Der Tag der Sommersonnenwende ist astronomisch gesehen der längste Tag des Jahres. Das bedeutet allerdings nicht, dass man an diesem Tag auch den spätesten Sonnenuntergang im Jahr zu sehen bekommt. Genauso wenig geht an dem Tag die Sonne morgens am frühesten auf. Wie ist das möglich?

Beispiel Mainz: Die rheinland-pfälzische Landeshauptstadt liegt auf dem 50. nördlichen Breitengrad. Dort dauert der längste Tag des Jahres genau 16 Stunden, 22 Minuten und 12 Sekunden. Den frühesten Sonnenaufgang jedoch gibt es schon am 16. und 17. Juni (jeweils 5.17 Uhr), der späteste Untergang wird immer erst am 25. Juni (21.40 Uhr) sein.

Weiter nördlich in Flensburg an der Grenze zu Dänemark (fast auf dem 55. Breitengrad) dauert der Tag der Sommersonnenwende sogar 17 Stunden, 19 Minuten und 23 Sekunden. Hier fällt der früheste Sonnenaufgang bereits auf den 18. Juni (4.44 Uhr), den spätesten Sonnenuntergang gibt es am 24. Juni (22.04 Uhr).

Der Grund für dieses Phänomen liegt in einer kleinen Ungereimtheit zwischen Sonnenzeit und unserer gemessenen Uhrzeit. Ein astronomischer Sonnentag – also von ihrem Höchststand am Mittag bis zum nächsten Mittag – ist über das Jahr gesehen verschieden lang.

Das liegt daran, dass sich die Erde nicht in einem perfekten Kreis um die Sonne bewegt, sondern auf einer minimal ovalen Bahn. Im Januar ist die Erde der Sonne am nächsten und damit am schnellsten. Im Juli ist sie dagegen am weitesten entfernt und am langsamsten. Zudem steht die Erdachse in Bezug auf die Umlaufbahn leicht schief. Daher zieht die Sonne im Sommer einen hohen und im Winter einen flachen Bogen über unseren Himmel. Das verändert, wie schnell sie sich scheinbar von Ost nach West bewegt.

Unterschiedlich lange Sonnentage

Die Uhren auf der Erde gehen sozusagen davon aus, dass die Sonne immer gleichmäßig über den Himmel zieht: Jeder Tag hat exakt 24 Stunden. Tatsächlich variiert die Zeit jedoch, um täglich bis zu einer halben Minute. Addiert sich so eine Verzögerung über mehrere Tage, kann eine Sonnenuhr im Vergleich zur Armbanduhr sogar bis zu 16 Minuten vor- oder nachgehen.

Im Juni, zur Zeit der Sommersonnenwende, läuft die Sonne unseren Uhren ein kleines Stück hinterher. Sie erreicht ihren Höchststand am Himmel jeden Tag etwas später. Damit verschiebt sich auch alles andere: Aufgang, Höchststand und Untergang rücken im Juni zusammen nach hinten.

Wichtig ist aber noch ein zweiter Effekt: Die Sonnenbahn am Himmel wird jeden Tag bis zum 21. Juni geringfügig länger, und danach wieder kürzer. Eine längere Bahn bedeutet: Die Sonne steht höher und länger über dem Horizont.

Beide Effekte – die leichte Verzögerung der Sonne gegenüber unserer Uhr und die täglich wechselnde Länge ihrer Bahn – wirken sich auf Aufgang und Untergang aus.

Beim Sonnenaufgang wirken diese beiden Kräfte gegeneinander: Vor dem 21. Juni überwiegt der Bahneffekt, die Sonne geht also immer früher auf. Aber schon einige Tage vor der Sonnenwende, wie in Mainz nach dem 17. Juni, in Flensburg nach dem 18. Juni, greift die Verzögerung des Sonnentages stärker – sie schiebt den Aufgang zeitlich schneller nach hinten, als die kürzer werdende Bahn ihn vorziehen kann. Der früheste Aufgang liegt also vor der Sonnenwende.

Beim Sonnenuntergang wiederum addieren sich beide Effekte: Auch nach dem 21. Juni verschiebt er sich auf einen späteren Zeitpunkt, obwohl die Bahn schon wieder kürzer wird. Erst wenn der Bahneffekt stark genug überwiegt, beginnt er sich wieder zu verfrühen. Deshalb liegt der späteste Untergang einige Tage nach der Sonnenwende.