Die Sonne strahlt am Morgen hoch am Himmel, doch die Schülerinnen und Schüler des Astronomieunterrichts sitzen im Dunkeln. Unter dem funkelnden Firmament des Planetariums lauschen sie aufmerksam ihrem Lehrer. Peter Schilling, seit 31 Jahren im Astronomischen Zentrum in Schkeuditz bei Leipzig tätig, erklärt mit Leidenschaft die Weihnachtsgeschichte – ein traditionelles Dezemberthema. Ein weiteres bedeutendes astronomisches Ereignis in diesem Monat ist die Wintersonnenwende.

Vielen Menschen ist dieser Tag bekannt als der kürzeste des Jahres: ein Lichtblick für diejenigen, die sich nach Frühling und Sommer sehnen. Aber anders als Sie vielleicht denken, ist das nicht der Tag, an dem die Sonne am spätesten auf- und am frühesten untergeht. Der Tag mit dem frühesten Sonnenuntergang ist bereits am 12. Dezember, also neun Tage vor der Wintersonnenwende. Dafür liegt der späteste Sonnenaufgang nach dem kürzesten Tag, erst am 30. Dezember. Diese zeitliche Verschiebung hat ihren Ursprung in der asymmetrischen Bahnbewegung der Erde, die auch die Grundlage für die Wintersonnenwende bildet. 

Wie entsteht die Wintersonnenwende?

Unsere Erde ist im Bezug zur Sonne keine aufrechtstehende Kugel. Stünde sie senkrecht, wie an einem Faden am Nordpol aufgehängt, wären die Tage überall gleich lang. Doch die Erdachse ist geneigt, und Deutschland liegt auf der Nordhalbkugel. Während die Erde auf ihrer elliptischen Umlaufbahn die Sonne umrundet, neigt sich die Nordhalbkugel in einem Teil des Jahres von der Sonne weg. 

Der kürzeste Tag, die Wintersonnenwende, fällt auf den 21. Dezember. An diesem Tag steht die Sonne so flach über dem Horizont wie an keinem anderen im Jahr. Sie geht spät auf und früh unter. Ab diesem Zeitpunkt werden die Tage wieder länger. Rechnerisch gesehen ist die Wintersonnenwende der Tag mit den wenigsten Lichtstunden. 

Die Rolle der Erdbewegung

Allerdings ist der Tag der Wintersonnenwende nicht der, an dem die Sonne über Mitteldeutschland am frühesten untergeht. "Diese Abweichung wird durch die sogenannte Zeitgleichung erklärt", sagt Dirk Schlesier, Leiter des Planetariums in Halle. Wie Schilling verfolgt er das Ziel, astronomisches Wissen auch für junge Menschen verständlich zu machen. Schlesier erklärt die Diskrepanz durch zwei unterschiedliche Zeitsysteme: Da ist die mittlere Sonnenzeit, die eine gleichmäßige Zeit misst und die wir im Alltag verwenden, da alle unsere Uhren diese anzeigen. Anders verhält es sich bei Sonnenuhren, die die wahre Sonnenzeit messen, die sich nach der tatsächlichen Bewegung der Sonne richtet. Würden wir uns nach der wahren Sonnenzeit richten, hätten wir ständig Zeitprobleme. Aber warum ist das so?

Astronomielehrer Peter Schilling Bildrechte: MDR/Valeria Bajaña Bilbao

Zum einen liegt es daran, dass die Erde sich in einer Ellipse um die Sonne bewegt. Dadurch ist die Geschwindigkeit der Erde um die Sonne nicht gleichmäßig. Der zweite Grund ist die geneigte Achse der Erde. "Im Grunde läuft die Sonne unserer Zeit, die wir mit der Uhr messen, phasenweise ein wenig hinterher oder voraus", erklärt Schlesier. "Das sind im Prinzip die beiden Hauptursachen für diese Zeitabweichung", führt Schlesier aus. "Und weil die Sonne an einigen Tagen ein paar Minuten vor- oder nachgeht, erleben wir das Phänomen, dass der früheste Sonnenuntergang einige Tage vor der eigentlichen Wintersonnenwende liegt." 

Warum diese Phänomene wichtig bleiben 

Für viele Menschen, die selten unter freiem Himmel sind, sind diese Veränderungen kaum spürbar, erklärt Schlesier. Dennoch können die exakten Zeitpunkte von Sonnenauf- und -untergang präzise berechnet werden. Auch wenn diese Unterschiede wenig Einfluss auf unseren Alltag haben, betont der Leiter des Planetariums in Halle die Relevanz des Wissens hinter diesen Phänomenen.

Astronomielehrer Schilling sieht das ähnlich. Er unterstreicht die Bedeutung des Verständnisses für die Bewegung der Erde um die Sonne, die nicht nur unseren Tagesrhythmus, sondern auch Phänomene wie zum Beispiel die Jahreszeiten beeinflusst. Er bedauert jedoch, dass das Interesse junger Menschen in der Schule abnimmt: "Es gibt heute leider nicht mehr so viele junge Menschen, die sich dafür begeistern." Trotzdem bleibt die Wintersonnenwende für ihn ein wichtiges Thema: "Das hat die Menschen nicht nur jetzt, sondern schon vor 7000 Jahren fasziniert. Diese Phänomene gehören einfach zur Geschichte unserer Zivilisation."