Wie die Zeit mit Hilfe der Sonnenuhr Skaphe bestimmt wird

Funktion der Skaphe - so wird die Uhrzeit auf der Skala abgelesen

Während die Sonne tagsüber von Osten nach Westen wandert, wandert der Schatten des Gnomons von links nach rechts - also von Westen nach Osten.

Der Schatten der Gnomonspitze wandert von Stundenlinie zu Stundenlinie.
An ihm lässt sich die temporale Stunde ablesen.

mit der Sonnenuhr Skaphe lässt sich die Wintersonnenwende genau bestimmen ©Björn Oldsen

Ansicht zur Wintersonnenwende

Skala der Skaphe Hohlkugel mit Gnomon Schattenstab ©Björn Oldsen

Ansicht zur Tag- und Nachtgleichen

mit der Sonnenuhr Skaphe lässt sich die sommersonnenwende genau bestimmen ©Björn Oldsen

Ansicht zur Sommersonnenwende

Zur Wintersonnenwende ist der Schatten am längsten und der Schattenpunkt der Gnomonspitze läuft entlang der obersten waagerechten Linie. Zur Tag-und-Nacht-Gleichen im Frühjahr und im Herbst verläuft sein Schattenwurf entlang der mittleren Linie und zur Sommersonnenwende, wenn der Schatten am kürzesten ist, lässt sich der Schattenpunkt entlang der untersten Linie beobachten.

Nachbildung der Sonnenuhr, wie sie vor ca. 2000 Jahren gebaut wurde

Was sind "temporale Stunden?"

Seit der klassischen griechischen Antike bis zu Beginn der Verbreitung von mechanischen Uhren in der heutigen Zeit wurde der "lichte Tag", von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang, in 12 gleich lange Stundenabschnitte eingeteilt.

Die temporale Stunde 1 liegt bei Sonnenaufgang. Stunde 7 entspricht dem Sonnenhöchststand, also Mittag. Die Temporalstunde 12 liegt bei Sonnenuntergang.

Durch die unterschiedliche Sonnenscheindauer im Verlauf der verschiedenen Jahreszeiten ergeben sich unterschiedlich lange Stunden. Der Arbeitsalltag der Menschen konnte sich so optimal der Tageshelligkeit anpassen. Im Sommer waren die "Arbeitszeiten" dadurch länger, als im Winter.

Auf diesem vertikalen Zifferblatt werden gleichzeitig die temporalen (schwarz) und äquinoktialen (rot) Tages-Stunden angezeigt.

Temporale Stunden im Vergleich zu Äquinoktialen Stunden am Beispiel der Sonnenscheindauer in Frankfurt a. M.

Die temporale Stunde ist im Sommer doppelt so lang, wie im Winter. Die 12. Stunde beginnt im Winter sogar schon vor 16 Uhr nach unserer heutigen Zeitmessung.

Wie lang ist bei uns die Sonnenscheindauer?

Die tägliche Sonnenscheindauer hängt von der Umlaufbahn der Erde um die Sonne ab. Die Nordhalbkugel ist wegen der Erdneigung ein halbes Jahr lang der Sonne zugeneigt. Deshalb ist die Sonnenscheindauer im Sommer eher lang. Ein halbes Jahr ist sie aber von der Sonne weggeneigt. Aus diesem Grund ist die Sonnenscheindauer im Winter eher kurz.

Auf der Seite "zeit.de" finden Sie eine Tag-Nacht-Simulation, die die regionalen Unterschiede innerhalb Deutschlands aufzeigt:
Externer Link zur Tag-Nacht-Simulation

 

Die Neigung der Erdachse

Die Rotationsachse der Erde wird als Erdachse bezeichnet und verläuft durch Süd- und Nordpol. Gleichzeitig umkreist unsere Erde in einem Jahr einmal die Sonne. Die Ebene der Umlaufbahn nennt man Ekliptik. Die Erdachse steht nicht im rechten Winkel zur Ekliptik, sondern ist etwa um 23,4° geneigt. Diese Neigung wird auch als Deklination bezeichnet.

Da die Neigung der Erdachse stets beibehalten wird, ändert sich der Winkelabstand δ von +23,4° am Tag der Sommersonnenwende zu -23,4° am Tag der Wintersonnenwende. So steht die Sonne am 21. Juni senkrecht über dem nördlichen Wendekreis und am 21./22. Dezember senkrecht über dem südlichen Wendekreis. Sie steht also in der Zeit dazwischen jeweils zwei Mal senkrecht auf allen Breitengraden, die dazwischen liegen.

Zudem kommt die Sonne im Winter an den nördlichsten Breitengraden nicht über den Horizont und geht im Sommer dort nicht unter (Mitternachtssonne).

Da also die Schattenlänge vom Breitengrad und den Jahreszeiten abhängt, wird die Skala der Skaphe gradweise an den Standort angepasst. Tragen Sie aus diesem Grund den Breitengrad Ihres Ortes in das Kontaktformular ein. Hier können Sie Ihren passenden Breitengrad (nur Ziffern vor dem Komma) bestimmen.

Die Sonnenuhr braucht einen sonnigen Platz

Aufstellen und Ausrichten der Skaphe

Richten Sie die Sonnenuhr mit der Skala Richtung Norden aus, am besten mit Hilfe eines Kompasses. Nun stellen Sie sicher, dass die Skaphe völlig waagerecht sitzt.