mini|Ehemaliger Leuchtturm, heute (unbeleuchtete) Landmarke Roter Sand mini|Leuchtturm Faro Les Éclaireurs bei Ushuaia, Argentinien Als Leuchtturm wird ein Turm bezeichnet, der eine Befeuerung trägt. Leuchttürme sind insbesondere nachts weithin sichtbare Schifffahrtszeichen (durch die abgegebenen Leuchtfeuer sowie als Peilmarke) und dienen der Ortsbestimmung, der Warnung vor Untiefen oder der Fahrwassermarkierung.

Zweck Aussenden eines Lichtsignals mini|Kennung (Lichtcharakter) am Beispiel des Leuchtturms von Ameland während eines 30-Sekunden-Intervalls mini|Animation des Lichtcharakters des Leuchtturms von Ameland Leuchttürme im engeren Sinn dienen zur dauerhaften Markierung eines Orts und senden, um identifizierbar zu sein, ein individuelles Lichtsignal aus, das von einem entfernten Punkt aus betrachtet aus einer rhythmischen Abfolge von Lichtblitzen besteht, die meist durch mehrere Sammellinsen, die als Ring um eine sehr kleine Lichtquelle rotieren, realisiert werden. In von Nebel getrübter Luft ist daher das Vorbeiwischen eines durchstrahlten Sektors zu beobachten. Um weit zu reichen, wird das Licht nicht nur zu einem schmalen Sektor (= sichtbar als kurzer Blitz) gebündelt, sondern auch nahe um die Horizontalebene, wegen der Erdkrümmung eventuell um einen sehr stumpfen Kegel. Das Signal kann so gesteuert, abgeblendet und/oder gefärbt werden, dass es abhängig von der Richtung (Horizontalwinkel) unterschiedlich wahrgenommen wird und damit eine Zusatzinformation bietet.

Sonderfall: Leuchttürme zu Beleuchtungszwecken In Ausnahmefällen können Leuchttürme auch zu Beleuchtungszwecken eingesetzt werden. Dabei werden Lichtquellen so hoch positioniert, dass ihr Licht auch in einiger Entfernung den Boden noch in ausreichend großem Winkel trifft, um menschliche Arbeit und Fortbewegung zu erleichtern. So dienten zum Beispiel die zwei Feuertürme von Schloss Luberegg am Donauufer in Emmersdorf (Niederösterreich), um 1780–1811 zur Beleuchtung des Ufers, damit per Holzschwemme ankommendes Holz auch nachts auf Flusskähne verladen werden konnte. Die etwa 120 m entfernt voneinander stehenden Türme ermöglichten die schattenarme Beleuchtung des zwischen ihnen liegenden Geländes.

Technik Bauweise mini|hochkant|Der Leuchtturm Neuwerk von 1310 ist eines der ältesten Profanbauwerke an der deutschen Küste. Das aufgesetzte Lampenhaus stammt aus dem Jahr 1814. Die Bauweise der Leuchttürme ist sehr vielfältig. In vorindustrieller Zeit waren Leuchttürme zumeist gemauert, vorrangig als Rundturm, oftmals als Achteck oder in Gebäudeform (quadratisch) mit aufgesetzter runder Laterne. In historischen Turmkonstruktionen befanden sich mitunter Wohn- und Arbeitsräume für das Bedienpersonal, die oft durch Nebengebäude ergänzt wurden. Da der Beruf des Leuchtfeuerwärters durch die Automatisierung nicht mehr ausgeübt wird, dienen die ehemaligen Arbeitsräume heute anderen Aufgaben. Mit Aufkommen des Metallbaus wurde es möglich, leichte windbeständige Konstruktionen aus Gusseisen, aus Schmiedestahl und schließlich aus gegossenem und gewalztem Stahl zu errichten. Dabei überwog zunächst Stahlfachwerk, später rohr- und mastartige Konstruktionen. Heutzutage sind viele derartige Bauwerke aus Stahlbeton, Bauten aus glasfaserverstärktem Kunststoff wie Kahlersand an der Elbe blieben die Ausnahme. Lichtanlage und Optik sind bei größeren Bauten zumeist aufgesetzt, sie werden als Lampenhaus, "Lichthaus" oder Laterne bezeichnet. Einige Leuchttürme verfügen über Nebelhörner oder Nebelglocken, um die Orientierung bei schlechter Sicht zu ermöglichen. Für den gleichen Zweck werden heute Nebelfeuer eingesetzt, die lautlos und energiesparend sind.

Bis in das späte 20. Jahrhundert waren in der Nord- und Ostsee dort, wo die Errichtung von Leuchttürmen auf festem Grund nicht möglich war, vielfach Feuerschiffe positioniert, mit Leuchtfeuern in bis zu 45 m Höhe. Heute werden von der Deutschen Wasser- und Schifffahrtsverwaltung nur noch zwei Feuerschiffspositionen unterhalten. Das berühmteste deutsche Feuerschiff war die Elbe 1.

Bei engen Fahrrinnen werden Richtfeuer aus zwei synchronisierten Leuchtfeuern unterschiedlicher Höhe errichtet.

Turmhöhe und Feuerhöhe mini|hochkant|Bei kurzen Distanzen reicht eine geringe Höhe aus, wie beim Leuchtfeuer Bunthaus. Als Feuerhöhe bezeichnet man den Abstand zwischen Wasserspiegel und Befeuerung. Aus Kostengründen ist es sinnvoll, den Leuchtturm auf einer küstennahen Anhöhe zu errichten, weil so die Turmhöhe bei gleicher Feuerhöhe niedriger ausfallen kann. In Extremfällen kann es jedoch sinnvoller sein, einen Leuchtturm an einer tiefer gelegenen Stelle zu errichten, wenn er dadurch in klareren Luftschichten steht. So wurde der alte, 238 m hoch gelegene Leuchtturm am Cape Point in Südafrika 1911 durch den niedriger gelegenen neuen Leuchtturm ersetzt, da der alte Turm sich zu oft im Hochnebel befand und sein Licht somit nicht so weit sichtbar war wie ursprünglich angenommen. Der Leuchtturm von Dschidda in Saudi-Arabien hat eine Turmhöhe von 133 m. Die höchste deutsche Befeuerung steht 114 m über der Ostsee auf dem Hotel „Maritim“ in Lübeck-Travemünde. Mit 67 m Höhe ist der Leuchtturm Wangerooge Deutschlands höchster Leuchtturm. Im Rahmen der Elbvertiefung wurde 2021 an der Unterelbe eine neue Richtfeuerlinie mit einer Turmhöhe von 32 m errichtet. Einer der kleinsten Leuchttürme dürfte das ehemalige Leuchtfeuer Bunthaus (1914–1977) auf der Bunthäuser Spitze (Unterelbe bei Hamburg) mit 6,95 m Turmhöhe sein, wobei der 2009 in Betrieb genommene Leuchtturm Kemnader See mit 5 m Turmhöhe noch kürzer ist.

Optik mini|Fresnel-Linse Bündelung Als Leuchtfeueroptik werden seit etwa 1820 Fresnel-Linsen verwendet, die eine kompakte Bauform, ein relativ geringes Gewicht und einen hohen Öffnungswinkel haben. Mehrere Linsen sind vertikal aufgestellt und nebeneinander auf einem Kreis angeordnet. Der Kreis ist drehbar gelagert und die Bündel der Linsen erzeugen ein charakteristisches Blinkmuster. Auch Farbfilter sind zur zusätzlichen Codierung gebräuchlich. Aufgrund der Umdrehungszeit besitzt jeder Turm eine spezifische Wiederkehr und Kennung, die in Leuchtfeuerverzeichnissen und in Seekarten publiziert werden. Die Kennung wird gegebenenfalls durch Farbfilter geändert. Durch die Rotation der Linse erzeugt dies ein rhythmisches und ggf. farbiges Blinken.

Lichtquellen Als Lichtquellen kamen anfänglich offene Holz- und Kohlefeuer, später auch Öllampen zum Einsatz. Die Argand-Lampe setzte sich etwa ab 1800 durch. Später verwendete man Gasglühlicht und entwickelte sogar einen automatischen Glühstrumpf-Wechsler. Als Brennstoff wurde Petroleum verwendet, das zuvor durch die Hitze der Lampe verdampfte (zum Prinzip siehe auch Starklichtlampe).

Ab 1858 wurden Kohlebogenlampen erprobt. Man entwickelte zwar eine automatische Nachstellung der Kohlestifte, hatte aber dennoch einen gewissen Wartungsaufwand sowie weiterhin verschmutzte Abluft.

Ab den 1920er Jahren wurden Glühlampen eingesetzt. Bei Ausfall schwenkte eine Ersatzlampe in den Fokus. Heute kommen Halogen-Metalldampflampen zum Einsatz und zunehmend LED-Leuchtmittel.

Reichweite mini|H=Höhe des Leuchtfeuers: Ent­schei­dend ist die Höhe über Meeres­spiegel, nicht die Höhe des Turms mini|D=Reichweite des Leuchtfeuers, ab­hängig von der Höhe des Leucht­feuers H und der Augen­höhe des Betrachters h Die Reichweite der meisten Leuchtfeuer liegt – je nach Bauart und Umständen – zwischen 5 und 20 Seemeilen (sm). Sie hängt von verschiedenen Faktoren ab: Die geometrische oder geografische Sichtweite ist von der Erdkrümmung begrenzt und wird von den Höhenpositionen des Betrachters und des Leuchtfeuers sowie von geografischen Sichthindernissen beeinflusst. Hinzu kommen Lichtstärke und Farbe der Lichtquelle sowie die Qualität der Optik. Außerdem begrenzen das Wetter und die daraus resultierenden Sichtbedingungen die Reichweite. Den Wettereinfluss berücksichtigt man durch eine sogenannte Sichtweitenskala. Bei ungünstigen Wetterbedingungen ist die Lichtstärke durch Niederschläge, Schneefall oder Nebel vermindert. Letztlich stellt die Reichweite einen Kompromiss zwischen dem technisch Möglichen und dem Aufwand für Errichtung, Stromversorgung und Wartungskosten dar.

Wegen der Erdkrümmung nimmt die theoretische Reichweite mit der Wurzel der Turmhöhe und der Wurzel der Augeshöhe des Navigators zu. Wenn ein Leuchtfeuer gerade am nautischen Horizont („in der Kimm“) auftaucht oder verschwindet, kann seine Entfernung einfach berechnet und damit der Standort des Schiffes bestimmt werden. Die Formel kann mittels des Satzes von Pythagoras hergeleitet werden. zentriert|mini|500x500px|Geometrie zur Berechnung der Sichtweite aus Augenhöhe und Feuerhöhe und Erdradius

Da die Höhen von Leuchtfeuer und Navigator im Verhältnis zum Erdradius gering sind, gilt folgende Näherung: bzw.

Mit: : Distanz bzw. Reichweite in Metern, : Augenhöhe in m, : Feuerhöhe in m, : Erdradius in m, d. h. 6370000 m

In der Praxis findet folgende Formel Verwendung:

Mit: : Distanz in Seemeilen, : Augenhöhe in m, : Feuerhöhe in m

Der Faktor 1,92728 ergibt sich aus der Quadratwurzel des zweifachen Erdradius, dividiert durch die Länge einer Seemeile in m:

Beispiel: Mit einer Feuerhöhe = 67 m des Leuchtturms Wangerooge und einer Augenhöhe des Steuermanns eines Handelsschiffs über Wasser von = 30 m ergibt sich eine Reichweite von = 26,33 Seemeilen:

Geschichte Wie die Geschichte der Leuchttürme begann, ist nicht bekannt. Sicher ist, dass es im östlichen Mittelmeer bereits lange vor Christi Geburt regen Seehandel gab – und vermutlich auch Leuchtfeuer oder Leuchtsignale, um bei Dunkelheit den Heimathafen zu finden.

Antike mini|Antike Ziegelplatte, wohl aus London, mit eingeritzter Darstellung eines Leuchtturms (möglicherweise des römischen Leuchtturms von Dover) mini|Zeichnung des Herkulesturms im spanischen A Coruña – ältester noch in Betrieb befindlicher Leuchtturm der Welt Mindestens zwei antike Befeuerungsbauten sind überliefert, die beide um 300 v. Chr. entstanden: Der griechische Koloss von Rhodos und der ägyptische Pharos von Alexandria (errichtet zwischen 299 und 279 v. Chr., Höhe 115 bis 160 m). Allerdings ist unsicher, ob der Koloss von Rhodos wirklich als Leuchtfeuer diente. Er soll etwa acht Jahrzehnte gestanden haben, bis er 224 v. Chr. einstürzte. Der ägyptische Leuchtturm leuchtete dagegen über 1600 Jahre lang und stürzte erst im Jahr 1303 bei einem Erdbeben ein. Er ist Namensgeber des Begriffs Leuchtturm in den romanischen Sprachen und damit der Leuchtturmkunde, die heute als Pharologie bezeichnet wird.Die Nordsee: eine Natur- und Kulturgeschichte, Richard Pott, C.H.Beck, 2003 – „Der Pharos vor Alexandria (…) war wohl der älteste bekannte Leuchtturm der Erde, (…) er hat aber nicht nur der «Leuchtturmkunde», der «Pharologie», den Namen gegeben(…)“

Die Römer errichteten den Herkulesturm im galicischen A Coruña (Spanien), im Jahr 110 n. Chr. ließ ihn Gaius Sevius Lupus fertigstellen. Er war ursprünglich 36 m hoch und maß 18 m × 18 m am Fuß. Im Jahr 1791 wurde er ausgebaut und erhielt eine klassizistische Umhüllung. Der noch heute genutzte Turm ist damit der älteste funktionsfähige Leuchtturm der Welt und gehört seit 2009 zum UNESCO-Weltkulturerbe. Ältere Türme aus römischer Zeit wie der von Dover sind vielfach noch vorhanden, teils allerdings nur als Ruinen.

Abseits der Hochkulturen suchte die Seefahrt zu Beginn nach einfacheren Wegen, den Seefahrern heimzuleuchten. Fackeln und kleine Strandfeuer wiesen den Fischern nachts ihren Weg. Mönche empfahlen deren Betrieb als gottgefällige Aufgabe.

Hansezeit hochkant=0.5|mini|Kerzenlaterne des 13. Jahrhunderts