forscher hoffen, dass ihre Geräte die Aktivitäten des Vulkans unbeschadet überstanden haben. Seit der letzten Expedition hat sich die Umgebung verändert.
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Die ständige Aktivität des Berges hat immer wieder Material ausgeworfen und in die Umgebung geschleudert. Nur per GPS lassen sich die verschütteten Messgeräte wiederfinden. Neben den Daten sind auch die Instrumente selbst von Interesse. Sind sie geeignet, auch an anderen Vulkanen der Welt eingesetzt zu werden? Und für verlässliche Vorhersagen zu sorgen? Wie alle Feuerberge stellen auch die Vulkane Kamtschatkas ein großes Risiko für die Luftfahrt dar. Liegen sie doch an einer der wichtigsten Flugrouten zwischen Asien und Amerika. Aus der Luft kommt eine weitere Vermessungstechnik zum Einsatz. Der Blick von oben auf den Kraterrand und den rauchenden Lavadom in der Mitte des Kraters wird von einer Wärmebildkamera festgehalten. Fumarole werden sichtbar. Dort treten heißer Wasserdampf oder Gase aus. Indizien für einen möglichen Ausbruch. Seit gut drei Stunden sind Thomas Walter und sein Team zum Kraterrand unterwegs.
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Keine ungefährliche Expedition. Diese Vulkane gelten als komplett unberechenbar. Deswegen ist es schon sehr wichtig, erst mal zu erkennen oder Vorboten von Eruption zu erkennen. Das ist an diesem Vulkantyp so schwierig, weil sich die Musik nur an einem kleinen Gipfelbereich abspielt. Der Krater hat vielleicht 200 Meter Durchmesser. Und dieser Bereich ist auch für uns heute nicht zugängig. Da helfen jetzt neue Methoden, Drohnen insbesondere. Die haben unsere Arbeit revolutioniert. Vom Kraterrand aus blicken die Forscher auf den Lavadom, der sich in der Mitte des Kraters gebildet hat. Ihre Drohnen haben sie mit Spezialkameras ausgerüstet. So vermessen sie den zentralen Bereich des Vulkans zentimetergenau. Und stellen mögliche Veränderungen zur letzten Messkampagne fest. Der rauchende Dom ist der gefährlichste Teil des Vulkans. Aus all diesen Aufnahmen wird später ein Oberflächenmodell erstellt. Kleinste Risse werden sichtbar und liefern wichtige Informationen,
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an welcher Stelle der Vulkan als nächstes ausbrechen könnte. Es gibt keine Region in der Welt, wo wir so viele derartige dombildende Vulkane untersuchen können. Und das vor allem in Ruhe. Wir haben keine störenden Einflüsse, keine Industrie, keinen Lastwagenverkehr an nahegelegenen Straßen. Somit sind unsere Daten, die wir hier erheben können, von außerordentlicher Qualität. Der Stand der modernen Vulkanforschung zeigt beispielhaft, welche Fortschritte die Vermessung unserer Erde in den letzten Jahrhunderten gemacht hat. Vulkane vermessen und ihre Aktivität vorhersagen. Das war für die Gelehrten des Mittelalters unvorstellbar. Aber in dieser Zeit wurde eine Erfindung gemacht, die die Vermessung der Welt voranbrachte: Der trockene Kompass. Die magnetische Nadel zeigt dabei die Nord-Süd-Richtung an. Die Chinesen hatten bereits im 3. Jahrhundert vor Christi Geburt den "Nassen Kompass" erfunden. Dabei schwimmt die magnetische Nadel im Wasser. Das war für die Seefahrt nur bedingt einsatzfähig.
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Warum war der Kompass im späten Mittelalter so begehrt? Es ging natürlich wieder mal ums Geld. Als der Handel zunahm, musste alles viel schneller gehen. Und wer da die kürzere Route übers Meer kannte, der bekam mehr Aufträge als die Konkurrenz. Die Schiffsrouten verlaufen meist entlang der Küsten. Zwar liegen den Kapitänen Küstenbeschreibungen vor. Aber die sind sehr ungenau. Erst Kompass und ein neuer Kartentyp machen die Seereise zwischen den Handelsmetropolen Venedig und Genua und den Ländern der Levante sicherer und schneller. "Portolano" — "Liste der Häfen" wird der neue Kartentyp genannt. Es sind reine Gebrauchskarten. Mallorca wird im 14. Jahrhundert neben Italien zu einem Zentrum dieser neuen Kartenkunst. Auf der Insel laufen wichtige Handels- und Informationsströme zusammen. Außerdem bevölkern Schafe und Ziegen die Weiden rund um die Hauptstadt. Für Kartenmacher unerlässliche Rohstofflieferanten. Zu Pergament verarbeitet sind Tierhäute das perfekte Material
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für die Kartenproduktion und den Gebrauch auf See: Wetterunempfindlich und rollbar. Einer der wichtigsten Kartographen in Palma ist der Jude Abraham Cresques. Mitbegründer der Katalanischen Schule. Die auf Mallorca hergestellten Portolane sind nicht nur berühmt für ihren Detailreichtum. Sie beziehen erstmals auch neben den Küsten das Inland mit ein. Charakteristisch für alle Portolan-Karten sind Kompasslinien. Ausgehend von Wind- oder Kompass-Rosen. Diese Rumbenlinien überziehen die gesamte Karte. Und dienen den Seeleuten als Hilfslinien, um einen Kurs einzuhalten. Jetzt ist es möglich, auch über das offene Meer sicher zu navigieren. Und das Ziel schneller als bisher zu erreichen. Detaillierte Beschriftungen informieren zudem über Häfen, Untiefen und Entfernungen. Die Karten können von allen Seiten gelesen werden. Der Nutzer dreht sie einfach so, wie es für die Bestimmung seines Ziels notwendig ist. Im westlichen Mittelmeer ist die Nachfrage nach Portolanen
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besonders groß. Ein Erlass des Königs von Aragon schreibt 1354 vor, dass jedes Schiff mindestens zwei dieser Karten an Bord haben muss. Cresques und sein Sohn Jehuda profitieren von der guten Auftragslage. Portolane aus ihrer Werkstatt sind besonders begehrt. Gelten sie doch als die genauesten und wertvollsten der Zeit. Ihr Meisterstück liefern Vater und Sohn 1375 mit ihrem Katalanischen Atlas ab. Eine Auftragsarbeit des Königs von Aragon. Das kunstvolle Kartenwerk soll ein großzügiges Staatspräsent für Karl V., den französischen König sein. In sechs Tafeln stellt der Atlas die bekannte Welt dar. Von den Kanarischen Inseln bis nach China. Als wichtige Informationsquelle nutzt Cresques die Berichte von Händlern und Weltreisenden. Als der Kartograph das einzigartige Kartenwerk an den königlichen Abgesandten übergibt, bezeichnet er sich stolz als Meister der Weltkarten und Kompasse. Der Katalanische Atlas geht weit über die einfachen Portolane
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für den Seemannsgebrauch hinaus und macht seinen Erschaffer unsterblich. Bis heute gilt das Dokument als ein Schlüsselwerk in der Kartographie. Wie man hier im Maphouse sieht, haben die Menschen damals ihr Wissen über die Welt nicht nur auf Karten dargestellt. Sondern auch auf Globen. Und die Faszination dieser Erdkugeln ist ja bis heute ungebrochen. Das hier ist der älteste erhaltene Globus der Welt. Das ist natürlich nur eine Replik. Er wurde 1492 unter der Anleitung des Nürnberger Tuchhändlers und Seefahrers Martin Behaim hergestellt. Und er präsentiert sozusagen das Wissen über die Erde von damals. Das, was man meinte, über sie zu wissen. So meinte man, dass Europa und Asien, also Eurasien, sich über 234 Längengrade erstreckt. Es sind aber nur 181. Das heißt, Europa und Asien sind auf diesem Globus viel zu breit. Das Mittelmeer ist viel zu lang. Und der Atlantik ist auch viel zu schmal.
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Und dieser viel zu schmale Atlantik ließ Kolumbus zeitlebens glauben, dass er 1492 den Seeweg nach Indien entdeckt hat. Aber das ist eine ganz andere Geschichte. Untertitel im Auftrag des ZDF, 2019

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