Sonnenstand-Rechner

Der Sonnenstand-Rechner zeigt Ihnen genau, wo die Sonne am Himmel steht — ihren Azimut (Kompassrichtung) und ihren Höhenwinkel (Höhe über dem Horizont) — für jedes Datum, jede Uhrzeit und jeden Ort auf der Erde. Er stellt die Sonne auf einem interaktiven Himmelsgewölbe dar, zeichnet den gesamten Sonnenverlauf des Tages nach und liefert Daten zu Sonnenaufgang, wahrem Mittag, Sonnenuntergang, Tageslänge, Schattenlänge sowie zur aktuellen Sonnenphase. Er ist ideal für Fotografen auf der Suche nach der Goldenen Stunde, Gärtner bei der Lichtplanung, Installateure von Solarmodulen, Architekten und alle, die sich für den Himmel interessieren.

Was sind Sonnenazimut und Höhenwinkel?

Der Sonnenstand wird durch zwei Winkel beschrieben. Der Azimut ist die horizontale Kompassrichtung zur Sonne, gemessen im Uhrzeigersinn von True North (Geografisch Nord): 0° zeigt nach Norden, 90° nach Osten, 180° nach Süden und 270° nach Westen. Der Höhenwinkel (auch Elevation genannt) ist der vertikale Winkel der Sonne über dem Horizont und reicht von 0° am Horizont bis zu 90° direkt über dem Kopf im Zenit. Mit beiden Winkeln können Sie exakt auf die Stelle deuten, die die Sonne am Himmel einnimmt.

Formel zur Berechnung des Sonnenstands

Der Rechner nutzt den standardmäßigen Sonnenstands-Algorithmus der NOAA. Die wichtigsten mathematischen Beziehungen sind:

Hierbei ist \(h\) der Höhenwinkel, \(A\) der Azimut, \(z = 90^\circ - h\) der Zenitwinkel, \(\phi\) Ihr Breitengrad, \(\delta\) die Deklination der Sonne und \(H\) der Stundenwinkel. Die Deklination und die Zeitgleichung ergeben sich aus dem Datum; der Stundenwinkel leitet sich aus der wahren Sonnenzeit auf Ihrem Längengrad ab. Anschließend wird eine kleine Korrektur für die atmosphärische Refraktion zum Höhenwinkel hinzugefügt, damit der Wert mit der tatsächlichen Beobachtung übereinstimmt.

So lesen Sie das Himmelsgewölbe ab

Das Himmelsgewölbe ist eine zweidimensionale Karte des Himmels über Ihnen aus der Vogelperspektive. Der äußere Rand stellt den Horizont dar (Höhenwinkel 0°) und das Zentrum ist der Punkt direkt über Ihnen (der Zenit, Höhenwinkel 90°). Die Kompassrichtungen verlaufen entlang des Randes — Norden oben, Osten rechts, Süden unten, Westen links. Der leuchtende Punkt ist der aktuelle Sonnenstand, und die Spur aus kleinen goldenen Punkten zeigt den vollständigen Weg, den die Sonne an diesem Tag zurücklegt, vom Sonnenaufgang auf der einen Seite bis zum Sonnenuntergang auf der anderen Seite.

Sonnenhöhe und Tageszeit

Praktische Anwendungsmöglichkeiten

So bedienen Sie diesen Rechner

1. Standort eingeben: Tippen Sie Ihren Breitengrad und Längengrad ein, klicken Sie auf eine Beispielstadt oder nutzen Sie die Schaltfläche "Mein Standort", um Ihre Koordinaten automatisch auszufüllen.
2. Datum und Uhrzeit festlegen: Wählen Sie das Datum und die lokale Uhrzeit aus und stellen Sie die dazugehörige UTC-Zeitzonenverschiebung ein.
3. Auf Berechnen klicken: Das Tool berechnet sofort den Azimut und den Höhenwinkel der Sonne.
4. Ergebnisse prüfen: Betrachten Sie die Sonne auf dem Himmelsgewölbe, den Sonnenverlauf des Tages, Sonnenauf- und -untergang, die Tageslänge, Schattenlängen sowie eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Aufschlüsselung.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was sind Sonnenazimut und Höhenwinkel?

Der Azimut ist die Kompassrichtung der Sonne, gemessen im Uhrzeigersinn von True North (Geografisch Nord), wobei 0 Grad Norden, 90 Grad Osten, 180 Grad Süden und 270 Grad Westen entspricht. Der Höhenwinkel (auch Elevation genannt) ist der Winkel der Sonne über dem Horizont, von 0 Grad am Horizont bis zu 90 Grad direkt über dem Kopf. Zusammen bestimmen sie genau, wo die Sonne am Himmel steht.

Wie wird der Sonnenstand berechnet?

Der Rechner verwendet den Standard-Sonnenstands-Algorithmus der NOAA. Aus dem Datum berechnet er die Deklination der Sonne und die Zeitgleichung, kombiniert diese mit Ihrer Ortszeit, um den Stundenwinkel zu erhalten, und wendet dann Ihren Breiten- und Längengrad an, um Höhenwinkel und Azimut zu ermitteln. Eine kleine Korrektur der atmosphärischen Refraktion wird hinzugefügt, damit das Ergebnis mit dem übereinstimmt, was Sie tatsächlich sehen.

Was ist der Unterschied zwischen Azimut und Höhenwinkel?

Der Azimut sagt Ihnen, in welche horizontale Richtung Sie blicken müssen (die Kompasspeilung), während der Höhenwinkel angibt, wie hoch Sie schauen müssen (der Winkel über dem Horizont). Sie benötigen beide Werte, um den Sonnenstand vollständig zu beschreiben: Der Azimut zeigt Ihnen den richtigen Weg und der Höhenwinkel sagt Ihnen, wie weit Sie Ihren Blick nach oben richten müssen.

Warum ist der wahre Mittag nicht um 12:00 Uhr auf der Uhr?

Der wahre Mittag (Sonnenmittag) ist der Moment, in dem die Sonne den lokalen Meridian kreuzt und ihren höchsten Punkt erreicht. Er fällt selten exakt auf 12:00 Uhr, weil Ihr Längengrad normalerweise östlich oder westlich des zentralen Meridians Ihrer Zeitzone liegt und weil die Zeitgleichung die Sonne im Laufe des Jahres um bis zu etwa 16 Minuten nach vorne oder hinten verschiebt. Der Rechner gibt den wahren Mittag für Ihren genauen Standort an.

Wie finde ich den Sonnenstand für Solarmodule?

Geben Sie die Koordinaten Ihres Standorts ein und prüfen Sie den Höhenwinkel und den Azimut zu den Tageszeiten, die für Ihre Installation wichtig sind. Der Höhenwinkel zeigt Ihnen die ideale Modulneigung und der Azimut gibt die Ausrichtung vor. Das Nachverfolgen des täglichen Sonnenverlaufs zeigt auch, wann nahegelegene Gebäude oder Bäume Schatten auf Ihre Anlage werfen könnten.

Wie lang ist der Schatten eines Objekts?

Die Schattenlänge entspricht der Höhe des Objekts geteilt durch den Tangens des Höhenwinkels der Sonne. Wenn die Sonne hoch steht, ist der Schatten kurz, und wenn die Sonne zum Horizont sinkt, wird der Schatten sehr lang. Der Rechner zeigt den Schattenmultiplikator und den Schatten einer 1,8 Meter (ca. 6 Fuß) großen Person für den von Ihnen gewählten Moment.

Zusätzliche Ressourcen

• Solar Azimuth Angle - Wikipedia (Englisch)
• Sonnenstand - Wikipedia