Sonne & Tageslicht
Zeitgleichung und wahre Ortszeit: Wann steht die Sonne am höchsten?
Kurz erklärt
Die Zeitgleichung ist der Unterschied zwischen der wahren Sonnenzeit, die eine Sonnenuhr zeigt, und der gleichmäßig laufenden mittleren Zeit. Sie entsteht, weil die Erde auf einer Ellipse und mit schräger Achse um die Sonne läuft. Den aktuellen Wert, die wahre Ortszeit und den wahren Mittag für deinen Standort zeigt dir Apphemeride.
Drei Arten von Zeit
Um die Zeitgleichung zu verstehen, hilft es, drei Zeiten auseinanderzuhalten:
- **Wahre Ortszeit (WOZ): die Zeit, die die Sonne selbst anzeigt. Um 12 Uhr WOZ steht die Sonne an deinem Ort genau im Süden und erreicht ihre höchste Stellung – das ist der wahre Mittag**. Eine korrekt aufgestellte Sonnenuhr zeigt diese Zeit.
- Mittlere Ortszeit (MOZ): eine gedachte, gleichmäßig laufende Zeit für deinen Längengrad. Sie hängt allein von deiner geografischen Länge ab: Pro Grad weiter östlich läuft sie 4 Minuten voraus.
- Zonenzeit: die Uhrzeit, die für ein ganzes Gebiet gilt. Die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) ist die mittlere Ortszeit des Meridians 15° Ost, in der Sommerzeit (MESZ) kommt eine Stunde hinzu.
Die Zeitgleichung verbindet die ersten beiden: Sie ist der Unterschied zwischen wahrer und mittlerer Ortszeit. Ist sie positiv, geht die Sonnenuhr gegenüber der mittleren Zeit vor; ist sie negativ, geht sie nach. Achtung: Ältere und manche internationale Quellen verwenden das umgekehrte Vorzeichen.
Warum die Sonne „ungleichmäßig“ läuft
Würde die Erde auf einer exakten Kreisbahn um eine aufrechte Achse laufen, wäre jeder Sonnentag gleich lang, und die Zeitgleichung wäre null. Zwei Eigenschaften der Erdbahn verhindern das.
Die elliptische Bahn. Anfang Januar ist die Erde der Sonne am nächsten und läuft am schnellsten, Anfang Juli ist sie am weitesten entfernt und läuft am langsamsten. Die Erde muss sich deshalb im Winter etwas weiter drehen, bis die Sonne wieder im Süden steht. Dieser Anteil schwankt einmal im Jahr mit einer Amplitude von gut 7½ Minuten.
**Die Schiefe der Ekliptik.** Die Sonne läuft nicht entlang des Himmelsäquators, sondern entlang der um 23,4° geneigten Ekliptik. Für die Uhrzeit zählt aber nur die Bewegung parallel zum Äquator. Nahe den Tagundnachtgleichen läuft die Sonne schräg zum Äquator, ihre Ostbewegung in Rektaszension ist dann kleiner; nahe den Sonnenwenden läuft sie parallel dazu, zudem auf einem kleineren Deklinationskreis, und kommt schneller voran. Dieser Anteil schwankt zweimal im Jahr mit einer Amplitude von knapp 10 Minuten.
Die Summe beider Wellen ergibt die charakteristische Kurve mit zwei Tiefs und zwei Hochs.
Der Jahresverlauf
- um den 11. Februar: tiefster Wert, etwa −14 Minuten – die Sonne kulminiert besonders spät
- um den 15. April: null
- um den 14. Mai: kleines Hoch, knapp +4 Minuten
- um den 13. Juni: null
- um den 26. Juli: kleines Tief, gut −6 Minuten
- um den 1. September: null
- um den 3. November: höchster Wert, gut +16 Minuten – die Sonne kulminiert besonders früh
- um den 25. Dezember: null
Die Daten verschieben sich von Jahr zu Jahr nur um etwa einen Tag. Die Werte ändern sich auf lange Sicht langsam, weil sich Perihel und Schiefe der Ekliptik verschieben.
Was das für den Mittag in Deutschland bedeutet
Wann die Sonne an deinem Ort wirklich am höchsten steht, ergibt sich aus zwei Verschiebungen, die sich überlagern.
Deine Lage in der Zeitzone. Die MEZ ist auf den Meridian 15° Ost abgestimmt, der etwa durch Görlitz verläuft. Fast ganz Deutschland liegt westlich davon, die Sonne erreicht den Süden dort also später als um 12 Uhr mittlerer Zeit – und zwar umso später, je weiter westlich du wohnst. In Aachen liegt der wahre Mittag rund 30 Minuten später als in Görlitz. Diese Verschiebung ist an jedem Tag des Jahres gleich.
Die Zeitgleichung. Sie kommt im Jahreslauf hinzu und schiebt den wahren Mittag mal nach vorn, mal nach hinten. Anfang November kulminiert die Sonne überall besonders früh, Mitte Februar besonders spät. Zwischen diesen beiden Terminen verschiebt sich der Höchststand der Sonne um mehr als eine halbe Stunde, ohne dass sich an der Uhr etwas ändert.
Im Sommer kommt noch eine Stunde für die MESZ hinzu. Darum liegt der wahre Mittag in Deutschland im Juli erst um oder nach 13 Uhr, im November dagegen meist kurz vor oder nach 12 Uhr.
Wo dir die Zeitgleichung begegnet
Sonnenuhren. Eine Sonnenuhr zeigt die wahre Ortszeit. Um sie mit der Armbanduhr zu vergleichen, musst du Längenkorrektur und Zeitgleichung berücksichtigen. Viele historische Sonnenuhren tragen deshalb eine Tabelle oder eine Achterschleife an der Mittagslinie.
Asymmetrische Tage. Weil sich der wahre Mittag im Dezember täglich nach hinten schiebt, liegt der früheste Sonnenuntergang in Mitteleuropa schon um den 12. Dezember, der späteste Sonnenaufgang erst um den Jahreswechsel.
Geschichte. Bis ins 19. Jahrhundert lebten viele Städte nach ihrer eigenen Ortszeit. Erst die Eisenbahn machte einheitliche Zeiten nötig; im Deutschen Reich gilt die MEZ seit 1893. Die Zeitgleichung blieb dabei unverändert – sie ist eine Eigenschaft des Himmels, nicht der Uhren.
So beantwortet es Apphemeride
So beantwortet es Apphemeride
Wann die Sonne heute bei dir am höchsten steht, musst du nicht herleiten – Apphemeride zeigt es dir. Auf der Objektseite der Sonne findest du die Karten „Zeitgleichung“ und „wahre Ortszeit“: Sie zeigen den aktuellen Wert der Zeitgleichung und die wahre Ortszeit für deinen Standort, im Live-Modus jede Sekunde aktualisiert. Die Karte „Aufgang / Kulmination / Untergang“ nennt die Uhrzeit der Kulmination, also des wahren Mittags, in deiner Zeitzone – wahlweise der Systemzone oder der des gewählten Ortes. Die Karte „Analemma“ zeigt zusätzlich, wie die Zeitgleichung über 365 Tage die Acht der Sonne formt. Die Sonne ist kostenlos. Mit der Zeitreise der Vollversion prüfst du jeden anderen Tag. Mehr auf der Seite Objektseiten in Apphemeride.
Häufige Fragen
Warum steht die Sonne nicht um 12 Uhr am höchsten?
Aus zwei Gründen: Erstens gilt die Uhrzeit für eine ganze Zeitzone, du stehst aber selten auf ihrem Bezugsmeridian (für die MEZ 15° Ost). Jedes Grad westlich verschiebt den Höchststand um 4 Minuten nach hinten. Zweitens läuft die Sonne wegen elliptischer Erdbahn und schiefer Erdachse ungleichmäßig; diese Zeitgleichung verschiebt den Mittag um bis zu etwa eine Viertelstunde.
Was ist die wahre Ortszeit?
Die wahre Ortszeit ist die Zeit, die die Sonne an deinem Ort anzeigt: Um 12 Uhr wahrer Ortszeit steht die Sonne genau im Süden und am höchsten. Sie unterscheidet sich von der mittleren Ortszeit durch die Zeitgleichung und von der Zonenzeit zusätzlich durch deine Lage innerhalb der Zeitzone.
Wann ist die Zeitgleichung null?
Die Zeitgleichung ist viermal im Jahr null, etwa um den 15. April, 13. Juni, 1. September und 25. Dezember. An diesen Tagen stimmen wahre und mittlere Ortszeit überein; eine Sonnenuhr muss dann nur noch um die geografische Länge korrigiert werden, um mit der Zonenzeit vergleichbar zu sein.
Geht eine Sonnenuhr falsch?
Nein, sie zeigt korrekt die wahre Ortszeit. Abweichungen zur Armbanduhr entstehen, weil diese die gleichmäßige Zonenzeit zeigt. Der Unterschied setzt sich aus drei Teilen zusammen: deiner Lage innerhalb der Zeitzone, der Zeitgleichung des Tages und im Sommer der Sommerzeit. Die wahre Ortszeit, die deine Sonnenuhr gerade zeigen sollte, liest du in Apphemeride auf der Objektseite der Sonne direkt ab.
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