Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on print

Mit der Natur und mit dem Computer

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on print

Das ist ein bezahlter Beitrag mit kommerziellem Charakter. Text und Bild wurden von der Firma Muster AG aus Musterwil zur Verfügung gestellt oder im Auftrag der Muster AG erstellt.

Coelestin Kilchoer könnte es eigentlich gemütlich nehmen. Wenn es aber um Sonnenuhren geht, dann ist das Interesse des 80-jährigen Steinmetzes, eidgenössisch diplomierten Steinbildhauermeisters und Grabmalkünstlers geweckt. Als Dank für die Hilfsbereitschaft seiner Freunde Annelies und Erich Vonlanthen aus Düdingen hat er eine ganz spezielle Sonnenuhr gebaut. Zugleich ist diese Uhr auch ein technisches Wunderwerk, das ihn und alle, die daran beteiligt waren, monatelang beschäftigt hat.

Das Problem mit der Wand

Normalerweise sind Sonnenuhren genau nach Süden ausgerichtet und der Zeiger liegt somit auf der sogenannten Falllinie, ist also senkrecht im Lot. Solche Uhren stehen häufig auf einem Sockel, so dass es leicht ist, sie beim Aufbau präzise auszurichten. Im Gegensatz dazu ist jene beim Privathaus Vonlanthen in Düdingen eine sogenannte westabweichende Sonnenuhr. Sie hängt an der Hauswand, die nicht genau nach Süden ausgerichtet ist.

Diese Abweichung hätte man zwar ausgleichen können. Dafür hätte die Platte, auf der die Uhr eingraviert ist, an der Wand entsprechend ausgerichtet werden müssen. Die Abweichung ist mit rund 20 Grad aber gross, so dass eine solche Konstruktion nicht schön ausgesehen hätte. Coelestin Kilchoer hat deshalb die Idee einer nach Süden ausgerichteten Sonnenuhr fallen gelassen und suchte nach einer Möglichkeit, die Abweichung über den Zeiger und die Stundenlinien auszugleichen.

Es hätte Monate, wenn nicht Jahre gedauert, bis die Ausrichtung experimentell, also ohne Berechnungen, genau gestimmt hätte. So hat er seinen Freund Franz Raemy um Hilfe gebeten, Physiker mit Doktortitel. «Ich hatte vorher nie mit Sonnenuhren zu tun», sagt dieser. Das Grundprinzip sei ihm ungefähr bekannt gewesen. «Aber ich musste mich erst einlesen.» Sein Auftrag war, die Zeigerdimensionen, den Montagewinkel des Zeigers sowie die Stundenlinien der Sonnenuhr zu berechnen. «Es zeigte sich schliesslich, dass die Sonnenuhr plus/minus eine Minute stimmt», sagt Franz Raemy.

Ein Jahr Forschung

Er hat diese Berechnungen nicht nur angestellt, sondern auch gleich ein Computerprogramm entwickelt, das die Berechnungen allgemeingültig durchführt. «Sobald ich den Wandabweichungswinkel und die Standortkoordinaten der Sonnenuhr ins Programm eingegeben habe, werden die Stundenlinien, die Zeigerdimensionen und die Montagelinie des Zeigers berechnet», erklärt er. Etwa ein Jahr hat Franz Raemy daran gearbeitet.

Um ins Thema reinzukommen, hat er anfangs bei einem Schreiner ein Brett anfertigen lassen und mit Gummifäden die Stundenlinien gezogen. «Ein ideales Projekt für mich: viel Physik, viel Mathematik und viel Informatik», sagt Franz Raemy. «Die Zusammenhänge sind so komplex, dass ich annehme, dass nur die wenigsten Physiker in der Lage sind, sie zu erklären.»

Bis das Programm vorlag, hat er die Berechnungen von Hand gemacht und sie jeweils an der Sonnenuhr ausprobiert. Klar, dass es da zu kleinen Abweichungen kam. «Wir haben mit einem Zeiger aus Karton gearbeitet», erzählt Coelestin Kilchoer. Um Millimeter und am Ende um Bruchteile von Millimetern wurde dieser verschoben. Erst als alles passte und durch die Computerberechnungen belegt war, wurde der Zeiger aus Bronze definitiv montiert. «Auch der Zeiger musste mit höchster Genauigkeit gefertigt sein», erklärt er. Deshalb hat das Team den Feinmechaniker Jean-Louis Andrey aus Cressier beigezogen. Der Zeiger wirft je nach Tageszeit einen schmäleren oder dickeren Schatten. «Ich bin unzählige Male auf die Leiter gestiegen», sagt Hausbesitzer Erich Vonlanthen. «Ich hätte nie gedacht, dass es so schwierig werden könnte.»

Erschwerend kommt hinzu, dass der Wandabweichungswinkel immer nur dann präzise gemessen werden kann, wenn die Sonne am höchsten steht. In Düdingen ist das um 12.31 Uhr am 25. Dezember oder während der Sommerzeit am 13. Juni um 13.31 Uhr – wenn die Sonne scheint. An allen anderen Tagen muss der Zeitpunkt des Sonnenhöchststandes berechnet werden.

Spannender Prozess

Das Geduldspiel beim Einrichten einer Sonnenuhr ist für Coelestin Kilchoer keine Neuigkeit. «Schon vor Jahrhunderten haben Menschen auf diese Weise Sonnenuhren gebaut», erklärt er. «Sie haben einen Punkt gesetzt und ihn immer wieder korrigiert, bis die Basis stimmte.» Diese Zeit müsse man sich nehmen, um die Sonnenuhr im Einklang mit der Natur einzurichten. «Ein spannender Prozess», sagt er.

Coelestin Kilchoer hat die Kunst des Sonnenuhrbauens von einem Professor aus Deutschland gelernt. Es war eigentlich ein Zufall: Einer seiner Lehrlinge hat sich bei diesem zum Steintechniker ausbilden lassen, weil es damals nur in Deutschland eine solche Schule gab. Aus diesen Kontakten ergab sich ein reger Austausch, bis sich Coelestin Kilchoer schliesslich an seine erste Sonnenuhr wagte.

Das ist viele Jahre her. Seither hat er 14 kunstvolle Sonnenuhren gebaut. Jene beim Hause Vonlanthen zeigt auch den kürzesten und den längsten Tag sowie die Tag- und Nachtgleiche an (siehe Kasten). «Auch diese Angaben könnte man mit Experimentieren nach und nach herausfinden», sagt Coelestin Kilchoer. Schneller geht es aber mit dem Computer.

Bei allen dreien ist die Freude über das Resultat gross. «Fruere hora» steht als Inschrift auf der Sonnenuhr: «Lass die Stunde Früchte tragen». Ein Motto, das auch für die lange Arbeit an der westabweichenden Sonnenuhr am Hause Vonlanthen zutrifft.

Zum Projekt

Viele Daten auf einer kleinen Platte

Auf die 60 mal 80 Zentimeter grosse Platte aus «Senya spanisch Jura»-Kalkstein wurden die Texte und Linien eingraviert: Ein oberer Halbkreis markiert die Stunden in der Sommerzeit, ein unterer in der Winterzeit. Mitten durch geht eine Linie, die den kürzesten Tag im Jahr, den 21. Dezember, markiert. Eine weitere Linie zeigt die Tag- und Nachtgleiche am 21. März und 21. September an. Die markante Linie im unteren Teil der Platte zeigt den längsten Tag im Jahr auf.im

Mehr zum Thema