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Der Theodolit
Theodolite werden hauptsächlich für die Berechnung von Horizontal- und Vertikalwinkeln eingesetzt. Praktische Anwendungsbeispiele ergeben sich vor allem im Gebäudebau. Mit einem Theodolit lassen sich exakte rechte Winkel ausmessen, zum Beispiel um sicherzustellen, dass beim Hausbau die Wände auch tatsächlich im rechten Winkel zueinander stehen.
Theodolite gibt es bereits seit mehr als 200 Jahren, der grundsätzliche Aufbau hat sich seitdem nicht geändert. Ein Theodolit besteht immer aus einem Zielfernrohr, einem Horizontalkreis, einem Vertikalkreis und mehreren Libelle, befestigt wird das Gerät auf einem Stativ. Noch immer werden meistens Röhrenlibellen eingesetzt, wie sie auch in normalen Wasserwaagen zu finden sind. Die Libellen dienen zur genauen Ausrichtung des Gerätes, das lotrecht zum Boden aufgestellt werden muss, damit eine genaue Messung möglich ist. Im Idealfall sollte die Stehachse im rechten Winkel zur Libellenachse stehen, die Zielachse rechtwinklig zur Kippachse und die Kippachse im rechten Winkel zur Stehachse, damit sehr exakte Messungen möglich werden.
Um Horizontalwinkel zu messen, müssen nacheinander die verschiedenen Zielpunkte anvisiert werden. Das geschieht mit dem Zielfernrohr, das zusätzlich auch noch ein Fadenkreuz enthält, um die Anvisierung möglichst exakt zu machen. Die Differenz aus den verschiedenen Messergebnissen ergibt dann den exakten Winkel. Die Vertikalwinkel-Messung ist etwas einfacher, da sie sich am Zenit orientiert. Wenn der Theodolit exakt horizontiert (ausgerichtet) ist, entsteht automatisch ein rechter Winkel zum Zenitpunkt. Der Vertikalwinkel lässt sich dann einfach ablesen.
Abgelesen werden die Winkelmaße in der Einheit „Gon“, wobei 100 Gon exakt 90° entsprechen. Diese Einheit hat abgesehen von Vermessungswesen allerdings nirgendwo mehr Bedeutung, entsprechende Versuche, diese Maßeinheit in anderen Bereichen der Technik zu etablieren, scheiterten.
Bei Theodolite wird zwischen zwei verschiedenen Ausführungen unterschieden, es gibt optisch-mechanische und elektronische Theodolite. Erstere sind von der Anschaffung her günstiger, dafür ein wenig aufwendiger in der Bedienung, da die Winkelmessung durch eine optische Sichtprüfung erfolgt. Beim elektronischen Theodolite übernimmt das ein elektronischer Sensor, der alle Ergebnisse übersichtlich auf einem Display anzeigt. Elektronische Theodolite sind im Vergleich allerdings deutlich teurer, dafür sind mit weniger Aufwand exakte Ergebnisse möglich. Die Ergebnisse müssen dann nicht abgelesen werden, sondern werden im Display angezeigt und zusätzlich direkt gespeichert, so dass eine spätere Weiterverarbeitung durch Auslesen der Werte mit einem zusätzlichen Gerät problemlos möglich ist. Die elektronische Anzeige verhindert außerdem Ablesefehler, die bei den optisch-mechanischen Theodolite entstehen können. Eine Sonderform sind die sogenannten Tachymeter, mit denen sich neben den Winkeln auch exakte Entfernungen berechnen lassen. Optisch-Mechanische Theodolite sind schon ab knapp 1000 Euro erhältlich, Elektronische Theodolite sind ab knapp 1500 Euro erhältlich, Tachymeter sind noch etwas teurer.
