Archiv der Kategorie: Sonnenuhren

Infos zu Sonnenuhren und deren Verwendung als Dekoration im Garten

Prinzipien der Sonnenuhr

Teil 4 der Facharbeit über die Sonnenuhr

( Teil 3 Geschichte der Sonnenuhr ) Sonnenuhr hier kaufen

4.1 Grundprinzipien der Sonnenuhren

Alles Sonnenuhren geben die sogenannte WOZ, die wahre Ortszeit an. Sie zeigen damit eigentlich die exaktere Uhrzeit für den jeweiligen Standpunkt, ihre persönliche Zeit, an. So haben zwar alle Orte , die auf dem gleichen Längengrad liegen, die gleiche

Ortszeit, bei jedem anderen Standort gilt jedoch eine unterschiedliche Uhrzeit. Selbst in der gleichen Stadt können die Zeiten variieren, so liegt zwischen dem Sonnenaufgang am östlichen Rand von Berlin und dem westlichen Rand eine Differenz von 2 Minuten und 44 Sekunden

Wahrer Mittag ist deshalb nicht, wenn es auf unserer Uhr 12h anzeigt, sondern dann, wenn die Sonnen den Längengrad des jeweiligen Standortes der Uhr passiert (die Sonne bewegt sich kontinuierlich nach Westen mit einer Geschwindigkeit von 15 Grad pro Stunde).
Die Sonnenuhr geht also zu unserer Uhrzeit „nach“ oder „vor“. Man kann jedoch die Sonnenuhrzeit immer, mit mehr oder weniger Aufwand, in die Normalzeit umrechnen.
Dabei sollte man nicht vergessen, dass gerade die andere Zeitrechnung einer Sonnenuhr das Besondere an ihr ist.
Um zu vermeiden, dass es für jeden Ort die genauen Grade und Minuten errechnet werden müssen, teilt man die gesamte Welt in Zeitzonen und die dazugehörenden Standardmeridiane ein. Einer davon ist der berühmte Nullmeridian von Greenwich.
Für die richtige Zeitumrechnung bei der Sonnenuhr muss also der Standardlängengrad für den jeweiligen Ort bekannt sein, dazu addiert oder subtrahiert man pro Grad 4minuten, je nachdem, ob man westlich oder östlich des Standardmeridians ist.

Da die Erde kein vollkommen exakter Kreis ist und die Erdachse geneigt ist, sie bei ihren Umdrehungen sozusagen „eiert“,2  ergibt sich über einen längeren Zeitraum, von Mittag zu Mittag ein kleiner Zeitunterschied. Es ist zu umständlich, die Uhr jedes Mal zu verrücken. Deshalb entstand die sogenannten Mittlere Zeit. Differenz zwischen der „wahren Zeit und der mittleren Zeit“ nennt man Zeitangleichung.
Und zuletzt muss noch an die Uhrenänderung bei der Sommerzeit gedacht werden.

Diese drei Punkte, also
– Berücksichtigung der Sommerzeit
– Zeitangleichung
– Anpassung des Längenmeridians
braucht man, wenn man die Sonnenuhrzeit, also Ortszeit, in die normale Uhrzeit umrechnen möchte.

Beispiel hierfür ( Beispiel stammt aus „Sonnenuhren“ von Gerald Jenkins und Magdalen Bear )

1) München, Deutschland, am 15. November
Standardmeridian ist 15 Grad, der exakte Längengrad ( ersichtlich aus dem normalen Atlas) beträgt 11 Grad 4 Minuten. Er liegt also 3 Grad 6 Min. westlich des Standardmeridians (also jeweils +4 Minuten pro Grad).
Daraus ergibt sich folgende Rechnung:

Sommerzeit ( angenommen)
Längengrad 15 – 11,4 = 3,6
also 3,6 Grad x  4min = 14,4
Zeitangleichung am 15.11 ( Abb.5)

4.2 Sonnenuhrtypen
Äquatorialsonnenuhren2:

Dies ist die „einfachste“ Sonnenuhr. Das ebene Zifferblatt dieser Sonnenuhr ist gleichzusetzen mit der Äquatorialebene (Abb. 1a) der Erde. Die Erdachse steht zum Äquator im rechten Winkel (Abb. 1a), die Ekliptikebene der Erde steht jedoch nicht im rechten Winkel zur Erdachse, zwischen beiden Ebenen entsteht ein Neigungswinkel von 23 Grad 26 Minuten (Abb. 1b). Dann braucht man eigentlich nur noch den örtlichen Breitengrad. Die ist zugleich der Aufstellungswinkel für die Äquatorialsonnenuhr. In Deutschland wird meist gemittelt, also 48 Grad für den Süden , ca. 50 Grad in der Mitte und 51-52 Grad für den Norden Deutschlands                                                       ( http://www.astrologon.com/positionen.htm ).

Der Teil der Sonnenuhr, der den Schatten wirft, heißt Gnomon. Dieser zeigt auf den Polarstern, also nach Norden und steht somit parallel zur Erdachse. Um die genaue Nord-Süd-Richtung zu erhalten, gibt es einmal die Möglichkeit zur Bestimmung mit

Der Teil der Sonnenuhr, der den Schatten wirft, heißt Gnomon. Dieser zeigt auf den Polarstern, also nach Norden und steht somit parallel zur Erdachse. Um die genaue Nord-Süd-Richtung zu erhalten, gibt es einmal die Möglichkeit zur Bestimmung mit
dem Magnetkompass, der allerdings nur den magnetischen Nordpol, nicht den geographischen angibt, es entsteht also eine leichte Veränderung pro Jahr etwa 1/5 Grad.
Die sicherste Methode ist ein sogenannter Sonnenwegweiser, der immer um 12.00 Mittags gilt (Ortszeit).( „Sonnenuhren“ von Gerald Jenkins und Magdalen Baer / Seite 13 )

Der Schatten der Erdachse beziehungsweise des Gnomones, der auf die Äquatorialebene der Erde bzw. die Äquatorialsonnenuhr fällt, muss in 24 Stunden genau 360 Grad durchwandern oder 15 Grad pro Stunde, liegt die Ebene der Sonnenuhr nicht parallel zur Äquatorialebene der Erde, wären komplizierte geometrische Berechnungen nötig um den Schatten zu einer bestimmten Stunde zu berechnen.

Wenn die Sonne im Frühling und Sommer nördlich des Äquators steht, scheint sie nur auf das obere, im Herbst und und Winter nur auf das untere Zifferblatt, da die Sonne dann südlich des Äquators steht.  Ebenso ändert sich in dieser Zeit die Laufrichtung des Schattens. Im Winter wandert er dann entgegen den Uhrzeigersinn. Um den 21. März (Frühlingsanfang) und 21. September wird bei richtiger Aufstellung der Sonnenuhr kein Zifferblatt beschienen. An diesen Tagen überquert die Sonnenuhr die Äquatorialebene und scheint den ganzen Tag nur auf die Kante der Uhr.

Horizontalsonnenuhren

Diese Uhren liegen eben (horizontal) auf und werden auf den jeweiligen örtlichen Breitengrad eingestellt. In Deutschland liegt der mittlere Wert für die Uhren bei einem Gnomonwinkel von 50,5 Grad. Üblicherweise gibt es die drei Werte 48 Grad, 50 Grad und 52 Grad, um das gesamte Gebiet Deutschlands abzudecken. Gewöhnlich werden Uhren in mit diesen Graden gebaut. Bei Einzelstücken können die Uhren auch genau auf den Breitengrad ausgerichtet werden.( Sonnenuhren“ von Gerald Jenkins und Magdalen Baer / Seite 7 )

Die jeweiligen Stundenpunkte werden durch eine mathematische Gleichung erstellt und angebracht. Zeitumrechnungen funktionieren nach den gleichen Gesichtspunkten wie bei allen Sonnenuhren. Die Ausrichtung am Aufstellungsort ist ebenfalls ähnlich.

Der Fußpunkt des Gnomonwinkels ist im Süden und zeigt in die Nordpolrichtung.


Vertikale Süduhren:

Diese Uhr hat ein senkrecht gestelltes Zifferblatt und ist für die Wanddarstellung bestens geeignet. Allerdings ist die Dauer der Sonneneinstrahlung an dieser, in Ost-West-Richtung verlaufenden Wand, maximal 12 Stunden.
Die Stundeneinteilung bei Vertikaluhren ist wie bei der Horizontalsonnenuhr in ungleichen Abständen. Die 12h-Stundenlinie verläuft genau auf der Linie des Schattenstabs, die 6h-Punkte sind dazu im 90 Grad Winkel. Der Fußpunkt des Schattenstabs befindet sich meist unweit des oberen Zifferblattrandes und verläuft von Nord nach Süd. Für den Winkel braucht man ebenfalls den für den Ort gültigen Breitengrad.2
Für die Ortszeit in Normalzeitumrechnung gelten die gleichen Regeln wie bei allen anderen Uhren.

 

Im nächsten Teil erfahren Sie dann u.a. etwas über Kugelsonnenuhr.

Sonnenuhren aus Stein für den Garten finden Sie beim Atelier von Andrea Wenzel.

 

Die Ortszeit – Sonnenuhr

Teil 3 der Facharbeit über Sonnenuhren

Teil 1 und Teil 2 lesen Sie hier.

3.2 Die Himmelspole:

Werden die Punkte bezeichnet, die direkt über dem Nord- und Südpol liegen. Im Laufe des Tages oder des Jahres bleibt die Erdachse unverändert, das heißt sie bleibt zu sich parallel, aber sie bewegt sich auf der bereits erwähnten Ekliptikbahn um die Sonne. Noch zu erwähnen ist, dass in der Nähe des Himmelsnordpols ein heller Stern leuchtet, den man als Polarstern kennt. Auf dem gegenüber liegenden Pol gibt es keinen dazu entsprechenden Stern.1

3.3 Geneigte Achse:

Der Äquator ist nur eine gedachte Linie um den Erdball. Er ist der Breitenkreis 0, aber zu gleich auch der längste Breitenkreis mit einer etwa 40 000km Länge. Außerdem teilt diese Linie die Erde in zwei gleich große Hälften, die Nordhalbkugel und die Südhalbkugel.2  Schneidet man jetzt die Erde in diese beiden Hälften, so entsteht die Äquatorialebene. Die Erdachse steht genau im rechten Winkel zu dieser Äquatorialebene, aber nicht im rechten Winkel zur Ekliptik-Ebene. Der Neigungswinkel zwischen der Erdachse und der Ekliptik-Ebene beträgt  23° 26′.
Die Erdachse bleibt nach wie vor in sich parallel. Der Winkel, unter dem die Sonneneinstrahlungen auf die Erde treffen, ändert sich. Es hängt davon ab, wo sich gerade die Erde auf der Erdumlaufbahn befindet. Bei der Beobachtung über einen längeren Zeitraum kann man von der Erde aus erkennen, dass die Sonne leicht abweicht.

Die Sonne erreicht ihren höchsten Stand, den Zenit, nur über einen bestimmten Breitengrad, der abhängig von der Jahreszeit ist. Im Laufe eines Jahres durchläuft die Sonne im Zenitstand alle Breitengrade, die zwischen 23° 26′ nördlich( nördliche Wendekreis) und 23° 26′ südlich ( südliche Wendekreis) des Äquators liegen.
Ab dem 21. Dezember wandert die Sonne vom südlichen Wendekreis bis sie am 21. Juni den nördlichen Wendekreis erreicht. Am 21. März erreicht sie den Äquator und überquert diesen.3
Erreicht die Sonne ihren Höchststand im nördlichen Wendekreis, so wandert sie ab diesen Punkt stückchenweise wieder nach Süden, zum südlichen Wendekreis.

3.4 Wahre Ortszeit:
Da sich die Erde nicht nur um ihre eigene Achse dreht, sondern auch um die Sonne, ändert sich ständig die Exposition der Sonnen zu Erde. Jedoch liefert dieser Sonnenstand uns den Ortsstundenwinkel der Sonne, die wahre Ortszeit (ab jetzt WOZ).
Somit tritt der „wahre“ Mittag, also 12h WOZ, erst ein, wenn die Sonne ihren Höhepunkt erreicht.
Man muss aber beachten, dass die wahre Ortszeit ortsabhängig ist, d.h. Ändert sich die geographische Länge (früher Längengrad), so ändert sich auch die wahre Ortszeit.
Man kann das auch daraus schlussfolgern, wenn man bedenkt, dass die Sonnen im Laufe des Tages an einem anderen Ort der Erde kuliminiert4.
„Wen interessiert es aber schon z.B. in Aachen (6,1° östliche Länge), wie groß die Differenz seiner wahren Ortszeit zu der von Görlitz (15° östliche Länge) ist?“ (  Zitat und Beispiel aus „Faszination Sonnenuhr“ von Arnold Zenkert – Link zu Amazon )
Auf den ersten Blick scheint da kaum ein großer Unterschied zu sein. Doch, wie bereits erwähnt,  hat jeder Ort der Erde einen andere WOZ, solange sich auch die geographische Länge ändert.
Um aber die wahre Ortszeit für jeden Ort aus zurechnen, gibt es folgende Formel:

Ortszeitdifferenz ( in Minuten ) = 4 (λ‘ – λ“)6

Setzt man nun die Längengrade der oben erwähnten Städte für λ‘ und λ “ ein, erhält man einen Ortszeitdifferenz von 35,6 Minuten, also fast 36min. Somit kann man schon auf geringen Entfernungen schon eine erhebliche Ortszeitdifferenz erkennen. Fazit daraus: Die WOZ kann viele Probleme bereiten, wenn man nicht im gleichen Ort ist. Zum Beispiel bei Verabredungen, Meeting, usw. sollte man einen bestimmten Zeitupunkt ausgemacht haben, gibt es viele Verspätungen, da ja jeder Ort eine andere WOZ hat.

3.5 Mittlere Ortszeit:

Die WOZ hat nicht nur den Nachteil, dass sie ortsabhängig ist, sondern sie verläuft auch ungleichmäßig. Betrachtet man die Sonnenuhr über einen längeren Zeitraum, so kann man erkennen, dass die Sonnenuhr vor.- und nachgehen kann. Das hängt von der elliptischen Bahn der Erde um die Sonne sowie der Neigungswinkel von 23,44° zur Ekliptik. Anfang Januar befindet sich die Erde der Sonne am nächsten und bewegt sich mit 30,3 km/s schneller 1 km/s als  Anfang Juli, wo sich die Erde am weitesten weg ist von der Sonne.7

Aus diesem Grund erschuf man eine mittlere Zeit, d.h. von unabhängig von Ort und der elliptischen Bahn. Man stellt sich eine fiktive Sonne vor, die sich mit dem konstanten Tempo auf dem Himmelsäquator bewegt. Dadurch erhält man nun eine mittlere Ortszeit.

Im nächsten Teil lesen Sie die Grundprinzipien der Sonnenuhr.

Die Funktion der Sonnenuhr verstehen

Teil 2 Facharbeit Tom Ha

Teil 1 , Geschichte der Sonnenuhr lesen Sie hier.

2.2 Heutige Bedeutung der Sonnenuhren:

Der Beginn des 21.Jahrhunderts, im Zeitalter, wo es bereits Digitaluhren gibt, bedeutet nicht, dass die Sonnenuhren nur noch auf ihre Funktion beschränkt werden, auch

wenn gleich sie nun mehr als Zierde als anstatt der Zeitmessung dienen. Wichtige und schöne Exemplare dafür findet man sogar auch in München.

Sonnenuhren für den Garten gibts z.B. beim Atelier Wenzel.

Beispiele:

80335 München BY 48°9′
Ort: Neuhausen, Ferdinand-Miller-Platz, Pfarrkirche St. Benno 1887-95, Turm
Wand-Sonnenuhr, Zifferblatt: vertauscht, eben 400×400, Az: +40°, Zeit: WOZ, Zählg: 9-12-6, Skalen: Strahlen Band 1/1, Schattenw. Polstab gestützt, Malerlei: Sonne, Planetensymbole, Komet, mechanische Monduhr, Werkstoff: Metallplatte

80638 München BY 48°9
Ort: Nymphenburg, Franz-Schrank-Straße 11, Eichamt 20. Jhd., Turm, über Eingang
Wand-Sonnenuhr, Zifferblatt: vertauscht, eben 200×120, Az: -5°, Zeit: ohne, Zählg: ohne, Skalen: ohne, Schattenwerferr: Polstab
Relief, Werkstoff: Ziegelmauer

80638 München BY
Ort: Nymphenburg, Maria-Ward-Straße 7, Kindergarten, Fassade
Wand-Sonnenuhr, Zifferblatt: vertauscht, eben 80×120, Az: -15°, Zeit: WOZ, Zählg:7-12-4, Skalen: Band 1/1 , Schattenwefer: Polstab
Relief: Sonne, Werkstoff: Kunststeinplatte

80538 München BY
Ort: Lehel, Prinzregentstraße 3, Bayer. Nationalmuseum(1899), Turm, über Haupteingang
Wand-Sonnenuhr, Zifferblatt: vertauscht, eben 300×400, Az: +10°, Zeit: WOZ, Zählg: vii-xii-vi, gotisch, Skalen: Band 1/1, Schattenwerfer: Polstab gestützt
Metallarbeit Malerei: Sonne, Ornamente, Tierkreis, Werkstoff: Putz Metall

Das sind natürlich nur einige Beispiele für Sonnenuhren in München. Es gibt weltweit Sonnenuhren. Einige sind noch gut erhalten, anderen sind aufgrund von Witterungen oder schlechtem Material nicht mehr so gut erhalten. Auch wenn die Sonnenuhren für uns keine große Bedeutung mehr haben, so haben sie es in der Wissenschaft. Da sie ja aus älteren oder gar vergangenen Kulturen und Traditionen sind, so gewähren sie uns teilweise einen Aufschluss über ihre Art des Lebens.

1) Beispiele stammen aus dem Buch „Sonnenuhren Deutschland und Schweiz“ von Hugo Philipp, Daniel Roth, Willy Bachmann

 

3. System Erde und Sonne

3.1 Grundlagen der Erdbewegung:

 

Damit man die Funktionsweise von Sonnenuhren versteht, muss man erstmal wissen, dass die Erde sich um ihre eigene Achse dreht, aber zugleich bewegt sie sich auf der Ekliptikbahn um die Sonne. Diese beiden Punkte sollte man berücksichtigen.

Die Erde bewegt sich um die Sonne mit einer schräg-stehenden Achse, die durch den Nord- und Südpol geht. Es stimmt, dass ein Tag auf der 24 Stunden hat, aber um genau zu sein, benötigt die Erde für eine volle Umdrehung um die eigene Achse 23 Stunden, 56 Minuten und 4,1 Sekunden, das heißt, dass die Dauer eines Tages, also 24 Stunden nicht der Zeit entspricht, wie lange die Erde um die eigene Achse braucht. Somit benötigen alle Punkte auf der Erdoberfläche dieselbe Zeit um die Erdachse zu umrunden.1

Die Entfernung zwischen der Erde und der Sonne beträgt ungefähr 150 000 000 Kilometern. Also dreht sich die Erde mit diesem Abstand um die Sonne. Um die Sonne zu umlaufen benötigt die Erde ein Jahr, also 365 Tage. Aber hier sollte man genauer sein, denn die Erde benötigt für einen Umlauf um die Sonne 365,25 Tage ( noch genauer: 365,2422 Tage).2 Aus diesem Grund ist auch alle vier Jahre ein Schaltjahr, um diese verlorene Zeit nachzuholen. Die Bahn, auf der sich die Erde bewegt, bezeichnet man als Ekliptik. Die Erdachse aber bleibt immer in die gleiche Richtung gezeigt.

Wenn von „Mittag“ die Rede ist, dann steht die Sonne am höchsten am Himmel. Alle Orte, die auf dem gleichen Längengrad befinden, haben also die gleiche Mittagszeit. Von daher steht der Längengrad um 12 Uhr mittag der Sonne genau gegenüber.

Für gewöhnlich misst man die Zeit von 12 Uhr mittag eines Tages bis 12 Uhr mittag

des darauf folgenden Tages. Dieser Zeitraum teilt man folglich in 24 Stunden. Jetzt muss man aber beachten, dass die Erde während dieser Zeit nicht nur um die eigene Achse dreht, sondern sie bewegt sich auch um die Sonne, also 1/365 der Umlaufbahn um die Sonne. Sie muss infolgedessen etwas mehr als eine Umdrehung vollziehen um der Sonne wieder direkt gegenüber zustehen.

1Vgl. „Sonnenuhren“ von Gerald Jenkins und Magdalen Bear /Seite 2

2Vgl. Astronomie Kurs K13/1

Im  Teil 3 über Sonnenuhren geht es um die Ortszeiten

Die Geschichte der Sonnenuhr

Hiermit starten wir eine neue Serie an Artikeln über und mit der  Sonnenuhr

Die nachfolgenden Artikel wurden im Rahmen einer Facharbeit erarbeitet.
Author: Tom Ha ( Name gekürzt)

Vielen Dank an Tom für die freundliche Genehmigung den Text hier veröffentlichen zu können.
1. Vorwort:

Im Rahmen meiner Facharbeit in Mathematik beschäftige ich mich mit dem Thema Sonnenuhr sowie den Bau einer Sonnenuhr.
Dieses Thema weckte sofort mein Interesse, denn ich bin ein großer Anhänger von Armbanduhren und bin meines Erachtens handwerklich sehr begabt. Somit stürze ich mich gleich ins Getümmel.
Ich würde gerne mit einem bekannten Zitat Albert Einsteins beginnen.

„Zeit ist relativ .“ “Wenn man zwei Stunden lang mit einem netten Mädchen zusammensitzt, meint man, es wäre eine Minute. Sitzt man jedoch eine Minute auf einem heissen Ofen, meint man, es wären zwei Stunden. Das ist Relativität.”

Heutzutage weiß jeder wie lange eine Stunde, Minute und Sekunde dauert.
Zeit ist ein wichtiger Faktor des Lebens. Man hört immer wieder im beruflichen Alltag den Satz „Zeit ist Geld“ oder „Pünktlichkeit ist eine Tugend“. Doch wann weiß man, das man nicht zu spät dran ist oder gar zu früh? Jeder würde jetzt auf diese Frage antworten: „Ja, schau auf die Uhr und sei da bei der abgemachten Zeit.“ Doch wie haben es die alten Römer, Griechen oder Ägypter, die vor Christus gelebt haben? Zu ihrer Zeit gab es noch keine Uhren, die durch Strom funktionierten oder die man am Armgelenk trägt. Doch die wussten sich auch zu helfen. Sie machten die Sonne zu Nutze. Denn man weiß ja nämlich, wann Tag ist und wann Nacht wird. Wenn die Sonne im Horizont auftaucht, begann der Tag, verschwindet die Sonne im Horizont begann die Nacht bzw. endete der Tag. Aus dieser Tatsache schlussfolgerten sie, dass man durch die Sonne den Tag sogar noch auch noch aufteilen kann. In der Nacht aber standen sie sprichwörtlich im Dunkeln, da die in dem Augenblick die andere Seite der Erde bestrahlt.

 

2. Geschichte der Sonnenuhr
2.1 Geschichtlicher Exkurs:

Die ersten Sonnenuhren hat man Mitte des 3. Jahrtausends v. Chr. in China entdeckt, ob die Chinesen die Sonnenuhren erfunden haben, das wurde bis heute mit Belegen noch nicht bewiesen.
Es steckten simple Stäbe senkrecht im Boden, dessen Schattenlänge teilweise die Tageszeit bestimmten. Diese Art der Zeitzählung gelang 650 v. Chr. über die Babylonier zu den Griechen. Die Griechen befassten sich mehr dieser Zeitzählung. Sie wussten, dass anhand der Schattenlänge, wo die Sonne gerade stand. War der Schatten am kürzesten, wussten die Griechen, dass die Sonne im Zenit stand und es war Mittag. Die Griechen beobachten die Bewegung des Schattens über einen längeren Zeitraum, so dass sie bald erkannten, dass der Schatten sich während dieser Zeit sich immer weiter verschob. Immer während die Sonne ihren Höchststand erreicht, so wurde der Schatten länger, aber in Nord-Süd-Richtung. Aus dieser Tatsache errechneten sie die Neigung der Erde zur Ekliptikebene (1).
In der Antike wurde der Schatten des eigenen Körpers als Gnomon, also Schattenwerfer oder Schattenstab, verwendet. Diese Art und Weise der Zeitmessung ist zwar ziemlich ungenau, aber zur damaligen Zeit hat das ausgereicht.
Die Skaphe war in Rom weit verbreitet, doch dies passierte nur durch einen komischen Zufall, den im punischen Krieg zwischen 264-241 v. Chr. erbeuteten die Römer aus Sizilien eine Skaphe, die sie in Rom dann aufstellten, dummerweise war diese Sonnenuhr auf den Breitengrad von Sizilien ausgerichtet und deshalb zeigte Skaphe die falsche Uhrzeit an.
Im 16. Jahrhundert gab es eine Innovation der Sonnenuhren. Diese wurden kombiniert mit dem Kompass, sodass die Uhren bei Reisen mitgenommen werden konnte. Mithilfe des Kompass konnte die Uhr nach Nord-Süd-Richtung ausgerichtet werden.
Die Barockepoche war das Zeitalter der Mathematik. Diese brachte uns die Äquatorialsonnenuhr. Diese war überall aufstellbar, man benötigte lediglich den örtlichen Breitengrad.

Fussnote 1-3: Vgl. http://www.helios-sonnenuhren.de/sonnenuhren-dokumente/Geschichte-der-Sonnenuhr.pdf /Seite 2-4

 

Teil 2 der Artikelserie über die Funktion der Sonnenuhr lesen Sie hier.

 

Steinsonnenuhren

Sonnenuhren aus Stein

Sonnenuhr in Stein
Sonnenuhr aus frostfestem Steinguss. 48 cm gross, 185€ + Porto. Gesehen bei Atelier Andrea Wenzel. Infos dazu bei uns.

Eine Sonnenuhr aus Stein kannten bereits die Römer, die sie als Zeitmesser nutzten. Die sogenannten Skaphen waren sehr beliebt und wurden aus Stein gehauen. Heute gibt es Sonnenuhren aus Stein eher selten. Dabei passen Steinsonnenuhren doch gerade sehr gut in den Garten und passen meist perfekt zu einer Natursteinmauer oder anderen Säulen aus Stein. Steinsonnenuhren werden nicht nur aus einem Steinblock gehauen, sondern können auch in Steinguss hergestellt werden. Die Herstellung in Steinguss ist somit um ein vielfaches günstiger als eine individuelle Steinbildhauer-Sonnenuhr. Hier muss der Gartenbesitzer selbst entscheiden, was ihm am wichtigsten ist. Egal wie auch man sich entscheidet, eine Steinsonnenuhr ist auch bestens als Geschenk für gute Freunde geeignet.

Passt doch eine Sonnenuhr in jeden sonnigen Garten. Kleine,  flache Steinsonnenuhren werden einfach flach auf den Gartenboden oder auf eine Säule gelegt. Der Schattenstab (Zeiger der Sonnenuhr) wirft dann den Schatten der Sonne auf das Ziffernblatt. Die richtige Ausrichtung der Sonnenuhr ist einfach und schnell erledigt. Dazu dreht man einfach die Uhr solange, bis die richtige Zeit erreicht ist. Das ist zwar nicht immer auch die richtige Ortszeit, aber als Dekoobjekt mit Sonnenuhrfunktion ist es allemal ausreichend. Neben der flachen Form an Sonnenuhren sind aber auch noch Modelle in Form einer Kugel oder Halbkugel möglich. Sogenannte Kugelsonnenuhren aus Stein sind aber in der Herstellung sehr aufwändig und schwer.

 

Polare Sonnenuhr

Die Polare Sonnenuhren für Hausgarten und Plätze

Eine recht unbekannte Sonnenuhrart ist die polare Sonnenuhr. Man findet heutzutage recht selten im öffentlichen Raum und auch bei Hausgärten ist sie sehr wenig vertreten. Die Polare Sonnenuhr  besitzt ein Zifferblatt und einen Gnomon(Schattenwerfer), die bei parallel zur Erde verlaufen. Das bedeutet dann, dass man nur dann einen Schatten auf dem Zifferblatt erhält, wenn etwas aus dem Sonnenuhrzifferblatt heraussteht. Ausserdem bilden die Stundenlinien ein leiterartiges Gebilde, allerdings sind die Abstände nicht gleich wie bei einer Leiter, sondern ungleichmäßig im Abstand. Sie verlaufen parallel zueinander.
Es gibt mehrere Arten der polaren Sonnenuhr. So existieren Polare Süd-, West-, Ostuhren. Bei der Süduhr ist das Zifferblatt in der geographischen Breite geneigt, der Schattenwerfer läuft entlang der 12h-Linie. Meist reicht die Zeitablesung von etwa 7 Uhr morgens bis höchstens 17 Uhr Nachmittags, alles davor und danach dürfte sich im Unendlichen befinden. Beeinflusst wird diese Zeitanzeige durch die Länge des Schattenwerfers und von dem Stundenwinkel der Sonne. Bei den Stundenlinien spielt die geographische Breite praktisch keine Rolle. Zum Mittag hin verringern sich die Abstände des Stundenlinien.  Die Linien für die Morgen- und Abendstunden liegen vom Schattenwerfer immer weiter entfernt. Um den übergroßen Platzbedarf für das Zifferblatt, der damit einhergeht, zu entgehen, kann man tatsächlich zwei Schattenwerfer montieren, das halbiert die Zifferblattlänge. Diese zwei Schattenwerfer werden links und rechts am Rand moniert. Am Vormittag ist dann der rechte Schattenwerfer, am Nachmittag der linke Schattenwerfer zuständig.

Die Polare-Südsonnenuhr

Polare Süduhren sind eigentlich ideal für den öffentlichen Raum, auch wenn man sie dort selten antrifft.
Weitere Polare Uhren sind die West- und die Ostuhr. Beide sind eigentlich eine Vertikale Sonnenuhr, mit dem Unterschied, dass die Wandabweichung unglaubliche neunzig Grad ausmacht. Das bedeutet, dass eine polare Ostuhr die Vormittagsstunden angibt, während die polare Westuhr die Nachmittagsstunden angibt. Diese Besonderheit bedeutet auch, dass bei einer wirklichen Wandabweichung von 90Grad der Schattenwerfer einen Erhebungswinkel von Null besitzt, praktisch nicht zu sehen ist. Deshalb steht der Schattenwerfer wieder aus der Zifferblattfläche heraus. Meistens werden die zwei polaren Uhren für einen besonderen Standpunkt genutzt, Ecken zum Beispiel, im Kombination mit einer Vertikalen Süduhr. Beides ergibt ein sehr dekoratives Element der Architektur. Außerdem zeigen sie auch die Gemeinsamkeiten der beiden Sonnenuhr-Arten.
Ein noch selteneres Beispiel der Polaren Sonnenuhren stellen die Geneigten inlinierten Polaruhren dar.

Weitere Infos rund um Sonnenuhren finden Sie hier:

Wandsonnenuhr kaufen

Zylindersonnenhren

Sonnenuhr für den Garten kaufen

Sonnenuhren Glossar, kleines Lexikon der Begriffe

Kugelsonnenuhr

Eine schöne Kugelsonnenuhr im Garten aufstellen

Zwar findet fast jeder die Kugelsonnenuhr sehr dekorativ und gestalterisch einprägsam, aber kaum jemand weiß, dass die Kugel eigentlich ein wunderbares „Zifferblatt“ darstellt. Manchmal wird sie auch Globussonnenuhr genannt, kein abwegiger Name, das die Funktionsweise im Prinzip genauso verläuft wie bei unserem Planeten.

Kugelsonnenuhr aus Steinguss
Kugelsonnenuhr auf kleinem Podest

Der Schatten wandert sozusagen über die gesamte Kugeloberfläche, dabei ist die jeweilige Grenze von Licht zu Schatten mehr oder weniger deutlich zu erkennen. Je kleiner die Trägerkugel ist, desto schwerer ist die Linie zu erkennen, das betrifft viele Sonnenuhren, denn wer kann sich schon eine Zeitmeterkugel in den Garten stellen. Das Material spielt auch noch eine gewisse Rolle, Stein „versagt“ bei der Schattenlinie eher als Metall.Ein Problem bei der Herstellung der Globussonnenuhr kann die Kugel selbst sein.

Die Kugelsonnenuhr glatt oder mit Relief

Bei handgefertigten Exemplaren gibt es den ein oder anderen kleinen Holperer in der Kugelform. Meistens sind es aber wirklich Steinkugeln mit dem Stundenlinienband und ohne weitere Dekoration. Es gibt allerdings auch Exemplare, die tatsächlich die Erde nachahmen und die Kontinente auf ihrem Zifferblatt haben. Das ist jedoch Geschmackssache, es gilt, je mehr dekorativ, desto weniger informativ(Zeitangabe)ist die Kugelsonnenuhr. Dann ist sie eben „nur“ ein wunderschönes Dekorationsobjekt.Vom Prinzip her steht die Globussonnenuhr eher der Äquatorialsonnenuhr nahe. Wie bei ihr wird die Zeit in 15Grad Einteilungen angezeigt, dabei sollte der Untergrund so hell wie möglich sein, damit die Schattenlinie deutlich zu sehen ist. Ein wichtiges Detail bei  Kugelsonnenuhren ist der sogenannte Terminator. Er bezeichnet die östliche Schattengrenze auf dem Globus, dort geht die Sonne unter. Das Gegenstück ist die westliche Schattengrenze, dort geht die Sonne auf. Am 21.6., dem Polartag, liegt die gesamte nördliche Polfläche, also die obere Seite der Kugelsonnenuhr, in der Sonne, die südliche komplett im Schatten, umgekehrt läuft es am 21.12. jedes Jahres. Bei Kugeln ohne geographischen Angaben wie Ländern oder Kontinenten, bringt man die 15Gradeinteilung zur Zeitangabe auf dem Äquator umlaufend an. Oft werden sie besonders gekennzeichnet, mit Messingstiften oder ähnlichem. Die Vormittagsstunden sind dabei auf der östlichen Seite, die Nachmittagsstunden auf der westlichen. Zur Erleichterung des Ablesens kommt der berühmte Metallbügel zum Einsatz, er wird an beiden Polen drehbar montiert. Unter ihm ist Mittag, die Zeit des kürzesten Schattens. Besorgt man sich eine Kugelsonnenuhr, empfiehlt es sich, eine Kugel von mindestens 35-40cm Durchmesser zu nehmen und außerdem auf einem kleinen Sockel oder auf einer Säule aufzustellen.