Horizontalsonnenuhr zum selber basteln am Tag der Astronomie online, 28.03.2020

Da der Tag der Astronomie am 28. März 2020 leider nicht wie gewohnt stattfinden kann, gibt es dieses Jahr eine Sonnenuhr zum Download und selber basteln.

Horizontalsonnenuhr zum download und selberbasteln für den Tag der Astronomie 2020.
Sonnenuhr zum ausdrucken und selber basteln. Klick auf das Bild zum PDF Download.

Wie man oben sieht ist es “Kinderleicht” diese Sonnenuhr zu basteln. (Allerdings hatte sich auf der gebastelten Version noch ein Fehler eingeschlichen. Dieser ist im PDF korrigiert!) Einfach runterladen, ausdrucken und passend zurechtschneiden. ACHTUNG: Der Gnomon (die “Haifischflosse”) muss so aufgeklebt werden, dass die schwarzen Kreise zusammen passen. Die fertige Sonnenuhr muss nun so ausgerichtet werden, dass der Pfeil mit dem “S” nach Süden zeigt und der Gnomon so gut wie möglich senkrecht nach oben steht.
Sonnenuhren zeigen die wahre Ortszeit an. Also die Zeit, wo die Sonne um genau 12h Mittags am höchsten steht. Diese Zeit ist nicht nur abhängig vom Längengrad, sondern schwankt auch im Jahresverlauf. Uhren zeigen bei uns deshalb eine mittlere Zeit für einen bestimmten Längengrad an, die Mitteleuropäische Zeit (MEZ). Sie ist die mittlere Zeit auf 15° östl. Länge, diese gilt strenggenommen nur im östlichsten Zipfel bei Görlitz. Hier in Aachen sind wir etwa auf 6° östl Länge, also 9° weiter westlich. Da sich die Erde in 24 Stunden einmal um volle 360° dreht, bedeutet das also 4min Unterschied pro Grad. Aachen ist also (was die Ortszeit angeht) 9*4=36min hinter Görlitz, bzw der MEZ. Wenn in Görlitz die Sonne im Süden am höchsten steht dauert es in Aachen noch 36min bis auch in Aachen Mittag ist und die Sonne ihren höchsten Stand im Süden erreicht hat. Für andere Orte gilt die Rechnung analog:
Köln: 7° Ost = 28min,
Hamburg: 10° Ost = 20min,
München: 11.5° Ost = 14min,
Berlin: 13° Ost = 8min.
Strenggenommen geht eine solche Sonnenuhr auch nur auf einem Breitengrad richtig, hier 51°N, da der Schattenstab oder Gnomon genau diesen Winkel haben muss. Da es bei dieser Art Sonnenuhr aber in erster Linie um die Himmelrichtung aus der die Sonne scheint geht und weniger um die Höhe kann dies hier erstmal vernachlässigt werden.

Dazu kommt noch ein Effekt der durch die Neigung der Erdachse sowie die elliptische Umlaufbahn um die Sonne hervorgerufen wird. Die Korrektur dieses Effektes wird als Zeitgleichung bezeichnet und muss ebenfalls berücksichtigt werden um aus der wahren Ortszeit, welche die Sonnenuhr anzeigt, die mitteleuropäische Zeit, welche unsere Uhren anzeigen zu erhalten.

Für den heutigen Tag der Astronomie “online” ergibt sich damit für Aachen die Korrektur
MEZ = WOZ + 36 min - (- 5 min) = WOZ + 41 min.
Auf dem letzten Bild oben zeigt die Sonnenuhr die wahre Ortszeit WOZ zu etwa 15:10h. Aufgenommen habe ich das Bild aber um 15:50h. Unter Berücksichtigung aller Korrekturen geht die Sonne also richtig. 🙂
Nach der Zeitumstellung (am 29.03.2020) muss dann noch eine weitere Stunde korrigiert werden. Die Mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ) ergibt sich dann zu MESZ = WOZ + 1:41h. Wenn die Wanduhr 12h Mittag zeigt, zeigt die Sonnenuhr erst 10:19h wahre Ortszeit.

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