Wie funktioniert eine analematische Sonnenuhr?

Die Lebende Sonnenuhr
Analemmatische für WOZ(-15°)-Sonnenuhr (~MEZ)

Das Zifferblatt der sogenannten Analemmatischen Sonnenuhr ist ein in die horizontale Ebene projiziertes rundes Zifferblatt einer äquatorparallelen Sonnenuhr. Aus dem Kreis wird dadurch eine Ellipse, die Abstände zwischen den Stundenmarkierungen sind ungleich. Im Gegensatz zu den üblichen vertikalen und horizontalen Sonnenuhren besitzt die analemmatische Sonnenuhr einen vertikalen beweglichen  Schattenwerfer. Seine Lage ist vom Datum abhängig. Diese analemmatische Sonnenuhr ist für die Anzeige der Mitteleuropäischen Zeit konstruiert. Zusätzlich wird der örtliche Mittag angezeigt (siehe Skizze: Der rote XII - Uhr – Punkt). Eine Sonnenuhr zeigt immer die wahre Bewegung der Sonne an, die über das Jahr nicht gleichmäßig erfolgt, unter anderem deshalb, weil die Bahn der Erde um die Sonne eine Ellipse ist. Genaue Uhrzeit durch die Sonne erhält man daher nur, wenn man diese ungleichmäßige Bewegung berücksichtigt. Dies erfolgt dadurch, dass sich der Schattenwerfer zu den verschiedenen Jahreszeiten an der jeweils aktuellen Markierung der im Zentrum der Sonnenuhr befindlichen Datumsskala befindet. 

Die "lebende" Sonnenuhr und deren Bedienung

Der senkrechte Schattenwerfer der analemmatischen Sonnenuhr kann ein Mensch sein. Er stellt sich möglichst senkrecht an die gültige Monatsmarkierung der Datumsskala und die Richtung des Schattens zeigt die Uhrzeit an.
Um die Sommerzeit zu erhalten, ist 1 Stunde hinzu zu zählen.

Die Sonnenuhr

Technische Daten

Geographische Lage:
Nördliche Breite: 50° 37´ 50´´
Östliche Länge:    9° 27´ 48´´
Größe: 
ca. 600 x 600 cm
(r = 2,51 m, R = 4,58 m),
Datenskala 1,60 m
Zonenzeitsonnenuhr
WOZ (-15°) ~MEZ
Stundenpunkte 
6 - 12 - 19
und XII (örtlicher Mittag)
Schattenwerfer:
Ein Mensch auf der datums-
richtigen Stelle der Datenskala
Jahreszahl: MMI (2001)

Die Geschichte der analemmatischen Sonnenuhr

Die älteste analemmatische Sonnenuhr befindet sich vor dem ehemaligen Kloster Brou bei Bourg-en-Bresse (Frankreich). Es ist möglich, dass diese Uhr am Anfang des 16. Jahrhunderts gleichzeitig mit dem Kloster errichtet wurde. 

Die erste bekannte theoretische Behandlung stammt vom französischen Mathematiker Jean-Louis Vaulezard in Traictè ou Usage du Quadrant analematique, Paris 1640, worin er sich auch als deren Erfinder ausgibt. Diese Form einer Sonnenuhr wurde auch vom englischen Astronomen Samuel Foster in seinem 1654 (posthum, denn gestorben 1652) erschienenen Werk Elliptical or Azimuthal Horologiography behandelt. Foster entwickelte auch eine Variante, die besser unter dem Namen des später lebenden Mathematikers Johann Heinrich Lambert bekannt ist.

Im 18. Jahrhundert gab es tragbare Doppelsonnenuhren aus einer analemmatischen und einer Uhr mit Polstab, die zur Orientierung keinen Kompass brauchen.[5] Danach geriet aber die analemmatische Sonnenuhr in Vergessenheit. Heute findet man sie als beliebte Bodensonnenuhr, ausgeführt wie ihr altes Vorbild aus Brou, in vielen Parks und auf vielen öffentlichen Plätzen. (Quelle: Wikipedia.de)

Als Vorbild für die diente Sonnenuhr auf Schloss Homberg (Ohm), deren Architekt Friedhelm Dietz auch diese Konstruktion berechnete.

Bau der Sonnenuhr (Schilderung von Stefan Maskos)

Wer glaubt das baut man mal schnell, der täuscht sich gewaltig.
Im Folgenden beschreibe ich wie der Bau erfolgte, welche Schritte notwendig waren und wie die Umsetzung erfolgte. 
Von der Idee bis zur Fertigstellung benötigten wir ca. vier Jahre!

Nun die Idee kam mir bei einem Besuch auf dem Schloss in Homberg (Ohm). Dort war bereits eine Analematische Sonnenuhr verbaut. "Das ist was für die Burgruine Wartenberg." Die Idee habe ich erst einmal vorsichtig im Vorstand vorgetragen und mir die Freigabe für den Beginn der Planungen eingeholt. Daraufhin habe ich Kontakt mit dem Architekten der oben genannten Uhr aufgenommen. Er sagte mir eine Berechnung der Uhr zu nachdem ich alle Genehmigungen von öffentlicher Seite eingeholt habe. Da begann die erste Zeitvernichtung! Der erste Bauantrag bezog sich auf ein Installation im Burg Innenhof. -Absage vom Denkmalschutz- Der Zweite auf eine Fläche unterhalb der Burgruine. -Absage vom Bodendenkmalschutz- Der Dritte bezog sich auf eine Stelle in der Nähe der Raststation, hier hatte die Gemeinde noch Einwände und wir mussten unsere Planungen auf einen Platz mit Schräghanglage zurückziehen. Jedoch an einer solitären Position.

Ein örtlicher Bauunternehmer hat uns für folgenden Arbeiten einen 3,5 to Bagger zur Verfügung gestellt. Mit dem unser 85 jähriger Baumaschinen Spezialist die Erdarbeiten und das setzen der großen Steine erledigte. Der Vereinseigene Radlader wurde für den Transport der Steine vom Lager zur Baustelle verwendet. Ein Schnurgerüst markierte grob die Kanten der Steinmauer. Unser 84 jähriger Maurermeister achtete darauf, dass die Steine akurat und sicher gesetzt wurden.Das spannende war, aus den vielen Steinen im Lager (großer Steinhaufen mit Unkrautüberwuchert) die richtige, mit den passenden Maßen auszuwählen. Wir hatten immerhin eine Trefferquote von 50%. Am Ende der Vorbereitungen in 2022 wurde die Fläche im Inneren des Quadrates planiert, mit der Rüttelplatte komprimiert und vom Unkraut gesäubert. Somit kann sich der Boden über den Winter setzen.  

In 2022 wurde der Steinmetz beauftragt die von ihm zur Verfügung gestellten Stunden-Steine und der Monatsplatte entsprechend zu bearbeiten. In die Monatsplatte wurden die Monate gemäß Vorgabe des Bauplanes eingearbeitet und mit einer Kunsstoffmasse verfüllt. Im Juni 2023 war es dann soweit, die Steine können beim Steinmetz abholt werden. Auf der schrägen Frontseite wurden in (Heimarbeit) die Metallzahlen angebracht. In die untere Seite der Stundensteine wurden bei der Vorbereitung ein 14mm Loch gebohrt.

Als Vorbereitung für das setzen der Steine wurde erst einmal die komplette Fläche mit Schotter verfüllt und mit einem kleinen Gefälle mit der Rüttelplatte planiert.

Nun kommt die Feinarbeit für die sich keiner verantwortlich sein wollte - das setzen der Markierungen für die Steine. Dafür wurde im Vorhinein ein großer 90°-Holzwinkel gefertigt. Als Markierung verwedeten wir 10mm starke Baustahlstäbe die auf 50cm Länge bearbeitet wurden. Mit Diesen wurde als erstes die Nord/Süd und die Ost/West-Achsen festelegt. Diese wurden mit einem klassischen Kompass und mit dem Handy-Kompass ausgemessen. An der Ost/West-Achse orientierten sich die Maße des Bauplans. Auf der Ost/West-Achse  wurde der selbstgebaute Winkel angelegt und immer vom Mittelpunkt aus die Stundenpunkte bemessen. An diesen Stellen wurden die Eisenstäbe in den Boden getrieben.Danach wurden die Ecken der mittleren Steinplatte mit Eisenstäben markiert. Diese hätten vorher bei der Bemaßung gestört.

Nun war es an der Zeit Mörtel anzurühren und die Steine zu platzieren. Auch dies erfordert einiges an Abstimmung im Team wie und mit welchen Hilfsmitteln, platzieren wir die Steine so, dass sie am Schluß immer gleich weit aus der Eindeckung mit Bessemerkies herausragen. Setzlatte und Waserwaage waren die Messhilfen. Erst musste der mühsam eingebrachte Schotter wieder ausgehoben werden, um Platz für das Mörtelbett zu bekommen. Auf dem weniger feuchten Mörtelbett wurden die Steine mit dem auf der Unterseite gebohrten Loch auf den Markierungsstab gesetzt und entsprechenden klopfen mit dem Gummihammer auf die entsprechende Höhe gebracht. Danach wurden die Steine mit ihrer abgeschräten Blickfläche auf den Mittelpunkt ausgerichtet. Zum Schluß wurde die schwere Monatsplatte in der Mitte gesetzt. Nun folgte das verfüllen mit Schotter.

Um die Anlage vor tif greifenden Unkrautbewuchs zu schützen, wurde auf dem Schotter eine Unkraut-Schutzfolie eingebracht. Hier war es eine Herausforderung die verbauten Steine entsprechend auszusparen. Nach diesem Schritt wurde die Enddecke mit Bessemer Kies eingebracht, verteilt, planiert und festgewalzt. Danach wurden die Ränder der Folie mit einem Bunsenbrenner auf das Maß der letzten Eindeckung zurück geschmolzen.

---> F E R T I G <---

In 2024 wurde nach den ersten Setzungen der restliche Bessemerkies verteilt und die Fläche nochmals planiert.

Insgesamt wurde bei der Maßnahme ca. 30 Tonnen an Material, zu einem gewissen Teil auch in Handarbeit bewegt.