Azimutale Sonnenuhr

Bei einer Azimutalen Sonnenuhr wird das Azimut der Sonne gemessen. Mit Hilfe des Deklinationswinkels der Sonne, der bekannt sein muss, lässt sich vom Zifferblatt dieser Sonnenuhr die Tageszeit ablesen.

Azimutale Sonnenuhren sind Orts-fest, ihr Schattenwerfer ist ein vertikaler Stab. Das Zifferblatt ist meistens horizontal.

Die verbreitetsten Azimutalen Sonnenuhren sind die Sonnenuhrenspinne und die Analemmatische Sonnenuhr.

Messprinzip

Historische analemmatische Sonnenuhr in Brou,
Schattenstab angekettet

Bei einer Sonnenuhr wird normalerweise der Stundenwinkel τ der Sonne, der ein direktes Mass der Tageszeit ist, auch direkt gemessen. Häufig wird die zweite äquatoriale Koordinate (ortsfestes System), der Deklinationswinkel δ, zusätzlich direkt gemessen und als ungefähres Jahresdatum angezeigt.

Der Höhenwinkel h und das Azimut a sind die beiden Sonnen-Koordinaten im horizontalen Koordinatensystem. Sonnenuhren, die diese Koordinaten messen und damit auf die Tageszeit schließen lassen, sind Höhensonnenuhren oder Azimutale Sonnenuhren.

Ein Satz von Umrechnungsgleichungen zwischen den beiden Koordinatensystemen lautet ^[1]

• tan a = y / x
• x = sinφ·cosδ·cosτ - cosφ·sinδ
• y = cosδ·sinτ

Daraus entsteht

• tan a = sinτ / (sinφ·cosτ - cosφ· tanδ),

was zeigt, dass der Stundenwinkel τ Funktion des Azimuts a und des Deklinationswinkels δ ist. Die Deklination δ wird demnach als Eingabegröße gebraucht, um den Stundenwinkel τ - das heißt die Tageszeit - über das Azimut a zu bestimmen. Der Parameter δ erscheint auf den Zifferblättern der Azimutale Sonnenuhren als eine Schar von Datumslinien (Sonnenuhrenspinne) oder wird zur Positionierung des Schattenwerfers verwendet (Analemmatische Sonnenuhr).

Azimutale Sonnenuhren sind außerdem von der geographischen Breite φ abhängig. Sie sind für eine bestimmte Breite eingerichtet.

Einzelnachweis

1. ↑ Sonnenuhren-Handbuch, Arbeitskreis Sonnenuhren in der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, 2006, Seite 20

Sonnenuhren

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Einteilung nach gemessenem Winkel und Messmethode
Stundenwinkel: Messung mit Polstab (schattenwerfender Stab) | Messung mit Nodus (schattenwerfender Punkt): Öhrsonnenuhr
Deklinationswinkel: Messung mit Nodus (schattenwerfender Punkt)
Höhenwinkel: Höhensonnenuhr (Alt-Ägyptische Streiflicht-Sonnenuhr, Säulensonnenuhr, Bauernring)
Azimut: Azimutale Sonnenuhr (Analemmatische Sonnenuhr, Sonnenuhren-Spinne)

Einteilung nach Form und Lage des Zifferblatts
Ebene Fläche: Äquatorialsonnenuhr | Vertikalsonnenuhr (Mittagssonnenuhr) | Polare Sonnenuhr | Horizontalsonnenuhr | Alt-Ägyptische Wanduhr | Kanoniale Sonnenuhren | Mittagsweiser | Öhrsonnenuhr von Philipp Matthäus Hahn
Kugelfläche: Globus-Sonnenuhr | Helios Sonnenuhr
Zylinderfläche: Ringsonnenuhr | Ringförmige Äquatorialsonnenuhr | Bauernring | Säulensonnenuhr

Sonnenuhren mit besonderem Schattenwerfer
Bernhardtsche Walze | Bifilar-Sonnenuhr | Kegel-Sonnenuhr