Mini-Zeitumstellung: Warum wir 2016 eine Sekunde geschenkt bekommen

Die Silvesternacht 2016/2017 wird eine Sekunde länger sein als üblich. Die Schaltsekunde ist nötig, weil sich die Erde zu langsam dreht. Antworten auf die wichtigsten Fragen zur Mini-Zeitumstellung.

Planet Erde

Foto: HO/ AFP

Was passiert überhaupt?

In der Silvesternacht am 1. Januar 2017 folgt auf die Zeit 0:59:59 Uhr nicht wie üblich 1:00:00 Uhr, sondern erst 0:59:60 Uhr und dann 1:00:00 Uhr. In Deutschland fällt die Schaltsekunde also ins Jahr 2017. Offiziell gehört sie aber noch zum Jahr 2016, denn sie wird um 23:59:59 Uhr der koordinierten Weltzeit (UTC) eingefügt - und zwar in diesem Augenblick weltweit. UTC steht für Universal Time Coordinated, früher sagte man dazu Greenwich Mean Time (GMT). Wegen der Zeitverschiebung fällt die Schaltsekunde in einigen Ländern, etwa den USA, auf die Zeit einige Stunden vor Mitternacht, und in anderen wie Deutschland oder Russland auf die Zeit danach.

Muss ich meine Uhr umstellen?

Funkuhren werden automatisch umgestellt. Denn die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig (PTB) fügt die Schaltsekunde  in das Langwellensignal ein, das die Uhren zur Synchronisierung nutzen. Mobiltelefone beziehen ihre Zeitinformationen meist automatisch über das Netz - auch hier ist kein manuelles Umstellen nötig. Für alle anderen Uhren gilt: Die eine Sekunde mehr oder weniger dürfte kaum eine Rolle spielen.

Warum gibt es die Schaltsekunde?

Eine Erdumdrehung dauert 24 Stunden, was 24*60*60 = 86.400 Sekunden entspricht. Diese einstige Definition der Zeit über die Taglänge trifft jedoch nicht mehr zu, weil die Erde für eine Umdrehung schon lange etwas mehr als 24 Stunden braucht. Schuld daran ist die Reibung, die wiederum eine Folge der Gezeiten ist. Sogar das Wetterphänomen El Niño kann die Rotation beeinflussen. Dadurch werden die Tage im Laufe der Jahrhunderte immer länger. Derzeit sind es zwar nur etwa zwei Millisekunden, aber ohne Korrektur würde die Weltzeit irgendwann nicht mehr zum Stand der Sonne passen. Der Höchststand der Sonne wäre dann beispielsweise vormittags.

Um das zu verhindern, könnte man auch die Definition der Sekunde immer wieder anpassen. Das ist allerdings keine so gute Idee, denn Physiker haben die Sekunde als Konstante definiert. Besser ist, von Zeit zu Zeit an einem Tag im Jahr eine Schaltsekunde einzufügen. Dann fallen die offizielle Weltzeit von 12 Uhr und der Höchststand der Sonne weiterhin zusammen.

Wer entscheidet über Schaltsekunden?

Ob und wann eine Extrasekunde eingeführt wird, darüber wacht der International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS ). Er beobachtet die Rotationsdauer permanent und hat nun festgelegt , dass es Silvester 2016 wieder eine Schaltsekunde geben wird. Der IERS wurde 1987 von der International Astronomical Union (IAU) und der International Union of Geodesy and Geophysics gegründet.

Wie oft gibt es eine Schaltsekunde?

Eingeführt wurde die Korrektur im Jahr 1972. Die kommende Schaltsekunde am 31. Dezember 2016 ist die 27. seitdem. Mini-Zeitumstellungen gab es am 30. Juni 2015 und davor 2005, 2008 und 2012. Es gilt die Regelung, dass Weltzeit (UTC) und Sonnenzeit (UT1) nie mehr als 0,9 Sekunden voneinander abweichen dürfen. Schaltsekunden werden entweder am 30. Juni oder am 31. Dezember eingefügt.

Warum macht die Umstellung Probleme?

Uhren kommen mit der Extrasekunde gut klar, bei Software ist das anders. Computerprogramme können im Extremfall abstürzen. Unix-Betriebssysteme wie Linux stellen die Uhr um 1:00:00 um eine Sekunde auf 0:59:59 Uhr zurück . Die Zeit 0:59:59 Uhr kommt dann zweimal hintereinander vor - und das kann Software, welche Zeitstempel auswertet, durcheinanderbringen. Bei der vorletzten Schaltsekunde im Jahr 2012 gab es bei diversen größeren Websites Störungen, etwa bei "Reddit", "Foursquare" und "LinkedIn". Auch das Buchungssystem der Fluglinie Qantas fiel zeitweise aus. Bei einigen IT-Systemen umschiffen Informatiker das Problem der eingefügten Sekunde, indem sie die Computeruhr über einen gewissen Zeitraum minimal verlangsamen. Eine Sekunde ist dann minimal länger. Smear (deutsch: verschmieren) heißt diese Methode, unter anderem genutzt von Google .

Wäre es nicht besser ohne Schaltsekunden?

Wegen der IT-Probleme, die Schaltsekunden verursachen, plädieren Länder wie die USA oder Frankreich tatsächlich für deren gänzliche Abschaffung. Statt laufend und in unregelmäßigen Abständen eine Sekunde zu addieren, sollte man lieber mit der minimalen Abweichung vom astronomischen Tag leben, lautet ihr Vorschlag. Möglich wäre beispielsweise alle hundert Jahre eine Schaltminute. Einen entsprechenden Beschluss könnte die International Telecommunications Union (ITU) fassen. Die ITU ist zuständig für die koordinierte Weltzeit UTC. Der Beschluss müsste allerdings einstimmig fallen - und bislang sieht es nicht danach aus, als könnten sich die Länder einigen.

Wer findet Schaltsekunden eigentlich gut?

Gegen eine Abschaffung der Schaltsekunden wehren sich vor allem Großbritannien und Russland. Für die Briten geht es dabei auch um ein Nationalheiligtum - den Greenwich-Meridian. Dessen mittlere Sonnenzeit war lange maßgeblich für die Weltzeit. Es gibt aber auch rationale Argumente für die Schaltsekunde. Astronomen beispielsweise sind auf präzise Zeitinformationen angewiesen. Wenn die Zeit nicht mehr an die Rotation der Erde gekoppelt ist, könnte dies langfristig für Probleme in astronomischen Daten sorgen.