Die Luftfahrt verwendet eine klar definierte Längeneinheit: die Nautische Meile (NM, Nautical Mile).

Definition der nautischen Meile

1 NM = 1852 m exakt — internationale Konvention, festgelegt durch die International Hydrographic Organization (Monaco, 1929) und übernommen von ICAO (Annex 5).

Historische Definition: 1 NM = Bogenlänge einer Minute auf einem Großkreis der Erde ("one nautical mile is one minute of arc along the equator or a meridian"). Mit dem mittleren Erdradius von 6371 km ergibt sich rechnerisch 1852,2 m — daher die genaue Festlegung auf 1852 m.

Erdumfang am Äquator

Der Erdumfang am Äquator beträgt 21 600 NM (= 360° × 60' / Grad = 21 600 Bogenminuten, wobei jede Bogenminute = 1 NM). Auf der ICAO-Karten-Skalierung ist das eine sehr nützliche Größe: jede 15° Längendifferenz am Äquator entspricht 900 NM, jede 1° = 60 NM.

Konsequenz: 1 Breitengrad-Minute = 1 NM

Auf einer Meridianlinie (Längengrad) entspricht 1 Minute Breite (1') = 1 NM, weil Meridiane Großkreise sind.

Bogenmaß	Distanz auf Meridian
1° Breite	60 NM
1' (Minute) Breite	1 NM
10' (zehn Minuten) Breite	10 NM
1" (Sekunde) Breite	≈ 30,86 m

Auf einem Parallelkreis (Breitenkreis außer dem Äquator) gilt dies nicht: die Distanz pro Längenminute schrumpft mit cos(φ).

Am Äquator (φ=0°): 1' Länge = 1 NM.
In 60° Breite: 1' Länge = 1 × cos(60°) = 0,5 NM.
An den Polen: 1' Länge = 0 NM.

Distanz zwischen Meridianen am Äquator

Die Distanz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meridianen am Äquator beträgt 111 km (= 1° Längengrad × cos(0°) × 111,32 km/° = 111 km). Genauer: 1° = 111,32 km am Äquator.

Erde ist eine Kugel — aber leicht abgeplattet

Die Erde ist kein perfekter geometrischer Körper, sondern ein Geoid (durch die Rotation leicht abgeplattet). Konsequenz für die Geometrie:

Äquatorialer Durchmesser: ca. 12 756 km.
Polarer Durchmesser (Achse von Pol zu Pol): ca. 12 714 km.
Differenz: ca. 42 km — d.h. der Durchmesser der Erde am Äquator ist 42 km größer als der Durchmesser entlang der Erdachse von Pol zu Pol.

Diese Abplattung ist Grund für die WGS-84-Referenz-Ellipsoid-Definition (Halbachsen a = 6378,137 km, b = 6356,752 km).

Großkreis vs. Kleinkreis

Begriff	Definition
Großkreis (Great Circle)	Kreis auf der Erdoberfläche, dessen Mittelpunkt mit dem Erdmittelpunkt zusammenfällt (Geozentrum). Beispiele: Äquator, alle Meridiane. Hat den größtmöglichen Radius. Anzahl der möglichen Großkreise auf der Erde: unbegrenzt (durch jeden Punktepaar verläuft genau ein Großkreis).
Kleinkreis (Small Circle)	Kreis auf der Erdoberfläche, dessen Mittelpunkt NICHT mit dem Erdmittelpunkt zusammenfällt ("a small circle does not have its central point within the geocentre"). Beispiele: alle Breitengrade außer dem Äquator.

→ Konsequenz: der Äquator ist ein Großkreis; er trennt die Erde in eine nördliche und südliche Hemisphäre; seine Ebene ist exakt senkrecht zur Erdachse.

→ Meridiane sind Großkreise und alle gleich lang (Halbumfang der Erde, 10 800 NM).

Großkreis (Great Circle) vs. Loxodrome (Rhumb Line)

Großkreis (Orthodrome): kürzeste Verbindung zweier Punkte auf der Erdoberfläche ("the shortest connection between two places on the surface of the Earth is an orthodrome"). Schneidet Meridiane unter variierendem Winkel — daher beim Fliegen erfordert er kontinuierliche Kurskorrektur.

Loxodrome (Kursgleiche, Rhumb Line): Linie, die alle Meridiane unter gleichem Winkel schneidet ("a loxodrome intersects with all meridians at the same angle"). Ein konstanter Kompasskurs ist eine Loxodrome. Länger als der Großkreis (außer auf Meridianen oder dem Äquator).

Streckenlänge	Differenz Großkreis vs. Loxodrome
100 NM in mittl. Breiten	< 0,1 % → vernachlässigbar
500 NM W-Ost	ca. 0,5 %
1000 NM W-Ost	ca. 2 %
Transatlantik (3000 NM)	bis 10 % je nach Route

Für PPL-Distanzen (typ. < 200 NM): Loxodrome ≈ Großkreis → konstanter Kurs genügt.

Polarkreise und Wendekreise

Die Erde hat vier wichtige Breitenkreise außer dem Äquator:

Breitenkreis	Lage	Bedeutung
Polarkreis (Arctic / Antarctic Circle)	23,5° vom Pol (= 66,5° N/S)	Trennt die polaren Zonen von den subpolaren Regionen. Innerhalb der Polarkreise gibt es Tage mit "Mitternachtssonne" und Tage ohne Sonnenaufgang. Die Arctic und Antarctic Circles sind Breitengrade in 23,5° Abstand von den Erdpolen.
Wendekreis des Krebses (Tropic of Cancer, Nord)	23,5° N	Nördlichster Stand der Sonne im Zenit (am 21. Juni).
Wendekreis des Steinbocks (Tropic of Capricorn, Süd)	23,5° S	Südlichster Stand der Sonne im Zenit (am 21. Dezember).

Die Wendekreise liegen in 23,5° Abstand vom Äquator und sind die Linien, an denen die Sonne scheinbar ihre Bewegungsrichtung ändert (Solstice / Wendepunkt).

Weitere Einheiten und Umrechnungen

Einheit	Wert	Verwendung
NM (nautische Meile)	1852 m	Luftfahrt, Seefahrt
km (Kilometer)	1000 m	SI, mancher VFR-AIP (z.B. Deutschland)
sm / mi (statute mile, US)	1609,344 m	US-Sektional-Karten, manche Sichtangaben in METAR
ft (foot)	0,3048 m	Höhe
m (meter)	SI-Grundeinheit	Sicht, Bahnlänge in vielen Staaten

Umrechnungen (gerundet):

1 NM = 1,15 sm
1 NM = 1,852 km
1 sm = 0,87 NM
1 km = 0,54 NM
1 inch = 25,4 mm (für Karten-Maßstäbe relevant)

Faustregeln für mentale Umrechnung im Cockpit

m → ft (Höhen-Umrechnung)

ft ≈ m × 3 + 10 % — z.B. 500 m × 3 = 1500 + 150 = 1650 ft (echter Wert: 1640 ft).

km → NM (Distanz-Umrechnung)

NM ≈ km / 2 + 10 % — z.B. 100 km / 2 = 50 + 5 = 55 NM (echter Wert: 54 NM).

Beide Faustregeln sind im Cockpit schnell anwendbar und liefern Werte mit ca. 1 % Fehler.

Geschwindigkeits-Einheiten

Für Navigations- und horizontale Geschwindigkeitszwecke ist Knoten (kt) oder Kilometer pro Stunde (km/h) die Standard-Einheit:

1 kt = 1 NM pro Stunde (NM/h) — die in der Luftfahrt gebräuchliche Einheit für horizontale Geschwindigkeit.
1 km/h = 1 km/h — selten in der internationalen Luftfahrt, häufiger in nationalen Vorschriften (DE GAFOR auf km).

Distanzen in der Luftfahrt werden generell in NM angegeben (Ausnahme: Sichten in METAR werden teilweise in m angegeben, Höhen in ft).

Anwendung

Plog (Pilot Log): Distanzen entlang der Leg in NM, gemessen mit Plotter auf der ICAO-Karte.
Konvergierende Meridiane: bei längeren E-W-Flügen oder polnahen Routen müssen Kurse periodisch korrigiert werden — bei VFR-Distanzen kaum relevant.
Karte ↔ Welt: Skalierung über Maßstab (siehe Lesson "Maßstäbe").

Distanz in der Navigation