Mittwoch, 2. September 2020

Sonnenuhr aus Beton

Meine bessere Hälfte wünschte sich schon länger eine Sonnenuhr, welche an die Fassade eines Nebengebäudes montiert werden soll. Damit die Uhr auch möglichst lange hält, entschied ich mich wie beim Terrassentisch, für Beton.


Voraussetzungen


Man kann so eine Sonnenuhr natürlich nicht an jede beliebige Hauswand klatschen. Die Wand muss schon nach Süden gerichtet sein, wobei ein paar Grad Abweichung keine Rolle spielen. Unsere Wand schaut zB. um 20° nach Westen. Nachdem wir in Niederösterreich wohnen, konnte ich den NÖ-Atlas verwenden, um die Neigung zu bestimmen.

Zusätzlich sollte man noch die Koordinaten des Gebäudes bei Hand haben. Hier leistet Google Maps gute Dienste.

All diese Daten werden nur auf https://www.kompf.de/gps/sunclock.php eingegeben. Auf der Seite werden anschließend alle Winkel der Uhr berechnet und als PDF Datei ausgeworfen. Kompliment an den Betreiber der Seite. Wirklich toll gemacht!


Allgemeines


Die Sonnenuhr ist nach der Fertigstellung ein "Unikat". Sie stimmt wirklich nur an dieser einen Hauswand und an diesen einem Ort. Unsere Uhr wird zwar in Wien noch ausreichend genau funktionieren (vorausgesetzt man findet ein Gebäude mit de selben Neigung nach Westen), allerdings in München wird die Zeit nicht mehr passen. Ebenso lässt sich Sommer- und Winterzeit nicht ändern - außer natürlich man baut eine alternative Skala.


Bau der Schalung 


Oder Form? Wie auch immer das bei Beton heißen mag... . Aus meiner ehemaligen Werkstattür (Schiebetür), eine weiß beschichtete Spanplatte, habe ich einen Kreis mit Durchmesser 75 cm angezeichnet und mit der Stichsäge ausgeschnitten.




Für die Uhr würde ein dünnes Stahlgitter, wie es zb. beim Estrich verwendet wird, reichen, ich hatte allerdings noch Reste von der 6mm Variante und somit wird die Uhr auch einen atomaren Anschlag standhalten. Ich schweißte auch gleich Metallbügel, für die Montage an der Wand, an.


Wer vom letzten Einbruch noch den Bolzenschneider herumliegen hat, brauch nicht auf den Winkelschleifer zurückzugreifen.

Als Nächstes können die Winkel der Berechnung spiegelverkehrt(!) angezeichnet werden - oder ihr macht es einfach 2x, so wie ich 😩. 


Als Skala kamen Dreiecksleisten zum Einsatz. Durch ihre Form lösen sie sich leicht vom ausgehärtetem Beton, weshalb man auch die Enden mit einer gewissen Schräge versehen sollte. Dazu habe ich einfach beim Tellerschleifer ein Stück holz untergelegt.


Die Zahlen wurden 5 cm groß aus 4 mm Sperrholz gesägt.


Wenn alles ausgeschnitten ist, können die Einzelteile auf die Spanplatte mit Silikon geklebt werden. Hier rate ich sparsam mit dem Klebstoff umzugehen. Vor allem die Zahlen lassen sich nur sehr schwer vom harten Beton lösen. Klebt man die nun bombensicher an, riskiert man Brüche im Beton. Mit wenig Kleber lösen sie sich schnell von der Spanplatte und der Beton bricht nicht aus. 

Zuvor sollte allerdings noch der Rand montiert werden. Hier habe ich ganz normale Sockelleisten aus PVC verwendet. Die sind günstig und passen sich schön an die Rundung an.



Für den Zeiger (M8 Gewindestange) habe ich ein Kupferrohr in die Form gesteckt. Später wird durch dieses Rohr der Zeiger montiert. Vielleicht könnte man das Loch im Nachhinein noch bohren, allerdings hatte ich die Angst, dass mir beim Bohren der Beton ausbrechen würde.
Die Sonne rund um den Zeiger ist nicht zufällig, sondern soll die Biegung und Montage des Zeigers kompensieren. 


Betonieren

Vor dem Betonieren ist es ratsam die Form mit etwas Öl zu besprühen, damit sich der ausgehärtete Beton leichter wieder lösen lässt. 
Wie auch beim Terrassentisch habe ich Gießebeton von Baumit verwendet, da sich dieser mit mehr Wasser anmischen lässt. Bei normalem Beton würden sich, unter Zugabe von zu viel Wasser, beim Aushärten leere Bläschen bilden, in die später Wasser eindringen und gefrieren kann. Abplatzungen der Oberfläche hätte das zur Folge.

Etwa bei halber dicke kommt der Bewährungsstahl in den Beton
Damit das Gitter mit den Befestigungslaschen auch richtig liegt, habe ich mir vorher die Mittellinie an der Form markiert.
Ein ganzer Sack (40kg) reichte gerade aus.
Nach zwei Tagen sah das Ergebnis so aus:
Indem man Schrauben in das Holz dreht, lassen sich die Leisten leichter entfernen



Montage

Der Zeiger, eine M8 Gewindestange, wird in das Kupferrohr gesteckt und verschraubt. Zwischen Sonnenuhr und Beilagscheibe habe ich noch zwei Gummidichtungen (vorne und hinten) gegeben. Diese gleichen die Unebenheiten aus und sorgen für sicheren Halt.

Der Überstand an der Rückseite kann abgeschnitten werden.

Da es sich in meinem Fall um eine gedämmte Fassade handelt, war die Montage etwas schwieriger. Es sind jedoch nur 6 cm EPS an der Wand warum ich mich dazu entschied, normale Schraubhaken zu verwenden. Bei dickeren Dämmungen sollte man auf eine Montageart zurückgreifen, wie ich sie hier beschrieben habe.

Mit langen SX10er Dübeln habe ich die Schraubhaken (150mm) in der Wand versenkt. 

Die 40 kg Uhr hängt man nicht mal so schnell mit der Leiter an die Wand... dazu musste ich schon ein Gerüst aufbauen. Alleine gings auch nicht, ich musst den Nachbar (Danke Oliver!) zur Hilfe holen.

Jetzt kann die Uhr exakt eingestellt werden.  Zuerst richtet man den Substitularwinkel (den Zeiger Rechts/links drehen) zu jener Uhrzeit ein, in der er im Diagramm (von der Berechnung) abgebildet ist. Genau zu dieser Uhrzeit hat nämlich der Erhebungswinkel keinen Einfluss. Am Abend oder in der Früh wird anschließend der Erhebungswindel auf die richtige Uhrzeit gestellt (sprich der Zeiger gebogen). 


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