Den Sonnenverlauf verstehen
Jeden Tag beschreibt die Sonne einen Bogen am Himmel, dessen Form von Breitengrad und Datum abhängt. Dieser Ratgeber erklärt die Begriffe, die SunPath 3D anzeigt – Sonnenaufgang, Sonnenuntergang, Dämmerung, Azimut, Sonnenhöhe, Schatten – und wie sie berechnet werden.
Azimut und Höhe: die Sonne orten
Der Sonnenstand an einem Ort lässt sich mit zwei Winkeln beschreiben. Der Azimut gibt die Richtung am Horizont an, in Grad von Norden aus (90° = Osten, 180° = Süden, 270° = Westen). Die Sonnenhöhe (Elevation) gibt den Winkel über dem Horizont an, von 0° bis 90° im Zenit.
Die Lichtphasen
| Phase | Sonnenhöhe | Was man sieht |
|---|---|---|
| Nacht | unter −18° | Dunkler Himmel, kein gestreutes Sonnenlicht. |
| Astronomische Dämmerung | −18° bis −12° | Der Himmel beginnt sich aufzuhellen; lichtschwache Sterne verschwinden. |
| Nautische Dämmerung | −12° bis −6° | Der Horizont über dem Meer wird wieder sichtbar. |
| Bürgerliche Dämmerung | −6° bis −0,833° | Hell genug für die meisten Aktivitäten ohne künstliches Licht. |
| Sonnenaufgang / Sonnenuntergang | −0,833° | Der obere Sonnenrand berührt den Horizont. |
| Goldene Stunde | −0,833° bis 6° | Warmes, flach einfallendes Licht, sehr lange Schatten. |
| Heller Tag | über 6° | „Normales“ Tageslicht. |
Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen 2026
Diese Zeitpunkte sind überall auf der Erde gleich (Weltzeit, auf etwa eine Viertelstunde genau); nur ihre Ortszeit unterscheidet sich.
| Ereignis | Datum und Uhrzeit (UTC) | Paris: Aufgang – Untergang | Tageslänge in Paris |
|---|---|---|---|
| Tagundnachtgleiche im März | 20. März um 14:40 | 06:53 – 19:03 | 12 h 10 min |
| Sonnenwende im Juni | 21. Juni um 08:26 | 05:46 – 21:57 | 16 h 11 min |
| Tagundnachtgleiche im September | 23. September um 00:18 | 07:38 – 19:46 | 12 h 08 min |
| Sonnenwende im Dezember | 21. Dezember um 20:56 | 08:41 – 16:56 | 8 h 15 min |
Die Schattenlänge berechnen
Auf ebenem Boden gilt: Schattenlänge = Objekthöhe ÷ tan(Sonnenhöhe). Für ein 10 m hohes Objekt:
| Sonnenhöhe | 60° | 45° | 30° | 15° | 5° |
|---|---|---|---|---|---|
| Schatten eines 10 m hohen Objekts | 5,8 m | 10,0 m | 17,3 m | 37,3 m | 114,3 m |
So lesen Sie die 3D-Ansicht
- Globusansicht: Die Sonne umkreist die Erde in 24 h. Der goldene Bogen zeigt die Stunden, in denen sie an Ihrem Ort über dem Horizont steht, die gepunktete Linie die Stunden, in denen sie untergegangen ist. Die orange und blau gepunkteten Bahnen sind die der Sonnenwenden im Juni und im Dezember.
- Ansichten 3D, Horizont und Zenit: Eine Kuppel über dem Ort zeigt die Tagesbahn der Sonne über dem Horizont, mit den Stunden.
- Kompass: Die orange-rote Achse verläuft von Osten nach Westen, die gepunktete Linie von Norden nach Süden; die gelben und orangefarbenen Strahlen zeigen die Richtung von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, die dunkle Linie die des Schattens.
- Ansicht 3D-Schatten: der Stadtplan des Ortes mit einem Objekt, das seinen echten Schatten wirft, und optional die OpenStreetMap-Gebäude in 3D mit ihren Schatten zur gewählten Uhrzeit. Ein Klick auf die Karte misst, wie viele Stunden direkte Sonne diese Stelle erhält.
- Gelände und Wetter: tatsächlicher Auf- und Untergang hinter den Bergen, vorhergesagte Bewölkung und UV-Index, geschätzter Photovoltaik-Ertrag.
- Echte Satelliten (optional): die ISS und Tausende Satelliten, zur gewählten Uhrzeit positioniert anhand der von CelesTrak veröffentlichten Bahnelemente, mit den nächsten sichtbaren ISS-Überflügen.
- Planeten: das Sonnensystem mit den tatsächlichen Positionen und die von Ihrem Ort aus sichtbaren Planeten (Höhe, Aufgang, Untergang, Helligkeit).
Methode und Genauigkeit
- Sonne: SunCalc-Algorithmus (Formeln von J. Meeus), scheinbare Höhe mit Refraktion. Zeiten auf etwa 1 Minute genau.
- Mond: dieselbe Bibliothek; Auf- und Untergang auf einige Minuten genau.
- Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen: ekliptikale Länge der Sonne, auf etwa 15 Minuten genau.
- Finsternisse und Planeten: Bibliothek Astronomy Engine (Genauigkeit im Bereich einer Bogenminute), lokale Umstände für Ihren Ort berechnet.
- Zeitzonen: IANA-Datenbank (einschließlich Sommerzeit), exakt außer in wenigen Kilometern Entfernung von einer Zeitzonengrenze.
- Grenzen: In der Globusansicht sind die Entfernungen nicht maßstabsgetreu (die echte Sonne ist etwa 23.000-mal weiter entfernt als die gezeichnete Bahn); die Richtungen stimmen dagegen exakt. Die Wolken auf dem Globus sind ein illustratives Bild; die vorhergesagte Bewölkung für Ihren Ort stammt von Open-Meteo.
Glossar
- Azimut
- Horizontale Richtung der Sonne, in Grad von Norden aus im Uhrzeigersinn gemessen: 90° = Osten, 180° = Süden, 270° = Westen.
- Sonnenhöhe (Elevation)
- Winkel der Sonne über dem Horizont: 0° am Horizont, 90° im Zenit. Ein negativer Wert bedeutet, dass die Sonne unter dem Horizont steht.
- Sonnenaufgang / Sonnenuntergang
- Zeitpunkt, an dem der obere Sonnenrand den Horizont berührt; der Sonnenmittelpunkt steht dann unter Berücksichtigung der atmosphärischen Refraktion 0,833° unter dem Horizont.
- Sonnenmittag (Kulmination)
- Zeitpunkt, an dem die Sonne ihren höchsten Stand des Tages erreicht. Er fällt selten auf 12:00 Uhr – wegen der Zeitzone, der Sommerzeit und der Zeitgleichung.
- Bürgerliche Dämmerung
- Sonne zwischen 0,833° und 6° unter dem Horizont: hell genug für die meisten Aktivitäten im Freien ohne künstliches Licht.
- Nautische Dämmerung
- Sonne zwischen 6° und 12° unter dem Horizont: Der Horizont über dem Meer bleibt erkennbar, helle Sterne erscheinen.
- Astronomische Dämmerung
- Sonne zwischen 12° und 18° unter dem Horizont: Der Himmel ist für astronomische Beobachtungen noch nicht völlig dunkel.
- Goldene Stunde
- Zeit, in der die Sonne tief steht (in SunPath 3D unter 6° Höhe): warmes, flach einfallendes Licht, bei Fotografen beliebt.
- Blaue Stunde
- Abschnitt der Dämmerung, oft definiert als die Zeit, in der die Sonne 4° bis 6° unter dem Horizont steht und der Himmel tiefblau wird. SunPath 3D berechnet sie nicht gesondert.
- Sonnenwende (Solstitium)
- Zeitpunkt, an dem die Sonne ihre extreme Deklination (±23,44°) erreicht: längster Tag auf der einen Erdhalbkugel, kürzester auf der anderen.
- Tagundnachtgleiche (Äquinoktium)
- Zeitpunkt, an dem die Sonne senkrecht über dem Äquator steht: Tag und Nacht sind überall auf der Erde fast gleich lang.
Häufige Fragen
Warum hat der längste Tag nicht den frühesten Sonnenaufgang?
Wegen der Zeitgleichung: Der Sonnenmittag verschiebt sich im Lauf des Jahres um einige Minuten. In Paris ist 2026 der früheste Sonnenaufgang am 16. Juni (05:46 Uhr) und der späteste Sonnenuntergang am 25. Juni (21:58 Uhr), während die Sonnenwende auf den 21. Juni fällt.
Warum geht die Sonne nicht immer genau im Osten auf?
Weil die Deklination der Sonne im Lauf der Jahreszeiten zwischen −23,44° und +23,44° schwankt. Genau im Osten geht sie nur zu den Tagundnachtgleichen auf. In Paris verschiebt sich die Aufgangsrichtung von etwa 52° (Nordosten) zur Sonnenwende im Juni bis 126° (Südosten) zur Sonnenwende im Dezember.
Wie berechnet man die Länge eines Schattens?
Schattenlänge = Objekthöhe ÷ Tangens der Sonnenhöhe. Auf ebenem Boden wirft ein 10 m hohes Objekt bei 45° Sonnenhöhe einen 10 m langen Schatten, bei 30° einen 17,3 m langen und bei 5° einen 114 m langen.
Berücksichtigen die Aufgangszeiten das Gelände?
Die Tabellen gelten wie die meisten Ephemeriden für einen freien Horizont auf Meereshöhe. Die 3D-Karte berechnet zusätzlich den tatsächlichen Auf- und Untergang hinter dem Gelände (Geländemodell mit etwa 100 m Auflösung); Gebäude und Bäume sind nicht berücksichtigt.
Wie genau sind die Zeiten?
Etwa eine Minute für Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und Dämmerung in mittleren Breiten, einige Minuten für den Mond. In der Nähe der Polarkreise, wo die Sonne den Horizont streift, nimmt die Genauigkeit ab.
Ist SunPath 3D kostenlos?
Ja, völlig kostenlos und ohne Anmeldung.
Quellen
- V. Agafonkin, SunCalc (Open-Source-Bibliothek zur Berechnung von Sonne und Mond).
- D. Cross, Astronomy Engine (Finsternisse, Planeten, Mondphasen).
- J. Meeus, Astronomical Algorithms, Willmann-Bell.
- NASA Earth Observatory, Bilder Blue Marble und Black Marble.