Eine selbstgebastelte Sonnenuhr - Noch nicht fertig

Seit längerem wollte ich schon mal eine Sonnenuhr basteln. Es ging mir hauptsächlich darum, eine etwas genauere Uhr mit einfachen Mitteln zu bauen. Zum Astronomietag 2011, bei dem die Astrogruppe Pfalz in Waldleinigen einen Informationstag veranstaltet, hab ich dann meine Hirngespinste zusammengefasst und eine Sonnenuhr zusammengestellt.

Sonnenstandsdiagramm

Um eine Sonnenuhr zu bauen, muss man wissen, wo die Sonne an jedem Tag zu jeder Uhrzeit steht. Die Sonnenposition kann man über die VSOP bestimmen, indem man einfach die Position der Erde im heliozentrischen Koordinatensystem bestimmt. Ist so die Erdposition aus Sicht der Sonne berechnet, so ist die Sonne von der Erde aus gesehen genau in der umgekehrten Richtung. Diese Koordinaten kann man dann über entsprechende Transformationen an den eigenen Himmel projezieren, also die Sonnenkoordinaten in Azimut und Altitude (az/alt) berechnen.

Mit diesem Verfahren kann man nun die Position der Sonne am Himmel zu jedem beliebigen Tag zu jeder beliebigen Uhrzeit bestimmen. Diese Positionen kann man in ein Diagramm einzeichnen, in dem die Höhe und der Winkel aufgetragen ist. Solch ein Diagramm hab ich so mal zusammengestellt:

Sonnenstandsdiagramm

Pla

Sonnenuhr

Aus den bisherigen Berechnungen kann man nun durch einfache geometrische Konstruktion eine Sonnenuhr basteln. Mit einem kleinen Schattenstab kann man nun Anhand der Sonnenhöe die Schattenlänge berechnen, den dieser Stab wirft. Aus dem Winkel der Länge der Sonne kann man genauso leicht die Richtung des Schattens bestimmen. Beide Daten zusammen kann man auf ein DIN-A4 Blatt für verschiedene Daten des Jahres einzeichnen.

Was dabei rausgekommen ist, kann man hier sehen:

Meine erste Sonnenuhr

Diese Sonnenuhr kann man auch als PDF hier herunterladen.

Pla

Weiterführende Links

Sonnenstand (Wikipedia)
Sonnenstandsdiagramm (Wikipedia)
Analemma (Wikipedia)
VSOP

Stand: 2. April 2011