Junghans präsentiert: Facts & Figures zur Zeitumstellung

 

Die Sommerzeit steht vor der Tür. Ursprünglich war sie dazu gedacht, Energie einzusparen. Das hat sich nicht bestätigt. Und auch sonst wird viel diskutiert über die 1980 in Deutschland eingeführte Zeitumstellung im Frühjahr und Herbst. Das EU-Parlament stimmte schon 2019 für die Abschaffung der Zeitumstellung, doch waren sich die Mitgliedsstaaten nicht einig, welche Zeit denn nun künftig gelten solle. Um einen Flickenteppich an Zeitzonen in Europa zu vermeiden, wurde der Parlamentsbeschluss für unbestimmte Zeit auf Eis gelegt. Deshalb sind wir an diesem Wochenende wieder dabei, unsere Uhren umzustellen. Wohl dem, der eine Junghans-Funkuhr wie die brandaktuelle max bill MEGA Solar Bauhaus besitzt. Die stellt sich von selbst um, weil sie ein normiertes Zeitsignal empfängt. Aber wie geht das eigentlich?

 

Auch wenn sich Menschen, Staaten und Politiker über Zeitumstellungen nicht immer einig sind, gibt es doch eine weltweit einheitliche Grundlage für die Bestimmung der im öffentlichen Leben verwendeten Zeit. Die heißt koordinierte Weltzeit, auf Englisch Universal Time Coordinated, kurz UTC. Das Zeitmaß legen weltweit über 80 Institute mit ihren zirka 450 Atomuhren fest, die miteinander abgeglichen werden. Unterstützend wirken dabei auch die Signale des amerikanischen Global Positioning Systems (GPS) oder des europäischen Galileo. In Deutschland legt seit 1978 die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig fest, was die Stunde geschlagen hat. Die ist vom Staat durch das Einheiten- und Zeitgesetz beauftragt, die für den „amtlichen und geschäftlichen Verkehr“ in der Bundesrepublik maßgebende Uhrzeit anzugeben und zu verbreiten. Verbreitet wird von der PTB deshalb nicht die UTC, sondern die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) oder in den nächsten Monaten die Mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ). Die MEZ entspricht der UTC plus einer Stunde, die MESZ der UTC plus zwei Stunden.

 

Zur exakten Feststellung der Zeit betreibt die PTB derzeit vier sogenannte primäre Uhren, die die Sekundenlänge definieren. In der „Uhrenhalle“, einem unscheinbaren Gebäude auf dem Gelände der PTB, stehen jeweils zwei klassische Caesium-Atomuhren (CS1 und CS2) und die beiden Caesium-Fontänenuhren CSF1 und CSF2. Der Begriff Uhren ist aber eher umgangssprachlich gemeint, denn über eine Zeitanzeige verfügt keines dieser Instrumente. Deshalb sprechen die Braunschweiger Physiker auch eher von Frequenznormalen. Ein solches sind im Prinzip auch das Pendel einer Großuhr, eine Unruh in einer mechanischen Armbanduhr oder ein Schwingquarz in einer elektronischen Quarzuhr. Nur arbeiten die Atomuhren mit viel höheren Frequenzen und viel genauer. CS1 und CS2 gehörten bis in die 2000er Jahre zu den genauesten Uhren weltweit, bevor sie durch die technologisch weiterentwickelten sogenannten Fontänenuhren überholt wurden. Unsere Zeit in Deutschland wird heute also bestimmt von CSF1 und CSF2, die um den Faktor 100 genauer sind als ihre Vorgänger. Als Abweichung von der Idealsekunde nennt die PTB wenige 10 hoch minus 16 Sekunden, also weniger als eine Billiardstel Sekunde. Das ist derzeit das Maß der Dinge, auch wenn die Physiker in Braunschweig längst an noch viel genaueren Systemen arbeiten.

Die so präzise festgestellte Zeit sollte aber nicht nur in Braunschweig zur Verfügung stehen. Nicht ohne Grund gehört zum Gesetzesauftrag eben auch die Verbreitung der für alle verbindlichen Zeit. Und hier kommt das magische Kürzel DCF77 ins Spiel. So wird der Sender auf der Sendefunkstelle Mainflingen benannt, die etwa 25 Kilometer südöstlich von Frankfurt am Main liegt. Die Senderkennung setzt sich zusammen aus einem D für Deutschland, einem C für die Bezeichnung eines Langwellensenders, das F für Frankfurt und die 77 für die Sendefrequenz, die korrekt aber bei 77,5 kHz liegt. Die Sendeanlage wird im Auftrag der PTB von der privaten Media Broadcast GmbH betrieben. Mainflingen ist dabei nicht über eine Leitung mit den Atom-Mutteruhren in der PTB verbunden sondern verfügt über drei eigene kompakte Atomuhren im Format eines Hi-Fi-Verstärkers, die das Zeitsignal erzeugen, das anschließend gesendet wird. Die PTB verfügt über spezielle Empfangseinrichtungen, kontrolliert damit permanent das ausgesendete Zeitsignal und sieht so, ob die Uhren vor Ort gegebenenfalls korrigiert werden müssen. Wobei Korrekturen hier im Bereich von zehntel Mikrosekunden liegen. Die Reichweite des Senders liegt bei bis zu 2000 Kilometern. Damit ist Europa nahezu komplett abgedeckt. Nur der äußerste Norden Skandinaviens liegt außerhalb der Reichweite von DCF77.

 

 

 

Seit 1959 sendet DCF77 nun schon seine Zeitzeichen, die damals beispielsweise via Telefon-Zeitansage zugänglich waren – um danach dann die mechanische Uhr zu stellen. Funkuhren waren jahrzehntelang nur für die professionelle Verwendung – etwa beim Militär – gebaut worden und auch ziemlich groß. Erst 1985 stellte Junghans eine auch für Privatpersonen zugängliche Funkuhr vor. Die Schwarzwälder brachten die Funkuhrentechnik zunächst auf Tischuhrenformat, um fünf Jahre später die weltweit erste Funkarmbanduhr zu präsentieren. Eine Auswahl von Junghans-Funkuhren ist übrigens auch in einer Vitrine in der PTB ausgestellt.

Außerdem funktioniert die Zeitkontrolle nicht nur in Verbindung mit Funkkontakt nach Mainflingen. Das Kaliber J101 ist ein Mehrfrequenzwerk für fünf Empfangsbereiche, das neben dem Signal des DCF77 auch noch die der Sender MSF (Anthorn, England), JJY40 (Fukushima, Japan), JJY60 (Kyushu, Japan) und WWVB (Fort Collins, Colorado, USA) empfängt. Damit genießt der Träger auf drei Kontinenten Funkpräzision. Außerhalb des Empfangsbereichs laufen Funkuhren von Junghans, wie die max bill MEGA Solar, als reine Quarzuhren. Dafür sorgt ein Schwingquarz, der mit 32 .768 Hz schwingt. Das ist 10.000-mal schneller als dies die Unruh einer mechanischen Uhr tut. Die Schwingung des Quarzes wird elektronisch in einen Sekundenpuls umgerechnet, der entweder von einem LC-Display angezeigt oder an Schrittschaltmotoren geleitet wird, die Zeiger im Halbsekundenrhythmus kreisen lassen. Ob die Uhrzeit nun digital oder anlog angezeigt wird, ob die Uhrzeit nun ultrapräzise von einem hochtechnisierten Funkuhrwerk festgelegt wird, oder ob ein klassisches Mechanikwerk den Takt vorgibt – es gilt der Satz, der Albert Einstein zugeschrieben wird: Zeit ist das, was wir von der Uhr ablesen.“

 

 

 

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