Sonnenzeit – die wahre Ortszeit
Die Sonnenzeit ist ein Zeitstandard, der sich am Lauf der Sonne orientiert. Wofür wird sie verwendet und wie kann man die wahre Ortszeit berechnen?
Eine Sonnenuhr zeigt die “wahre Sonnenzeit”.
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Was ist Sonnenzeit?
Sonnenzeit wird in zwei verschiedene Kategorien unterteilt:
- Wahre Sonnenzeit
Eine Sonnenuhr zeigt die wahre Sonnenzeit. Ihre Zeitmessung basiert auf der tatsächlichen Erdrotation und auf der Bewegung unseres Planeten um die Sonne. Diese Bewegungen sind jedoch nicht ganz gleichmäßig – deswegen ist die wahre Sonnenzeit nicht konstant und unterliegt sowohl täglichen also auch jahreszeitlichen Schwankungen. - Mittlere Sonnenzeit
Diese Version der Sonnenzeit orientiert sich zwar auch an der Erdrotation. Sie basiert jedoch auf der Länge eines durchschnittlichen Sonnentages. Dieser Zeitstandard ist deswegen konstant. Je nach Jahreszeit beträgt der Unterschied zwischen wahrer und mittlerer Sonnenzeit bis zu 16 Minuten.
Was ist die wahre Ortszeit?
Bezieht man die Sonnenzeit auf einen bestimmten Ort, spricht man auch von der wahren Ortszeit (WOZ). Die mittlere Ortszeit (MOZ) ist entsprechend die mittlere Sonnenzeit an einem bestimmten Ort. An allen Orten, die auf demselben Längengrad liegen, herrscht die gleiche Ortszeit. Der Moment, an dem die Sonne ihren Höchststand erreicht, ist der wahre Mittag.
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Wahre Ortszeit berechnen
Das traditionelle Instrument der Wahl zur Bestimmung der wahren Ortszeit ist die Sonnenuhr. Weitaus präziser – und aufwendiger – ist die Messung der Erdrotation anhand der Position von Fixsternen mittels hochtechnologischer Methoden wie der Very Long Base Interferometry (VLBI), die zum Beispiel bei der Bestimmung der Universal Time (UT1) zum Einsatz kommt.
Die ungefähre mittlere Ortszeit können Sie derweil recht einfach anhand des Längengrades berechnen. Als Ausgangspunkt gilt dabei die koordinierte Weltzeit (UTC), welche die mittlere Sonnenzeit am Nullmeridian widerspiegelt – also beim Längengrad Null.
Bestimmen Sie zunächst den Zeitunterschied vom Nullmeridian zu Ihrem Standort, indem Sie die Längengrad-Differenz in Zeitdifferenz umwandeln. Wegen der Richtung der Erdrotation ist es östlich des Nullmeridians später als westlich. Dabei gelten folgende Richtwerte:
- Befinden Sie sich östlich des Nullmeridians, addieren Sie eine Stunde pro 15 Längengrade; westlich des Nullmeridians müssen Sie pro 15 Längengrade eine Stunde subtrahieren.
- Entsprechend werden also pro Längengrad vier Minuten addiert bzw. subtrahiert.
- Wer es ganz genau wissen möchte, berechnet zusätzlich vier Sekunden pro 1′.
Wie funktionieren Längengrade?
Beispiel Berlin: Die deutsche Hauptstadt liegt auf 13° 24′ östlicher Länge. Die durchschnittliche Zeitdifferenz zur UTC beträgt also 53 Minuten und 36 Sekunden (zusammengesetzt aus 13 × 4 Minuten = 52 Minuten; 24 × 4 Sekunden = 96 Sekunden).
Anhand dieser Werte können Sie jetzt zum Beispiel die aktuelle mittlere Ortszeit von der aktuellen UTC ableiten. Oder Sie können ermitteln, um wie viele Stunden und Minuten die mittlere Ortszeit von der offiziell gültigen Zonenzeit (z.B. MEZ) abweicht. Subtrahieren Sie dafür einfach die Zeitverschiebung der Zonenzeit zur UTC von der Zeitverschiebung der mittleren Ortszeit.
Beispiel Berlin: Hier gilt die MEZ als Normalzeit. Der Zeitunterschied dieser Zeitzone zur UTC beträgt +1 Stunde. Die Differenz der Zonenzeit zur mittleren Sonnenzeit beträgt damit -6 Minuten und 24 Sekunden (53 Minuten und 36 Sekunden minus 1 Stunde). Das bedeutet, dass die mittlere Sonnenzeit in Berlin um 6 Minuten und 24 Sekunden hinter der MEZ läuft – die Sonne erreicht also im Jahresdurchschnitt erst einige Minuten nach 12 Uhr MEZ ihren Höchststand.
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Tipp: Unser Sonnen-Rechner zeigt den täglichen Zeitunterschied zwischen der wahren Ortszeit und der bürgerlichen Uhrzeit anhand des wahren Mittags (Sonnenhöchststand). Einfach Ort eingeben und Spalte Wahrer Mittag in der Tabelle beachten. Steht hier zum Beispiel 12:30 Uhr, ist die bürgerliche Uhrzeit der wahren Sonnenzeit an diesem Tag um eine halbe Stunde voraus.
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Wo wird Sonnenzeit verwendet?
Die mittlere Ortszeit am Nullmeridian im Londoner Stadtteil Greenwich ist einer der wichtigsten Zeitstandards. Die UT1, eine Version der Universal Time, wird dafür verwendet, unsere Uhren mit der tatsächlichen Erdrotation abzugleichen. Mehr Info
Astronomen terminieren ihre Observationen gemeinhin in mittlerer Ortszeit.
Wie weit sind unsere Uhren von der Sonnenzeit entfernt?
Sonnenzeit als internationaler Zeitstandard
Bis in die 1960er Jahre galt die mittlere Ortszeit in Greenwich – die Greenwich Mean Time (GMT) – sogar als alleiniger Zeitstandard, an dem sich alle Ortszeiten weltweit orientierten. 1972 wurde sie endgültig durch die koordinierte Weltzeit (UTC) ersetzt.
Die GMT ist heute eine Zeitzone unter vielen. Ihre Ortszeit orientiert sich an der UTC.
Was ist der Unterschied zwischen UTC und GMT?
In jeder Stadt eine andere Uhrzeit
Bis ins 19. Jahrhundert galt die mittlere Sonnenzeit als offizielle bürgerliche Uhrzeit. Diese wurde meist vom Längengrad der Hauptstadt einer Region abgeleitet. So hatte jede Stadt eine andere Uhrzeit. Pro Längengrad gab es einen Zeitunterschied von 4 Minuten – das entspricht einer West-Ost-Distanz von etwa 65 km in Norddeutschland und 76 km in der Schweiz und Österreich.
Zunehmend unpraktisch wurde diese lokale Zeitrechnung mit der Entwicklung effektiverer Transport- und Kommunikationsmittel. Deswegen gibt es heute Zeitzonen.