Das Wort “Adresse” ist in der Umgangssprache gebräuchlich. Genau genommen wird unterschieden zwischen Wohnadresse, Postadresse und Gebäudeadresse. Das klingt jetzt vermutlich ziemlich kompliziert mit den vielen Bezeichnungen und jede hat ihre eigene Definition – meistens jedoch weißt du intuitiv genau, was mit “Adresse” gemeint ist.

Deine eigene Hausnummer kennst du auswendig. — Bild: Pixabay

Längen- und Breitengrade auf See

Wie ist das jedoch mit anderen Orten auf der Welt, wo keine Häuser stehen und wo es keine Briefkästen gibt? Auf See zum Beispiel – oder mitten in der Wildnis? Wie kann man da einen Standpunkt angeben?

Hier gibt es verschiedene Systeme. Mit dem Koordinatensystem, das der Erde Längen- und Breitengrade zuordnet, lässt sich jeder Punkt ganz genau bestimmen, egal wo. Dieses System findet vor allem in der Seefahrt Anwendung. Auf dem Meer gibt es ja keine anderen Punkte, an denen man sich orientieren kann.  

Mit einem sogenannten Sextanten kann man auf See navigieren. — Bild: Pixabay

Das Navigationssystem im Auto bringt dich ans Ziel

Was machst du, wenn du eine Adresse finden musst, wo du noch nie zuvor warst? Wer mit dem Auto unterwegs ist, wird diese Frage vermutlich so beantworten: Mit dem Navi natürlich! Vor dem Losfahren gibt man seine Ziel-Adresse ins Navigationsgerät ein und dieses berechnet dann den schnellsten Weg zum Ziel – oder den benzinsparendsten oder den mit der schönsten Aussicht. Bei den meisten Adressen funktioniert das auch problemlos. “Sie haben Ihr Ziel erreicht.” Worte, die du bestimmt im Auto deiner Eltern schon oft gehört hast.

Das Navigationssystem arbeitet dabei mit sogenannten GPS-Koordinaten. Es ist ständig mit mehreren Satelliten in Kontakt, über die es seine Position bestimmt und berechnet, welche Strecke zum Ziel führt.

Auch ein Smartphone kann als Navigationsgerät dienen. — Bild: Pixabay

Diese Systeme haben jedoch ihre Grenzen

Allerdings stößt man mit klassischen Adressen-Systemen und GPS-Koordinaten schnell an seine Grenzen. Viele Straßennamen gibt es mehrfach – in welcher Bahnhofsstraße war die Geburtstagsfeier nochmal? Und in vielen Gebieten gibt es gar keine Adressen – wie etwa in Parks oder auch in der freien Natur. Finden möchte man die Orte mit dem Auto trotzdem, zum Beispiel wenn du mit deiner Familie einen Wochenendausflug machst.

GPS-Koordinaten sind zwar ziemlich genau – aber die komplizierten Zahlenfolgen kann sich wohl keiner merken. Und unübersichtlich zu lesen wären sie auch – so kannst du deinen Freunden keine Tipps geben, wo man besonders toll Schlitten fahren kann.

Manche Orte sind einfach zu finden, andere nicht. — Bild: Pixabay

Das muss doch einfacher gehen!

Das haben sich auch die Gründer des Start-up-Unternehmens what3words gedacht – und haben ein völlig neues System entwickelt, wie man nicht nur jedem beliebigen Ort auf dem Planeten eine “Adresse” zuordnen kann, sondern sich diese auch einfach merken kann. Dafür braucht man nicht mehr als drei einzelne Wörter.

Wie das funktioniert? Die Gründer des Unternehmens haben die Welt in viele kleine Quadrate eingeteilt, die jeweils drei Meter lang und breit sind. Ein Algorithmus hat jedem dieser Orte drei Wörter zugewiesen, deren Kombination einzigartig ist. Damit kann jeder Ort genau bestimmt werden. Verwechslungen durch Tippfehler ausgeschlossen: Wenn du einen Ort in deiner Nachbarschaft suchst, aber dich vertippst, merkst du das sofort – denn wenn dann ein Ort in einem ganz anderen Land angezeigt wird, kann das ja nicht stimmen.

Adressen ganz neu definiert: bald auch in Daimler-Fahrzeugen

Auch die Daimler AG ist auf dieses einfache und zugleich genaue System aufmerksam geworden. Innerhalb des nächsten Jahres wird Mercedes-Benz als erster Autohersteller what3words in das Navigationssystem eines Automodells integrieren. Auf der IAA konnte man das System schon mal ausprobieren. Der Ort, an dem der Mercedes-Benz-Stand auf der IAA zu finden war, heißt in dem neuen System übrigens: ///demnächst.entdeckt.wort

Du fragst dich wahrscheinlich, was die Wörter ///demnächst.entdeckt.wort mit Autos zu tun haben. Gar nichts – die drei Wörter, die jedem Ort zugeteilt sind, hat der Algorithmus nach Zufallsprinzip bestimmt. Sie werden sich auch in vielen Jahren nicht mehr ändern. So kann man den Ort immer wiederfinden – auch wenn dort irgendwann ein anderes Gebäude steht.

Probiere es aus – am PC oder mit dem Smartphone

Und wie soll das gehen? Du kannst es auf der Website von what3words mit einer Landkarte selber ausprobieren: Gib zum Beispiel deine eigene Adresse ins Suchfeld ein und entdecke deine eigene Drei-Wort-Adresse. Es gibt außerdem eine Smartphone-App von what3words, mit der du unterwegs jederzeit Adressen bestimmen und weiterleiten kannst. Je mehr Menschen und Systeme in Zukunft what3words nutzen, desto besser wird es funktionieren.

Die Welt in drei Wörtern: das Adresssystem von what3words — Bild: Daimler AG

Beitragsbild: Pixabay

Kein Oben und Unten

Doch erst einmal schauen wir uns an, was Schwerelosigkeit überhaupt ist. Wenn man den Begriff liest oder hört, denkt man sofort an das Weltall. Gegenstände fliegen dort herum, es gibt kein Oben und Unten mehr. Alles was man nicht festhält oder was nicht gesichert ist, fliegt weg. Astronauten spüren nichts, was sie nach unten zieht. Sie sind dort schwerelos. Das bedeutet, sie spüren keine Schwerkraft mehr. Was aber interessant ist: Die Schwerkraft ist trotzdem da! Klingt widersprüchlich? Ist es aber nicht. Schwerelosigkeit ist nicht nur das Gegenteil von Schwerkraft, sondern beide Phänomene sind direkt miteinander verbunden. Ohne das eine, gäbe es das andere gar nicht.

Gravitationsgesetz

Schwerelosigkeit
Die Schwerkraft der Erde existiert auch im All – trotzdem sind Astronauten schwerelos

Wie bereits der Physiker Isaac Newton im siebzehnten Jahrhundert in seinem Gravitationsgesetz feststellte, hat jeder Körper eine Anziehungskraft. Je schwerer der Körper ist, desto größer ist diese Kraft. Die Erde ist viel größer als der Mond und hat eine viel größere Anziehungskraft. Warum wir dann von der Erde angezogen werden, kannst du dir denken. Doch warum ist das beim Mond nicht dasselbe? Genau das ist der Grund, warum auch Astronauten in ihren Raumkapseln im Weltall schwerelos sind.

Der Mond kreist auf seiner Umlaufbahn um die Erde. Aufgrund seiner schnellen Geschwindigkeit passiert hier das Gleiche, wie wenn du mit einem schnellen Auto um die Kurve fährst: Es zieht dich nach außen. Die unsichtbare Kraft, die du dann spürst, heißt Fliehkraft. Die Fliehkraft, die der Mond auf seiner Umlaufbahn entwickelt, ist so stark, dass sie der Schwerkraft entgegen wirken kann und sie ausgleicht. Genau das passiert, wenn Astronauten mit einem schnellen Satelliten um die Erde kreisen. Die Schlussfolgerung lautet also folgendermaßen: Die Anziehungskraft der Erde ist im Weltall immer noch da. Allerdings wirken ihr andere starke Kräfte entgegen, sodass man sie nicht mehr spürt. Von Schwerelosigkeit spricht man, wenn man der Schwerkraft ausgesetzt ist, sie aber aufgrund der starken Fliehkräfte nicht mehr spürt.

Fallschirmspringer sind schwerelos, bevor sie den Fallschirm aufspannen

Freier Fall

Schwerelosigkeit lässt sich für wenige Sekunden auch auf der Erde beobachten – und zwar im freien Fall. Ein Fallschirmspringer fällt für eine kurze Zeit  lang frei nach unten, bevor er seinen Fallschirm aufspannt. Während dieser kurzen Zeit ist er, wie man in der Physik sagt, gewichtslos. Das bedeutet, dass er in der Luft nicht schwerer wäre, als ein anderer Gegenstand, der mit ihm fallen würde. Du kannst das ausprobieren, indem du ein Buch in die Hand nimmst und damit nach oben springst. Solang du zum Boden zurückfällst, wiegt das Buch in deiner Hand gefühlt nichts mehr. Der Mond, der um die Erde kreist, ist praktisch ununterbrochen im freien Fall, da er ja von der Kraft der Erde angezogen wird. Durch die starke Fliehkraft fällt er aber nicht auf die Erde, sondern um die Erde herum.

Parabelflüge

Du fragst dich jetzt sicherlich, warum du das Schwerelos-Sein noch nicht bemerkt hast. Das liegt daran, dass diese Momente auf der Erde meist nur so kurz sind, dass man sie gar nicht so schnell spüren kann. Forscher nutzen die Schwerelosigkeit, um angehende Astronauten auf den Weltraum vorzubereiten und für Untersuchungen. Deshalb haben sie Falltürme errichtet, um einige Sekunden Schwerelosigkeit zu beobachten. Oft werden aber auch Parabelflüge durchgeführt. Flugzeuge fliegen mit hoher Geschwindigkeit steil nach oben, um dann einige Kilometer frei zu fallen. Die Forscher an Bord erleben dann 25 bis 30 Sekunden lang den Zustand der Schwerelosigkeit. Für sehr viel Geld kann man solche Flüge mittlerweile sogar als Privatperson buchen.

Navigationsgeräte empfangen die Daten von GPS-Satelliten aus dem Weltall / Foto: Daimler AG

Forschung macht’s möglich

Dass die Wissenschaft diese Möglichkeiten hat, im Weltall zu forschen, ist sehr wichtig für uns. Viele Lösungen und Innovationen aus der heutigen Zeit haben ihren Ursprung in der Weltraumforschung. Beispielsweise das aerodynamische Design der LKW von Daimler basiert auf einer NASA-Technologie. Es bewirkt, dass die LKW beim Fahren weniger Luftwiderstand haben.

Es gibt aber noch eine andere ganz wichtige Sache, die es ohne unsere Satelliten, die im Weltall schwerelos um die Erde kreisen, nicht gäbe: Navigationssysteme. Mittlerweile können wir mit den GPS-Signalen aus dem All Daten auf den Zentimeter genau berechnen. Diese genauen Daten ermöglichen es dem Autobauer, das autonome Fahren weiterzuentwickeln. Denn die GPS-Technologie hilft den Autos, ohne Fahrer sicher auf den Straßen zu verkehren.

Bild: Daimler AG

Von der Tontafel auf Papier

Die ersten Karten gab es bereits vor Christus und mit der Zeit wurden sie immer genauer. Höhlenmalereien zeigen, dass die Menschen sich in der Steinzeit schon mit ihrer geographischen Umgebung beschäftigten. Später malten sie auf Tontafeln und schließlich mit Griffel und Tuschefeder auf Papier. Die damaligen Karten umfassten oft nur die regionale Umgebung und waren vom Glauben oder den damaligen Weltanschauungen bestimmt. Im Mittelalter machten die Mönche nach ihrem christlichem Glauben zum Beispiel immer Jerusalem zum Zentrum der Welt.

Viel genauer und unabhängiger vom Glauben wurden Karten dann zur Zeit der Seefahrt im 15. Jahrhundert. Die Europäer starteten ihre Entdeckungsfahrten mit dem Schiff und entwickelten dafür genaue Wegbeschreibungen. Nach Erfindung des Drucks wurden sie dann verbreitet.

Die erste topografische Karte

Um das 18. Jahrhundert schließlich vermaß die Familie Cassini ganz Frankreich. In den Jahr 1746-1747 entstand daraus schließlich die „Carte de Cassini“. Sie war bereits sehr exakt und enthielt neben Straßen, Flüssen und Seen auch Dörfer, Schlösser, Windmühlen und vieles mehr.

Selbstlernende Kartensysteme
Das Navi funktioniert nur mit Hilfe eines Satellitensystems

Während man früher aufwändig von Hand vermessen musste, hat man heute natürlich viel einfachere Möglichkeiten. Mit Flugzeugen, Satelliten und Kameras kann man die Welt sehr genau aus der Luft vermessen. Diese Daten werden von Computern empfangen. Mit Hilfe von Geoinformationssystemen können die Daten sogar dreidimensional in Karten umgesetzt werden. Das kommt dir sicherlich bekannt vor, denn auch ein Navigationssystem kann deinen Weg berechnen, indem es Daten verwendet, die von GPS-Satelliten gesendet werden.

Autonomes Fahren

Während früher der Beifahrer den Weg mühsam von der Karte ablesen musste und der Fahrer am Steuer den Anweisungen folgte, geht das heute alles viel einfacher. Doch das Ende aller Möglichkeiten ist noch lange nicht erreicht: Die Daimler AG ist dabei, weiter zu forschen und zu entwickeln, um die künftige Autofahrt noch einfacher und sicherer zu gestalten. Ein Auto soll den Weg bald nicht nur selbst berechnen, sondern ihn auch selbstständig abfahren, ohne dass der Fahrer etwas tun muss. Dafür entwickeln die Ingenieure sogenannte selbstlernende Kartensysteme.

Selbstlernende Kartensysteme
Aus allen Positionsdaten erstellen autonome Autos ein genaues Abbild der Fahrbahnoberfläche

Um eine Strecke autonom abzufahren, müssen die Autos ihre Umgebung und ihren Untergrund aber ganz genau kennen. Beispielsweise beim Abbiegen werden exakte Werte benötigt, damit das Auto die Spur halten kann. Genau wie wir es tun, wenn wir uns orientieren, muss das Fahrzeug daher bestimmte Merkmale seiner Umgebung detailliert erfassen. Das sind beispielsweise Straßenlaternen, Spurmarkierungen, Richtungspfeile, Fußgängerüberwege und Bordsteine. In Tests wurden diese Merkmale einer Strecke bisher mit einer Kamera aufgenommen und abgespeichert. GPS-Messungen lieferten die exakten Positionsdaten dazu. Zusammen und mithilfe einer Computersoftware ergab sich aus diesen Daten und Bildern eine genaue digitale Karte.

Selbstlernende Kartensysteme
Das autonome Auto filmt während jeder Fahrt seine Umgebung und lernt dadurch immer mehr dazu

In Zukunft stellen die Entwickler der Daimler AG sich das folgendermaßen vor: Je öfter das Auto eine Strecke abfährt, desto genauer wird die Karte. Denn es werden jedes Mal mehr und mehr Merkmale festgehalten und gespeichert. Zudem wächst die Karte mit neuen Routen nach und nach, da das Auto die Daten der aktuellen Wegstrecke automatisch erfasst und abspeichert. Ganz schön schlau, die Autos der Zukunft!

Fotos: Daimler AG

 

Digitale Straßenkarten sind die Basis für unsere Navigationssysteme. Die Erhebung erfolgt über Luftbilder, die Befahrung durch Messfahrzeuge und lokale Datenanbieter. Die mit Sensoren erfassten Daten werden am PC verarbeitet, in eine mathematische Vektorkarte übersetzt und mit so genannten „Points of Interest“, also navigierbaren Zielen wie Sehenswürdigkeiten, Hotels, Restaurants oder andere Geschäfte, verknüpft.

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Internet, Telefonie und Navigation im neuen SL: Kombination aus Mercedes-Benz Telefon-Modul mit Bluetooth ® (Sim Access Profil) und COMAND Online Multimedia System. Das Telefon-Modul mit …

Durch Satelliten und Stationen auf der Erde ist es möglich, in einem Fahrzeug zu jeder Sekunde die geografische Position zu ermitteln. Das nennt man dann GPS (Global Positioning System). Gibt der Fahrer in seinem Navigationssystem einen gewünschten Zielort ein, wird eine Route berechnet. Zu einer typischen Fahrnavigation gehören Richtungspfeile und sprachliche Hinweise. Das hast du mit Sicherheit selbst schon mal im Auto deiner Eltern oder von Bekannten erlebt.

Navigationsfunktionen gibt es heute aber nicht nur im Auto, sondern auch in anderen Geräten, wie PCs, Touchpads oder Handys. Schau doch mal nach, ob dein Handy auch vielleicht ein Navigationssystem hat.

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Mercedes-Benz B-Klasse: Navigation von COMAND Online

Navis im Wandel

Bei der Routenberechnung kann man normalerweise wählen zwischen kürzester, schnellster und dynamischer Route. Die dynamische Route bezieht so genannte TMC-Informationen (Traffic Message Channel) ein,  die den Fahrer über Verkehrsbeeinträchtigungen informieren. In naher Zukunft soll man auch eine ökologische Route wählen können, die also am verbrauchsoptimalsten bzw. energieeffizientesten ist.

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Navigation 20 zeigt über die Funktion Länderinfo, welche gesetzlichen Bestimmungen für das Autofahren im Ausland Gültigkeit haben: Geschwindigkeitsbegrenzungen, die gültige Promillegrenze und …

Daimler arbeitet zurzeit an einer Weiterentwicklung des Navigationsgeräts: dem Intuity-Prototyp, der für richtiges „Navitainment“ sorgt. Das Navigationssystem wird also sozusagen zur Unterhaltungssoftware. Durch verschiedene Widgets werden aus dem Internet dynamische, ortsbezogene Daten geholt, wie z.B. das Wetter am Zielort, Verkehrsmeldungen, Informationen zu Sehenswürdigkeiten oder Location Based Services wie Foursquare.

So erhält der Fahrer immer individuelle lokale Informationen und das alles über eine ganz intuitive Steuerung, die nicht vom Straßenverkehr ablenkt – „Intuity“ eben.