Sonnenposition

Aus dem Zeitpunkt $t$, dem Längen- und Breitengrad und der Zeitzone wird der Sonnenstand berechnet (nach der DIN 5034-2 oder dem NREL SPA).

Der Sonnenstand wird mit zwei Winkeln beschrieben:

  • Der Azimutwinkel entspricht den Himmelsrichtungen:
    • Nordhalbkugel: 180° ist Nord, 270° Osten, 0° Süden, 90° Westen.
    • Südhalbkugel: 0° ist Nord, 90° Osten, 180° Süden, 270° Westen.
  • Der Elevationswinkel0° ist am Horizont, 90° ist der Zenit.

Unterschied zwischen Azimut und Ausrichtung: Die Ausrichtung bezieht sich unabhängig vom Breitengrad (Nord-/Südhalbkugel) auf die Himmelsrichtungen. 0° Ausrichtung bedeuten überall auf der Welt Norden. Der Azimut hingegen ist auf der Nordhalbkugel so definiert, dass 0° Süd sind – dort, wo die Sonne immer ihren Höchststand erreicht. Auf der Südhalbkugel bedeutet ein Azimut von 0° hingegen Nord.

Je nach Standort kann der Verlauf der Sonne am Tag und übers Jahr stark variieren:

Die Sonnenbahnen für Berlin, Deutschland. Die Sonne erreicht mit 61° ihren Höchstand am Mittag des 21.06.

Die Sonnenbahnen für Sao Paulo, Brasilien. Hier verlaufen die Sonnenbahnen im Norden, da sich Sao Paulo auf der Südhalbkugel befindet. Die Sonne erreicht mit 90° ihren Höchstand am Mittag des 21.12., da Sao Paulo fast genau am südlichen Wendekreis liegt.

Die Sonnenbahnen für Evenes, Norwegen. Die Sonne erreicht mit 45° ihren Höchstand am Mittag des 21.06. An diesem Tag geht die Sonne nachts nicht unter, da Evenes oberhalb des nördlichen Wendekreises liegt. Im Dezember geht an diesem Standort die Sonne nicht auf.