In der Gemeinde Kiischpelt, unweit des Dorfes Enscheringen befindet sich mit 50°N-6°E der einzige Schnittpunkt zwischen einem Breiten- und einem Längengrad im Großherzogtum Luxemburg. An diesem Schnittpunkt befindet sich der „Kiischpelter Sonnenkreis“ 50° N und 6° E. Das bedeutet 50° nördlich des Äquators und 6° östlich von Greenwich (Nullmeridian).
Der Kiischpelter Sonnenkreis befindet sich genau bei 50° N und 6° E. Hier können eine Reihe von eigenen Beobachtungen und Messungen gemacht werden (siehe pdf als Download).
- Himmelsrichtungen bestimmen
- Uhrzeit bestimmen
- Sonnenstände messen
- Horizonztwinkel ermitteln
- Astronomische Positionsbestimmung
Anleitung für Beobachtungen am Kiischpelter Sonnenkreis
1. Himmelsrichtung bestimmen
Das Zentrum des Kreises symbolisiert den Schnittpunkt von 50°N und 6°E. Das Kreuz markiert die vier wichtigsten Himmelsrichtungen E (= Osten), S(=Süden), W(=Westen) und N(=Norden).
Der grau-rote Balken zeigt dabei nach Norden. Die acht Holzpfosten markieren neben den vier wichtigsten Himmelsrichtungen die vier „Zwischenhimmelsrichtungen“ NE, SE, SW und NW.
2. Uhrzeit bestimmen
Die Uhrzeit lässt sich mit Hilfe der Sonnenuhr ablesen. Allerdings handelt es sich dabei um die so genannte „wahre Ortszeit“. Wenn man die „normale“ Uhrzeit, also MEZ (Mitteleuropäische Zeit) oder MESZ (Mitteleuropäische Sommer Zeit), ablesen will, muss man verschiedene Dinge berücksichtigen:
- Die Sonnenuhr zeigt immer die Mitteleuropäische Zeit an, im Sommer muss man also eine Stunde „zurückdrehen“.
- Die Sonnenuhr befindet sich bei 6° E, unsere Uhren gehen aber nach 15° E (=MEZ). Im Vergleich zur Armbanduhr geht die Sonnenuhr immer 36 Minuten nach, also: 12:00 h Sonnenuhr = 12:36 h MEZ.
- Der Schatten fällt nicht jeden Tag zur gleichen Zeit in die gleiche Richtung. Man muss auch die Zeitgleichung berücksichtigen (siehe Diagramm).
3. Sonnenstände messen
Die Himmelsrichtungen markieren in etwa den Sonnenaufgang und den Sonnenuntergang zu Beginn der Jahreszeiten:
Sommeranfang, 21.06.:
Sonnenaufgang etwa NE (genauer: 50°)
Sonnenuntergang etwa NW (genauer: 310°)
Frühlingsanfang, 21.03., und Herbstanfang, 23.09.:
Sonnenaufgang genau im E
Sonnenuntergang genau im W
Winteranfang, 21.12.:
Sonnenaufgang etwa SE (genauer: 130°),
Sonnenuntergang etwa SW (genauer: 230°)
4. Horizontwinkel ermitteln
Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel als im Winter. Besonders deutlich merkt man das um die Mittagszeit, wenn die Sonne ihren höchsten Punkt am Himmel erreicht. Diese Mittagshöhe wird in Grad gemessen und wird als Horizontwinkel bezeichnet. Um den Horizontwinkel zu bestimmen benötigt man den Mittelstab des Sonnenkreises und ein Maßband. Der Horizontwinkel wird dann gemessen, wenn die Sonne genau im Süden steht. Im Sonnenkreis fällt dann der Schatten des Mittelstabes nach Norden, also genau auf die grau-rote Pflasterreihe. Das ist etwa um 12.36 h MEZ bzw. 13.36 h MESZ (mit einer Abweichung von +/- 15 Minuten). Wenn man nun von der Seite schaut, ergibt sich zwischen der Ebene des Sonnenkreises, dem Endpunkt des Schattens und der Kugel an der Spitze ein Winkel. Er entspricht genau dem Winkel, in dem die Sonne über dem Horizont steht. Dieser Winkel kann bestimmt werden, indem man die Schattenlänge misst und den Wert des Winkels in der Tabelle nachschaut. Zwischenwerte müssen geschätzt werden.
| Schattenlänge | Horizontwinkel |
| 47,5 cm | 65° |
| 59,0 cm | 60° |
| 71,5 cm | 55° |
| 85,5 cm | 50° |
| 102,0 cm | 45° |
| 121,5 cm | 40° |
| 145,5 cm | 35° |
| 176,5 cm | 30° |
Ab einen Horizontwinkel von 26° fällt der Schatten der Kugel auf den Pfosten im Norden. Dann muss der Abstand des Kugelschattens (Mitte des Schattens) vom Boden gemessen werden. Dabei ergeben sich die folgenden Werte:
| Höhe | Horizontwinkel |
| 4,5 cm | 25° |
| 26,0 cm | 20° |
| 46,0 cm | 15° |
5. Astronomische Postionsbestimmung
- Geografische Breite
Die Formel für die Bestimmung der geographischen Breite lautet:
Geographische Breite = 90° – Horizontwinkel (h) + Deklination
Beispiel: der 21. März
Am 21. März steht die Sonne senkrecht über dem Äquator, man sagt dann: Die Deklination der Sonne beträgt an diesem Tag 0° (siehe Diagramm). Der Horizontwinkel beträgt für den 21. März 40°.
In die Formel eingesetzt ergibt sich: Geographische Breite = 90° – 40° (Horizontwinkel) + 0° (Deklination) = 50°
Da die Sonne ihren höchsten Stand im Süden erreicht, liegt dieser Standort auf der Nordhalbkugel. Man befindet sich also auf 50° nördlicher Breite.
- Geografische Länge
An vier Tagen im Jahr ist es ziemlich einfach, die Länge selbst zu bestimmen: 16.04., 14.06., 02.09. und 26.12. Die Sonne steht an diesen Tagen um 12.00 h Ortszeit genau im S. Dann zeigt ihre Uhr hier 12.36 h MEZ. In Greenwich ist es aber erst 11.36 h GMT (Greenwich Mean Time). Hier ist es demnach 24 Minuten früher Mittag als in Greenwich. Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um sich selbst. Das sind 360°. Demnach dreht sich die Erde in einer Stunde um 15° (360 : 24) und in 4 Minuten um 1° (60 Minuten : 15°) Ein Längengrad entspricht damit einem Zeitunterschied von 4 Minuten. Aus dem Zeitunterschied von 6 x 4 = 24 Minuten vor dem Nullmeridian von Greenwich ergibt sich die geographische Länge von 6° östlich von Greenwich. An allen anderen Tagen muss die so genannte Zeitgleichung berücksichtigt werden. Manchmal steht die Sonne etwas früher genau im Süden, manchmal etwas später. Diesen Zeitunterschied kann man im Diagramm ablesen.
Die Diagramme geben wichtige Sonnenstände für unsere Position – also für 50°N und 6°E – im Verlauf eines Jahres an:
- Uhrzeiten für Sonnenaufgang und Sonnenuntergang
- Himmelsrichtung (in Grad) Sonnenaufgangs und des Sonnenuntergangs
- Höhe der Sonne über dem Horizont (in Grad) um 12.00 Uhr wahre Ortszeit
- die Deklination
-
Sonnenzeiten -
Sonnenaufgang-Sonnenuntergang -
Mittagshöhe der Sonne -
Deklination
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