Schaltsekunde: Der Tag dauert heute eine Sekunde länger

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Unser Kalender und unsere Zeitrechnung basieren auf der Bewegung der Erde. Ein Umlauf um die Sonne ist ein Jahr, eine Umdrehung ein Tag. Ein Tag entspricht 86.400 Sekunden – soweit das Prinzip. Doch die Rotation der Erde bleibt leider nicht immer gleich: Sie wird allmählich langsamer, zudem eiert die Erde dabei ein wenig. Derzeit braucht unser Planet daher im Mittel eine tausendstel Sekunde länger für eine Umdrehung – wie eine Uhr, die nachgeht.

Eine Sekunde mehr vor Mitternacht

Um die Zeitverschiebung in Grenzen halten, wird in bestimmten Abständen eine Schaltsekunde eingefügt. Dies geschieht immer dann, wenn sich die Differenz zwischen Atomzeit und Weltzeit zu einer Sekunde aufsummiert hat – und das ist in diesem Jahr wieder der Fall. Der International Earth Rotation and Reference Systems Service“ (IERS) hat für heute, den 30. Juni 2015, offiziell eine solche Schaltsekunde angeordnet – die 26. seit 1972.

Eingefügt wird diese zusätzliche Sekunde nach 23:59:59 koordinierter Weltzeit, das entspricht  01:59:59 mitteleuropäischer Sommerzeit. Alle Uhren für die offizielle Zeitmessung werden dann eine Sekunde lang angehalten. In manchen Systemen springt die Weltzeit auch von 23:59:59 auf 23:59:60, und dann erst auf 00:00:00. Funkuhren erhalten das Signal für diese zusätzliche Sekunde heute Nacht von selbst – sie bleiben automatisch eine Sekunde stehen.

Die Schaltsekunde kommt und geht für uns daher in der Regel unbemerkt. Früher ist es allerdings durchaus vorgekommen, dass die Extrasekunden in Betriebssystemen von Computern und bei der Erzeugung von eindeutigen Zeitstempeln Probleme bereitet haben. Auch bei Energieversorgern sowie Telekommunikationsunternehmen, die auf sekundengenaue Abrechnung angewiesen sind, kann die Schaltsekunde Probleme verursachen. In der Regel werden diese Systeme jedoch rechtzeitig auf die Umstellung vorbereitet.

Die Ursachen: Gezeiten und eine eiernde Erde

Ursache für diese Verlangsamung sind Gezeitenkräfte zwischen Erde, Mond und Sonne. Als Folge bleibt die "Uhr der Erde" immer weiter hinter den hochgenauen Atomuhren zurück. Im normalen Alltag merken wir dies nicht – zumindest anfangs. Würde man aber die Zeit nicht immer wieder anpassen, würde in rund 1.500 Jahren die Sonne nicht mehr morgens, sondern erst mittags aufgehen. In der Astronomie und beim GPS-System kann zudem schon eine Sekunde Abweichung störend wirken.

Weil die Erde nicht gleichmäßig langsamer wird, schwankt auch der Zeitraum, nach dem eine erneute Schaltsekunde nötig wird. Zwischen 1999 und 2006 vergingen beispielsweise sieben Jahre, bevor eine Schaltsekunde nötig wurde. Danach war die schon nach 3,5 Jahren fällig und jetzt nach drei Jahren. Einer der Gründe: Auch geologische Ereignisse wie große Vulkanausbrüche oder starke Erdbeben können die Erdrotation verkürzen oder verlängern.

Erde unter scharfer Beobachtung

"Schaltsekunden sind nicht so vorhersehbar, wie viele es gerne hätten", erklärt Chopo Ma vom Goddard Space Flight Center der NASA. "Die Modelle sagen zwar voraus, dass wir langfristig mehr und mehr Schaltsekunden brauchen werden, aber wir können nicht sagen: Jetzt benötigen wir in jedem Jahr eine."

Wie aber wird die tatsächliche Dauer einer Erdumdrehung ermittelt? Heute geschieht dies mit einem erdumspannenden Netz von Radioteleskopen. Sie peilen ferne Radioquellen im Weltraum an – Quasare, die Millionen von Lichtjahren entfernt sind. Sie lassen sich als Referenzpunkte im All nutzen. Denn werden zwei weit voneinander entfernte Teleskope auf den gleichen Quasar gerichtet, fangen sie das Signal nicht exakt gleichzeitig auf. Vergleicht man diese winzigen Unterschiede, kann an daraus ermitteln, wie schnell sich die Erde dreht und wie sie im Raum orientiert ist.

Für 2015 verbleibt uns jedenfalls eine zusätzliche Sekunde. Falls Sie also noch etwas Wichtiges zu erledigen haben: Die Zeit ist auf Ihrer Seite.