Astronomische Uhr Ulm
Die Uhr


Die Ulmer Rathaus Uhr

Die Rathaus Uhr ist in die Ostfront des Ulmer Rathauses eingebaut. Beim ersten Blick auf das Rathaus fällt einem das große Zifferblatt der Astronomischen Uhr auf. Da jedoch die Zeit auf der Astronomischen Uhr nicht von jedem einfach abgelesen werden kann, befindet sich eine herkömmliche Uhr über dem Zifferblatt der Astronomischen Uhr.
Darüber ist noch eine Sonnen Uhr an der Fassade angebracht. Wahrscheinlich wurde diese früher zur Überprüfung der mechanischen Uhren verwendet, die in der Anfangsphase nicht immer zuverlässig liefen.
Oben auf dem Giebel ist noch ein kleiner Glockenturm mit der Glocke der Rathausuhr zu finden.

Hier werden wir allerdings nur die Astronomische Uhr betrachten.


Die Astronomische Uhr, das mechanische Astronomie-Programm des Mittelalters


Inhalt

1.Die Anzeigen der Astronomischen Uhr
1.1  Zifferblatt
1.2  Tierkreis
1.3  Drachenzeiger
1.4  Sonnenzeiger
1.5  Mondzeiger
1.6  Handzeiger
2.Angezeigte Astronomische Daten
2.1  Mitteleuropäische Zeit
2.2  Mittlere Ortszeit
2.3  Datum
2.4  Mondphasen
2.5  Stellung der Sonne im Tierkreis
2.6  Mittlerer Sonnenstand
2.7  Stellung des Mondes im Tierkreis
2.8  Mittlerer Mondstand
2.9  Ungleiche Stunden
2.10  Sternzeit
3.Angezeigte Astronomische Ereignisse
3.1  Sonnenaufgang
3.2  Sonnenuntergang
3.3  Mondaufgang
3.4  Monduntergang
3.5  Sonnenwende und Tagundnachtgleiche
3.6  Sonnenfinsternis
3.7  Mondfinsternis

1. Die Anzeigen der Astronomischen Uhr

Es gibt auch eine Kurzanleitung im PDF und OpenDocument Format, mit allen Anzeigen die man ausdrucken und dann zur Uhr mitnehmen kann.
Kurzanleitung_Ulm.PDF
Kurzanleitung_Ulm.odp

Von Außen kann man von der Astronomischen Uhr nur das an der Wand befestigte Zifferblatt mit den beweglichen Zeigern, Rosetten und Ringen sehen.
Die Anzeigen der Uhr sind von hinten nach vorn folgendermaßen angeordnet:

  • Zifferblatt
  • Tierkreis
  • Drachenzeiger
  • Sonnenzeiger
  • Mondzeiger mit Mondkugel       
  • Handzeiger

Der erste Blick auf das Zifferblatt zeigt eine verwirrende Vielzahl von Details, die erst nach einiger Zeit und mit einem gewissen Wissen die Vielfalt der angezeigten Daten und Ereignisse offenbart. Diese Seite soll Ihnen einen Einblick in die Funktion dieses nun schon fast 500 Jahre alten astronomischen Gerätes vermitteln.
Die Teile der Anzeigen werden hier von innen nach außen, beginnend mit dem Zifferblatt, beschrieben.

1.1 Zifferblatt

In der Mitte des Zifferblattes befindet sich der Himmelskreis. Der Himmelskreis teilt sich in ein weißes und ein schwarzes Feld und wird von einem goldenen Ring umschlossen. Das weiße Feld stellt den sichtbaren Himmel dar und die Trennlinie zwischen dem weißen und dem schwarzen Feld den Horizont.
Der Himmelskreis enthält noch zwei konzentrische Kreise um die Zeigerachse, die über das schwarze und goldene Feld reichen. Der Innere von beiden stellt den Wendekreis des Krebses (höchster Sonnenstand) dar und der äußere den Himmelsäquator.
Der Rand des Himmelskreises ist der Wendekreis des Steinbocks (niedrigster Sonnenstand) dar.
Im schwarzen Feld des Himmelskreises findet man noch 12 Felder die durch goldene Linien getrennt sind. Diese Felder sind mit den Zahlen 1 - 12 beschriftet und dienen zum Ablesen der ungleichen (temporalen) Stunden. Diese Zeiteinteilung war im Mittelalter in Klöstern üblich, um den christlichen Tagesablauf zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, unabhängig von der Tageslänge, immer gleich gestalten zu können.

Um den Himmelskreis ist der grüne 24 Stunden Ring mit seinen goldenen Ziffern angeordnet, wobei die Trennlinie zwischen dem Innenfeld und dem 24 Stunden Ring der Wendekreis des Steinbockes (niedrigster Sonnenstand) darstellt. Die Zahlen sind im Uhrzeigersinn aufgetragen. Die 24 Stunden sind nicht von 1 - 24 sondern 2 mal von 1 bis 12 durch nummeriert. Dabei ist 12 Uhr Mittags oben ( Sonnenzeiger im hellen Feld des Himmelskreises) und 24 Uhr Mitternacht unten ( Sonnenzeiger im dunklen Feld des Himmelskreises).

Um den grünen 24 Stunden Ring ist ein dunkelblauer Ring mit 216 kleinen goldenen Sternen angeordnet. Dieser Ring bildet den Hintergrund des Tierkreises. Hat ansonsten aber keine bekannte Funktion.

Der äußerste Ring des Zifferblattes ist dann noch ein üblicher 12 Stunden Ring mit goldenen römischen Ziffern auf schwarzem Grund. Dieser Stundenring hat keine Minutenteilung und die Zeit auf ihm wird vom Handzeiger (Stundenzeiger) angezeigt.
Als Besonderheit sieht man hier die Zahl 4 als IIII und nicht als IV. Diese Schreibweise war zu der Zeit üblich, in der diese Uhr erbaut wurde.


Zifferblatt in der Kurzanleitung

Folgende Daten/Ereignisse werden mit dem Zifferblatt angezeigt:

1.2 Tierkreis

Achtung: Der Tierkreis zeigt astrologische Tierkreiszeichen und nicht die Astronomischen Tierkreis Sternbilder an! Dies bedeutet, dass die Tierkreiszeichen vom Datum abhängen und nicht vom Sternenhimmel. Wenn der Sonnenzeiger auf der Uhr im Tierkreiszeichen Fische ist, muss die Sonne am Himmel nicht im Sternbild Fische sein.

Der Tierkreis Ring ist über zwei gekreuzte Befestigungsstäbe mit der Zeigerwerksachse verbunden. Ein Stab ist die Verbindungslinie zwischen den beiden Sonnenwenden, die Solstitiallinie. Der andere Stab ist die Verbindungslinie zwischen den beiden Tagundnachtgleichen (Äquinoktien), die Äquinoktiallinie.
Die Stäbe befinden sich zwischen den folgenden Tierkreiszeichen:

 Fische und Widder   0°   Frühlingspunkt Tagundnachtgleichen   21. März 
 Zwillinge und Krebs   90°   Sommer Sonnenwende   21. Juni 
 Jungfrau und Waage   180°   Herbst Tagundnachtgleiche   23. September 
 Schütze und Steinbock   270°   Winter Sonnenwende   22. Dezember 

Die Tierkreiszeichen befinden sich auf einem durchsichtigen Ring durch den man den dunkelblauen, mit goldenen Sternen verzierten Ring, des Zifferblattes sieht. Jedes der 12 Tierkreiszeichen ist in einem, durch kleine Stäbe getrennten, Bereich von 30° angeordnet (12 * 30° = 360°).
Die Tierkreiszeichen sind das eigentliche Schmuckstück des Zifferblatts und dürften einmalig sein. Sie sind aus Kupfer getrieben und wurden dann mit Gold überzogen. Der Detailreichtum ist wirklich eine sehenswerte Augenweide.
Tierkreiszeichen Rektaszension Bild
0° = Sonnenstand am 21. März
Widder °0 .. 30°
Stier 30° .. 60°
Zwillinge 60° .. 90°
Krebs 90° .. 120°
Löwe 120° .. 150°
Jungfrau 150° .. 180°
Waage 180° .. 210°
Skorpion 210° .. 240°
Schütze 240° .. 270°
Steinbock 270° .. 300°
Wassermann 300° .. 330°
Fische 330° .. 360°

Über den Tierkreiszeichen befindet sich ein weißer Ring mit einem Goldrand als Abschluss. Auf diesem Ring ist durch den Wechsel von schwarzen und weißen Feldern eine Skala mit 360 Teilungen aufgetragen.

Auf den gekreuzten Stäben zur Zeigerachse befindet sich noch der etwas aus der Mitte verschoben Ekliptik Ring. Auf diesem Kreis sind innen die Monate aufgetragen und außen am Ring sind dann noch die 365 Striche für jeden Tag des Jahres mit schwarzer Schrift auf weißem Grund. Diese Striche der Tage sind abwechselnd schwarz und weiß. Die Breite der Striche ist auf Grund der exzentrischen Anordnung unterschiedlich.

Eigentlich hat das Jahr ja ca. 365 ¼ Tage. Diese Uhr kann aber keine Schaltjahre anzeigen. Deshalb wurden die 365 ¼ Tage mit 365 Strichen abgebildet. Diese Ungenauigkeit fällt aber bei der zu erreichenden Ablesegenauigkeit nicht ins Gewicht. Sie kann jedoch in einem Schaltjahr bis zu einem Tag ausmachen.


Tierkreis in der Kurzanleitung

Folgende Daten/Ereignisse werden mit dem Tierkreis angezeigt:

1.3 Drachenzeiger

Der goldene Drachenzeiger zeigt die Position des aufsteigenden und es absteigenden Knotens im Tierkreis an. Knoten sind die Schnittpunkte der Mondbahn mit der Ekliptik. Sie werden auch Drachenpunkte genannt. Die alten Chinesen glaubten einst, bei Sonnen und Mondfinsternissen würde ein schrecklicher Drache die große und die kleine Himmelsleuchte zu verschlingen versuchen. Sie wussten bereits, dass es nur zu Finsternissen kommen kann, wenn Neu- bzw. Vollmond in oder nahe einem seiner Knoten steht.
Der ganze Zeiger ist ein langgestreckter Drache bei dem der Drachekopf auf den aufsteigenden Knoten und der Drachenschwanz auf den absteigenden Knoten zeigt.
Der Drache ist von der Seite dargestellt. Befinden sich der Mond über dem Rücken des Drachen, so befinden er sich auch am Himmel über der Ekliptik. Befindet er sich unter dem Bauch des Drachen, so befindet er sich auch am Himmel unter der Ekliptik.


Drachenzeiger in der Kurzanleitung

Folgende Daten/Ereignisse werden mit dem Drachenzeiger angezeigt:

1.4 Sonnenzeiger

  

Wie auch am Himmel die Sonne, so ist auch der Sonnenzeiger der Astronomischen Uhr der wichtigste Zeiger. Das eine Ende des Sonnenzeigers besteht aus einem Gesicht als vergoldete Sonne. Das Gesicht hat ungefähr die Größe eines reellen Männergesichtes.
Am anderen Ende des Sonnenzeigers befindet sich ein goldener Stern. Dieser Stern dient nur zum Ausbalancieren des Zeigers und hat keine Anzeigefunktion.


Sonnenzeiger in der Kurzanleitung

Folgende Daten/Ereignisse werden mit dem Sonnenzeiger angezeigt:

1.5 Mondzeiger

     

Der Mondzeiger besteht aus einem Zeiger, der an einem Ende eine drehbaren Mondkugel hat. Die Mondkugel wird über ein Kegelrad Getriebe bewegt. Die Mondkugel hat eine schwarze und eine goldene Seite mit deren Hilfe die Mondphasen abgelesen werden können. Die Mondkugel hat einen Durchmesser von 200 mm.
Am anderen Ende des Zeigers befindet sich ein goldener Stern. Dieser Stern dient nur zum Ausbalancieren des Zeigers und hat keine Anzeigefunktion.


Mondzeiger in der Kurzanleitung

Folgende Daten/Ereignisse werden mit dem Mondzeiger angezeigt:

1.6 Handzeiger

  

Der goldene Handzeiger ist der Stundenzeiger der Astronomischen Uhr.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Handzeigers befindet sich ein goldenes Dreieck. Dieses Dreieck dient nur zum Ausbalancieren des Zeigers und hat keine Anzeigefunktion.


Handzeiger in der Kurzanleitung

Folgende Daten/Ereignisse werden mit dem Handzeiger angezeigt:


2. Angezeigte Astronomische Daten

"Unter Astronomischen Daten werden sich ständig ändernde Daten verstanden, die zu jeder Zeit auf dem Zifferblatt abzulesen sind."

Die von der Astronomischen Uhr angezeiten Werte sind, durch das lineare Zeigerwerk, immer mittlere Werte, bei denen alle Schwankungen von Sonne und Mond auf ihren Bahnen (Bahnstörungen), unbeachtet bleiben. In unserem Sonnensystem ist aber keine Bewegung gleichmäßig, alles eiert mehr oder weniger. Im Zeigerwerk befinden sich keine Korrekturmöglichkeiten, dadurch stimmen die angezeigten Daten nur mit einer gewissen Ungenauigkeit mit der Realität überein.

Jedes Kapitel wird mit einer wissenschaftlichen Definition begonnen wie sie meist bei WikiPedia zu finden ist. Danach versuche ich es dann so zu erklären, daß man es auch versteht.
Der letzte Absatz erklärt dann, was man auf dem jeweiligen Bild, zum Teil mit Ausschnittvergrößerung, ablesen kann.

2.1 Mitteleuropäische Zeit

"Die Mitteleuropäische Zeit (MEZ, engl. Central European Time, CET) ist die für Mitteleuropa und damit für Deutschland gültige Zeitzone. Sie entspricht der mittleren Sonnenzeit des 15. Längengrades östlich von Greenwich.
Bei 12 Uhr MEZ ist die Sonne deshalb in Ulm nicht genau im Süden."

Während der Sommermonate wird die Uhr auf Sommerzeit umgestellt und zeigt dann MESZ an.

Die Mitteleuropäische Zeit wird mit Hilfe des Handzeigers und dem äußeren 12 Stunden Ring des Zifferblattes abgelesen.

MEZ in der Kurzanleitung

Auf dem linken Bild ist es kurz vor 12 Uhr MEZ.

2.2 Mittlere Ortszeit

"Die Mittlere Ortszeit wird auch als Mittlere Sonnenzeit bezeichnet.
Die Sonnenzeit orientiert sich am Sonnenstand und hängt daher vom Längengrad ab.
Die Ortszeiten beruhen auf der Dauer des Sonnentags, sind also mit der Erdrotation verknüpft. Als Zeitskala ist die Mittlere Sonnenzeit die Sonnenzeit an sich.
Nur bei 12 Uhr Ortszeit ist die Sonne in Ulm auch genau im Süden."

Die Mittlere Ortszeit wird mit Hilfe des Sonnenzeigers und der grünen 24 Stunden Skala auf dem Zifferblatt abgelesen. Die Zeit ist nicht einfach abzulesen, da die mittlere Ortszeit in der Mitte hinter dem Sonnensymbol des Sonnenzeigers ist. Mit einem Trick geht es aber doch. Da die grüne 24 Stunden Skala in 2 mal 12 Stunden geteilt ist, kann man die mittlere Ortszeit auch am Sonnenzeigerende mit dem Stern direkt ablesen.

Die Mittlere Ortszeit wird mit Hilfe des Sonnenzeigers und der grünen 24 Stunden Skala auf dem Zifferblatt abgelesen. Die Zeit ist nicht einfach abzulesen, da die mittlere Ortszeit in der Mitte hinter dem Sonnensymbol des Sonnenzeigers ist. Mit einem Trick geht es aber doch. Da die grüne 24 Stunden Skala in 2 mal 12 Stunden geteilt ist, kann man die mittlere Ortszeit auch am Sonnenzeigerende mit dem Stern direkt ablesen.

Die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) ist die mittlere Sonnenzeit für den 15. Längengrad östlich von Greenwich. Pro Längengrad ist eine Zeitdifferenz von (24 Std * 60 min) / 360 ° = 4 min / ° zu berücksichtigen. Da das Ulmer Rathaus fast genau auf dem 10. östlichen Längengrad liegt, beträgt die Zeitdifferenz zwischen MEZ und mittlerer Ortszeit 5 ° * 4 min / ° = 20 min.
Da bei uns die Sonne später aufgeht als am 15. östlichen Längengrad, geht sie mittlere Ortszeit gegenüber MEZ nach.
Beispiel: Um 12 Uhr mittlere Ortszeit in Ulm zeigen die MEZ Uhren bereits 12:20 Uhr.
Beispiel: Um 12 Uhr MEZ in Ulm zeigt der Sonnenzeiger erst 11:40 Uhr mittlere Ortszeit.

Die Mittlere Ortszeit der Astronomischen Uhr stimmt auch bis auf die Zeitgleichung, mit der Wahren Sonnenzeit überein. Die Wahre Sonnenzeit kann auf der Sonnenuhr über der Astronomischen Uhr abgelesen werden.

Mittlere Ortszeit in der Kurzanleitung

Auf dem linken Bild ist es kurz vor 11:40 Uhr Ortszeit.

2.3 Datum

"Das Kalenderdatum, meist kurz Datum genannt, ist die Benennung eines Tages im jeweiligen Kalenderjahr im Rahmen eines Kalenders."

Das Datum wird mit Hilfe des Sonnenzeigers und des Datumringes auf dem Tierkreis abgelesen. Es kann der Monat als auch der Tag des Monats abgelesen werde. Beim Tag des Monats müssen die schwarz / weißen Striche, außen am Datumsring, gezählt werden. Die Zählung erfolgt vom Anfang des Monats gegen den Uhrzeigersinn.

Unser Datum ist definiert durch den Stand der Sonne im Tierkreis (Zodiak). Der Sonnenzeiger hat bei oberflächlichen Betrachtung die selbe Geschwindigkeit wie der Tierkreis. Genauer Betrachtet, bleibt er jedoch jeden Tag ein kleines Stück zurück, die sich im Laufe eines Jahres zu einer ganzen Umdrehung addieren. Die Astronomische Uhr zeigt dabei jedoch die Astronomische Länge eines Sonnen Jahres von 365 ¼ Tagen an. Da auf dem Datumsring jedoch nur 365 Tage aufgebracht sind, kann das Datum im Schaltjahr um maximal einen Tag falsch sein.


Datum in der Kurzanleitung

Das linke Bild wurde am 15. Oktober aufgenommen

2.4 Mondphasen

Mondphasenbild

"Als Mondphasen bezeichnet man die wechselnden Lichtgestalten des Mondes in seiner Bahn um die Erde. Die Lichtgestalt ist durch die Stellung des Mondes zur Sonne gegeben."

Die Mondphase wird mit Hilfe der Mondkugel auf dem Mondzeigers abgelesen. Eine goldenen Mondkugel bedeutet Vollmond und eine schwarze Mondkugel Neumond.

Wie die Sonne, so wandert auch der Mond durch den Tierkreis, nur haben beide unterschiedliche Geschwindigkeiten. Der Mond fällt gegenüber dem Sonnenzeiger zurück (bewegt sich zum Sonnenzeiger gegen den Uhrzeigersinn) und wird von diesem nach 29 ½ Tagen wieder eingeholt.
Je nach der Stellung des Mondes zur Sonne hat der Mond eine andere Lichtgestalt.
Ist der Mond genau bei der Sonne, haben wir Neumond und der sichtbare Mond ist am Himmel nicht von der Sonne beleuchtet. Dies wird durch die schwarze Seite der Mondkugel ausgedrückt.
Ist der Mond genau gegenüber der Sonne, haben wir Vollmond und der sichtbare Mond ist am Himmel vollständig von der Sonne beleuchtet. Dies wird durch die goldene Seite der Mondkugel ausgedrückt.
Befindet sich die Mondkugel im linken Halbkreis zum Sonnenzeiger, haben wir zunehmenden Mond.
Befindet sich die Mondkugel im rechten Halbkreis zum Sonnenzeiger, haben wir abnehmenden Mond.


Mondphase in der Kurzanleitung

Das linke Bild zeigt den abnehmenden Mond (rechts vom Sonnenzeiger).

2.5 Stellung der Sonne im Tierkreis

SonneTierkreis

"Als Tierkreis oder Zodiak bezeichnet man eine etwa 20 Grad breite Zone um die Himmelskugel, innerhalb der die scheinbaren Bahnen von Sonne, Mond und Planeten verlaufen. Die Ekliptik bildet dabei die Mittellinie. Innerhalb des Zodiaks befinden sich die zwölf astrologischen Sternbilder, nach denen die Tierkreiszeichen benannt wurden."

Das aktuelle Tierkreiszeichen wird mit Hilfe des Sonnenzeigers und des Datumringes auf dem Tierkreis abgelesen. Die Sonne bewegt sich zum Tierkreis Ring gegen den Uhrzeigersinn.


Stellung der Sonne im Tierkreis in der Kurzanleitung

Im linken Bild verlässt die Sonne gerade das Tierkreiszeichen Skorpion und tritt in das Tierkreiszeichen Schütze ein

2.6 Mittlerer Sonnenstand

"Der mittlere Sonnenstand ist die durch den Höhenwinkel und die Himmelsrichtung beschriebene Position der Sonne am Himmel. Diese Position hängt vom Beobachtungsort und vom Beobachtungszeitpunkt ab."

Der mittlere Sonnenstand wird mit Hilfe des Sonnenzeigers, dem Datumsring auf dem Tierkreis und dem Himmelskreis auf dem Zifferblatt abgelesen. Der Schnittpunkt des Sonnenzeigers mit dem Kalenderring zeigt den Stand der mittlereen Sonne, der auf dem Himmelskreis abgelesen werden kann.
S Mit Hilfe der grünen Zeitskala auf dem Zifferblatt kann dann der Azimuth der mittlere Sonne auf der Ekliptik ermittelt werden. Befindet sich der Sonnenzeiger genau oben auf der 12, befindet sich die mittlere Sonne genau im Süden von Ulm. Auf der linken Seite befindet sich die mittlere Sonne im Osten und auf der rechten Seite im Westen. Ist der Sonnenzeiger genau auf der unteren 12, befindet sich die mittlere Sonne genau auf der anderen Seite der Erde.
Zwischenwerte können berechnet werden, wobei jede Stunde auf der grünen Skala 15 ° auf der Ekliptik entspricht. Die Elevation (Höhenwinkel) der Sonne kann nicht angezeigt werden.
Die Abweichung der wahren Sonne von der mittleren Sonne wird Zeitgleichung genannt. Sie beträgt um den 3. November +16 Minuten (4°) und um den 11. Februar mehr als -14 Minuten (-3,5°).

Der Himmelskreis mit dem Datumsring ist für die Breite von Ulm mit 48° 23' 47" ausgelegt.


Sonnenstand in der Kurzanleitung

Im linken Bild befindet sich der Sonnenzeiger genau oben (12 Uhr auf der grünen Zeitskala), das bedeutet die Sonne steht gerade genau im Süden.

2.7 Stellung des Mondes im Tierkreis

MondTierkreis

"Als Tierkreis oder Zodiak bezeichnet man eine etwa 20 Grad breite Zone um die Himmelskugel, innerhalb der die scheinbaren Bahnen von Sonne, Mond und Planeten verlaufen. Die Ekliptik bildet dabei die Mittellinie. Innerhalb des Zodiaks befinden sich die zwölf astrologischen Sternbilder, nach denen die Tierkreiszeichen benannt wurden."

Das Tierkreiszeichen wird mit Hilfe des Mondzeigers auf dem Tierkreis abgelesen. Die Mond bewegt sich zum Tierkreis Ring gegen den Uhrzeigersinn.


Stellung des Mondes im Tierkreis in der Kurzanleitung

Im linken Bild befindet sich der Mond gerade im Tierkreiszeichen Jungfrau.

2.8 Mittlerer Mondstand

"Der mittlere Mondstand ist die durch den Höhenwinkel und die Himmelsrichtung beschriebene Position des Mondes am Himmel. Diese Position hängt vom Beobachtungsort und vom Beobachtungszeitpunkt ab."

Der mittlere Mondstand wird mit Hilfe des Mondzeigers, dem Datumsring auf dem Tierkreis und dem Himmelskreis auf dem Zifferblatt abgelesen. Der Schnittpunkt des Mondzeigers mit dem Kalenderring zeigt den mittleren Stand des Mondes, der auf dem Himmelskreis abgelesen werden kann. Auf dem Himmelskreis sind keine Skalen für Azimuth und Elevation aufgedruckt, so dass die Position des Mondes nur geschätzt werden kann.
Mit Hilfe der grünen Zeitskala auf dem Zifferblatt kann dann der Azimuth des mittlere Mondes ermittelt werden. Befindet sich der Mondzeiger genau oben auf der 12, befindet sich der mittlere Mond genau im Süden von Ulm. Auf der linken Seite befindet sich der mittlere Mond im Osten und auf der rechten Seite im Westen. Ist der Mondzeiger genau auf der unteren 12, befindet sich der mittlere Mond genau auf der anderen Seite der Erde.
Jede Stunde auf der grünen Skala entspricht 15 °.
Die Elevation (Höhenwinkel) des Mondes kann nicht angezeigt werden.
Die größte Abweichung entsteht durch die "Große Ungleichheit", die Elipsenbahn des Mondes um die Erde. Sie bewirkt eine ekliptikale (horizontale) Schwankung des Mondstandes um bis zu ±6,3° gegenüber dem mittleren Mondstand. Dies bedeutet, dass die Position des Mondes und die Anzeige der Astronomischen Uhr um diesen Betrag nach Osten oder nach Westen abweichen kann. Nur wenn die Große Ungleichheit Null ist, wird der Mond an der richtigen horizontalen Stelle angezeigt und somit ist auch nur zu diesen Zeiten der Mondstand ohne diesen Fehler abzulesen.
Dies sind jedoch nicht die einzigen horizontalen Störungen der Mondbahn. Die Anzahl der Störungen geht in die hunderte.

Der Himmelskreis mit dem Datumsring ist für die Breite von Ulm mit 48° 23' 47" ausgelegt.


Mondstand in der Kurzanleitung

Im linken Bild befindet sich der Mondzeiger genau rechts auf 3 Uhr auf der grünen Zeitskala, das bedeutet, der Mond steht gerade vom Süden aus 3 x 15 ° auf der Mondbahn nach Westen oder anders ausgedrückt im Süd-Westen von Ulm.

2.9 Ungleiche Stunden



"Bei der Anzeige der ungleichen (temporalen) Stunden wird der Tag und die Nacht zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang in 12 gleiche Teile geteilt. Zur Tagundnachtgleiche ergibt sich eine gleichmäßige Teilung für Tag und Nacht. Ansonsten haben die Ungleichen Stunden am Tag und in der Nacht ungleiche Längen."
Diese Zeiteinteilung wurde früher verwendet, findet jedoch heute keine Verwendung mehr.

Die Skala für die ungleiche Stunden befindet sich auf dem Zifferblatt nur im schwarzes Feld des Himmelskreises. Die Stundenstriche sind innen enger (kurzer Tag oder Nacht) und außen weiter aus einander (langer Tag oder Nacht). Die Stundenstriche sind keine Geraden.

Die ungleiche Stunde kann am Schnittpunkt des Sonnenzeigers mit dem Ekliptik Ring auf der Skala im schwarzen Feld des Himmelskreis abgelesen werden. Nachts wird dazu die Seite des Sonnenzeigers mit dem Sonnenkopf verwendet. Tagsüber die gegenüberliegende Seite mit dem Stern.


Ungleiche Stunden in der Kurzanleitung

Das linke Bild zeigt die 4. temporale Stunde des Tages mit dem unteren Teil des Sonnenzeigers.

2.10 Sternzeit

Sternzeit

"Die Sternzeit ist ein in der Astronomie verwendetes Zeitmaß, das direkt mit der Erdrotation zusammenhängt.
Die Sternzeit ist definiert als der Stundenwinkel des Frühlingspunkts, das ist der entlang dem Himmelsäquator in Richtung der täglichen Bewegung der Sterne gemessene Winkel zwischen der Meridianebene des Beobachtungsorts und dem Punkt auf dem Himmelsäquator mit Rektaszension 0. Die Sternzeit ist daher vom Beobachtungsort auf der Erde abhängig. Zu einem bestimmten Zeitpunkt der koordinierten Weltzeit haben Orte verschiedener geographischer Länge unterschiedliche Sternzeit."

Für die Ermittlung der Sternzeit werden somit zwei Punkte benötigt.
Der Erste ist der Frühlingpunkt. Der Frühlingspunkt befindet sich auf der Astronomischen Uhr auf dem Befestigungsstab zwischen den Sternzeichen Fische und Widder.
Der zweite Punkt ist die Meridianebene des Rathauses. Die Meridianebene findet sich auf dem Zifferblatt im Himmelskreis als senkrechte Linie die oben und unten jeweils mit der 12 auf der grünen 24 Stunden Skala endet.
Die Sternzeit wird von 0 bis 24 Stunden auf der grünen Skala gezählt. Die grüne 24 Stunden Skala hat jedoch eine zwei mal 12 Stunden Beschriftung. 0 Uhr Sternzeit ist jedoch, wenn der Frühlingspunkt im Süden steht. Dies ist auf der grüne 24 Stunden Skala die obere 12.
Befindet sich der Frühlingspunkt auf der rechten Seite des Zifferblattes, kann die Sternenzeit direkt abgelesen werden. Auf der linken Seite des Zifferblattes muß zum abgelesenen Wert noch 12 Stunden dazu addiert werden.
Die Sternzeit und die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) haben einmal im Jahr den gleichen Wert - bei der Tagundnachtgleiche im Herbst


Sternzeit in der Kurzanleitung

Das linke Bild zeigt 14 Uhr Sternzeit ( 2 Uhr links auf der grünen Skala bedeutet + 12 Stunden!).


3. Angezeigte Astronomische Ereignisse

Ein astronomisches Ereignis ist ein mehr oder minder selten stattfindendes Ereignis am Himmel. Die meisten astronomischen Ereignisse beziehen sich auf Objekte im Sonnensystem, bzw. auf solche, bei denen einer der beteiligten Körper Teil unseres Sonnensystems ist.
Unter Astronomischen Ereignissen werden auch nicht ständig ablesbare Augenblicke verstanden, die nicht zu jeder Zeit auf dem Zifferblatt abzulesen sind. Aus der Stellung von Zifferblättern und Zeigern kann zu einem bestimmten Zeitpunkt auf ein unten beschriebenes astronomisches Ereignis geschlossen werden.

Jedes Kapitel wird mit einer wissenschaftlichen Definition begonnen wie sie meist bei WikiPedia zu finden ist. Danach versuche ich es dann so zu erklären, daß man es auch versteht.
Der letzte Absatz erklärt dann, was man auf dem jeweiligen Bild, zum Teil mit Ausschnittvergrößerung, ablesen kann.

3.1 Sonnenaufgang

"Als Sonnenaufgang bezeichnet man sowohl das Überschreiten des Horizonts durch die Sonne als auch den Zeitpunkt dieses Ereignisses."


Sonnenaufgang in der Kurzanleitung

Der Sonnenaufgang wird mit Hilfe des Sonnenzeigers, dem Datumsring auf dem Tierkreis und dem Himmelskreis auf dem Zifferblatt abgelesen. Der Sonnenaufgang ist der Moment an dem die Sonnenbahn auf dem Himmelskreis die Horizontlinie, vom schwarzen in das weiße Feld, überschreitet. Siehe Mittlerer Sonnenstand.

Die Astronomische Uhr zeigt die mittlere Sonne an. Die Abweichung der wahren Sonne von der mittleren Sonne wird Zeitgleichung genannt. Sie beträgt um den 3. November +16 Minuten (4°) und um den 11. Februar rund -14 Minuten (-3,5°). Um diese maximale Zeiten verschiebt sich auch der wahre Sonnenaufgang.

3.2 Sonnenuntergang

"Als Sonnenuntergang bezeichnet man das scheinbare Verschwinden der Sonne unter dem Horizont, bzw. den Zeitpunkt dieses täglichen Phänomens."


Sonnenuntergang in der Kurzanleitung

Der Sonnenuntergang wird mit Hilfe des Sonnenzeigers, dem Datumsring auf dem Tierkreis und dem Himmelskreis auf dem Zifferblatt abgelesen. Der Sonnenuntergang ist der Moment an dem die Sonnenbahn auf dem Himmelskreis die Horizontlinie, vom weiße in das schwarzen Feld, überschreitet. Siehe Mittlerer Sonnenstand.

Die Astronomische Uhr zeigt die mittlere Sonne an. Die Abweichung der wahren Sonne von der mittleren Sonne wird Zeitgleichung genannt. Sie beträgt um den 3. November +16 Minuten (4°) und um den 11. Februar rund -14 Minuten (-3,5°). Um diese maximale Zeiten verschiebt sich auch der wahre Sonnenuntergang.

3.3 Mondaufgang

"Als Mondaufgang bezeichnet man sowohl das Überschreiten des Horizonts durch den Mond als auch den Zeitpunkt dieses Ereignisses."


Mondaufgang in der Kurzanleitung

Der Mondaufgang wird mit Hilfe des Mondzeigers, dem Datumsring auf dem Tierkreis und dem Himmelskreis auf dem Zifferblatt abgelesen. Der Mondaufgang ist der Moment an dem die Mondbahn auf dem Himmelskreis die Horizontlinie, vom schwarzen in das weiße Feld, überschreitet.

Der Himmelskreis auf dem Zifferblatt ist auf die Sonne und damit auf die Ekliptik ausgelegt. Die Mondbahnebene ist jedoch im Mittel um ±5,145° zur Ekliptik geneigt. Das bedeutet, dass sich der Mond am Himmel über 5 Grad über und unter der Ekliptik befinden kann. Nur an den Drachenpunkten (Kopf und Schwanz des Drachenzeigers) fällt die Mondbahn mit der Ekliptik zusammen und somit ist auch nur zu diesem Zeitpunkt der mittlere Mondstand ohne diesen Fehler abzulesen.
Als weitere Ungenauigkeit kommt noch die "Große Ungleichheit", durch die Elipsenbahn des Mondes um die Erde, dazu. Sie bewirkt eine azimutale Schwankung des Mondstandes um bis zu ±6,3° gegenüber dem mittleren Mondstand. Dies bedeutet, dass die Position des Mondes und die Anzeige der Astronomischen Uhr um diesen Betrag horizontal nach Osten oder nach Westen abweichen kann. Nur wenn die Große Ungleichheit Null ist, wird der Mond an der richtigen horizontalen Stelle angezeigt und somit ist auch nur zu diesen Zeiten der Mondstand ohne diesen Fehler abzulesen.
Dies sind jedoch nicht die einzigen Störungen der Mondbahn. Die Anzahl der Störungen geht in die Hunderte.

Der Unterschied zwichen tatsächlichem und angezeigten Mondaufgang hängt somit von der tatsächlichen Position des Mondes zusammen.

3.4 Monduntergang

"Als Monduntergang bezeichnet man das scheinbare Verschwinden des Mondes unter dem Horizont, bzw. den Zeitpunkt dieses täglichen Phänomens."


Monduntergang in der Kurzanleitung

Der Monduntergang wird mit Hilfe des Mondzeigers, dem Datumsring auf dem Tierkreis und dem Himmelskreis auf dem Zifferblatt abgelesen. Der Monduntergang ist der Moment an dem die Mondbahn auf dem Himmelskreis die Horizontlinie, vom weiße in das schwarzen Feld, überschreitet. Siehe Mondstand.

Ungenauigkeit der Anzeige des Monduntergangs ist beim Mondaufgang näher beschrieben.

3.5 Sonnenwende und Tagundnachtgleiche


Winter Sonnenwende
Sonnenzeiger zwischen Steinbock und Schütze


Sommer Sonnenwende
Sonnenzeiger zwischen Krebs und Zwillinge


Herbst Tagundnachtgleiche
Sonnenzeiger zwischen Waage und Jungfrau


Frühlings Tagundnachtgleiche
Sonnenzeiger zwischen Widder und Fische

Der Tierkreis ist in 4 Teile zu je drei Sternzeichen geteilt, die sich jeweils zwischen den Streben befinden, mit denen der Tierkreis befestigt ist. Der Übergang von einem Teil zum nächsten wird Sonnenwenden genannt.
An zwei Stellen (Knoten) schneidet die Ekliptik den Himmelsäquator. Diese Knoten teilen den Tierkreis in eine nördliche und eine südliche Zone. Die beiden Stellen heißen Frühlingspunkt und Herbstpunkt. Steht die Sonne an einer dieser Stellen so haben wir "Tagundnachtgleiche".

Bei Sommer Sonnenwende (21. Juni),
Herbst Tagundnachtgleichen (23. September),
Winter Sonnenwende (22. Dezember) und
Frühlings Tagundnachtgleichen (21. März)
befindet sich der Sonnenzeiger genau über einer Befestigungsstrebe des Tierkreises.


Sonnenwend und Tagundnachtgleiche in der Kurzanleitung

Die linken Bilder zeigen die vier Sonnenwenden, bei denen sich der Sonnenzeiger genau über den Streben befindet.

3.6 Sonnenfinsternis

"Eine irdische Sonnenfinsternis (SoFi) oder eine Eklipse (griechisch, - wörtlich die Überlagerung; Verdeckung, Auslöschung) ist ein Astronomisches Ereignis, das eintritt, wenn die Sonne durch den Mond ganz oder teilweise verdeckt wird. Dieses Ereignis kann nur auftreten, wenn der Mond im Schnittpunkt von Ekliptik und Mondbahn (Drachenpunkt) ist."

Bei einer Sonnenfinsternis müssen der Sonnenzeiger, der Mondzeiger und der Drachenzeiger übereinander liegen. Da Sonnenfinsternisse nur in kleinen Bereichen auf der Erde zu sehen sind, ist es nicht sicher, dass eine angezeigte Sonnenfinsternis auch in Ulm sichtbar ist.
Man unterscheidet Sonnen Finsternisse im aufsteigenden und absteigenden Knoten. Entscheidend ist dabei, in welchem Knoten sich die Neumond Kugel befindet.

Ob man die Sonnenfinsternis auch in Ulm sehen kann, hängt auch noch vom Mittlereren Sonnenstand ab. Ist der Schnittpunkt von Sonnenzeiger und Datumsring im schwarzen Feld des Himmelskreises ist die Sonne und damit auch die Finsternis nicht zu sehen.


Sonnenfinsternis in der Kurzanleitung

Im linken Bild findet eine Sonnenfinsternis im absteigenden Knoten statt. Dabei befindet sich der Drachenschwanz unter der Neumond Kugel und der Sonne. Der Schnittpunkt von Sonnenzeiger und Datumsring ist im weißen Feld des Himmelskreises, somit ist die Finsternis in Ulm sichtbar.

3.7 Mondfinsternis

"Eine Mondfinsternis (MoFi) ist ein astronomisches Ereignis, das eintritt, wenn der Mond durch den Schattenraum der Erde wandert. Dieses Ereignis kann nur auftreten, wenn der Mond im Schnittpunkt von Ekliptik und Mondbahn (Drachenpunkt) ist."

Bei einer Mondfinsternis müssen der Sonnenzeiger und der Mondzeiger jeweils genau am gegenüberliegenden Ende des Drachenzeiger liegen. Da Mondfinsternisse nur in kleinen Bereichen auf der Erde zu sehen sind, ist es nicht sicher, dass eine angezeigte Mondfinsternis auch in Ulm sichtbar ist.
Man unterscheidet Mond Finsternisse im aufsteigenden und absteigenden Knoten. Entscheidend ist dabei, in welchem Knoten sich die Vollmond Kugel befindet.

Ob man die Mondfinsternis auch in Ulm sehen kann, hängt auch noch vom Mittlereren Mondstand ab. Ist der Schnittpunkt von Mondzeiger und Datumsring im schwarzen Feld des Himmelskreises ist der Mond und damit auch die Finsternis nicht zu sehen.


Mondfinsternis in der Kurzanleitung

Im linken Bild findet eine Mondfinsternis im aufsteigenden Knoten statt. Dabei befindet sich der Drachenkopf unter dem Vollmond und der Drachenschwanz unter der Sonne.
Das rechte Bild zeigt eine Mondfinsternis im absteigenden Knoten. Die Lage des Drachenzeigers ist dort genau umgekehrt.
Der Schnittpunkt von Mondzeiger und Datumsring ist links im schwarzen Feld des Himmelskreises, somit ist die Finsternis auf der anderen Seite der Erde und deshalb in Ulm nicht sichtbar.


Quellen