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Die Vertikalsonnenuhr ist eine der möglichen Bauformen einer Sonnenuhr. Der Name kommt von der vertikalen Lage des Zifferblatts. So sind alle Sonnenuhren an Gebäudewänden Vertikalsonnenuhren. Sie werden sinnvollerweise (auf der Nordhalbkugel der Erde) an der nach Süden ausgerichteten Wand installiert, jedoch sind sie prinzipiell auf jeder Außenwand verwendbar.

Zeigt die Wand nach Süden, können maximal 12 Stunden angezeigt werden, im Gegensatz zur Horizontalsonnenuhr handelt es sich hierbei also um keine Ganztagessonnenuhr. In den Tropen jedoch kann auf einer Sonnenuhr, die an der Nordwand angebracht ist, der ganze Tag, also mehr als 12 Stunden, angezeigt werden, wenn die Sonne in den Sommermonaten hoch genug über dem Himmelsäquator steht.

Die Winkel zwischen den jeweiligen Stundenlinien und der Vertikalen auf dem Zifferblatt sind von der geographischen Breite abhängig. So schreitet der Schatten auf einer vertikalen Fläche nördlich des Äquators nicht proportional zum Stundenwinkel der Sonne fort.

Um den Einfluss der Jahreszeit auf die Schattenwanderung zu kompensieren, muss der Schattenstab mit dem Winkel des Breitengrads zur Horizontalen geneigt, also ein Abbild der Erdachse, sein. Das bedeutet, am Äquator müsste er waagerecht abstehen und je weiter im Norden die Uhr angebracht wird, desto mehr hat er nach unten zu zeigen.

Weiters ist es auch möglich die Uhr so zu korrigieren, dass sie die Zeitgleichung direkt berücksichtigt.

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