De meest voorkomende zonnewijzers zijn van het type poolstijlzonnewijzer.  Die kunnen allerlei vormen hebben, maar het gezamenlijke kenmerk is dat ze een schaduwgever hebben die gericht is op de Poolster. Die staaf of rand heet een poolstijl. Die is evenwijdig met de aardas, dat is de denkbeeldige as waaromheen de aarde in 24 uur ronddraait. Vanaf de aarde gezien is het de zon, die in 24 uur rond de aardas draait, dat is 360° / 24 = 15° per uur. Ook de schaduw van de poolstijl draait 15° per uur. Die schaduw wordt opgevangen op de wijzerplaat. Daarop geven uurlijnen aan waar de schaduw elk uur terechtkomt.

Een uitgebreidere versie van deze uitleg is te vinden in het hoofdstuk Hoe werkt de zonnewijzer?.

De tijd die een zonnewijzer vanouds wijst is de plaatselijke tijd, ook zonnetijd, ware tijd, of natuurlijke tijd genoemd. Die is (in ons land) nooit gelijk aan de tijd die een correcte klok wijst. Dat heeft verschillende redenen:

• De wettelijke tijd in Nederland is de Midden-Europese Tijd (MET). Dat is de plaatselijke tijd op 15° oosterlengte. Ons land ligt zo'n 10° meer naar het westen. De zon doet er rond 40 minuten over om die afstand te overbruggen. De tijd op de zonnewijzer loopt daardoor rond 40 minuten achter op de klok.
• 's Zomers gaat de klok een uur vooruit en wijst de klok de plaatselijke tijd van 30° oosterlengte. Dan doet de zon er nog een uur langer over en loopt de zonnewijzer meer dan anderhalf uur achter.
• Een goede klok loopt heel regelmatig; een dag duurt altijd precies 24 uur. De zonneloop is niet helemaal regelmatig; soms is de zonnedag een beetje korter en in een andere periode van het jaar een beetje langer dan 24 uur. Die kleine verschillen tellen gedurende een periode bij elkaar op, zodat de zon tot maximaal een kwartier achter loopt op de 'gemiddelde zon' en in een andere periode tot maximaal een kwartier voor.

Een uitgebreidere versie van deze uitleg is te vinden in het hoofdstuk Zon en klok.

We gaan ervan uit dat het om ongeveer een model gaat als hieronder:

     

Een armillairsfeer (populair ook wel hoepelbol genoemd) is een prima zonnewijzer, mits goed ontworpen en mits goed opgesteld.

Een goed ontwerp voldoet aan een aantal criteria:

• De urenband ligt in een vlak dat haaks op de poolstijl staat.
• Het uurcijfer XII (12 uur) staat in het midden, op het laagste punt van de urenband.
• De morgenuren staan links als u voor de zonnewijzer staat (westkant), de middaguren rechts.
• Als de uurnummers doorlopen vanaf VI (6 uur 's morgens) tot VI (6 uur 's middags), staan die uurcijfers precies tegenover elkaar op de urenband. Met andere woorden, een rechte lijn van VI naar VI loopt door de poolstijl.
• De poolstijl maakt een hoek met het horizontale vlak die gelijk is aan de breedtegraad: 52° voor Midden-Nederland, 51° voor Zuid-Limburg en Vlaanderen, 53° voor Noord-Nederland.

 

De hoek van de poolstijl

In de figuur hieronder is dat hoek H. Die kan opgemeten worden met een gradenboog of geodriehoek en een waterpas. Dus in Midden-Nederland is H = 52°, in het zuiden 51° en in het noorden 53°. Of hoek V kan opgemeten worden ten opzichte van een verticale lijn (schietlood). Hoek V = (90° - H).

Mocht dat niet willen, dan is er nog een methode. In de figuur hieronder worden de afstand A  van het hart van de urenring tot het steunpunt onderaan gemeten en de afstand B van het steunpunt tot het midden van de poolstijl. Het opmeten moet langs de boog gebeuren, bijvoorbeeld met een flexibele rolmaat, en niet met een rechte liniaal. De hoek met het horizontale vlak is H = A / (A+B) x 90°. Die moet dus 52° (Midden-Nederland) zijn.

Als de hoek niet klopt, kan bij sommige zonnewijzers de ring in het steunpunt onderaan verschoven worden. Als dat niet kan, zou de zonnewijzer op een schuine ondergrond gemonteerd moeten worden, zodat hoek H overeenkomt met uw breedtegraad.

 

Opstelling

Vervolgens moet de zonnewijzer zo opgesteld worden dat de poolstijl naar het noorden wijst. Dat is het gemakkelijkst te doen door de zonnewijzer te draaien tot de schaduw van de poolstijl op de urenring de correcte zonnetijd aangeeft. Wat is de correcte zonnetijd? Die kunt u vinden op deze website. Klik in de tabel de juiste datum aan. Dan verschijnt een kaartje van Nederland en Vlaanderen. Zoek de plaats op waar de zonnewijzer staat. Bovenaan leest u af hoeveel minuten u af moet trekken van de kloktijd om de zonnetijd van dat moment te vinden. Trek er tijdens de zomertijd nog een uur extra af.

Bij het aflezen van de zonnewijzer kunt u dezelfde tabel gebruiken om te weten hoeveel u moet optellen bij de zonne(wijzer)tijd om de juiste kloktijd te vinden.

Veel succes!

 

 

 

Als u wilt dat uw zonnewijzer naar behoren werkt en een blijvende aanwinst is, let dan op de volgende punten:

• Is hij gemaakt voor de geografische breedte waarop hij moet komen? Voor Nederland is dat ca. 52°, voor Vlaanderen ca. 51°, en het steekt echt niet op een graad. Maar die leuke souvenirs uit Spanje of Zuid-Frankrijk zijn vaak voor 40-45° gemaakt, en dat scheelt toch teveel.
• Hoepelsferen zijn soms instelbaar, zodat je de poolstijl (de pijl) op de hemelpool (de Poolster) kunt richten, en dan is hij universeel plaatsbaar. Bij horizontale en verticale zonnewijzers is ook de ligging van de uurlijnen afhankelijk van de breedte, dus die kun je niet 'aanpassen' door de stijl bij te buigen!
• Als het niet duidelijk is of een zonnewijzer horizontaal of verticaal bedoeld is, let dan op de uurcijfers. Op een verticale zonnewijzer lopen die linksom (tegen de wijzers van de klok in) en op een horizontale rechtsom. Dit geldt voor het noordelijk halfrond, zeggen we er voor de zekerheid bij.
• Bij horizontale en verticale zonnewijzers: klopt de schaalverdeling wel zo ongeveer? De uurlijnen van 6 en 18 uur moeten haaks op de 12-uurs lijn staan en de stijl moet door het snijpunt van dit stel lijnen gaan. Hieronder een voorbeeld van een fout geplaatste stijl.
  
• Verticale muurzonnewijzers in dit marktsegment zijn bijna altijd bedoeld voor een muur die precies op het zuiden ligt. Kleine afwijkingen in de oriëntatie van de muur geven vooral in de vroege morgen en de late middag grote afwijkingen in de tijdsaanduiding, dus wees hiermee voorzichtig.
• Zijn er duidelijke instructies bij hoe je de zonnewijzer goed installeert, dus hoe je de poolstijl op het noorden (de hemelpool) richt? En als een hoepelsfeer instelbaar is voor de breedtegraad, wordt er verteld hoe je die goed instelt?
• Kan hij stevig genoeg vastgezet worden, zodat hij niet bij wat wind of door spelende kinderen verdraaid wordt?
• Is het materiaal voldoende weersbestendig? U wilt niet binnen de kortste keren tegen een stel roestige hoepels aankijken.
• Blijft er geen regenwater in staan, zodat er een klein moeras ontstaat? Of hij moet mede als vogelbadje dienen.
   

Er zijn in het algemeen drie redenen waarom u een souvenir-zonnewijzer niet zomaar thuis kunt ophangen:

• Die leuke zonnewijzers uit dat gezellige vakantieplaatsje zijn niet altijd correct ontworpen.
• Als de zonnewijzer correct ontworpen is voor Spanje, op bijv. 42° NB, zal de poolstijl een hoek van 40° maken met het horizontale vlak. Op onze breedte van ca. 52°, zal de poolstijl 10° te laag wijzen. Omdat Nederland dichter bij de Noordpool ligt, staat de poolster bij ons hoger aan de hemel.
• Meestal is een souvenir-zonnewijzer ontworpen voor een muur die precies op het zuiden gericht is, dus precies oost-west loopt. Dat doen de meeste muren nu eenmaal niet.

Wat kunt u doen?

1. Controleer of de zonnewijzer correct ontworpen is. Het voornaamste is dat het voetpunt van de poolstijl op de lijn VI - VI ligt (6-18 uur). In onderstaand voorbeeld is dat niet het geval: als het stangetje verlengd wordt tot aan de wijzerplaat, ligt dat punt boven de lijn VI-VI.

2. Zo ja, zoek een muur die niet teveel van zuid afwijkt.

3. Maak een ophanging waaraan de zonnewijzer zo scheef gemonteerd kan worden dat hij precies naar het zuiden 'kijkt'.

4. Kantel hem zoveel naar voren dat de poolstijl een hoek van 52° maakt met het horizontale vlak (voor Midden-Nederland; voor het Noorden 53°, voor het zuiden van Limburg 51°).

Succes!

Zelf een zonnewijzer bouwen is leuk en helemaal niet zo moeilijk.

Op de website van de Zonnewijzerkring Vlaanderen zijn instructies te vinden voor het bouwen van:

• een horizontale zonnewijzer

• een verticale zuidwijzer

Daar worden de hoeken tussen de uurlijnen vermeld voor de breedtegraad van Vlaanderen (51° noorderbreedte). Die zijn ook geschikt voor Zuid-Nederland onder de lijn Middelburg-Eindhoven. De hoeken voor een breedte van 52° (t/m de lijn Beverwijk-Zwolle) en 53° (alles ten noorden daarvan) staan hieronder.

Veel plezier en veel succes!

Een analemmatische zonnewijzer is heel geschikt voor een schoolplein, om twee redenen:

• Er zijn geen verticale elementen nodig, zoals een poolstijl of gnomon. Daarmee wordt het schoolplein niet 'geblokkeerd' voor ander gebruik. En worden ongelukken en valpartijen voorkomen.
  De (uur)punten mógen overigens wel verhoogd worden. Zo kunnen ze bijvoorbeeld als zitjes dienen, of om er afbeeldingen op aan te brengen.
• Om de tijd af te lezen, moet je wat dóen. Dat maakt het tot een interactief object, wat de motivatie ervoor verhoogt. Door actief de tijd te bepalen voelt de gebruiker zichzelf "deel uitmaken van het hemels raderwerk".

(Foto: Hendrik Hollander)

In de rubriek Downloads kunt u een uitgebreide handleiding vinden voor het construeren van een analemmatische zonnewijzer. Hiervoor wordt enige kennis van goniometrische functies verondersteld.

Mocht u dat niet zo aanspreken, dan is hier een eenvoudiger handleiding te vinden. [volgt binnenkort]

Wellicht kunnen we u een restauratie-advies geven, als we wat meer van de zonnewijzer weten. Kunt u ons vertellen wat voor zonnewijzer het betreft, liefst met een paar foto's? Mailt u ons op: info at zonnewijzerkring punt nl.

  

Er zijn verscheidene boeken die informatie over zonnewijzers geven. Zie de rubriek Boeken.

Wilt u meer weten, dan kunt u lid worden en gratis de Basiscursus Zonnewijzerkunde bij ons volgen; zie de rubriek Cursus.

De zonnewijzer is geen uitvinding in de gebruikelijke zin. Al zolang de mens op aarde rondloopt, is hij onderworpen aan het ritme van de natuur. Dat wordt bepaald door de beweging van de zon langs de hemel. Om de dagelijkse gang van zaken te reguleren, was het van belang om een dagindeling te hebben. Daarbij konden de bewegingen van de schaduwen behulpzaam zijn.

De oudste dateerbare zonnewijzer die we kennen stamt uit Egypte en is van rond 1500 v.Chr. Dat weten we, omdat de toenmalige Farao erop genoemd wordt.

De Romeinse architect Vitruvius noemt in zijn boek De Architectura een hele reeks zonnewijzers. Hoe die eruit zagen, weten we slechts van een enkel type. Hij vermeldt ook wie ze maakten; de weinige die wij kennen waren Griekse en Babylonische geleerden uit de derde en vierde eeuw v.Chr.

Dat is een leuk onderwerp!

Je kunt in het menu Zonnewijzerkunde de rubrieken Werking, Zon en Klok en Typen bekijken. Daar kun je heel veel uithalen. Het is natuurlijk leuk om ook een aantal echte zonnewijzers mee te nemen. Als je die niet bij de hand hebt, kun je ook een paar modelletjes maken. Je kunt op internet heel veel bouwplaten vinden; zie de betreffende vraag in deze FAQ-rubriek.

Er zijn veel interessante, leerzame bouwplaten op internet te vinden.

• Op Zonnewijzer.nl, de website van Hendrik Hollander, vind je een aantal bouwplaten voor verschillende typen zonnewijzers.
  
• Op de website van de British Sundial Society kunt u het patroon van een klassieke horizontale zonnewijzer downloaden. Op de Latitude Finder pagina kunt u niet uw plaatsnaam invullen. Maar als u de breedtegraad weet, klik dan net zo lang ergens in het onderste eenderde deel van het kaartje van Engeland tot u (ongeveer) dezelfde breedte gevonden hebt. De lengtegraad doet er niet toe; de zonnewijzer wijst zonnetijd. Klik dan op Get Dial PDF om het patroon op te halen.
  
• Eveneens op de website van de British Sundial Society kunt u het patroon van een educatieve meervoudige zonnewijzer downloaden. Kies voor Nederland en Vlaanderen de set voor het bereik 50°-60°. Zeer aan te bevelen om de relaties tussen verschillende typen zonnewijzers te kunnen zien.
  
• Op de website The Sundial Primer van Carl Sabanski (Canada) zijn 74 modellen van 21 typen zonnewijzers te vinden. Een absolute schatkamer!
  
• De Duitse firma Astromedia levert fraai verzorgde bouwpakketten, waaronder verscheidene zonnewijzers. Ze zijn te vinden in de rubrieken Astronomie zum Anfassen en AstroMaterialien.
  

Veel plezier en veel succes!

 

Er zijn zeker mogelijkheden. Neemt u contact op met ons, via info at zonnewijzerkring punt nl.