Stand der Mittagssonne

Letztes Wochenende wurden die Uhren um eine Stunde vorgestellt. Es gab wieder Diskussionen über die Sinnhaftigkeit, eventuelle gesundheitliche Folgen durch den Mini Jet-Lag und die Annehmlichkeiten von langen hellen Abenden. Bereits 2019 hat das EU-Parlament beschlossen, die Uhren nicht mehr jährlich zweimal umzustellen. Die Umsetzung ist bis heute nicht erfolgt, da einige Mitgliedsstaaten für eine dauerhafte Sommerzeit, andere für eine Normalzeit plädieren. Ein Argument gegen die Umstellung ist, dass es „natürlich“ sei, wenn die Sonne zu Mittag im Süden steht.  Selbst ohne Einführung der Sommerzeit weichen die Sonnenstände mittags deutlich von der Südrichtung ab. Die Gründe dafür liegen an der Form der Erdbahn und an der Einführung der Zonenzeiten.

Die Erdumlaufbahn

Die Erde dreht sich exakt innerhalb von 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden einmal um die eigene Achse. Diese Periode nennt man siderischen Tag, weil nach dieser Zeitspanne ein Stern z.B. von Vorarlberg aus beobachtet, wieder genau an derselben Stelle steht. Doch während dieser Zeit bewegt sich die Erde in ihrer Jahresumlaufbahn um die Sonne ein Stückchen weiter. Es dauert 24 Stunden, bis die Sonne wieder am selben Ort am Himmel steht. Alles wäre perfekt, wenn die Erdumlaufbahn ein Kreis wäre. Seit 1609 wissen wir, dass die Umlaufbahn eine Ellipse ist und sich die Erde unterschiedlich schnell um die Sonne dreht. Diese Entdeckung und die Berechnung der jeweiligen Geschwindigkeiten hat Johannes Kepler in drei Gesetzten beschrieben. Von der Erde betrachtet sind daher die Zeiten der Süd- oder Meridiandurchgänge von der Jahreszeit abhängig. Um diesen Effekt zu korrigieren müssten die Uhren im Verlauf eines Jahres unterschiedlich schnell gehen. Das wäre sehr unpraktisch und daher wurde ein mittlerer Sonnenumlauf mit konstanter Geschwindigkeit eingeführt. Danach richten sich unsere Uhren. Die Differenz zwischen wahrer und mittlerer Sonne hat ihre größten Werte im Februar und Oktober und beträgt bis zu 16 Minuten in beide Richtungen. Allein dadurch ergibt sich eine Zeitverschiebung im Ausmaß der Hälfte der Sommerszeitumstellung.

Zeitzonen</span>

Jeder Punkt der Erde hat abhängig von seiner geografischen Länge eine eigene Ortszeit. Pro Längengrad ändert sie sich um vier Minuten. Österreich erstreckt sich über zirka sieben Längengrade und daher unterscheiden sich die Ortszeiten bis zu 28 Minuten. Spätestens seit weites und rasches Reisen üblich wurde, wollte man nicht in jedem Ort die Uhr um ein paar Minuten umstellen. 1884 einigten sich auf der Internationalen Meridiankonferenz in Washington 25 Staaten darauf, die Erde in 24 Zeitzonen zu je 15 Grad geografischer Länge einzuteilen. Der Nullmeridian für die westeuropäische Zeit geht durch Greenwich bei London. Der 15-Grad-Meridian für die mitteleuropäische Zeit verläuft ziemlich genau durch Gmünd in Niederösterreich, wo sein Verlauf in der so genannten Blockheide in der Landschaft dargestellt und erklärt wird. Auf diesen mittleren Längengraden der Zeitzonen erreicht die mittlere Sonne um 12 Uhr den höchsten Stand. Zwischen zwei extremen der Zonengrenzen weicht die Zonenzeit von der mittleren Sonne um eine Stunde ab. Die Staatsgrenzen stimmen mit den Zeitzonen stimmen nicht überein. China erstreckt sich über fünf Zeitzonen, und hat nur eine Uhrzeit. Westspanien und Portugal haben unterschiedliche Zeitzonen trotz gleichem Längengrad. In einigen Ländern wie Indien und Iran weicht die Zeit um 5,5 und 3,5 Stunden von der Greenwich Zeit ab.