Heinz Sigmund am 22. April 2021

Äquatoriale Sonnenuhr mit Nachführung und 12 Std. Uhrwerk Abb. 1

Meine Wunschvorstellung bestand darin, herauszufinden, wie der Stundenzeiger einer Analoguhr (mit 12 Stundenanzeige) dem Gnomonschatten einer Sonnenuhr folgen kann.

Dazu bietet sich zunächst die äquatoriale Sonnenuhr an, deren Stundenabstände gleich sind. Allerdings hat man dann das Problem, dass der Schatten des Sonnenuhrzeigers in 24 Stunden eine Umdrehung macht,  während bei der Normaluhr die gesamte Tagesdauer in 2x12 Stunden unterteilt ist. Dies bedeutet für die Winkelabstände der vollen Stunden jeweils 15° bzw.30°. Ein entsprechendes Kombinationszifferblatt läßt sich also nur sinnvoll entwerfen, wenn das Größenverhältnis  (Durchmesser der Zifferblätter) im Verhältnis von 15:30 bzw. 1:2 steht. (s.Abb.1)

Als weitere geometrische Grundlage lässt sich auch das Verhältnis von Kreismittelpunkts- und - umfangswinkel heranziehen, welches immer 2:1 beträgt. (s. Abb. 1 gestrichelte Linien). Um die gewohnte Sichtweise des Zifferblatts der Normaluhr (mit der 12 oben) beizubehalten, habe ich den Stundenzeiger über den Mittelpunkt hinaus bis zum Zifferblattrand gegenüber verlängert, wo er dann die entsprechende Markierung der Sonnenuhrzeitangabe erreicht. (s. Abb.2)

Äquatoriale Sonnenuhr mit Nachführung 12 Std. Uhrwerk Abb 2.jpg

Wird eine Stundenunterteilung gewünscht, lässt sich dies bequem durch Hinzufügung eines (kürzeren!) Minutenzeigers für die Normaluhr erreichen, und für das Sonnenuhrzifferblatt kann diese sodann entfallen. Allerdings sollte, damit beide Uhren die gleiche Zeit anzeigen, die Normaluhr nach der Wahren Ortszeit eingestellt werden, (am besten unter Berücksichtigung der sog. Zeitgleichung).

Nun lässt sich diese Uhrenkombination auch als exakten Kompass verwenden, indem man die Sonnenuhr (mit der Neigung des Zifferblatts gemäß 90° minus geographische Breite) solange dreht, bis Gnomonschatten und Stundenzeigerverlängerung aufeinandertreffen. In dieser Position fixiert, wird unsere Kombinationsuhr die Wahre Ortszeit anzeigen, indem der Zeigerschatten dem Schatten auf der kreisrunden roten Ableselinie sozusagen folgt. Unsere Simulation (Abb. 2) zeigt die Doppeluhr für 14:30 Uhr.

Versagt unsere Normaluhr ihren Dienst, z.B. infolge einer leeren Batterie (für den Antrieb eines Quartzwerks) hält unsere Sonnenuhr (bei gutem Wetter) wieder die Zeit bereit, um die Normaluhr (nach Ersetzen der Batterie) wieder einstellen zu können.

Wir sehen also, wie beide Uhren sich gegenseitig wunderbar ergänzen! Wer sich für andere Lagen des Zifferblatts (z.B. horizontal oder vertikal) interessiert, sei auf meinen Beitrag in der Jahresschrift der DGC, Band 43 von 2004 (S.173-183) verwiesen.

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