Schattenstab | Sonnenstand nutzen und Richtungsfehler einordnen

Ein Schattenstab nutzt die Bewegung eines Sonnenschattens zur Orientierung. Dafür genügt ein senkrechter Stab auf einer ebenen Fläche. Aus zwei beliebigen Schattenmarken entsteht allerdings nicht automatisch eine genaue Ost-West-Linie. Tageszeit und Jahreszeit können das Ergebnis deutlich verschieben.

Was sich auf dem Boden bewegt

Mit dem wechselnden Sonnenstand ändern sich Richtung und Länge des Schattens. Die Schattenspitze beschreibt auf einer waagerechten Fläche im Allgemeinen eine gekrümmte Bahn. Wer zwei Punkte verbindet, erhält zunächst eine Strecke zwischen zwei Beobachtungen.

Die Sonne steht dabei auf der entgegengesetzten Seite des Stabs als dessen Schatten. Eine pauschale Anweisung, nachmittags zur Sonne zu schauen, um Norden zu finden, ist falsch.

Die kurze Zweipunktmethode

1. Eine waagerechte, feste Fläche mit ungestörter Besonnung wählen und den Stab möglichst senkrecht befestigen.
2. Die Lage der Schattenspitze präzise markieren, ohne den Stab zu bewegen.
3. Nach einer ausreichend erkennbaren Bewegung die neue Spitze markieren und beide Punkte verbinden.
4. Die Linie als grobe Orientierungshilfe behandeln und mit Karte, Gelände oder einem zuverlässigen Kompass abgleichen.

Für mitteleuropäische Verhältnisse wird die erste Marke gewöhnlich als westliche und die zweite als östliche Seite dieser Hilfslinie verwendet. Ein festes Warten von beispielsweise 30 Minuten macht daraus jedoch keine genaue Ost-West-Messung. Größerer Abstand erleichtert das Markieren, beseitigt aber nicht den Fehler durch den Verlauf der Schattenbahn.

Wie groß der Fehler werden kann

Ein vereinfachtes Rechenbeispiel zeigt die Größenordnung: Bei 50 Grad nördlicher Breite können zwei Marken im Winter, etwa drei bis zweieinhalb Stunden vor dem örtlichen Sonnenhöchststand, eine Linie ergeben, die rund 36 Grad von Ost-West abweicht. Das ist ein geometrisches Modell bei festem Sonnenstand zur Jahreszeit, keine zugesicherte Genauigkeitsangabe für eine Messung im Gelände.

Eine grobe Richtung kann beim Einordnen der Umgebung helfen. Für eine längere Marschstrecke ohne weitere Orientierungspunkte reicht ein solches Ergebnis nicht.

Gleiche Schattenlängen vergleichen

Genauer lässt sich das Prinzip nutzen, wenn eine Vormittags- und eine Nachmittagsmarke bei gleicher Schattenlänge aufgenommen werden. Dazu vom Stabfuß aus einen Kreis durch die vormittägliche Schattenspitze ziehen. Nach dem örtlichen Sonnenhöchststand die Stelle markieren, an der die Spitze den Kreis erneut erreicht.

Unter idealisierten Bedingungen liegen beide Punkte auf einer Ost-West-Linie. Die Vormittagsmarke liegt westlich, die Nachmittagsmarke östlich. Die dazu rechtwinklige Linie verläuft Nord-Süd. Mit der westlichen Marke links und der östlichen rechts blickt man nach Norden.

Diese Beobachtung kann mehrere Stunden dauern. Der örtliche Sonnenhöchststand fällt nicht automatisch auf zwölf Uhr der Armbanduhr. Wolken können die zweite notwendige Beobachtung verhindern.

Untergrund und Markierungen entscheiden mit

Ein schiefer Stab, geneigter Boden, eine unscharfe Spitze oder ein verrutschtes Gestell verfälschen das Ergebnis. Auch die bessere Methode bleibt eine Beobachtung mit begrenzter Genauigkeit. Vor einer Richtungsentscheidung deshalb die Herkunft jeder Marke festhalten und prüfen, ob der Aufbau während der gesamten Messung unverändert blieb.