Bei einer Höhensonnenuhr wird der Höhenwinkel der Sonne gemessen. Auf Datumslinien des Zifferblattes – das Jahresdatum muss bekannt sein – kann anstatt des Höhenwinkels die Tageszeit abgelesen werden. Da die Sonne an einem Tag zweimal dieselbe Höhe hat, muss auch bekannt sein, ob Vor- oder Nachmittag ist.

Eine Höhensonnenuhr ist gegen die Sonne auszurichten, was sie als tragbare Sonnenuhr geeignet macht.

Messprinzip

Bei einer Sonnenuhr wird normalerweise der Stundenwinkel τ der Sonne gemessen, der ein direktes Mass der Tageszeit ist. 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.

Eine Umrechnungsgleichung zwischen den beiden Koordinatensystemen lautet:

${\displaystyle \sin h=\sin \delta \cdot \sin \varphi +\cos \tau \cdot \cos \delta \cdot \cos \varphi }$

Die Umstellung

${\displaystyle \Leftrightarrow \cos \tau ={\frac {\sin h-\sin \delta \cdot \sin \varphi }{\cos \delta \cdot \cos \varphi }}}$

zeigt den Stundenwinkel als Funktion des Höhenwinkels und des Deklinationswinkels δ. Diese wird demnach als Eingabegröße gebraucht, um den Stundenwinkel – d. h. die Tageszeit – über den Höhenwinkel zu bestimmen. Der Parameter δ erscheint auf den Zifferblättern der Höhensonnenuhren als eine Schar von Datumslinien.

Höhensonnenuhren hängen außerdem von der geographischen Breite φ ab. Sie sind für eine bestimmte Breite eingerichtet, als Reisesonnenuhren also nur beschränkt brauchbar.

Arten von Höhensonnenuhren

Die Skala ist ein Netz sich schneidender Datums- (Deklinations-) und Stundenlinien, wobei es unendlich viele Möglichkeiten gibt. Das Zifferblatt nimmt in der Regel eine vertikale Lage ein mit dem Vorteil, dass es nicht für sehr lange horizontale Schatten am Morgen und am Abend eingerichtet werden muss.

Von den bekannten Ausführungen werden im Folgenden nur einige aufgeführt:

Weblinks

• Zylindersonnenuhr Erzherzog Maximilians, die dieser 1444 als Säulensonnenuhr beschrieb.
• Allgemeines Uhrentäfelchen
• Allgemeines Uhrentäfelchen
• Nachbauten historischer Instrumente

Einzelnachweise

1. 1 2 Vgl. Sonnenuhren-Handbuch, Arbeitskreis Sonnenuhren in der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, 2006, Seite 72
2. ↑ Fragment einer Streiflicht-Sonnenuhr aus dem Alten Ägypten
3. ↑ Drachen- oder Hirtensonnenuhr
4. 1 2 Vgl. Sonnenuhren-Handbuch, Arbeitskreis Sonnenuhren in der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, 2006, Seite 128
5. ↑ Neuere Variante eines Bauernrings: Die Deklination wird durch Verdrehen eines äußeren Rings mit dem Loch gegen den Hauptring eingestellt. Die dadurch mögliche einfache Ziffernskala gilt aber nur näherungsweise ganzjährig.
6. ↑ Rene R. J. Rohr: Die Sonnenuhr. ISBN 3-7667-0610-1