Die Sonnenuhr des Copernicus-Gymnasiums (II/1980) Reviewed by Momizat on . Anlässlich der Restaurierung unserer Sonnenuhr veröffentlichen wir einen Artikel aus dem Jahr 1980 wieder. Dieser Beitrag gibt im Wortlaut den Text Dr. Hartmut Anlässlich der Restaurierung unserer Sonnenuhr veröffentlichen wir einen Artikel aus dem Jahr 1980 wieder. Dieser Beitrag gibt im Wortlaut den Text Dr. Hartmut Rating: 0

Die Sonnenuhr des Copernicus-Gymnasiums (II/1980)

Anlässlich der Restaurierung unserer Sonnenuhr veröffentlichen wir einen Artikel aus dem Jahr 1980 wieder.

Dieser Beitrag gibt im Wortlaut den Text Dr. Hartmut Links wieder, der im Jahr 1980 im damaligen Jahresbericht erschienen ist, und Funktions- wie Bauweise der damals neuen Uhr erklärte. Die Uhr war von Helmut Neumann entworfen, von Dr. Link berechnet und vom Philippsburger Handwerksmeister Alex Netscher in Handarbeit gebaut worden. Anlässlich der Namensgebung des Gymnasiums wurde sie im Jahr 1980 an heutiger Stelle errichtet. (ki)

Der Beitrag ist als Einf√ľhrung in die astronomischen Grundlagen der Sonnenuhr gedacht. Im Interesse einer guten Verst√§ndlichkeit wurde in den folgenden Erl√§uterungen auf Details und wissenschaftliche Genauigkeit verzichtet.

1.    Die Abmessungen der Sonnenuhr
Der Durchmesser der Sonnenuhr beträgt stattliche 1,49 m. Dieses Maß hat einen astronomischen Bezug. Der mittlere Abstand der Erde von der Sonne beträgt 149 000 000 km. Der Durchmesser der Sonnenuhr ist damit der 100 milliardste Teil des Abstandes Sonne РErde.

2.    Warum steht die Sonnenuhr schief?
Um diese Frage zu beantworten, muß man sich die Stellung der Erde im Sonnensystem und die Lage von Philippsburg auf der Erdkugel veranschaulichen {Abb. 1).
Der Winkel¬†\varphi \, hei√üt geographische Breite und betr√§gt f√ľr Philippsburg 49.2″. Drehen wir nun die Sonnenuhr soweit, bis die Zenitlinie genau nach oben zeigt, erhalten wir die Schiefstellung der Sonnenuhr (Abb. 2).

Der jahreszeitlich unterschiedliche Sonnenstand ist durch die Schiefstellung der Erdachse bez√ľglich ihrer Bahnebene¬† bedingt.¬† Die¬† Neigung der¬† Sonnenuhr‚Ä®achse zum Himmelspol gew√§hrleistet nun, da√ü die Sonne w√§hrend eines Jahres zu gleichen Teilen oberhalb und unterhalb der Zifferblattebene steht. Am Fr√ľhlings- und Herbstanfang steht sie genau in dieser Ebene. Da diese Ebene parallel zur √Ąquatorebene der Erde ist, nennt man diesen Sonnenuhrtyp √§quatoriale Sonnenuhr.

 

3. Das Zifferblatt
a) Die Dreiteilung

Das Zifferblatt tr√§gt 3 verschiedene Skalen. Auf der obersten Skala wird die wahre Ortszeit, auf der mittleren Skala die mitteleurop√§ische Zeit (MEZ) und auf der unteren Skala die Sommerzeit angezeigt. MEZ und Sommerzeit sind genau um eine Stunde versetzt. So entspricht z. B. 10 Uhr MEZ 11 Uhr auf der Sommerzeitskala Jedermann hat diese Umstellung im Fr√ľhjahr ja daran bemerkt, da√ü er pl√∂tzlich eine Stunde fr√ľher aufsstehen mu√üte.

Etwas komplizierter ist der Zusammenhang der beiden oberen Skalen. Die wahre Ortszeit zeigt 12 Uhr an, wenn die Sonne genau im S√ľden von Philippsburg steht, wenn es hier also tats√§chlich Mittag in der w√∂rtlichen Bedeutung des Wortes ist. Dann ist es aber weiter √∂stlich z. B. in Kirrlach bereits Mittag gewesen und weiter westlich z. B. in Rheinsheim dauert es noch 8 Sekunden, bis die Sonne dort genau im S√ľden steht. Orte, die nicht genau auf dem gleichen L√§ngenkreis liegen, m√ľ√üten also verschiedene Zeiten haben.

Eine Autofahrt in Ost-West-Richtung (oder umgekehrt) w√ľrde also laufend Umstellungen der Uhr erforderlich machen. Um dies auf mittleren Entfernungen zu vermeiden, wurden sogenannte Zeitzonen eingef√ľhrt. Der gesamte Erdball wurde in 24 solcher Zonen unterteilt, die Sonne braucht also eine Stunde um eine Zeitzone zu √ľberwandern (in Wirklichkeit ist nat√ľrlich die Erddrehung verantwortlich). Die Zeitzone, in der Philippsburg liegt, wird mitteleurop√§ische Zeit genannt. Die Mitte dieser Zone l√§uft durch G√∂rlitz (Nei√üe). Wenn die Sonne in G√∂rlitz genau im S√ľden steht, zeigen unsere Uhren ebenfalls 12 Uhr, aber da G√∂rlitz etwa 400 km √∂stlich von Philippsburg liegt, m√ľssen wir noch etwa 26 Minuten warten, bis die Sonne hier wirklich im S√ľden steht. 12 Uhr MEZ entspricht also etwa 11.34 wahrer Ortszeit in Philippsburg. Da unsere Uhren nach MEZ bzw. Sommerzeit eingestellt sind, sind diese beiden Skalen f√ľr die Zeitablesung wichtig.

b) Die Korrekturkurve
In der Mitte des Zifferblatts befindet sich eine auf den ersten Blick etwas merkw√ľrdige Kurve (Abb. 4).
Wenn man die Zeit auf einer der drei Skalen abliest, so ist dies nur in Ausnahmef√§llen (Mitte April, Mitte Juni, Anfang September) die ‚Äěrichtige“ Zeit. Da die Erde nicht auf einer exakten Kreisbahn und damit auch nicht mit gleichf√∂rmiger Geschwindigkeit um die Sonne kreist, l√§uft die Sonne f√ľr uns scheinbar mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Um dennoch eine gleichm√§√üige Zeiteinteilung zu erhalten, wurde der Begriff der ‚Äěmittleren Sonne“ bzw. der mittleren Zeit eingef√ľhrt. Das Zur√ľckbleiben bzw. das Vorauseilen der wahren Sonne, die ja den Schatten wirft, im Laufe eines Jahres, mu√ü deshalb durch eine zus√§tzliche Korrektur ber√ľcksichtigt werden. Die maximalen Abweichungen betragen im. Februar +14,3 Minuten und im November -16,3 Minuten.

4. Ablesebeispiele
a) Am 3. Januar zeigt der Schatten auf der MEZ-Skala 13.42 an. Die Korrekturkurve gibt eine Abweichung von + 4 Min. an. Die ‚Äěkorrekte“ Zeit ist also 13.46. Die wahre Ortszeit (WOZ), vom Schatten angegeben, ist 13.42 -26 min= 13.16; die mittlere Ortszeit (MOZ) ist 13.16 +4 min = 13.20.

b) Am 26. Mai zeigt der Schatten 9.37 Sommerzeit an. Die Korrektur beträgt -3 min. Die korrekte Zeit ist also 9.34 Sommerzeit (8.11 WOZ, 8.08 MOZ).

c) Am 16. November zeigt der Schatten 11.57 MEZ an. Die Korrektur ergibt -15 min. Die korrekte Zeit ist 11.42 MEZ (11.31 WOZ,  11.16 MOZ).

5. Die Tierkreiszeichen
Die Zifterblattebene der Uhr ist als breites Aquatorband ausgebildet. Auf ihm sind die zw√∂lf Tierkreiszeichen symbolisch dargestellt. Die Sonne durchl√§uft von der Erde aus betrachtet w√§hrend eines Jahres einen Kreis am Himmel, den sogenannten Tierkreis. Dieser Kreis wurde vor mehr als 2000 Jahren in 12 gleichlange Abschnitte, die Tierkreiszeichen, aufgeteilt. Sie stimmten damals mit den entsprechenden Sternbildern √ľberein. Ende Juli (Tierkreiszeichen L√∂we) stand die Sonne damals tats√§chlich im Sternbild L√∂we. Durch die langsame Taumelbewegung der Erdachse hat sich seither diese Zuordnung jedoch ver√§ndert, Ende Juli haben wir heute zwar nach wie vor das Tierkreiszeichen Lowe, die Sonne steht aber noch im Sternbild Krebs und erreicht den L√∂wen erst etwa einen Monat sp√§ter. (Ein Umstand, der von Astrologen gerne verschwiegen oder zumindest f√ľr ihre Horoskope f√ľr unerheblich gehalten wird!) Die Tierkreiszeichen sind auf dem √Ąquatorband so angeordnet, da√ü sie mit Hilfe der Sonnenuhr direkt angepeilt werden k√∂nnen.

Wenn man Mitte Januar um 1 Uhr, Mitte Februar um 23 Uhr, Mitte M√§rz um 21 Uhr und in jedem folgenden Monat 2 Stunden fr√ľher vom Mittelpunkt der Uhr √ľber das entsprechende Tierkreiszeichen an den Himmel schaut, findet man dort das zugeh√∂rige Sternbild.

 

Dr. Hartmut Link: „Die Sonnenuhr des Copernicus-Gymnasiums“, in: „Festschrift zur Namensgebung, 1965-1980“, hrsg. von Copernicus-Gymnasium Philippsburg, Philippsburg 1980, S. 54-58.

Die Fotografien wurden dem Jahresbericht sowie der Sammlung Dr. Link entnommen.

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