Als Experte auf dem Gebiet der Sonnenuhren werde ich oft gefragt, ob diese alten Zeitmessgeräte zu jeder Jahreszeit funktionieren. Die Antwort lautet ja, mit einer Ausnahme. Eine Sonnenuhr funktioniert nur dann nicht, wenn die Sonne am höchsten Punkt des Himmels steht; die Höhe beträgt 90 Grad. Dies kommt jedoch selten vor und beeinträchtigt die Funktionalität einer Sonnenuhr in keiner nennenswerten Weise. Eines der interessantesten Merkmale einer Sonnenuhr ist das Vorhandensein eines Punktes entlang des Stils, der mit einer Kerbe oder einer Perle markiert werden kann.
Dies wird als „Nodus“ bezeichnet. Wenn die Sonne im Sommer höher oder im Winter niedriger steht, folgt Nodus' Schatten jeden Tag einem anderen Pfad. Diese Pfade werden als „Deklinationslinien“ bezeichnet und ermöglichen es der Sonnenuhr, auch das Datum anzuzeigen. Zu den Tagundnachtgleichen sind die Deklinationslinien gerade, zu anderen Zeiten bilden sie eine Parabel. Die Sommer- und Wintersonnenwende sind die Extreme.
Die Formen, die sie bilden, finden Sie unten. Der Schatten der Kugel auf der Sonnenuhr folgt der Sonne das ganze Jahr über. Die Sonne steht im Winter tief am Himmel und erreicht ihren tiefsten Punkt zur Wintersonnenwende am 21. Dezember. Dieses Foto ist einen Monat später, am 20. Januar.
Die Sonne steht bereits höher am Himmel und der Schatten des Balls hat sich nach unten bewegt. Eine herkömmliche Sonnenuhr funktioniert am Äquator nicht. Während der Sommermonate (Frühlings-Tagundnachtgleiche bis Herbst-Tagundnachtgleiche) verläuft der Bogen der Sonnenbahn von Ihnen nach Norden, wodurch in den Wintermonaten Schatten nach Süden fallen und umgekehrt. Sie können jedoch immer noch eine modifizierte Sonnenuhr erstellen. Montieren Sie eine Stange senkrecht im Boden (oder einen Strohhalm senkrecht auf der Werbetafel).
Jeden Tag beginnt sein Schatten im Westen gleich lang. Er wird allmählich auf Null reduziert, wenn die Sonne mittags direkt über der Sonne steht, und dehnt sich dann allmählich nach Westen aus. Sie können die Länge des Schattens mit Kreuzlinien für jede Stunde kalibrieren. Diese stündlichen Linien sollten das ganze Jahr über konstant bleiben, obwohl die Sonne südlich und nördlich oder direkt über ihnen einen niedrigen Bogen bildet. Eine Sonnenuhrkanone, manchmal auch „Meridiankanone“ genannt, ist eine spezielle Sonnenuhr, die so konstruiert ist, dass sie ein „hörbares Mittagszeichen“ erzeugt, indem sie mittags automatisch eine Menge Schießpulver entzündet.
Der italienische Astronom Giovanni Padovani veröffentlichte 1570 eine Abhandlung über die Sonnenuhr, in der er Anweisungen für die Herstellung und Anordnung von (vertikalen) und horizontalen Wanduhren enthielt. Extrem reich verzierte Sonnenuhren können auf diese Weise zusammengesetzt werden, indem ein fester Gegenstand auf einer beliebigen Oberfläche verwendet wird. Beispielsweise kann eine Sonnenuhr, die für einen Breitengrad von 40° entworfen wurde, auf einem Breitengrad von 45° verwendet werden, wenn die Sonnenuhrenebene um 5° nach oben geneigt ist, wodurch der Stil an der Rotationsachse der Erde ausgerichtet wird. Dementsprechend verlaufen die Stundenmarkierungen, die auf einer horizontalen Sonnenuhr auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn verlaufen, auf einer vertikalen Sonnenuhr auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Analemmatische Sonnenuhren sind eine Art horizontale Sonnenuhr mit einem vertikalen Gnomon und in einem elliptischen Muster angeordneten Stundenmarkierungen.
Wenn eine Sonnenuhr mit horizontaler Platte für den Breitengrad entworfen wurde, auf dem sie verwendet wird, und wenn sie so montiert ist, dass ihre Platte waagerecht ist und ihr Gnomon auf den Himmelspol zeigt, der sich über dem Horizont befindet, dann zeigt sie die korrekte Zeit in scheinbarer Sonnenzeit an. Umgekehrt gilt: Wenn die Richtungen der Himmelsrichtungen zunächst unbekannt sind, die Sonnenuhr aber so ausgerichtet ist, dass sie die korrekte scheinbare Sonnenzeit anzeigt, wie sie anhand der Ablesung einer Uhr berechnet wurde, zeigt ihr Gnomon die Richtung des wahren Nordens oder Südens an, sodass die Sonnenuhr als Kompass verwendet werden kann. Wenn Sie über eine Sonnenuhr in Ihrer Nähe sprechen, werden Sie wahrscheinlich Neugier und Fragen wecken, und vielleicht werden einige Ihrer Nachbarn Sie bitten, eine Sonnenuhr für sie zu installieren. Dieser Kegel und sein konischer Abschnitt ändern sich mit den Jahreszeiten, wenn sich die Deklination der Sonne ändert. Daher haben Sonnenuhren, die der Bewegung solcher Lichtpunkte oder Schattenspitzen folgen, oft unterschiedliche Stundenlinien für verschiedene Jahreszeiten. Es ist üblich, dass preiswerte, in Massenproduktion hergestellte dekorative Sonnenuhren falsch ausgerichtete Gnomons, Schattenlängen und Stundenlinien haben, die nicht auf die richtige Zeit eingestellt sind.
Dies kann leicht behoben werden, indem Sie ein paar einfache Schritte befolgen, um Ihre eigene Sonnenuhr zu bauen. Nachdem Sie einen Standort für Ihre Sonnenuhr ausgewählt haben, folgen Sie den Anweisungen, um Ihre eigene Sonnenuhr zu bauen. Einige äquatoriale Bogensonnenuhren sind beispielsweise mit einem kleinen Rad ausgestattet, das die Jahreszeit festlegt. Dieses Rad wiederum dreht den Äquatorbogen und verschiebt so seine Zeitmessung. Eine Sonnenuhr, die sich auf einer Hemisphäre auf einem bestimmten Breitengrad befindet, muss umgekehrt werden, damit sie auf dem entgegengesetzten Breitengrad auf der anderen Hemisphäre verwendet werden kann.
Sonnenuhren dieses Typs sind im Deutschen Museum in München und im Sonnenuhrpark in Genk (Belgien) installiert. Eine kleine Version ist im Einzelhandel erhältlich.
