Sonnenhöhe und Azimut berechnen

Sonnenhöhe und Sonnenrichtung

Die Sonnenhöhe wird vom Horizont nach oben gemessen. Das Azimut nimmt im Uhrzeigersinn ab Norden zu. Osten liegt bei 90°, Süden bei 180° und Westen bei 270°. Die Berechnung überführt die Sonnenkoordinaten in das lokale Horizontsystem.

Auswahl der Eingaben

Die wahre Sonnenzeit entspricht nicht der bürgerlichen Uhrzeit. Wahrer Mittag ist als 12 definiert. Entnehmen Sie die Deklination einer bestätigten Quelle für den Beobachtungszeitpunkt. Zur Tagundnachtgleiche ergeben sich am wahren Mittag bei 40° nördlicher Breite eine Sonnenhöhe von 50° und ein Azimut von 180°. Dieses Werkzeug leitet die Eingaben nicht aus Datum, geografischer Länge oder Zeitzone ab. Atmosphärische Refraktion und Hindernisse bleiben unberücksichtigt. Steht die Sonne genau im Zenit, lässt sich kein eindeutiges Azimut angeben.

Vormittag und Nachmittag vergleichen

Setzen Sie für ein Lehrbeispiel geografische Breite und Deklination auf null und die wahre Sonnenzeit auf 8. Der Stundenwinkel beträgt 15 × (8 − 12) = −60°. Die Höhengleichung vereinfacht sich zu sin α = cos 60° = 0,5. Die Sonnenhöhe beträgt 30°, der Azimut 90°, also Osten. Bei gleichen Eingaben zur Sonnenzeit 16 beträgt die Höhe ebenfalls 30° und der Azimut 270°, also Westen. Dies sind geometrische Beispiele ohne Berechnung aus einem Kalenderdatum.

Übertragen Sie Uhrzeitangaben nicht unmittelbar als Dezimalzahl. Beispielsweise entsprechen 8 Stunden 30 Minuten einer Zeit von 8,5 Stunden, nicht 8,30 Stunden. Prüfen Sie das Vorzeichen der Breite anhand der Halbkugel und das der Deklination anhand der Quellendefinition. Der Längengrad gehört in keines dieser Felder.

Die Sonnenhöhe entspricht weder der Modulneigung noch dem Einfallswinkel auf eine Fläche. Dafür werden auch Ausrichtung und Neigung der Fläche benötigt. Vergleichen Sie Azimute mit gleichem Nordbezug. Gelände und Gebäude können die Sonne trotz positiver geometrischer Höhe verdecken. Das Ergebnis allein ist keine Verschattungsberechnung oder Ertragsprognose.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den Sonnenhöhenwinkel?

Bei der beispielhaften geografischen Breite von 40° Nord, einer Deklination von 0° und der wahren Sonnenzeit 12 ergibt die Sonnenstandsgleichung eine geometrische Sonnenhöhe von 50°. Wahre Sonnenzeit und bürgerliche Uhrzeit unterscheiden sich. Auch die scheinbare Sonnenhöhe kann abweichen, da atmosphärische Refraktion und Hindernisse in der Umgebung in dieser geometrischen Rechnung nicht berücksichtigt werden.

Mit diesen Werten berechnen