Neigungswinkel zur optimalen Sonneneinstrahlung

Wissenschaft Geowissenschaften & Erdkunde
#1

Hallo liebe Geo-Experten,

ich und meine Arbeitsgruppe haben eine Aufgabe gestellt bekommen von der wir nicht wissen wie wir an sie herangehen sollen. Die Aufgabe lautet wie folgt:

Ein Landwirt in Rhöndorf (Stadt Bad Honnef) möchte die Neigung seines Weinberges so verändern, dass auf die nach Süden exponierte Fläche am 21. Juni die Sonnenstrahlen mittags genau senkrecht einfallen. Welche Neigung zur Horizontalebene muss die Weibergfläche dazu aufweisen? Stellen Sie Ihren Lösungsweg dar.

Haben Sie vielleicht einen Tip wie wir da vorgehen müssen um das zu berechnen? Leider tappen wir total im Dunklen…

Wie wären Ihnen sehr sehr dankbar.
Viele Grüße,
Jasmina und Karen

#2

Hallo die Damen,

die Frage ist doch, auf welcher geographischen Breite Rhöndorf liegt, und in welchem Winkel die Sonne dort zur Sommersonnwende einstrahlt. Daraus ergibt sich dann alles weitere durch logisches Denken.

Viel Spaß und Erfolg beim Recherchieren und Rechnen!

#3

Hallo Herr Wille,

ja, wir haben nach 1,2 Tipps dann auch wie folgt gelöst;

Die Sonne steht am 21.06. auf dem nördlichen Wendekreis im Zenit. Dieser liegt bei 23°26’16’’ (für die Rechnung gerundet auf 23,5°) nördlicher Breite. Hier steht die Sonne am 21.06. im Winkel von 90° zur Erde (senkrecht). Rhöndorf liegt viel weiter nördlicher; bei 50° 40’N (für die Rechnung gerundet auf 50°). Dort steht die Sonne nie im Zenit, aber am 21.06. immerhin am Höchsten im Jahreslauf. Um den optimalen Winkel der Sonneneinstrahlung in Rhöndorf zu errechnen muss also die Differenz von Rhöndorf zum nördlichen Wendekreis (26,5°) zu den 90° addiert werden. Dadurch ergibt sich eine Neigungswinkel von 116,5°.

War wohl doch nicht so kompliziert wie befürchtet. :smile:

Danke für die Antwort und einen schönen Sonntag noch!
Jasmina

#4

Hallo,
leider kann ich euch bei dieser Frage nicht weiterhelfen

Mfg.
Dynamitjoe

#5

Das ist eine Matheaufgabe, oder?

Hallo Jasmina und Karen,

das hört sich stark nach einer Matheaufgabe an und weniger nach einem geographischen Problem.

Gegeben:

  • Kugel (Erde),
  • Rhondorf (Bad Honnef; Breitengrad: 50°39’34.08"N),
  • 21.Juni (Sonne steht am nördlichen Wendekreis im Zenit: 23°26’16"N also 90°).

Gesucht
Korrektur für die Lage bei ca. 50°

Merke: Winkelsumme im Dreieck ist immer 180°.

Lösung:
Zeichnet ein Dreieck: (A)Mittelpunkt der Erde, (B)Äquator, ( C) Bad Honnef,
Zeichnet ein zweites Dreieck: (A) Mittelpunkt der Erde, (B) Äquator, (D) Wendekreis

Legt durch den Punkt C eine Gerade, die im 90° Winkel zur Geraden (AC) steht.
Legt durch den Punkt D eine Gerade, die im 90° Winkel zur Geraden (AD) steht.

Über die Winkelsummen im Dreieck müsstet ihr nun auf den Winkel kommen, in dem sich die beiden neuen Geraden schneiden. Das ist der gesuchte Winkel.

Ich hoffe, dass ich helfen konnte.

Gruß Jochen

#6

Hallo liebe Arbeitsgruppe,
schaut mal hier nach:

http://www.zentral-dietikon.ch/math/einfallswinkel/w…

Damit könnt ihr den Einfallswinkel der Sonne berechnen „lassen“. Der Winkel des Weinberges herauszubekommen dürfte dann nur noch ein Klacks sein (Einfallswinkel = Außfallswinkel) und (Das rechtwinklige Dreieck).
Viel Erfolg

#7

Im Grunde ist das ganz einfach: Ihr müsst nur herausfinden wie viel Grad die Sonne am 21.Juni in Bad Honnef über dem Horizont steht. Das kann man auch berechnen, wenn mans nicht findet: siehe z.b.
http://www.webgeo.de/k_022/ und
http://www.webgeo.de/k_023/

Dann sagt die Mathematik dass das auch die Hangneigung sein muss (Wechselwinkel).

Das sollte doch als Tipps genügen.

#8

Hallo Ihr 2,
ich habe da leider auch keine Idee. Es klingt mir auch eher nach einem mathematischen als einem geographischen Problem…
Einen schönen Sonntag noch,
Die Sylvie

#9

Hallo Jochen,

vielen Dank für Ihre Hilfe! Da wär ich ehrlich gesagt nicht so schnell drauf kommen… ^^ Werde es aber gleich mal ausprobieren!

Einen schönen Wochenstart und biele Grüße aus Düsseldorf,
Jasmina

#10

Hallo Lutz,

vielen vielen Dank für die Hilfe!! Werde mich gleich mal dransetzen… super!! :smile:

Einen schönen Wochenstart und viele Grüße aus Düsseldorf,
Jasmina

#11

Hallo MB-geo,

vielen vielen Dank für die Hilfe!! Werde mich gleich mal dransetzen… super!! :smile:

Einen schönen Wochenstart und viele Grüße aus Düsseldorf,
Jasmina