Sonnenzeit und Atomzeit wieder in Einklang Am 1. Juli 2012: PTB baut Schaltsekunde ein

In der Nacht zum 1. Juli 2012 wird eine Schaltsekunde in die koordinierte Weltzeit UTC und in unsere Mitteleuropäische Sommerzeit MESZ eingefügt. Auf 01:59:59 MESZ folgt erst 01:59:60, dann 02:00:00.

Verordnet wurde diese Zugabe vom Internationalen Erd-Rotations-Service (IERS) in Paris. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig wird diese Schaltsekunde in die von ihr verbreiteten Zeitsignale einbauen.

Zum Hintergrund: Verglichen mit den hochgenauen Atomuhren, von denen unsere Zeit abgeleitet wird, liefert die Erddrehung zwar unser althergebrachtes, aber nach heutigen Maßstäben ein nicht ausreichend stabiles Zeitmaß.

Anders als die Schwingungsperioden von Atomen ist die Rotationsperiode der Erde nicht konstant. Als 1967 die Dauer der Atomsekunde festgelegt wurde, orientierte sich der damals definierte und bis heute gültige Zahlenwert - die Sekunde als das 9.192.631.770-fache der Periodendauer einer Schwingung im Cäsiumatom - an astronomischen Daten vergangener Jahrzehnte, in denen sich die Erde noch etwas schneller drehte als heute. Dies führt somit zu einer Sekunde, die etwas kürzer ist, als es der irdischen Tageslänge heute, geteilt durch 24x60x60, entspricht.

Stimmten Atomzeit und Weltzeit UT1 - so nennen Astronomen die mittlere Sonnenzeit - im Jahr 1958 per rückwirkender Definition überein, so war im Jahr 1972 bereits eine Zeitdifferenz von zehn Sekunden aufgelaufen. Bis dahin hatte man Anpassungen in kleinen Schritten und zudem nicht weltweit auf die gleiche Weise vorgenommen.

Dann entschloss man sich, fortan eine Zeitskala mit Schaltsekunden als weltweite Referenzzeit zu verwenden. Die Uhrzeit wird so in praktikabler Weise im Einklang - immer innerhalb von 0,9 Sekunden - mit der Weltzeit gehalten. Schaltsekunden machen seitdem aus der Atomzeit die »koordinierte Weltzeit« UTC.

Wie unregelmäßig schnell sich die Erde dreht, sieht man daran, dass zwischen 1999 und 2006 sieben Jahre vergingen, bevor eine Schaltsekunde nötig wurde, danach waren es drei Jahre und nun 3,5 Jahre.

Die aktuelle Tageslänge wird aus der Winkelstellung der Erde im Raum mit Bezug auf Quasare über Radioteleskope und auf die Satelliten des GPS-Navigationssystems ermittelt. Nun hat der Internationale Erd-Rotations-Service (IERS), der diese Messungen sammelt und auswertet, die 25. Schaltsekunde seit dem 1.1.1972 angeordnet. Die Einführung erfolgt weltweit zum selben Zeitpunkt: am 30. Juni 2012 nach 23:59:59 koordinierter Weltzeit, in unserer Zeitzone also am 1. Juli nach 01:59:59. Uhren, die in Übereinstimmung mit der gesetzlichen Zeit gehalten werden sollen, müssen dann um eine Sekunde angehalten werden. Besitzer von Funkuhren brauchen sich um nichts zu kümmern.

Weitere Informationen zum Thema »Darstellung und Verbreitung der gesetzlichen Zeit« und speziell zu Schaltsekunden gibt es auf den Internetseiten der PTB unter: http://www.ptb.de/zeit. Hier findet man außerdem die Details über die Codierung der Schaltsekunde im DCF77-Signal.