Vertikale Sonnenuhren befinden sich im Allgemeinen auf Wänden und sonstigen senkrechten Flächen. Sie sind nur jeweils von Streiflicht zu Streiflicht ablesbar und können in jeder Kompassrichtung hergestellt werden.

Neben den genau nach Süden gerichteten Uhrenflächen bilden die nach Südwesten oder Südosten gerichteten Sonnenuhren die Mehrzahl aller Sonnenuhren.

Bei einer Abweichung aus der Südrichtung um etwa 90° handelt es sich um Ost- oder Westsonnenuhren.

Bei der vertikalen Sonnenuhr ist Voraussetzung, dass der Schattenwerfer mit dem Winkel j der geographischen Breite des Standortes zur Horizontalen genau in Nord-Süd-Richtung angeordnet ist. Bei richtiger Anordnung des erdachsparallelen Schattenstabes weist die Linie des Wahren örtlichen Mittags bei südlichen Sonnenuhren vom Einsatzpunkt des Schattenstabes (bzw. der Verlängerung seiner Achse) senkrecht nach unten.

Aus der Art der Gestaltung eines Sonnenuhrzifferblattes lässt sich unschwer die Richtung einer vertikalen Sonnenuhr erkennen. Dabei sind es insbesondere die Anordnung des nach Süden weisenden, erdachsparallelen Schattenstabes, aber auch die unterschiedlichen Abstände der Stundenlinien sowie die Neigung der evtl. vorhandenen Datumslinien, die genaue Hinweise dazu geben. Am meisten verbreitet sind Sonnenuhren auf südlichen Fassadenflächen, kenntlich auch am schräg nach unten weisenden Schattenstab (Polstab). Seltener sind Sonnenuhren auf westlichen oder östlichen Flächen, zu erkennen auch an einem bügelförmigen oder einem kurzen, horizontalen Schattenstab sowie daran, dass die Stundenlinien nicht, wie bei den südlichen Sonnenuhren, fächerförmig zum Stabeinsatzpunkt verlaufen, sondern schräg von oben rechts nach unten links (Ostuhr) bzw. schräg von oben links nach unten rechts (Westuhr). Außergewöhnlich und nur vereinzelt vorhanden sind nördliche Sonnenuhren, deren Schattenstab schräg aufwärts gerichtet ist.

Sonnenuhren, die aus der genauen Süd-, Ost- oder Westrichtung abweichen, werden als abweichend oder deklinierend, aus der Senkrechten weisend als geneigt oder inklinierend bezeichnet.

Nach Süden gerichtetes WOZ-Zifferblatt

Die strahlenförmigen Stundenlinien verlaufen symmetrisch zur senkrechten Mittagslinie, um Mittag liegen sie enger, am Vor- oder Nachmittag liegen sie weiter auseinander, Datumslinien (falls vorhanden) verlaufen von links nach rechts gleichmäßig, die Linie der Tagundnachtgleichen ist waagerecht. Der schräg nach unten weisende Schattenstab steht rechtwinklig zur Uhrenfläche.

Nach Südosten gerichtetes WOZ-Zifferblatt

Die strahlenförmigen Stundenlinien sind im Bereich des nach links (Süden) weisenden Schattenstabes enger, es werden mehr Vormittagsstunden (links der senkrechten Mittagslinie) als Nachmittagsstunden angezeigt, Datumslinien sind schräg nach rechts geneigt.

Nach Südwesten gerichtetes WOZ-Zifferblatt

Die strahlenförmigen Stundenlinien sind im Bereich des nach rechts (Süden) weisenden Schattenstabes enger, es werden mehr Nachmittagsstunden (rechts der senkrechten Mittagslinie) als Vormittagsstunden angezeigt, Datumslinien sind schräg nach links geneigt.

Nach Osten gerichtetes WOZ-Zifferblatt (Vormittagsuhr)

Die Stundenlinien sind parallele, von rechts nach links fallende Geraden; bei von der genauen Ostrichtung abweichender Sonnenuhr verlaufen sie zu einem entfernten Punkt. Die Datumslinie ist schräg nach rechts geneigt. Der Schattenstab ist entweder ein kurzer waagerechter Stab oder ein von rechts nach links fallender Bügel (Polstab mit zwei Stützen).

Nach Westen gerichtetes WOZ-Zifferblatt (Nachmittagsuhr)

Die Stundenlinien sind parallele, von links nach rechts fallende Geraden; bei von der genauen Westrichtung abweichender Sonnenuhr verlaufen sie zu einem entfernten Punkt. Die Datumslinie ist schräg nach links geneigt. Der Schattenstab ist entweder ein kurzer waagerechter Stab oder ein von links nach rechts fallender Bügel (Polstab mit zwei Stützen).

Nach Nordosten gerichtetes WOZ-Zifferblatt (Früher Vormittag)
Nach Nordwesten gerichtetes WOZ-Zifferblatt (Später Nachmittag)

Die Stundenlinien solcher Sonnenuhrzifferblätter verlaufen strahlenförmig vom seitlichen Stabeinsatzpunkt, bei der Nordostuhr nach links, bei der Nordwestuhr nach rechts. Der Schattenstab weist schräg nach oben, bei der Nordostuhr von links nach rechts steigend, bei der Nordwestuhr von rechts nach links steigend.

Linien der babylonischen Stunden auf nach Südosten gerichtetem Sonnenuhrzifferblatt (Skizze links)

Linien der antiken italischen Stunden auf nach Südosten gerichtetem Sonnenuhrzifferblatt (Skizze Rechts)

Interessant, aber nur noch selten zu sehen, sind Sonnenuhren mit babylonischer und/oder der antiken italischen Stundenzählung. Der Beginn der Zählung erfolgt auf der linken (Vormittags-)Seite des Sonnenuhrzifferblattes. Der Schattenpunkt eines Schattenstabes mit Punktanzeige, der Lichtpunkt einer Lochscheibe oder die Spitze des Schattenstabes, der eine Linie der babylonischen oder italischen Stunde trifft, zeigt die nach Tagesanbruch (babylonisch, links) oder nach vorausgegangenem Sonnenuntergang (antik italisch, rechts) vergangenen Stunden.

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