Mit Hilfe des unten abgebildeten Polarkoordinaten-Diagramms kann die astronomisch mögliche Sonnenscheindauer eines Standortes, aber auch ihre Einschränkung durch Horizontüberhöhung und Verschattung aus den für unterschiedliche Jahreszeiten geltenden Sonnenkurven ermittelt werden. Das Diagramm gilt für 49° nördlicher Breite und ist in dieser Form mit genügender Genauigkeit in Baden-Württemberg zu verwenden

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Bei dieser geographischen Breite ergeben sich die Extremwerte des Sonnenstandes um 12 Uhr Ortszeit (nicht MEZ !) zu:

 

64,5° (21. Juni, Sommer-Sonnenwende)
17,6° (21. Dezember, Winter-Sonnenwende)

 

Auch kann dem Diagramm die jeweilige Tageslänge zu den eingezeichneten Terminen entnommen werden.

 

Die punktierten Linien geben die Uhrzeit in MEZ (!) an. Die konzentrischen Kreise sind mit einer Grad-Skala der Sonnenhöhe versehen. Den gesuchten Sonnenstand erhält man durch das Aufsuchen des Schnittpunktes einer durchgezogenen Datumskurve mit einer punktierten Uhrzeit-Kurve. Am Schnittpunkt lassen sich der Winkel der Sonnenhöhe (konzentrische Kreise) sowie der Sonnen-Azimut (Himmelsrichtung der Sonne) ablesen, letzterer indem man den Schnittpunkt mit dem Mittelpunkt des Diagramms verbindet und aus der Kompass-Skala die zugehörende Himmelsrichtung abliest.

 

Überträgt man in ein solches Diagramm das Gelände- oder Verbauungsbild aus der Perspektive des zu untersuchenden Ortes, gibt der durch Horizontüberhöhung nicht verdeckte Kurvenbereich der Sonnenbahn die noch verbleibende Besonnungsmöglichkeit an. Damit lässt sich die Verschattung etwa durch vorhandene oder geplante Bebauung im südlichen Teil der Himmelshalbkugel beurteilen. Diese Methode wird ausführlich bei TONNE (1954) beschrieben.

 

Das Verbauungsbild muss in Zentralprojektion in das Diagramm übertragen werden, so wie es sich als Spiegelbild auf einer verspiegelten Halbkugel abbilden würde, die auf der Horizontebene aufliegt. Der Mittelpunkt des Diagramms entspricht somit dem Zenit, auf den sämtliche senkrechte Baulinien radial zulaufen. Der Außenkreis des Diagramms entspricht dem Horizont. Parallel zum Horizontkreis verlaufende Raumkanten bzw. horizontale Baulinien werden je nach ihrer Höhe auf den konzentrischen Kreisen abgebildet. Dabei ist zu beachten, dass die Dachkante eines langen, geraden Gebäudes dem Betrachter bei größeren Seitenwinkeln unter einem kleineren Höhenwinkel erscheint, so dass das Verbauungsbild gemäß der Variation des Höhenwinkels die konzentrischen Kreise entsprechend schneidet.

 

Ein einfaches, sehr nützliches Hilfsmittel zur Anfertigung von Verbauungsbildern einer bestehenden Standortsituation ist das von TONNE entwickelte und vom Institut für Tageslichttechnik in Stuttgart vertriebene "Horizontoskop". Es besteht aus einer Plexiglashalbkugel mit ebenem, gleichfalls durchsichtigem Boden, die auf eine Diagrammscheibe (Besonnungsdiagramm) aufgelegt werden kann. Am zu untersuchenden Ort wird die horizontal zu haltende Vorrichtung mittels eines integrierten Kompasses eingenordet. Auf der spiegelnden Plexiglashalbkugel bildet sich dann bei Betrachtung von oben das Verbauungsbild in Zentralprojektion ab und wird auf diese Weise in das darunter liegende Diagramm eingespiegelt, was eine Sofortbeurteilung ermöglicht.