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Technische Mathematik & Geometrie

Neigungswinkel aus Höhe und Länge

Winkel einer Schräge aus Höhenunterschied und horizontaler Länge: α = arctan(Δh / Δl).

Umstellen nach

Der Neigungswinkel α einer Schräge gegen die Waagerechte ergibt sich aus dem Verhältnis von Höhenunterschied zu horizontaler Länge über den Arkustangens (die Umkehrfunktion des Tangens): α = arctan(Δh / Δl). Das Verhältnis Δh / Δl ist zugleich die Steigung als Dezimalzahl, sodass die Formel auch Prozent in Grad umrechnet: α = arctan(p / 100).

Gebraucht wird der Winkel überall dort, wo Bauteile oder Anlagen nach Grad ausgelegt werden: Dachneigung für Photovoltaik und Dacheindeckung, Neigung von Solarkollektoren, Böschungswinkel im Tiefbau, Schüttwinkel von Schüttgut oder der Anstellwinkel einer Förderanlage.

Größen und Einheiten

SymbolBedeutungEinheit
NeigungswinkelWinkel der Schräge gegen die Waagerechte (0 … 90°)°
Höhenunterschiedsenkrechter Höhenunterschiedm
horizontale Längewaagerecht gemessene Länge (Grundrissmaß)m

Rechner

°
m
m

Ergebnis

Rechenweg

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Grafik

Neigungswinkel aus Höhe und LängeSteigungsdreieck einer Rampe mit Δl = 5 m, Δh = 2,4 m, p = 48%, α = 25,64°.Δl = 5 mΔh = 2,4 mp = 48%α = 25,64°
Beispiel: 25,6°

Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.

Beispiel

Für die Auslegung einer Photovoltaik-Anlage wird die Dachneigung benötigt. Am Giebel wird gemessen: Der First liegt 2,40 m über der Traufe, die horizontale Entfernung von der Traufe bis zur Firstachse beträgt 5,00 m. Wie groß ist die Dachneigung?

  1. Gegeben: Δh = 2,40 m (Firsthöhe über Traufe), Δl = 5,00 m (horizontale Entfernung). Gesucht: Neigungswinkel α.
  2. Formel: α = arctan(Δh / Δl).
  3. Einsetzen: α = arctan(2,40 m / 5,00 m) = arctan(0,48) = 25,64°.
  4. Ergebnis: Die Dachneigung beträgt rund 25,6°; das entspricht einer Steigung von 48 %.

Ergebnis: 25,6°

Gültigkeit & Hinweise

  • Für positive Δh und Δl liefert der Arkustangens Winkel zwischen 0° und 90°; Δl muss größer als 0 sein.
  • Ist statt Δl die schräge Länge s bekannt, gilt α = arcsin(Δh / s) bzw. α = arccos(Δl / s).
  • Umrechnung in Steigung: p = tan α · 100; Umrechnung von Prozent in Grad: α = arctan(p / 100).

Typische Fehler

  • Den Arkustangens im Bogenmaß ablesen (0,4475 rad statt 25,64°).
  • Dachüberstand in Δl einrechnen, obwohl die Höhe nur bis zur Traufe gemessen wurde.
Verwandte Formeln:Quelle: Trigonometrie; Vermessungspraxis