AstronomieAntwoorden: Zomertijd en Wintertijd

AstronomieAntwoorden
Zomertijd en Wintertijd


[AA] [Woordenboek] [Antwoordenboek] [UniversumFamilieBoom] [Wetenschap] [Sterrenhemel] [Planeetstanden] [Reken] [Colofon]

1. Inleiding ... 2. Zonnetijd en tijdzones ... 3. Zomertijd en wintertijd ... 4. Zomertijd afschaffen? En wat dan? ... 5. Elders in Europa

1. Inleiding

In september 2018 kwam in het nieuws dat de Europese Commissie van plan is aan het Europees Parlement voor te stellen dat de lidstaten van de Europese Unie zelf mogen kiezen hoe ze vanaf 2019 willen omgaan met de omschakeling tussen zomertijd en wintertijd. Hoe zit het ook al weer met zomertijd en wintertijd? En wat voor keuzes hebben we? En wat voor gevolgen hebben die?

2. Zonnetijd en tijdzones

Lang geleden, voordat er nauwkeurige klokken en treinen waren, werd de tijd aangegeven door de Zon. Als de Zon het hoogst aan de hemel stond dan was het precies 12 uur 's middags. De tijd die op die manier met de Zon verbonden is noemen we de zonnetijd.

Omdat de Aarde rond is kan de Zon niet overal op Aarde op precies hetzelfde moment het hoogst aan de hemel staan. De plekken op Aarde waarop de Zon op hetzelfde moment het hoogst aan de hemel staat liggen allemaal op dezelfde geografische lengtegraad, dus heeft elke geografische lengtegraad zijn eigen zonnetijd. De zonnetijd die hoort bij een plek op een bepaalde geografische lengtegraad noemen we de ware zonnetijd van die plek. Een goed afgestelde zonnewijzer toont de ware zonnetijd. Voor elke graad dat je naar het oosten gaat is de zonnetijd precies 4 minuten later, en voor elke graad naar het westen precies 4 minuten eerder. Venlo ligt op 6.17° oosterlengte en Middelburg op 3.62° oosterlengte, dus is de zonnetijd in Venlo \( (6.17 − 3.62)×4 ≈ 10 \) minuten later dan in Middelburg. Als het in Middelburg precies 12:00 uur (Middelburgse) zonnetijd is dan is het in Venlo al 12:10 uur (Venlose) zonnetijd.

Toen er in de loop van de 19e eeuw treinen over lange afstanden oost-west gingen rijden bleek het onhandig te zijn dat elk station langs de route zijn eigen tijd had. Stel dat er een directe treinverbinding was tussen Middelburg en Venlo. Als er dan wordt aangekondigd dat de trein om 14:33 in Venlo zal aankomen, is dat dan 14:33 uur in de tijd van Venlo? Of van het vertrekstation Middelburg? En hoeveel verschil maakt dat ook alweer? En moest je dat nou optellen of aftrekken?

Elk land (of deel van een groot land) ging een standaardtijd vaststellen die daar gebruikt moest worden voor officiële doeleinden. Dat betekent dat er een bepaalde lengtegraad wordt gekozen en dat de tijd van die lengtegraad gebruikt wordt in het hele land. Alle plekken die dezelfde standaardtijd aanhouden vormen samen een tijdzone.

Voor de plekken die precies op die standaardlengtegraad liggen is de ware zonnetijd gemiddeld precies gelijk aan die standaardtijd, dus staat de Zon gemiddeld om 12:00 uur standaardtijd het hoogst aan de hemel. Voor plekken ten oosten van de standaardlengtegraad staat de Zon gemiddeld vóór 12:00 uur standaardtijd het hoogst aan de hemel, en voor plekken ten westen van de standaardlengtegraad staat de Zon gemiddeld na 12:00 uur standaardtijd het hoogst aan de hemel. Zonsopkomst en zonsondergang verschuiven net zo.

In bijna alle landen van de wereld hoort de standaardtijd bij een lengtegraad die een veelvoud is van 15°, wat betekent dat die tijdzones een heel aantal uren van elkaar verschillen. In Europa worden standaardlengtegraden gebruikt van 0° (West-Europese Tijd), 15° oost (Midden-Europese Tijd, West-Europese Zomertijd), 30° oost (Oost-Europese Tijd, Midden-Europese Zomertijd) en 45° oost (Oost-Europese Zomertijd).

In Nederland en België houden we (tenminste tot en met 2018) in de winter de standaardtijd van 15° oosterlengte aan, en in de zomer die van 30° oosterlengte. De oosterlengte van de meest westelijke en meest oostelijke plaatsen in Nederland en België staan in tabel 1 en daaruit volgt dat beide landen ruim ten westen van 15° oosterlengte liggen, dus staat de Zon in beide landen elke dag ruim na 12:00 uur het hoogst aan de hemel.

Tabel 1: Oosterlengtevariatie Nederland - België

Nederland België
Meest westelijk 3.37° 2.54°
Meest oostelijk 7.22° 6.41°

3. Zomertijd en wintertijd

Met ware zonnetijd heb je evenveel daglichturen vóór 12:00 uur als na 12:00 uur. Met tijdzones hangt de verdeling van daglicht over de klokuren er van af hoe ver je plek ten oosten of ten westen van de standaardlengtegraad van je tijdzone is, en kun je die verdeling verschuiven door een andere tijdzone te kiezen.

In alle Europese landen (ten minste tot en met 2018), en ook in veel landen buiten Europa, wordt tweemaal per jaar gewisseld tussen twee tijdzones. In de lente wordt de klok één uur vooruit gezet (naar zomertijd) en in de herfst weer één uur achteruit gezet (naar wintertijd). In de zomer is de standaardlengtegraad waarvan de tijd wordt aangehouden 15° meer naar het oosten dan in de winter. Dat heeft tot gevolg dat in de zomer een uur daglicht van de ochtend wordt verplaatst naar de avond. Dat heeft alleen zin als er (in dezelfde tijdzone) in de zomer tenminste een uur meer daglicht in de ochtend is dan in de winter, want anders zou de zon in de zomer later opkomen dan in de winter. Op de evenaar is het aantal daglichturen elke dag gelijk, dus nabij de evenaar heeft het geen zin om te wisselen tussen wintertijd en zomertijd.

Fig. 1: dag-nachtamplitude
Fig. 1: dag-nachtamplitude

Figuur 1 toont het verschil tussen de kloktijden (in dezelfde tijdzone) van de laatste en vroegste zonsopkomst en tussen de kloktijden van de laatste en vroegste zonsondergang gedurende een jaar, want die zijn praktisch gelijk. Beide worden bepaald door de geografische breedtegraad \( φ \). Op de breedtegraad van Nederland en België (49,5° - 53,5°) is dat verschil 4 - 4,5 uur.

Als doel van het aanhouden van een andere tijd in de zomer dan in de winter werd vaak energiebesparing genoemd. De gedachte is dan dat er veel meer mensen na 18:00 uur wakker zijn dan voor 06:00 uur, dus dat het beter is om meer daglicht te hebben na 18:00 uur dan voor 06:00 uur, want dan hoeven de lampen 's avonds minder vroeg (op de klok) en dus minder lang aan.

In de winter is er geen uur daglicht over om van de ochtend naar de avond te verschuiven. In het midden van de winter is er in onze streken per dag minder dan 8 uur daglicht, dus valt niet te voorkomen dat je een deel van je wakende uren zonder zonlicht zult doorbrengen. Het maakt voor het aantal wakende uren met zonlicht in de winter niet uit of je zomertijd of wintertijd aanhoudt, dus moet er een andere reden geweest zijn om in de winter weer terug te schakelen naar wintertijd.

Het is nooit overtuigend aangetoond dat de invoering van zomertijd energiebesparing oplevert, wat volgens mij betekent dat die besparing klein is (vergeleken met het totale energieverbruik) of helemaal niet bestaat.

4. Zomertijd afschaffen? En wat dan?

Er zijn eigenlijk twee "draaiknoppen" en één "hendel" om de hoeveelheid daglicht na de werkdag in te stellen:

  1. De hendel: Moeten we de wisseling tussen zomertijd en wintertijd afschaffen?
  2. Draaiknop 1: Welke tijd willen we op de klok hebben als de Zon het hoogst aan de hemel staat? Lang geleden was dat het hele jaar door om 12:00 uur. Meer recent (1977 - 2018) was dat ongeveer 12:40 uur in de winter en ongeveer 13:40 uur in de zomer.
  3. Draaiknop 2: Welke tijd willen we midden op de werkdag op de klok hebben? Met de stereotype kantoordag van 09:00 tot 17:00 uur is dat 13:00 uur, maar dat kan ook anders.

Als je graag meer zonuren na de werkdag wilt hebben dan kan dat door draaiknop 1 naar een later uur te verzetten of door draaiknop 2 naar een vroeger uur te verzetten, of allebei.

Wat gebeurt er als we de hendel verzetten of aan knop 1 draaien?

Fig. 2: 15-30° Fig. 3: Ware Zonnetijd Fig. 4: 0° Fig. 5: 15° Fig. 6: 30°

In bovenstaande figuren en in tabel 2 staan de kloktijden van de vroegste en laatste zonsopkomst en zonsondergang in Rotterdam (de verschillen voor andere plekken in Nederland of België zijn niet heel groot) voor een aantal verschillende tijzonescenario's:

In de figuren staan de klokuren van 00 tot en met 23 langs de buitenrand van de schijf. Tijdens de klokuren van het zwarte segment is de Zon in alle seizoenen onder. Tijdens de klokuren van het gele segment is de Zon in alle seizoenen op. En tijdens de klokuren van de groene segmenten is de Zon op sommige dagen op en op sommige dagen onder, volgens het seizoen. De pijl wijst naar de kloktijd waarop de Zon gemiddeld het hoogst aan de hemel staat. Voor het "15-30°"-scenario zijn er twee pijlen: de vroegste geldt tijdens wintertijd en de laatste tijdens zomertijd.

Tabel 2: Samenvatting tijdzonescenario's

15-30 L 0 15 30
vroegst op 05:20 03:38 03:20 04:20 05:20
laatst onder 22:04 20:22 20:04 21:04 22:04
hoogst (gem.) 13:17 12:00 11:42 12:42 13:42
laatst op 08:48 08:06 07:48 08:48 09:48
vroegst onder 16:29 15:47 15:29 16:29 17:29

Van 1977 tenminste tot en met 2018 hadden we in Nederland en België de situatie van figuur 2: Midden in de winter komt de Zon rond kwart voor negen op en gaat rond half vijf weer onder, en midden in de zomer komt de Zon rond kwart over vijf op en gaat rond tien uur onder. In de winter staat de Zon rond 12:40 uur het hoogst aan de hemel, en in de zomer rond 13:40 uur.

Merk op dat in figuur 2 het groene segment van de ochtend flink kleiner is dan het groene segment van de avond: dat is het gevolg van de wissel tussen wintertijd en zomertijd, waardoor 's zomers een uur daglicht van de ochtend naar de avond is verschoven. De andere figuren hebben geen wisseling tussen wintertijd en zomertijd. Daar zijn de groene segmenten even groot. Dat is het effect van de "hendel". Figuren 3 - 6 zijn allemaal hetzelfde behalve dat de schijf met de segmenten (maar zonder de uren) gedraaid is, Dat is het effect van draaiknop 1.

Om meer zonuren na de werkdag te hebben kun je ook de kloktijd van de hoogste Zon gelijkhouden maar de kloktijden van school- en werktijd verschuiven naar een vroeger uur. Als we alleen aan knop 2 draaien en zo de werkdag verschuiven van 09:00 - 17:00 uur naar 08:00 - 16:00 uur, dan is er ook een extra uur zonlicht na de werkdag.

Ik vermoed dat het teveel gevraagd is om draaiknop 2 te gebruiken, want men is heel erg gewend aan de huidige school-, werk-, eet-, slaap- en openingstijden. Bovendien noemen sommige regels en wetten specifieke kloktijden die afgeleid zijn van de gemiddelde werkdag, en die zouden dan ook allemaal aangepast moeten worden. Daarom verwacht ik dat alleen de hendel en draaiknop 1 realistische keuzes zijn.

Het grote voordeel van het afschaffen van de wisseling tussen wintertijd en zomertijd is dat je dan niet meer tweemaal per jaar klokken hoeft te verzetten en hoeft te wennen aan de plotselinge verschuiving van het zonlicht in de ochtend en de avond ― en mensen die werken met dieren hoeven dan niet ineens hun werktijden op de klok een uur aan te passen.

Als men kiest voor het afschaffen van de wisseling tussen wintertijd en zomertijd dan blijft nog de vraag van welke standaardlengtegraad we dan de tijd moeten gaan gebruiken, dus waarheen we knop 1 draaien. Het ligt voor de hand dat we dan zouden kiezen tussen altijd de tijd van 15° oosterlengte (de huidige "wintertijd") of altijd de tijd van 30° oosterlengte (de huidige "zomertijd").

Hoe die keuze uitpakt in de winter lijkt mij belangrijker dan hoe die uitpakt in de zomer, want in de winter is er veel minder daglicht.

Als we voor 30° kiezen dan (zie figuur 6) komt midden in de winter de Zon pas op rond 10 uur. Dan heb je in de ochtend (voor 12 uur) maar 2 uur daglicht, vergeleken met ruim 5 uur daglicht in de middag. Dan is de ochtendspits in het pikkedonker en de avondspits rond zonsondergang. Schoolkinderen gaan dan in het pikkedonker naar school toe.

Als we kiezen voor 15° (figuur 5) dan heb je midden in de winter 's ochtends 3 uur daglicht en 's middags ruim 4 uur. Dan eindigt de ochtendspits met zonsopkomst en begint de avondspits bij zonsondergang. Dat is beter in balans. Schoolkinderen gaan dan in de ochtendschemering naar school toe.

Ik zou er voor kiezen om (in Nederland en België) altijd de tijd van 15° oost aan te houden.

5. Elders in Europa

Hieronder staan plaatjes die de oude toestand in een paar andere Europese steden aangeven: Huelva in Spanje, Oslo in Noorwegen, en Chelm in Polen. Huelva is ver ten westen van zijn tijdzonelengtegraad, dus de meeste daglichturen zijn ver na 12:00 uur. Chelm is ten oosten van zijn tijdzonelengtegraad in de zomer en ten westen in de winter. Oslo ligt op een hoge breedtegraad dus zijn groene segmenten zijn erg groot.

Fig. 7: Huelva Fig. 8: Oslo Fig. 9: Chelm


[AA]

talen: [en] [nl]

//aa.quae.nl/nl/zomertijd.html;
Laatst vernieuwd: 2018-10-25