So berechnen wir den Sonnenschein für jeden Ort der Schweiz

Swiss Sun zeigt die Stunden mit direkter Sonne an jeder Schweizer Adresse: pro Tag, Monat und Jahr. Die Zahlen verbinden, was MeteoSchweiz über 30 Jahre gemessen hat, Wolken und Nebel inbegriffen, mit dem Gelände rund um jeden Punkt, Bergschatten inbegriffen.

Wolken, Nebel und Bergschatten, alles inbegriffen

Wolken und Nebel stecken in den Messungen. MeteoSchweiz kartiert den Sonnenschein auf einem 1-km-Raster aus rund 70 Wetterstationen und Satellitenbildern der Wolken. Nebel, der den ganzen Winter in einem Tal liegt, zeigt sich also als fehlende Sonne. Im Dezember bekommt Zürich unter dem Nebel des Mittellands 1.4 Sonnenstunden pro Tag, Crans-Montana darüber 3.8.

Den Bergschatten rechnen wir dazu. Ein klarer Himmel nützt nichts, wenn ein Berg zwischen dir und der Sonne steht. Die Berge rund um Zermatt nehmen rund 880 Sonnenstunden im Jahr weg, rund um Engelberg etwa 520. Bei jeder Zahl auf Swiss Sun ist dieser Schatten abgezogen.

Was wir zu den Daten von MeteoSchweiz hinzufügen

Die 1-km-Sonnenkarte von MeteoSchweiz gibt einen Anteil am möglichen Maximum an: zum Beispiel 45% der Zeit, in der die Sonne scheinen könnte. Dieser Anteil allein sagt nicht, wie viele Stunden du bekommst. Denn das mögliche Maximum hängt von den Bergen rund um jeden Ort ab, und eine 1-km-Zelle kann einen sonnigen Hang und einen schattigen Talboden umfassen.

Deshalb berechnen wir das mögliche Maximum für jeden Punkt des Landes, im Abstand von 200 m. Aus dem Geländemodell von swisstopo bestimmen wir den Horizont in 36 Richtungen, bis 60 km weit, mit der Erdkrümmung. Dann verfolgen wir den Lauf der Sonne alle 5 Minuten übers ganze Jahr und zählen die Zeit, in der sie über diesem Horizont steht. Die Sonnenstunden sind der Anteil von MeteoSchweiz mal dieses mögliche Maximum. Derselbe Horizont ergibt die Tageszeiten, zu denen direkte Sonne einen Ort erreicht, Monat für Monat.

Und wir machen es einfach nachzuschlagen. MeteoSchweiz veröffentlicht seine Klimadaten als Karten und Datendateien; eine Adresse eintippen und ihre Sonnenstunden erhalten, kann man dort nicht. Auf Swiss Sun suchst du eine Adresse, eine Strasse oder einen Ort, oder tippst auf die Karte, und erhältst die Sonnenstunden pro Tag, Monat und Jahr, mit den Zeiten direkter Sonne und den Messungen der nächsten Wetterstation.

Wir haben eine Karte gesucht, die echte Sonnenstunden mit Nebel und Bergschatten für jede Schweizer Adresse zeigt, und keine gefunden. Wetterdienste veröffentlichen Anteile und Stationsdaten, Geländekarten zeigen die Berge, aber niemand hatte beides verbunden. Darum haben wir Swiss Sun gebaut.

Was als Sonnenschein zählt

Wir verwenden die Definition von MeteoSchweiz: Sonnenschein ist, wenn der direkte Sonnenstrahl mehr als 200 Watt pro Quadratmeter liefert. Das sind rund 20000 Lux direktes Licht, genug für scharfe Schatten. Volle Sommersonne am Mittag hat etwa 100000 Lux. Leichter Dunst zählt noch; eine Sonne, in die man durch Wolken blicken kann, nicht. (Die internationale Definition der Weltorganisation für Meteorologie setzt die Schwelle tiefer, bei 120 Watt pro Quadratmeter.)

Eine tiefe Sonne scheint durch mehr Luft, darum bleibt ihr Strahl knapp über dem Horizont unter der Schwelle. Wir zählen die Sonne ab 4.2° über einem flachen Horizont auf Meereshöhe, und in den Bergen, wo die Luft dünner ist, ab weniger (1.8° weniger pro 1000 m). Angepasst haben wir das an Wetterstationen mit freier Sicht.

Wie genau es ist

Wir haben unsere Stunden mit dem Sonnenschein verglichen, den 65 Wetterstationen von MeteoSchweiz gemessen haben: alle mit mindestens 20 Jahren Sonnenschein-Messungen zwischen 1991 und 2020.

• Die berechneten Stunden weichen im Mittel um 2.8% von den gemessenen ab (Median 2.1%). 52 Stationen liegen innerhalb von 5%, alle ausser einer innerhalb von 10%.
• Das mögliche Maximum, der Teil, den wir selbst berechnen, liegt im Mittel innerhalb von 1.4% des Werts, den MeteoSchweiz für jede Station angibt.
• Eine 1-km-Karte kann nicht jeden einzelnen Punkt treffen: Schon die Karte von MeteoSchweiz weicht im Mittel um 2.5% von den Messungen der Stationen ab. Wir sind also nahe an der Grenze, die die Daten zulassen.
• Ohne Bergschatten läge der Fehler im Mittel bei 13.6%, in tiefen Tälern bei bis zu 49%.
• Am grössten ist der Fehler auf dem Grossen St. Bernhard (11%), einem engen Pass, den das 200-m-Gelände glättet.

Zwei Vorbehalte: Die Stationen fliessen auch in die Karte von MeteoSchweiz ein, und die Schwelle für die tiefe Sonne haben wir an einigen von ihnen angepasst. Abseits der Stationen ist der Fehler wohl etwas grösser.

Zuerst Sonnenschein, nicht Temperatur

Die Rangliste der sonnigsten Orte zählt nur die Sonnenstunden. Temperatur und Niederschlag stehen auf jeder Ortsseite, ändern aber nichts an der Reihenfolge. Crans-Montana auf 1503 m hat im Mittel 6.3 °C, 6.6 Grad weniger als Lugano. Trotzdem liegt es vorne, mit rund 2220 Sonnenstunden im Jahr gegenüber 2090 in Lugano. Im Winter bekommen Ferienorte in den Bergen über dem Nebel oft mehr Sonne als die Orte im Mittelland.

Eine Wohnung mieten oder kaufen

Sonnenschein ist bei einer Besichtigung schwer zu beurteilen. Zwei Wohnungen wenige hundert Meter voneinander entfernt können sich um Hunderte Stunden im Jahr unterscheiden: die eine auf der Sonnenseite des Tals, die andere im Schatten eines Bergs oder in einem Nebelbecken. Schlag die Adresse nach, bevor du einen Mietvertrag unterschreibst oder ein Angebot machst, und schau, wann im Winter die direkte Sonne kommt.

Grenzen

• Schatten von Gebäuden und Bäumen ist nicht berücksichtigt.
• Die Daten von MeteoSchweiz sind monatlich: Eine Talseite mit Morgennebel und eine mit klaren Morgen sehen über einen Monat gleich aus.
• Die Zahlen sind Mittelwerte über 30 Jahre, keine Prognose. Einzelne Jahre weichen ab.

Datenquellen

• MeteoSchweiz: Klimanormwerte 1991–2020 auf einem 1-km-Raster (relative Sonnenscheindauer aus Stations- und Satellitendaten, Temperatur, Niederschlag), Globalstrahlung 2004–2020 und Stationsdaten des Messnetzes SwissMetNet.
• swisstopo: Geländemodell DHM25/200 m, Landesgrenze (swissBOUNDARIES3D), graue Landeskarte, Adresssuche und Höhen.
• Copernicus DEM GLO-90 für das Gelände jenseits der Grenze: © DLR e.V. 2010–2014 und © Airbus Defence and Space GmbH 2014–2018, bereitgestellt im Rahmen von COPERNICUS durch die Europäische Union und die ESA; alle Rechte vorbehalten.