Warum der kürzeste Tag nicht den frühesten Sonnenuntergang und den spätesten Sonnenaufgang hat
Mia Chow · · Aktualisiert am · Geschätzte Lesezeit: 6 Minuten
Viele gehen davon aus, dass der kürzeste Tag des Jahres (die Wintersonnenwende), der früheste Sonnenuntergang und der späteste Sonnenaufgang auf denselben Tag fallen. Das klingt logisch, oder? In Wirklichkeit ist es etwas komplizierter.
Auf der Nordhalbkugel fällt die Wintersonnenwende, der kürzeste Tag des Jahres, auf den 21. oder 22. Dezember. In mittleren nördlichen Breiten geht die Sonne aber schon zwischen dem 4. und 12. Dezember am frühesten unter, und am spätesten auf geht sie zwischen dem 2. und 8. Januar. Je weiter südlich Sie sich befinden, desto weiter liegen diese Daten auseinander. So sieht das in diesem Winter in Berlin aus:
Drei Kurven, drei verschiedene Tiefpunkte. Aber warum?
Zuerst zur Wintersonnenwende
Die Wintersonnenwende ist der Tag, an dem der Nordpol am stärksten von der Sonne weg geneigt ist. An diesem Tag beschreibt die Sonne ihren kürzesten Bogen über den Himmel, und auf der Nordhalbkugel gibt es am wenigsten Tageslicht.
Der entscheidende Punkt ist: Bei der Sonnenwende geht es nicht um die Uhrzeiten von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, sondern um den Stand der Sonne am Himmel.
Die Rolle von Achsenneigung und Erdbahn
Die Neigung der Erdachse um 23,5 Grad und die elliptische (also nicht genau kreisförmige) Bahn der Erde um die Sonne spielen hier die Hauptrolle.
Achsenneigung
Die Neigung sorgt für die Jahreszeiten, weil die verschiedenen Teile der Erde im Lauf des Jahres unterschiedlich viel Sonnenlicht erhalten.
Elliptische Umlaufbahn
Die Erde umrundet die Sonne nicht mit gleichbleibender Geschwindigkeit. In Sonnennähe ist sie schneller (Perihel, Anfang Januar), in Sonnenferne langsamer (Aphel, Anfang Juli). Diese ungleichmäßige Geschwindigkeit verschiebt den Zeitpunkt des Sonnenmittags, also des Moments, in dem die Sonne am höchsten steht.
Beide Faktoren zusammen, die wechselnde Bahngeschwindigkeit der Erde und die Neigung ihrer Achse, ergeben das, was Astronomen so nennen:
Die Zeitgleichung
Jetzt wird es richtig interessant. Die „Zeitgleichung“ beschreibt den Unterschied zwischen der Sonnenzeit (die sich nach dem tatsächlichen Stand der Sonne richtet) und der Uhrzeit (die so tut, als verlaufe die scheinbare Bewegung der Sonne über den Himmel völlig gleichmäßig, und den Tag in gleich lange 24-Stunden-Abschnitte teilt). Dieser Unterschied beträgt im Lauf des Jahres bis zu etwa 16 Minuten.
Achsenneigung und elliptische Bahn bewirken, dass sich der Sonnenmittag, der Moment, in dem die Sonne ihren höchsten Punkt erreicht, von Tag zu Tag leicht verschiebt.
Im Dezember rückt der Sonnenmittag auf der Uhr jeden Tag ein Stück nach hinten. Gleichzeitig wird der Tag bis zur Sonnenwende immer kürzer. Diese beiden Veränderungen ziehen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang in entgegengesetzte Richtungen, und welche an einem bestimmten Tag überwiegt, bestimmt die Daten.
Sonnenaufgang und Sonnenuntergang liegen zu beiden Seiten des Sonnenmittags, jeweils eine halbe Tageslänge entfernt:
Sonnenuntergang = Sonnenmittag + halbe Tageslänge
Sonnenaufgang = Sonnenmittag − halbe Tageslänge
Die Uhrzeit des Sonnenuntergangs kann sich also nur aus zwei Gründen ändern: Entweder hat sich der Sonnenmittag verschoben, oder die Tageslänge hat sich geändert. Und wegen des Plus- und des Minuszeichens heben sich dieselben beiden Zahlen am einen Ende des Tages auf und addieren sich am anderen.
Der früheste Sonnenuntergang
Nehmen wir Berlin am 1. Dezember. Der Sonnenmittag kommt etwa 21 Sekunden später als am Vortag, und der Tag ist etwa 128 Sekunden kürzer, an jedem Ende fehlen also 64 Sekunden. Beim Sonnenuntergang wirken die beiden gegeneinander: 21 Sekunden später, 64 Sekunden früher, also geht die Sonne etwa 43 Sekunden früher unter als am Vortag. Der kürzer werdende Tag überwiegt, und die Sonnenuntergänge rücken weiter nach vorn.
Je näher die Sonnenwende rückt, desto langsamer ändert sich aber die Tageslänge. Genau das ist eine Sonnenwende: der Wendepunkt, an dem der Tag aufhört, kürzer zu werden. Der tägliche Verlust an jedem Ende des Tages sinkt auf 53 Sekunden am 5. Dezember, auf 29 am 13. Dezember, auf 22 am 15. Dezember und am Tag der Sonnenwende praktisch auf null. Die Verspätung des Sonnenmittags wird dagegen überhaupt nicht kleiner: Sie bleibt den ganzen Dezember über bei 21–30 Sekunden pro Tag.
Es gibt also einen Tag, an dem beide Werte gleich groß sind und sich aufheben, und die Sonne geht fast genau zur selben Uhrzeit unter wie am Vortag. Dieser Tag ist der Tag des frühesten Sonnenuntergangs: der 13. Dezember in Berlin, ganze 8 Tage vor der Sonnenwende. Ab dann ist die Verspätung des Sonnenmittags der größere Wert, und die Sonne geht wieder später unter, obwohl die Tage noch kürzer werden.
Mehr bedeutet „sich ausgleichen“ hier nicht, und der Unterschied ist wichtig: Die Tage hören nicht auf, kürzer zu werden, sie werden bis zur Sonnenwende weiter kürzer. Gleich groß werden nur die beiden täglichen Änderungen, die in entgegengesetzte Richtungen wirken.
| Datum | Sonnenmittag | Tageslänge | Sonnenuntergang | im Vergleich zum Vortag |
|---|---|---|---|---|
| 1. Dezember | 11:55:01 | 8 Std. 01 Min. 47 Sek. | 15:56:06 | −43 s |
| 5. Dezember | 11:56:34 | 7 Std. 53 Min. 59 Sek. | 15:53:49 | −29 s |
| 13. Dezember | 12:00:05 | 7 Std. 43 Min. 04 Sek. | 15:52:00 | −1 s ← frühester Sonnenuntergang |
| 15. Dezember | 12:01:01 | 7 Std. 41 Min. 23 Sek. | 15:52:08 | +6 s |
| 21. Dezember | 12:03:57 | 7 Std. 39 Min. 04 Sek. | 15:53:58 | +27 s ← Sonnenwende |
Berlin, Dezember 2026. Lesen Sie die letzten beiden Spalten zusammen: Der Tag wird bis zum Ende der Tabelle immer kürzer, und trotzdem kehrt sich der Sonnenuntergang schon zwei Wochen früher um.
Der späteste Sonnenaufgang
Am anderen Ende des Tages dreht das Minuszeichen alles um, und die beiden Effekte addieren sich, statt sich aufzuheben. Vor der Sonnenwende kommt der Sonnenmittag später, und der Tag wird auch am Morgen kürzer: 21 + 64 = etwa 85 Sekunden später an jedem Tag. Deshalb verschiebt sich der Sonnenaufgang Anfang Dezember um eine volle Minute pro Tag nach hinten, während sich der Sonnenuntergang kaum bewegt.
Nach der Sonnenwende wird der Tag wieder länger, was den Sonnenaufgang wieder nach vorn zieht. Der Sonnenmittag wandert aber weiter nach hinten, und zwar bis etwa zum 11. Februar. Der späteste Sonnenaufgang ist an dem Tag, an dem sich beide Effekte die Waage halten: am 30. Dezember in Berlin, um 08:17:19. Auf der Südhalbkugel passiert dasselbe rund um die Sonnenwende im Juni: Der früheste Sonnenuntergang liegt Anfang Juni, der späteste Sonnenaufgang Ende Juni oder Anfang Juli.
Warum das Datum von der geografischen Breite abhängt
Die Verschiebung des Sonnenmittags ist überall gleich. Sie hängt vom Datum ab, nicht vom Ort, und beträgt deshalb überall auf der Erde rund 30 Sekunden pro Tag. Mit der Breite ändert sich der andere Wert: wie schnell der Tag kürzer wird. Je schneller er schrumpft, desto länger dauert es, bis die Verschiebung des Sonnenmittags überwiegt, und desto näher an der Sonnenwende liegt der früheste Sonnenuntergang.
- Oslo (60°N): 16. Dezember
- Berlin (53°N): 13. Dezember
- New York (41°N): 7. Dezember
- Lissabon (39°N): 6. Dezember
- Mexiko-Stadt (19°N): 25. November
- Singapur (1°N): 4. November
Oslo verliert am 1. Dezember 3 Minuten und 18 Sekunden Tageslicht pro Tag, dort überwiegt die Änderung der Tageslänge also fast bis zur Sonnenwende. In Äquatornähe ändert sich die Tageslänge kaum, die Verschiebung des Sonnenmittags überwiegt fast sofort, und zwischen dem frühesten Sonnenuntergang und dem kürzesten Tag liegen fast zwei Monate. Deshalb finden Sie an verschiedenen Stellen auch leicht unterschiedliche Daten: Es gibt nicht das eine Datum, sondern nur das für Ihre Breite.
Das ist auch der Grund, warum sich die Zeiten von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang im Lauf des Jahres nicht gleich schnell ändern.
Das Wichtigste in Kürze
Der kürzeste Tag des Jahres, die Wintersonnenwende, ist nicht der Tag mit dem frühesten Sonnenuntergang oder dem spätesten Sonnenaufgang. Dafür gibt es zwei Gründe: die Höhe der Sonne am Himmel und den Zeitpunkt des Sonnenmittags (wenn die Sonne am höchsten steht) im Vergleich zur Uhrzeit.
Im Dezember verschiebt sich der Sonnenmittag gegenüber 12 Uhr auf der Uhr jeden Tag ein wenig nach hinten. Diese Verschiebung betrifft Sonnenaufgang und Sonnenuntergang. Gleichzeitig wird der Bogen der Sonne am Himmel kürzer und ist zur Sonnenwende am niedrigsten.
Zusammen führt das dazu, dass der früheste Sonnenuntergang vor der Sonnenwende liegt und der späteste Sonnenaufgang danach. Der kürzeste Tag ist nur der Tag mit dem niedrigsten Sonnenbogen, nicht der mit dem frühesten Sonnenuntergang oder dem spätesten Sonnenaufgang.
Diese Frage kommt jedes Jahr im Dezember, und wir verstehen das gut: Das Thema ist wirklich nicht ganz einfach. Wir hoffen, diese Erklärung macht es etwas klarer.