Die Sonne als Uhr

Das Hemicyclum wurde im alten Rom genaue Zeitmessung verwendet. Er teilte die Zeit von Sonnenaufgang bis Untergang in 12 gleiche Temporalstunden. Weiterhin zeigte es die Äquinoktien und die Sonnenwenden an.Das Hemicyclum berücksichtigt sowohl die Länge als auch den Einfallswinkel des Schattens. Es war demnach sehr genau. Jede Sonnenuhr, die den Winkel des Schattens ist, also die Stellung der Sonne am Himmel, so aufgestellt werden, dass die Schatten Linie am Mittag auf dem Meridian liegt, denn diese Linie bleibt während des ganzen Jahres unverändert. Diese Sonnenuhren müssen also genau in Nord-Süd-Richtung aufgestellt werden.Systembedingt müssen Sonnenuhren, die nur die Länge des Schattens messen (also lediglich die Sonnenhöhe) Datumsanzeiger haben. Da die Schattenlänge je nach Jahreszeit variiert, muss man also das Datum kennen, um von der Schattenlänge auf die Uhrzeit schließen zu können.Vertikal-Sonnenuhren findet man heute noch insbesondere in England. Über den Süd-Portalen der Kirchen, sind sie an mehreren strahlenförmigenLinien, die an eine Steinplatte an der Südrand oder in ein Pfeiler beim Bruchteil eingerückt sind, zu erkennen.An ihrem Schnittpunkt ist ein Loch, aus dem einst ein Metallstab heraus ragte. Diese Stäbe sind nicht mehr erhalten. Nur Metallspuren finden sich noch in dem Loch.Die Geistlichen in England (und auch auf dem Kontinent) machten mit diesem Sonnenuhren die Dorfbewohner auch auf die Gottesdienstzeiten aufmerksam. Teilweise wurden diese Sonnenuhren beziehungsweise deren Skalen wieder vereinfacht. So markierten diese Skalen nicht mehr die Stunde, sondern haben nur noch ein oder zwei Schattenlinien, die die Gottesdienstzeiten anzeigen. Alle diese Sonnenuhren, zeigen so genannte Temporalstunden an. Diese erhält man, indem man den Tag in einer Anzahl von Stunden – meistens 12 – und die Nacht in die gleiche Stundenzahl unterteilt. Ein arabischer Mathematiker hat Mitte des 14. Jahrhunderts errechnet, dass der Schattenwerfer einer Sonnenuhr, wenn er parallel zur Erdachse aufgestellt wird, Stunden von gleicher Länge anzeigen würde, als ob der ganze Zeitraum von Tag und Nacht zu allen Jahreszeiten in 24 gleiche Teile geteilt wäre.Diese Erkenntnis hatte für den damals lebenden normalen Menschen nicht viel wert. Die Menschen waren damals vom Tageslicht abhängig. Der nur im Hellen konnten sie ihrem Tagwerk nachgehen. Es bestand ohnehin nicht viel Notwendigkeit, im täglichen Leben die Zeit zu messen. Hierfür genügten Temporalstunden. Zwischenzeitlich wurden jedoch auch die Räderuhren erfunden. Diese konnten aufgrund ihrer Mechanik nur gleiche Stunden anzeigen. Insofern war es jetzt von Interesse, Sonnenuhren zu entwickeln, die jedenfalls gleiche Stunden möglichst genau zeigten, damit man die Räderuhren justieren konnte.Die älteste bekannte Sonnenuhr mit einem Gnomon (Schattenwerfer) parallel zur Erdachse ist von 1451 datiert und befindet sich im Landesmuseum in Innsbruck. Der Nachteil dieser Uhren ist natürlich, dass, wenn das Gnomon parallel zur Erdachse stehen muss, sie nur für einen bestimmten Bereich die Erdoberfläche die genaue Zeit anzeigen. Dementsprechend waren es die Kompassmacher, die erkannten, dass man einen Gnomon, der mit einem Scharnier versehen war, zu einer Messskala mit Maßeinteilung in jeden beliebigen Winkel einstellen konnte. Damit hatte man eine Sonnenuhr erschaffen, die für alle Breitengrade geeignet war, was insbesondere für die Seefahrt interessant war.