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Wie erstelle ich eine Sonnenstandsanalyse meiner Wohnung?

Eine brauchbare Sonnenstandsanalyse braucht fünf Angaben: die Position der Adresse, die Nordrichtung des Hauses, die Lage der Fenster, was draußen Schatten wirft — und vier Daten, auf die gerechnet wird.

Was eine Sonnenstandsanalyse beantworten soll

Eine Sonnenstandsanalyse ist keine schöne Darstellung des Hauses im Gegenlicht. Sie ist die Antwort auf eine konkrete Frage: Wann trifft die Sonne durch dieses Fenster, und was steht im Weg? Alles, was nicht zu dieser Antwort beiträgt, ist Dekoration.

Das Gute an der Frage ist, dass sich die eine Hälfte exakt berechnen lässt. Die Position der Sonne über einer bestimmten Adresse an einem bestimmten Datum und einer bestimmten Uhrzeit ist reine Astronomie ohne Unsicherheit. Die andere Hälfte — die Drehung des Hauses und was Schatten wirft — müssen Sie selbst messen, und genau dort steht und fällt eine Sonnenstandsanalyse.

Schritt 1: Finden Sie den Breitengrad der Adresse

Der Breitengrad bestimmt, wie hoch die Sonne steht, und er lässt sich finden, indem Sie die Adresse auf einer Karte nachschlagen und die Koordinaten ablesen — die Methode ist dieselbe, unabhängig davon, in welchem Land die Wohnung liegt. Ein paar Grad machen einen Unterschied: Deutschland erstreckt sich von etwa 47,3° nördlicher Breite im Süden (Zugspitze) bis etwa 55,1° nördlicher Breite im Norden (Sylt), und diese knapp acht Grad verschieben den Sonnenstand das ganze Jahr über um denselben Betrag. Kennen Sie die Koordinaten der Adresse nicht, nutzen Sie den Breitengrad der nächstgelegenen größeren Stadt.

Schritt 2: Messen Sie die Nordrichtung des Hauses als Gradzahl

Die Nordrichtung ist die Zahl, an der die ganze Sonnenstandsanalyse hängt, und sie ist auch das, was am häufigsten geraten wird. Es gibt vier Methoden, und Sie sollten mindestens zwei nutzen, damit sie sich gegenseitig kontrollieren können:

1. Der Nordpfeil im Grundriss. Denken Sie daran, dass der Pfeil selten genau nach oben zeigt — es ist der Pfeil, der zählt, nicht die Papierkante.
2. Eine Karte oder ein Luftbild mit Norden oben. Lesen Sie den Winkel zwischen der Längsrichtung des Hauses und der Senkrechten auf der Karte ab.
3. Der Kompass des Telefons an einer Außenwand entlang. Halten Sie Abstand zu Stahlbeton, Heizkörpern und magnetischen Hüllen, und lesen Sie eine Gradzahl ab, keine Himmelsrichtung.
4. Der Schatten am Sonnenmittag. Schatten zeigen genau nach Norden, wenn die Sonne im Süden steht — etwa um 12 Uhr Normalzeit, 13 Uhr Sommerzeit, verschoben um etwa 4 Minuten pro Längengrad westlich von 15° Ost.

Notieren Sie das Ergebnis genau: "die Straßenfassade zeigt auf 155°" oder "die Aufwärtsrichtung des Grundrisses liegt 23° östlich von Norden". Richtungen werden von Norden aus im Uhrzeigersinn gemessen: Norden 0°, Osten 90°, Süden 180°, Westen 270°.

Schritt 3: Notieren Sie die Fenster

Für jeden Wohnraum wird bei jedem Fenster notiert: in welcher Wand es sitzt, wie viele Quadratmeter Glas es hat, wie hoch die Oberkante über dem Boden liegt, und ob es senkrecht oder schräg ist.

Die Neigung ist wichtiger, als die meisten denken. Ein senkrechtes Südfenster bekommt im Winter am meisten Sonne, weil die tiefstehende Sonne das Glas fast im rechten Winkel trifft — der Anteil folgt cos(Sonnenhöhe), also cos(14°) = 0,97 im Winter gegenüber cos(61°) = 0,49 im Sommer. Ein waagerechtes Dachfenster verhält sich genau umgekehrt: Der Anteil folgt sin(Sonnenhöhe), also sin(61°) = 0,88 im Sommer gegenüber sin(14°) = 0,24 im Winter. Dieselbe Glasfläche, gegensätzliches Jahreszeitenprofil.

Schritt 4: Messen Sie den Schattenwinkel zu dem, was draußen steht

Das ist der Schritt, der eine Sonnenstandsanalyse von einer Schätzung unterscheidet. Von jedem Fenster aus wird gemessen oder geschätzt, wie hoch das aufragt, was in der Richtung steht, in die das Fenster zeigt.

Schattenwinkel = arctan(Höhe ÷ Abstand)

Beispiel: Das Nachbarhaus ist 8 Meter hoch bis zum First und liegt 20 Meter südlich des Wohnzimmerfensters. 8 ÷ 20 = 0,4, und arctan(0,4) = 21,8°.

Zwei Korrekturen machen die Zahl präziser. Ziehen Sie die Höhe des Fensters über dem Gelände von der Höhe des Objekts ab — schauen Sie aus einem Fenster 1,5 Meter über dem Boden, liegen nur 6,5 Meter des Nachbarhauses über Ihrer Augenhöhe. Und addieren Sie den Geländeunterschied, wenn das Grundstück des Nachbarn höher liegt als Ihres.

Schätzung von Höhen: Ein Geschoss ist typisch etwa 3 Meter, ein Satteldach fügt 2-3 Meter hinzu, eine gewöhnliche Hecke 1,5-2 Meter, ein ausgewachsener Laubbaum in einem Vorstadtgarten 10-15 Meter.

Schritt 5: Rechnen Sie den Sonnenstand für vier Daten aus

Vier Daten decken das ganze Jahr ab, weil sich die Sonne symmetrisch um sie bewegt:

Sonnenstand zur Mittagszeit = 90° − Breitengrad + Deklination

• 21. Dezember, Deklination −23,4°. Für 52,5° Nord (etwa Berlin): 90 − 52,5 − 23,4 = 14,1°
• 20. März und 22. September, Deklination 0°: 90 − 52,5 = 37,5°
• 21. Juni, Deklination +23,4°: 90 − 52,5 + 23,4 = 60,9°

Vergleichen Sie dann mit den Schattenwinkeln aus Schritt 4. Im Beispiel mit einem Schattenwinkel von 21,8° bekommt das Wohnzimmer von der Tagundnachtgleiche bis über den Sommer hinweg Mittagssonne, aber keine Mittagssonne im Dezember, Januar und einem Teil von Februar und November.

Wollen Sie auch wissen, zu welcher Uhrzeit, denken Sie daran, dass die Sonne nicht im Osten aufgeht. Die Richtung beim Sonnenaufgang ergibt sich aus cos(Azimut) = sin(Deklination) ÷ cos(Breitengrad). Für 52,5° Nord ergibt das etwa 49° (Nordost) zur Sommersonnenwende und etwa 131° (Südost) zur Wintersonnenwende. Im Sommer streift die Sonne also den ganzen Weg von Nordost über Süden bis Nordwest; im Winter bleibt sie im südlichen Viertelkreis.

Fehler, die eine Sonnenstandsanalyse ruinieren

• Geratene Nordrichtung. Der häufigste und schlimmste Fehler. Ein um 20-90 Grad falsch gedrehtes Haus ergibt eine Sonnenstandsanalyse, die richtig aussieht und durchgängig falsch ist.
• Nur Sommer. Alle Wohnungen sehen im Juni gut aus. Rechnen Sie den Dezember immer mit ein.
• Vergessener Horizont. Eine Sonnenstandsanalyse ohne Nachbargebäude und Bäume zeigt ein Haus auf einer leeren Wiese, nicht auf dem Grundstück.
• 12 Uhr mit dem Sonnenmittag verwechselt. Zur Sommerzeit steht die Sonne etwa um 13 Uhr im Süden, plus 10-26 Minuten je nachdem, wie weit westlich im Land Sie sind.
• Laubbäume im Februar beurteilt. Nur Äste im Winterhalbjahr, dichte Sichtblende von Mai bis Oktober.

Sonnenstandsanalyse mit Werkzeug statt Rechnungen

Die Rechnungen für Sonnenstand und Schattenwinkel lassen sich bei einer Besichtigung mit einem Taschenrechner erledigen, und das reicht oft, um einen Kauf zu beurteilen. Soll es für die ganze Wohnung, Raum für Raum und Stunde für Stunde gemacht werden, ist es einfacher mit einem Werkzeug, das die Geometrie des Hauses kennt.

In HouseSense werden die Räume vermessen, indem die Wohnung mit dem LiDAR des iPhones gescannt oder auf Maß gezeichnet wird, woraufhin die Wohnung auf der Karte platziert wird, sodass sowohl Position als auch Nordrichtung feststehen. Das 3D-Modell zeigt danach echt berechneten Sonneneinfall für ein von Ihnen gewähltes Datum und eine Uhrzeit. Das befreit Sie nicht von Schritt 4: Was außerhalb des Grundstücks steht, müssen Sie trotzdem selbst begutachten.