MAGELLAN - Handbuch
[3]
Ausgabe 1 | 1. Juli 2005
Inhalt
MAGELLAN - Entdecke die Zeit . . . .[05]
Aufstellen und Justieren . . . . . . . . .[08]
Bedienen und Ablesen . . . . . . . . . . [13]
Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [18]
[4]
Bild 1: MAGEllAN
[5]
Unser tägliches Leben wird durch den Wechsel von Tag
und Nacht bestimmt. Durch die Rotation der Erde wandert die Sonne unermüdlich von Osten nach Westen,
ständig wechselt der Ort, an dem unser Tagesgestirn
mittags seinen höchsten Stand erreicht. Die Sonnenuhr
MAGELLAN zeigt auf einzigartige Weise den Lauf der
Sonne um unseren Globus.
Mit der Sonnenuhr MAGELLAN verfolgen Sie die Sonnenwanderung mit einem Mittagsbügel, den Sie in die
Sonne schwenken bis der Schatten links und rechts des
Bügels verschwindet. Dann steht der Zeitbügel genau
über dem Längengrad, an dem in diesem Moment die
Sonne kulminiert. Das heißt, an allen Orten, die auf
diesem Längengrad liegen, erreicht die Sonne ihren örtlichen Höchststand, es ist gerade Mittag. An einem Ort
auf diesem Längengrad treffen die Sonnenstrahlen senkrecht auf, die Sonne steht dort im Zenit. Dieser soge
nannte subsolare (=unter der Sonne befindliche) Punkt
wird auf dem Mittagsbügel angezeigt. Das Sonnenlicht
dringt in schmale Schlitze des Bügels ein, wird spiegelnd
zur Seite umgelenkt und beleuchtet kleine Lichtsegmente, die dann am hellsten sind, wenn sie genau in
Richtung Sonne zielen. An dem am hellsten leuchtenden
Lichtsegment kann dann der subsolare Punkt bestimmt
und das Datum abgelesen werden. Die jährliche Wan
derung der Sonne zwischen dem Wendekreis des
Steinbocks und dem Wendekreis des Krebses läßt sich
auf diese Weise verfolgen. Die Eintrittspunkte der Jahreszeiten sind durch ihre Tierkreiszeichen markiert. Die
Skala der aufsteigenden Sonne (Winter und Frühling) ist
auf der östlichen Seite des Mittagsbügels, die der absteigenden Sonne (Sommer und Herbst) auf der westlichen
Seite.
Die MAGELLAN kann an jedem Ort der Erde verwendet
werden. Auf einfache Weise wird sie für die geografischen Koordinaten des Aufstellungsorts eingerichtet. Der
Zeitring ist auf dem Äquator drehbar. Auf diese Weise
können Sie die Mitteleuropäische Zeit und jede andere
Zonenzeit der Welt einstellen. Aber auch die wahre Ortszeit, die die ursprüngliche Zeit der Sonnenuhren repräsentiert, kann auf der MAGELLAN abgelesen werden.
Wahre Ortszeit – Zeit von der Sonne
Vielleicht haben Sie sich schon einmal gefragt, warum
die Sonnenuhr, die Sie gerade an einer Kirche entdeckt
haben, nicht mit der Zeit auf Ihrer Armbanduhr übereinstimmt. Die Antwort ist, die Sonnenuhr zeigt eine andere
Zeit an, nämlich die wahre Ortszeit. Das ist die natürliche
Zeit, die durch den Sonnenlauf bestimmt wird und für
den Ort, an dem die Kirche steht, gültig ist. Wenn dort
die Sonne ihren höchsten Stand erreicht und genau im
Süden steht, zeigt die Sonnenuhr 12 Uhr an, es ist wahrer Mittag. Wenn wir nun über mehrere Tage hinweg
dieses Ereignis verfolgen, werden wir feststellen, dass
es zu ganz unterschiedlichen Zeiten eintritt. Die Zeit von
Mittag zu Mittag ist offensichtlich nicht immer 24 Stunden lang, der Sonnentag ist mal kürzer und mal länger.
Die Differenzen addieren sich auf und führen dazu, dass
die Sonnenuhr während des Jahres gegenüber dem Mittelwert bis zu fast 17 Minuten vor und bis zu 15 Minuten nach geht. Zwei Gründe sind für dieses Phänomen
verantwortlich.
Zum Einen bewegt sich die Erde auf einer Ellipse um die
Sonne und ist in Sonnennähe schneller als in Sonnenferne. Zum Anderen wandert die scheinbare Sonne auf der
Ekliptik, die zum Himmelsäquator um 23,4° geneigt ist.
In die Zeitmessung geht nur der Anteil der Sonnenwanderung in Richtung des Himmelsäquators ein. Auch dieser Anteil ändert sich ständig im Laufe des Jahres.
Die wahre Ortszeit (WOZ), auch Sonnenzeit genannt, ist
also keine gleichmäßige Zeit und folglich ungeeignet für
die Zeitmessung mit mechanischen Uhren. Daher hat
man bereits im 18. Jahrhundert für größere Städte eine
gemittelte Zeit, die mittlere Ortszeit (MOZ), eingeführt.
Sie geht von einer fiktiven, sich gleichförmig auf dem
Himmelsäquator bewegenden Sonne aus und umfasst
alle Orte auf dem gleichen Längengrad. Die Differenz
von wahrer und der mittlerer Ortszeit nennt man Zeitgleichung. Bild 2 zeigt, wie sich die Zeitgleichung im
Laufe des Jahres verändert. Die MAGELLAN besitzt eine
Skala bei 0 Uhr, an der Sie die Zeitgleichung einstellen
können, so dass Sie auch die örtlich gültige Zonenzeit,
z.B. die Mitteleuropäische Zeit, ablesen können.
MAGELLAN – Entdecke die Zeit
[6]
Zeitzonen
Die Erfindung der Eisenbahn im Zuge der industriellen
Revolution im 19. Jahrhundert ermöglichte Reisen über
große Strecken. Die Notwendigkeit von überregionalen
Zugfahrplänen führte im nächsten Schritt zur weiteren
Vereinheitlichung der Zeit: die Einführung der in Zeitzonen gültigen Zonenzeit durch eine internationale Vereinbarung im Jahr 1884. Die Zeitzonen liegen jeweils eine
Stunde auseinander, genau die Zeitdauer, die die Sonne
für ihre scheinbare Wanderung über der Erde für 15
Längengrade benötigt. Auf der MAGELLAN sind der Null
meridian durch Greenwich bei London, auf den sich die
Weltzeit (Universal Time Coordinated UTC) bezieht, und
die Zeitzonenmeridiane östlich und westlich im Abstand
von 15° als Repräsentanten der Zeitzonen zu sehen. Die
in den meisten Ländern Europas gültige Zonenzeit ist die
Mitteleuropäische Zeit (MEZ). Sie ist als die mittlere Ortszeit am 15. Längengrad östlich von Greenwich definiert
und geht gegenüber der Weltzeit um eine Stunde vor.
Zum Ablesen der MEZ wird 12 Uhr auf den Zeitzonenmeridian gedreht und die Zeitgleichung auf der Skala
bei 0 Uhr eingestellt. Die Mitteleuropäische Sommerzeit
(MESZ) geht gegenüber der MEZ um eine Stunde vor,
also wird 13 Uhr an 15° O eingerichtet.
In Bild 3 ist die MAGELLAN an drei verschiedenen Standorten der Welt aufgestellt. Es ist gerade der 13. Juni
10 Uhr Weltzeit (UTC), die Zeitgleichung ist 0 min und
der wahre Mittag findet gerade am 30. Längengrad öst
-
lich von Greenwich statt. In Frankfurt/Main zeigt die Son
nenuhr 11 Uhr MEZ an. In Kapstadt gilt die South Africa
Standard Time (SAST), die sich auf den 30. Längengrad
östlich von Greenwich bezieht und gegenüber der Weltzeit zwei Stunden vorgeht. Es ist dort 12 Uhr SAST.
Die Zonenzeit in Singapur ist die Singapore Time (SGT),
sie wird am 120. Längengrad östlich von Greenwich
gemessen und geht gegenüber der Weltzeit um acht
Stunden vor. Sie lesen dort 18 Uhr SGT ab.
Terminator – Grenze zwischen Tag und Nacht
Nach korrekter Aufstellung der MAGELLAN, hat die Weltkugel die gleiche Ausrichtung wie die Erde. Die Polachse
zeigt dann zum Himmelspol, in dessen unmittelbarer
Nähe der Polarstern nachts zu sehen ist. Die Sonne
beleuchtet dann auch den Globus genauso wie die
wirkliche Erde, so dass die Tag- und Nachtseite auf der
MAGELLAN erkennbar sind. Der Terminator, die Grenzli
nie zwischen hell und dunkel, zeigt uns, wo gerade auf
der Welt die Sonne auf- und untergeht. Auch den Polartag und die Polarnacht am Nord- und Südpol können Sie
auf der MAGELLAN verfolgen.
Diese Naturphänomene werden unabhängig vom Standort der MAGELLAN gezeigt. Nach Breiten- und Längen
grad aufgestellt, nimmt die Weltkugel der MAGELLAN
stets die gleiche Raumlage wie die Erde ein, wie in Bild 3
zu sehen. Die drei Sonnenuhren an unterschiedlichen
Bild 2: Zeitgleichung
[7]
Orten der Welt zeigen jeweils die örtliche Zonenzeit an,
werden jedoch von der Sonne stets genauso beleuchtet.
Die Beibehaltung der Raumlage des Globus hat die Konsequenz, dass die Weltkugel zur örtlichen Horizontebene
an jedem Ort anders ausgerichtet ist. Einem Betrachter
in Kapstadt zeigt sich der Globus in einem ungewohnten
Bild. Er steht auf dem Kopf, Kapstadt ist oben, der Süd
pol ist zum Himmel ausgerichtet und die Sonne steht
mittags im Norden. In Singapur liegt die Polachse der
MAGELLAN fast waagrecht und die Äquatorebene steht
senkrecht. In Frankfurt steht die Polachse 50° zum Horizont, was dem gewohnten Anblick nahekommt.
Bild 3: Aufstellung in Aller Welt
Singapur
1°22’ N 103°48’ O
18 Uhr SGT
Hier wandert die Sonne
“kopfüber” und steht mit
-
tags je nach Jahreszeit im
Norden oder Süden.
Kapstadt
33°55’ S 18°22’ O
12 Uhr SAST
Hier steht die MAGELLAN “auf
dem Kopf”, der Südpol zeigt
in den Himmel und die Sonne
kulminiert im Norden.
Frankfurt am Main
50°07’ N 8°40’ O
11 Uhr MEZ
Für den Beobachter liegt der eigene
Standort auf dem Globus ganz oben.
[8]
Die MAGELLAN ist ein präzises Instrument, das Ihnen die
genaue Zeit und die Mittagsposition der Sonne anzeigt,
vorausgesetzt, sie wird nach der folgenden Beschreibung
aufgestellt und justiert. Alles, was Sie zur Montage benö
tigen, wird mitgeliefert. Zum Setzen der Dübellöcher
sind eine Schlagbohrmaschine mit den entsprechenden
Bohrern bereitzuhalten.
Wählen Sie bitte zur abschließenden Justierung einen
Tag, an dem die Sonne scheint, da Sie diese zur genauen
Einstellung der Uhrzeit brauchen.
Wenn Sie Fragen zur Aufstellung und Bedienung der
Sonnenuhr haben, erreichen Sie uns unter folgender
Adresse:
HELIOS (EK)
Begasweg 3
65195 Wiesbaden
Fon: +49 - (0)611 - 18 51 106
Fax: +49 - (0)611 - 59 83 29
E-mail: info@heliosuhren.de
Vorbereitung
Damit die MAGELLAN die richtige Zeit anzeigt, ist es
notwendig, sie für die geografischen Koordinaten des
Aufstellungsorts auszurichten. Die geografische Breite
und Länge müssen zunächst ermittelt werden. Dazu gibt
es mehrere Möglichkeiten:
> Auf einer topografischen Karte oder einem Mess-
tischblatt sind am Kartenrand die geografischen
Koordinaten gekennzeichnet, so dass Sie diese für
den Aufstellungsort ablesen können.
> Falls Sie über ein Navigationssystem (GPS) in Ihrem
Auto verfügen, lassen sich damit die Koordinaten
sehr genau bestimmen.
> Auf der Helios Homepage (www.heliosuhren.de)
können Sie an uns eine Anfrage mit dem Stichwort
„Koordinaten“ richten. Wie werden dann die Koordi-
naten aus Ihren Adressdaten bestimmen und Ihnen
diese mit Stadtplan per E-mail zur Verfügung stellen.
Aus der geografischen Länge bestimmen wir Ihnen
auch gleich die Ortszeitdifferenz zum Zeitzonenmeridian, die Sie zum Einstellen des Ortsmeridians benötigen. Falls Sie bei der Bestellung die Aufstelladresse
angegeben haben, haben wir den Stadtplan mit den
Einstelldaten beigelegt und die Ortszeitdifferenz ist
an der MAGELLAN bereits eingestellt, so dass Sie
diesen Schritt (s.u.) überspringen können.
Wenn Sie die geografischen Koordinaten kennen, können Sie nun mit der Aufstellung und Justierung der Uhr
beginnen.
Fußmontage
Suchen Sie einen Platz an der Sonne für Ihre MAGELLAN.
Ein Ort, an dem möglichst den ganzen Tag die Sonne
scheint und keine Bäume oder Häuser Schatten werfen.
Der erste Schritt ist die stabile Befestigung der Bodenplatte am vorgesehenen Ort. Geeignet ist ein Mauervor
-
sprung, ein Geländer oder ein Steinsockel.
Helios bietet Ihnen auch passende Ständer aus Edelstahl
oder Granit als Zubehör an, die Sie auf dem Balkon oder
mit einer ebenfalls lieferbaren Erdschraube im Erdboden
befestigen können. Wir beraten Sie gerne.
Für jeden Untergrund steht Ihnen die geeignete Befestigungstechnik zur Verfügung (Bild 4):
Betonboden oder Naturstein mit festem Gefüge
Der Schwerlastdübel ist für die Montage auf Beton und
Naturstein mit festem Gefüge geeignet. Plazieren Sie die
Bodenplatte zunächst am vorgesehenen Ort. Suchen Sie
durch Drehen und Verschieben eine Position, in der die
Platte kippelfrei aufliegt. Markieren Sie in der zentralen
Bohrung den Bohrpunkt. Mit einem 10 mm Betonbohrer
setzen Sie eine mindestens 55 mm tiefe Bohrung. Trei-
Aufstellung und Justierung
[9]
ben Sie den Dübel in die Bohrung und befestigen Sie die
Bodenplatte mit der Unterlegscheibe und der Maschinenschraube. Ziehen Sie die Schraube fest an.
Geringer fester Untergrund
Drei Universaldübel sind für geringer festen Untergrund
(z.B. Ziegelstein) vorgesehen. Plazieren Sie die Bodenplatte zunächst am vorgesehenen Ort und suchen durch
Drehen und Verschieben eine Position, in der die Platte
kippelfrei aufliegt. Markieren Sie die Bohrpunkte in den
äußeren drei Bohrungen. Mit einem 8 mm Betonbohrer
wird dann jeweils eine mindestens 50 mm tiefe Bohrung
gesetzt. Treiben Sie die Dübel in die Bohrungen und
befestigen Sie die Bodenplatte mit den drei KreuzschlitzSchrauben; ziehen Sie diese fest an.
Setzen Sie den Nivellierteller auf die Bodenplatte und
drehen Sie die drei Maschinenschrauben mit den Kugelscheiben lose ein. Richten Sie den Nivellierteller so aus,
dass sich die Luftblase der Libelle innerhalb des schwarzen Rings befindet. Drücken Sie nun den Nivellierteller
mit einer Hand fest in ihre Aufnahme, während Sie mit
der anderen Hand die Schrauben festziehen und darauf
achten, dass die Luftblase innerhalb des schwarzen Rings
bleibt. Wie in Bild 5 dargestellt, bewegt sich beim Anziehen einer Schraube die Luftblase von dieser weg. Durch
zyklisches Anziehen der Schrauben bleibt die Blase in der
Mitte. Nun wird der Sockel auf den Nivellierteller aufgesetzt (Bild 6).
Bild 4: MontAge der BodenplAtte
Bild 5: nivellierteller
[10]
Einrichtung der Sonnenuhr für den Aufstellungsort
Die Einrichtung erfolgt in drei Schritten. Als Beispiel wählen wir Frankfurt am Main als Standort der Sonnenuhr.
Die geografischen Koordinaten von Frankfurt lauten:
50°06’ nördliche Breite 8°42’ östliche Länge.
Ausrichtung Polachse
Die Weltkugel ist im Meridianring aufgehängt und wird
nun in den Sockel eingesetzt. Die Skala dient zur Einstellung der geografischen Breite. Für Orte auf der Südhalbkugel verwendet man die Skala vom Äquator zum
Nordpol, für die nördliche Breite die Skala vom Äquator
zum Südpol. Im Beispiel wird die Skala auf 50°06’ =
50,1° nördliche Breite eingestellt (s. Bild 1). Die Polachse
hat jetzt den gleichen Winkel zur Horizontebene wie die
Erdachse. Ziehen Sie nun die Fixierschraube am Sockel
(Bild 6) leicht an, so dass der Globus nicht mehr wackelt,
aber der Sockel sich noch drehen lässt, damit er später
nach Süden ausgerichtet werden kann.
Einstellung Ortsmeridian
Der Ortsmeridian ist ein gedachter Großkreis, der vom
Nordpol durch den Aufstellungsort (im Beispiel Frankfurt)
zum Südpol und wieder zurück verläuft. Der Meridian,
der durch Greenwich bei London verläuft, ist der Nullmeridian. Der Winkel des Ortsmeridians zum Nullmeridian
entspricht der geografischen Länge.
Die Weltkugel wird in diesem Schritt so gedreht, dass der
Ortsmeridian mit dem Meridianring in einer Ebene liegt.
Als Einstellhilfe ist auf dem Zeitring außen bei 0 Uhr
eine Skala angebracht, an dem man die Ortszeitdifferenz
zum Zeitzonenmeridian einstellt. Die in Frankfurt gültige
Zonenzeit ist die Mitteleuropäische Zeit (MEZ). Diese
ist die mittlere Ortszeit am 15. Längengrad östlich von
Greenwich. Die Längengraddifferenz zwischen dem Orts
meridian und dem Meridian am 15. Längengrad ergibt
sich zu
Längengraddifferenz =
Länge Aufstellungsort – Länge Zeitzonenmeridian
Längengraddifferenz = 8°42’ – 15° = -6°18’= -6,3°
Der Längengrad wird positiv in östlicher Richtung
gerechnet. Frankfurt liegt westlich vom Zeitzonenmeridian, also ist das Ergebnis negativ. Die Sonne benö
tigt für 15° eine Stunde, für einen Grad entsprechend
vier Minuten. Also beträgt die Zeit, die die Sonne vom
Zeitzonenmeridian zum Ortsmeridian benötigt:
Ortszeitdifferenz = -6,3° x 4 min = -25,2 min
Das negative Vorzeichen weist darauf hin, dass die Ortszeit in Frankfurt gegenüber der Ortszeit am 15. Längengrad nachgeht. Sie stellen nun 12 Uhr am Zeitring auf
den Zeitzonenmeridian, also im Beispiel auf 15° östliche
Länge. Jetzt lösen Sie die vier Fixierschrauben an den
Polachsen (Bild 7 oben) jeweils um eine viertel Umdrehung und drehen den Globus bis auf der äußeren Skala
bei 0 Uhr die Ortszeitdifferenz (im Beispiel -25,2 min) mit
dem Markierungsstrich am Meridianring übereinstimmt.
Dann wird der Globus durch Anziehen der vier Schrauben an den Polachsen fixiert.
Bild 6: sockelMontAge
[11]
Es gibt einige Länder auf der Welt, in denen nicht die
Zeit des am nächsten gelegenen Zeitzonenmeridian gültig ist. Aus praktischen oder politischen Erwägungen ist
ein anderer maßgebend. Zum Beispiel zeigen die Uhren
in Spanien Mitteleuropäische Zeit an, der größte Teil des
Landes liegt aber mehr als 15° westlich des Zeitzonenmeridians der MEZ. Die Ortszeitdifferenz ist dann größer
als eine Stunde, so dass diese nicht mehr auf der Skala
der MAGELLAN einstellbar ist. In diesem Fall stellt man
12 Uhr auf den nähergelegenen Zeitzonenmeridian und
berechnet zu diesem die Ortszeitdifferenz. Im Falle von
Spanien wäre das der Nullmeridian. Zum Ablesen der
Zeit verwendet man dann wieder den im Land gültigen
Zeitzonenmeridian.
Ausrichtung der MAGELLAN in Nord-Süd-Richtung
Die abschließende Justierung dient zur Ausrichtung der
Sonnenuhr in Nord-Süd-Richtung. Für diesen Schritt
benötigen Sie keinen Kompass, sondern die MAGELLAN wird nach dem Sonnenstand mit Hilfe einer genau
gehenden Uhr gestellt. Danach ist sie automatisch zur
Nord-Süd-Richtung ausgerichtet.
Für diesen Schritt stecken Sie zunächst die beigelegten
Sonnenreiter in die dafür vorgesehenen Schlitze im Mittagsbügel (Bild 8). Wenn gerade die Sommerzeit gültig
ist, drehen Sie zuerst 13 Uhr auf den Zeitzonenmeridian,
sonst lassen Sie 12 Uhr aus dem vorangegangen Schritt
stehen (Bild 9a).
Bild 7: einstellung ortsMeridiAn
Bild 8: sonnenreiter
[12]
Nun stellen Sie die Zeitgleichung ein. Entnehmen Sie
dazu den Wert aus Tabelle 1 auf der letzten Seite. Dort
sind die durchschnittlichen Werte für die Zeitgleichung
aufgeführt. Nehmen wir beispielsweise an, es ist der 11.
März, dann beträgt die Zeitgleichung -10 Minuten. Sie
stellen diesen Wert auf den Meridian bei 0 Uhr (Bild 10).
Jetzt suchen Sie einen Zeitpunkt in der nahen Zukunft,
der auf dem Zeitring angezeigt wird, also beispielsweise
14:30 Uhr. Der Mittagsbügel wird genau über die 14:30
Uhr Markierung gedreht; der Querstrich entspricht dabei
der Breite des Bügels und wird von diesem vollständig
bedeckt. Sobald der gewählte Zeitpunkt (14:30 Uhr)
erreicht ist, drehen Sie den Fuß der MAGELLAN bis der
Schatten unter dem Mittagsbügel minimal ist und die
Breite des Schattens genau über dem Querstrich der
14:30 Uhr Markierung steht. Der Schatten des aufge
-
steckten Sonnenreiters dient als zusätzliche Einstellhil-
Bild 9: Ausrichtung nAch süden
[a] 12 Uhr MEZ bzw. 13 Uhr MESZ auf Zeitzonenmeridian stellen
[b] Zeitgleichung einstellen und Mittagsbügel auf "glatte" Uhrzeit stellen. Wenn Uhrzeit
erreicht, Sockel drehen, bis Schatten unter
Mittagsbügel minimal
[c] Richtig eingerichtete Sonnenuhr am
11. März um 14:30 Uhr: Schatten unter
Mittagsbügel, Reiterschatten mittig und
Datumsanzeige korrekt
Bild 10: Zeitgleichung
[13]
fe und soll dann genau in die Mitte des Bügels fallen
(Bild 9c). Abschließend ziehen Sie die Fixierschraube am
Sockel (Bild 11) fest an, um die Justierung gegen Verstellung zu sichern.
Die Justierung der Sonnenuhr ist nun abgeschlossen,
sie ist jetzt nach Süden ausgerichtet und die Weltkugel
hat nun die gleiche Raumlage wie die wirkliche Erde, sie
wird also auch genauso beleuchtet, so dass bei praller
Sonne die Tag- und Nachtseite erkennbar sind. Die Pol
achse zeigt zum Himmelspol, in dessen Nähe sich der
Polarstern befindet und der Standort, im Beispiel Frankfurt/Main, liegt am höchsten Punkt auf dem Globus und
weist zum Zenit.
Die MAGELLAN bietet Ihnen eine Vielzahl von Informationen, die mit dem täglichen Lauf der Sonne zusammenhängen und an der Sonnenuhr ablesbar sind.
Zonenzeit
Für die Einstellung der Nord-Süd-Richtung haben Sie
bereits die in Ihrem Land gültige Zonenzeit, im Beispiel
Frankfurt/Main die Mitteleuropäische Zeit, eingestellt. Sie
können nun den ganzen Tag die Zeit am Zeitring ablesen, in dem Sie den Mittagsbügel drehen, bis der Schatten rechts und links verschwindet bzw. der Schatten des
Sonnenreiters genau mittig ist.
Nach einigen Tagen werden Sie jedoch feststellen, dass
die Uhrzeit abweicht. Um das zu vermeiden, stellen Sie
regelmäßig den für das Datum gültigen Wert für die
Zeitgleichung aus Tabelle 1 an der Skala bei 0 Uhr ein.
Die MAGELLAN zeigt uns anschaulich, wie die Zeitgleichung zu interpretieren ist, schauen Sie sich dazu bitte
Bild 12 an. Am 17. November ist der Wert der Zeitgleichung +15 min. Das bedeutet, dass die wahre Ortszeit
gegenüber der mittleren Ortszeit um 15 min vorgeht.
Also erreicht die Sonne an diesem Tag den Längengrad
15° O um 11:45 Uhr mittlere Ortszeit (MOZ). Da am 15.
Längengrad östlich von Greenwich die MOZ der Mitteleuropäischen Zeit (MEZ) entspricht, ist es um 11:45 Uhr
MEZ wahrer Mittag (12 Uhr wahre Ortszeit (WOZ)).
Wenn die Zeitgleichung negative Werte einnimmt, geht
die WOZ nach. Zum Beispiel ist es am 11. März erst um
12:10 Uhr MEZ wahrer Mittag am Längengrad 15° O. An
vier Tagen im Jahr stimmen WOZ und MOZ überein. Am
15. April, 13. Juni, 1. September und 25. Dezember ist
die Zeitgleichung jeweils gleich Null. Die Zeitgleichung
im Jahresverlauf wird im Bild 2 auf Seite 4 dargestellt.
Sommerzeit
Die Sommerzeit, die in vielen Ländern der Welt in den
Sommermonaten eingeführt wird, stellt man auf der
MAGELLAN ein, indem der Zeitring in östlicher Richtung
um eine Stunde verschoben wird.
Bild 12: interpretAtion der Zeitgleichung
Bedienen und Ablesen
Bild 11: Ausrichtung nAch süden
[14]
Zeitzonenmeridian
der MEZ (15° O)
Zeitzonenmeridian
der EST (75° W)
10:30 Uhr EST
16:30 Uhr MEZ
Bild 13 : einstellung der Mitteleuropäischen Zeit
Bild 14: einstellung der eAstern stAndArd tiMe
Nicht mehr 12 Uhr, sondern 13 Uhr orientiert sich nun
am Zeitzonenmeridian. Die Zeitgleichung wird wieder bei
0 Uhr eingestellt.
Weltzeituhr
Die MAGELLAN ist eine Weltzeituhr. Sie können neben
der eigenen Zeit auch jede andere Zonenzeit auf der Sonnenuhr einstellen.
Beispielsweise lesen Sie am 15. April (Zeitgleichung =
0 min) 16:30 Uhr MEZ in Frankfurt (Bild 13). Es inter
essiert nun, wie viel Uhr es gerade in New York ist. Sie
stellen 12 Uhr auf 75° westliche Länge und lesen Sie die
in New York gültige Eastern Standard Time direkt ab, im
Beispiel 10:30 Uhr EST (Bild 14). Die EST geht gegenüber
der Weltzeit (Universal Time Coordinated UTC) um 5
Stunden nach, also wäre es in London gerade 15:30 Uhr
UTC, in Frankfurt entsprechend 16:30 Uhr MEZ.
In den Sommermonaten ist in New York die Eastern
Daylight Saving Time (EDT) gültig. Um diese abzulesen,
wird 13 Uhr auf 75° westliche Länge eingestellt. Die
Zeitgleichung wird immer an dem Meridian bei 0 Uhr
eingestellt.
In Bild 15 sind wichtige Zeitzonen der Welt und ihre zeitliche Verschiebung zur UTC eingezeichnet.
[15]
Bild 15: ZeitZonen
[16]
Wahre Ortszeit
Natürlich können Sie auf der MAGELLAN auch die wahre
Ortszeit des Standorts einstellen. Diese auch als Sonnenzeit bekannte WOZ wird unmittelbar durch den Sonnenlauf bestimmt. Es ist 12 Uhr wahre Ortszeit, wenn
die Sonne den Ortsmeridian passiert und damit ihren
höchsten Stand erreicht. Sie drehen also den Zeitring, bis
0 Uhr genau mit der Markierung auf dem Meridianring
übereinstimmt und 12 Uhr auf dem Längengrad Ihres
Standorts steht. Dort bleibt er ganzjährig stehen, eine
datumsabhängige Korrektur wie die Zeitgleichung gibt
es zur Anzeige der WOZ nicht.
In den Bildern 16 und 17 zeigt die MAGELLAN jeweils
12 Uhr WOZ in Frankfurt/Main zu unterschiedlichen Jahreszeiten an.
Wahrer Mittag
Ganz gleich, wo Sie die MAGELLAN aufstellen und welche Zeit Sie ablesen, findet das Ereignis des wahren Mittags zur gleichen Zeit am gleichen Ort statt. Die Sonne
passiert genau den Längengrad, auf dem der zur Sonne
zeigende Mittagsbügel gerade steht. An allen Orten, die
sich auf diesem Längengrad befinden, kulminiert die
Sonne, das heißt, sie erreicht ihren Höchststand. Auf
der Nordhalbkugel steht sie dann genau im Süden, auf
der Südhalbkugel im Norden. In der tropischen Zone
zwischen den Wendekreisen nimmt sie je nach Jahreszeit
beide Richtungen ein und steht an einem Tag im Jahr
zum Mittagszeitpunkt im Zenit. Dieser sogenannte sub
solare (= unter der Sonne befindliche) Punkt liegt auf
dem Globus unter dem Lichtsegment, das das Datum
anzeigt.
Bild 16: Aufsteigende sonne
Winteranfang
am 21. Dezember
Frühlingsanfang
am 21. März
[17]
Bild 17: ABsteigende sonne
Tag und Nacht - Winter, Frühling, Sommer und Herbst
Unsere Erde rotiert täglich um ihre Achse und wandert in
einem Jahr einmal um die Sonne. Die MAGELLAN steht
fest montiert am vorgesehenen Standort. Sie macht jede
Bewegung unseres Planeten mit und wird auch stets
genauso beleuchtet, so dass die Tag- und Nachtseite
erkennbar sind. Der Terminator, die Grenze zwischen Tag
und Nacht wandert täglich von Osten nach Westen. An
der östliche Grenze geht die Sonne gerade unter, an der
westlichen Grenze gerade auf.
Die jahreszeitliche Veränderung der Beleuchtung der
Erde ist anschaulich auf der Sonnenuhr nachvollziehbar.
Die Erdachse ist zur Senkrechten auf der Erdbahnebene
um 23,4° geneigt. Während des Umlaufs der Erde um
die Sonne zeigt die Erdachse immer zum Polarstern, die
Richtung zur Sonne wechselt ständig (Bild 18). Dadurch
ändert sich der Winkel der Sonne zur Äquatorebene in
Abhängigkeit von der Jahreszeit. Diesen Winkel nennt
man Deklination.
Auf dem Mittagsbügel der MAGELLAN können Sie ganzjährig die scheinbare Wanderung der Sonne zwischen
den Wendekreisen verfolgen und das Datum bestimmen.
Der jeweilige Beginn der vier Jahreszeiten ist mit den aus
der Antike stammenden Tierkreiszeichen gekennzeichnet.
Zur Wintersonnenwende am 21. Dezember (Bild 16 links)
steht die Sonne am südlichen Wendekreis (Deklination =
-23,4°), dem Wendekreis des Steinbocks. Von der Nordhälfte der Erde gesehen, zieht sie ihre niedrigste Tagesbahn über dem Horizont. Der gesamte nördliche Polarkreis ist an diesem Tag im Dunkeln. Am Südpol herrscht
dagegen Polartag. Von diesem Tag an steigt die Sonne
wieder auf und zieht jeden Tag eine höhere Bahn, man
Sommeranfang
am 21. Juni
Herbstanfang
am 23. September
[18]
spricht von der aufsteigenden Sonne.
Zum Frühlingsanfang (Widderpunkt) am 21. März
(Bild 16 rechts) überquert die Sonne den Äquator, die
Deklination = 0°. Tag und Nacht sind gleich lang, der
Terminator, die Trennlinie zwischen Tag und Nacht, geht
genau durch den Nord- und Südpol. Ab jetzt geht am
Nordpol die Sonne ein halbes Jahr nicht mehr unter,
am Südpol ist im gleichen Zeitraum Nacht. Am 21. Juni
zur Sommersonnenwende (Bild 17 links) ist der gesamte nördliche Polarkreis ganztags beleuchtet, die Sonne
erreicht den nördlichen Wendekreis (Wendekreis des
Krebses, Deklination=+23,4°), auf der Nordhälfte der
Erde zieht sie ihre höchste Tagesbahn.
Ab jetzt steigt die Sonne wieder ab und wird am 23.
September (Bild 17 rechts) den Äquator in südlicher
Richtung überqueren. Es ist wieder Tagundnachtgleiche,
die Sonne tritt in das Tierkreiszeichen Waage ein und
der Herbst beginnt auf der Nordhälfte der Erde. Am
21. Dezember beginnt der Winter und der jahreszeitliche
Kreislauf von vorne.
Wartung
Die Sonnenuhr MAGELLAN bedarf keiner besonderen
Wartung. Lediglich kann starke Verschmutzung unter
Umständen die Drehbarkeit des Zeitrings um den Äquator und die Durchlässigkeit der Lichtschlitze zur Datumsanzeige beeinträchtigen. Zur Reinigung und Wartung
kann die Sonnenuhr an HELIOS (EK), Begasweg 3, 65195
Wiesbaden, in der Originalverpackung eingeschickt werden.
Der Mittagsbügel soll stets mit leichtem Widerstand
beweglich sein und in jeder Stellung verharren, damit
die Zeit bequem abgelesen werden kann. Die Reibung
des Bügels ist jeweils an der hinteren Schraube der beiden Halterungen, mit denen der Mittagsbügel auf der
Polachse drehbar gelagert ist, eingestellt. Falls der Bügel
sich von alleine bewegt, können Sie die Schrauben etwas
zudrehen. Falls der Bügel sich zu schwer bewegen läßt,
können sie etwas gelöst werden.
Bild 18: diE ViEr JAhrEszEitEN
Sommeranfang am 21.6.
Frühlingsanfang am 21.3.
Herbstanfang am 23.9.
Winteranfang am 21.12.
[19]
tABEllE 1: zEitGlEichuNG iN MiN:sEc
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