28.10.2013 07:05
Quelle: schweizerbauer.ch - Beate Kittl, sda
Zeitumstellung
Zeitumstellung ist Nebenprodukt
Wie spät es genau ist, legen 350 ultrapräzise Atomuhren weltweit fest. Sie bestimmen die Länge der Sekunde - die Zeitumstellung am kommenden Wochenende ist quasi ein Nebenprodukt davon. Fünf solche Atomuhren stehen am Eidgenössischen Institut für Meteorologie (METAS) in Wabern BE.

Das METAS ist in der Schweiz dafür zuständig, die offizielle Schweizer Zeit zu realisieren und zu verbreiten. Das Labor Zeit und Frequenz besitzt dafür mehrere Atomuhren in Räumen, in denen die Uhren vor äusseren Einflüssen wie Temperaturschwankungen oder Erschütterungen geschützt sind. Denn diese könnten die Uhren aus dem Takt bringen. 

Aufgabe von Atomuhren ist nicht primär das Anzeigen von Stunden und Minuten, sondern das Festlegen einer genauen Frequenz: 9'192'631'770 Hz. Bei exakt dieser Frequenz gehen Cäsium-Atome von einem Energiezustand in einen anderen über, wozu sie in einer Atomuhr durch ein Magnetfeld angeregt werden. Nach genau 9'192'631'770 Schwingungen des Magnetfelds ist eine Sekunde vergangen. 

Eine Sekunde in 30 Millionen Jahren 

Dieser Prozess ist in der ganzen Welt identisch - und damit ein idealer Taktgeber. Denn Metrologen interessieren sich vor allem für die Sekunde. «Die Sommerzeit ist fast ein Nebenprodukt davon», sagt der Physiker Gregor Dudle, stellvertretender Direktor des METAS, zur Nachrichtenagentur sda. 

Inzwischen ist die Sekunde auf 16 Stellen nach dem Komma genau bestimmt. Die Atomuhren des METAS weichen höchstens eine Sekunde in 30 Millionen Jahren von der exakten Zeit ab. Diese hohe Genauigkeit ist etwa für die Satellitennavigation wichtig. 

Erde wackelt 

Früher wurde die Weltzeit noch mit Hilfe der Erdumdrehung gemessen. Da die Erde jedoch auf ihrer Achse etwas wackelt, war die Rotationszeit und damit die Sekunde nicht immer gleich lang. Seit 1972 ermittelt das Internationale Büro für Mass und Gewicht in Paris die koordinierte Weltzeit (UTC) aus dem Mittelwert von rund 350 Atomuhren aus 60 Zeitlaboratorien in der ganzen Welt - darunter auch die fünf Atomuhren des METAS. 

In der Nacht auf Sonntag wird diese Weltzeit mit einer Stunde Differenz an Abertausende von Uhren übermittelt. Funkuhren in der Schweiz empfangen das Signal von einem Langwellen-Sendeturm bei Frankfurt. Uhren mit GPS-Empfänger erhalten die Zeitangabe via Satellit. Computer wiederum bekommen ein Zeitzeichen über das Internet, via das sogenannte Network Time Protocol (NTP). 

Die Zeitumstellung läuft übrigens völlig automatisch ab: «Wir müssen nicht auf einen Knopf drücken», sagt Dudle. «Das wäre auch viel zu ungenau.» Die Atomuhren zeigen einfach die koordinierte Weltzeit an, und in den Verteilsystemen ist die Umstellung fest einprogrammiert. Diese ist längst Routine: Die Schweiz kennt die Sommerzeit seit 1981.

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