Die Schaltsekunde wird abgeschafft: Warum eine einzige Sekunde die Welt aus dem Takt bringen kann

Zeit ist für uns relativ: Jeder, dem Sekunden schon einmal wie Minuten vorgekommen sind, weiß das. Doch die Sekunde wird seit 1967 mit der Atomuhr gemessen und ist damit abseits der subjektiven Wahrnehmung eine sehr präzise definierte Einheit – nämlich genau 9.192.631.770 Schwingungsperioden des Cäsium-133-Atoms lang. Heute gibt es sogar noch präzisere Messgeräte für die kleinste Zeiteinheit. Denn mittels Laseroptik lässt sich die Sekunde auch mit der Atomuhr noch etwa hundertmal genauer bestimmen.

Doch wozu eine noch genauere Messung, befinden sich doch diese feinsten Nuancen schon längst weitab menschlicher Wahrnehmung? Besonders die Satellitennavigation könnte von genaueren Zeitmessungen profitieren. Denn die Entfernung zu einem Satelliten lässt sich anhand der Laufzeit seiner Funksignale bestimmen. Bereits eine Abweichung von einer Milliardstel Sekunde entspricht dabei rund 30 Zentimetern. Präzisere Uhren könnten solche Messfehler verringern und damit eine um drei Meter genauere Positionsbestimmung ermöglichen.

Am 15. Oktober 2026 hat die Internationale Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) im französischen Versailles einen wichtigen Beschluss zur weltweiten Zeitmessung gefasst. Doch es ist nicht die geplante Neudefinition der Sekunde, sondern die Abschaffung der sogenannten Schaltsekunde, die eine grundlegende Veränderung bringt. Die Konferenz beschloss, die bisherige Praxis ab dem 20. Mai 2027 zu beenden. Die Schaltsekunde gleicht, ähnlich dem Prinzip des Schaltjahres, bislang kleine Schwankungen der unregelmäßigen Erdrotation aus und sorgt dafür, dass unsere Zeitmessung mit der Bewegung der Erde übereinstimmt.

Warum braucht es eine Schaltsekunde?

Seit 1972 passen Zeitexperten alle paar Jahre die weltweit verwendete Grundlage der Zeitmessung durch die Atomuhr an die Erdrotation an. Denn die Erde dreht sich nicht vollkommen gleichmäßig. Unter anderem beeinflussen Sonne und Mond ihre Bewegung. Dadurch stimmt die astronomische Zeit auf Dauer nicht vollständig mit der Zeit überein, die die hochpräzisen Atomuhren messen.

Um diesen Unterschied auszugleichen, fügen Wissenschaftler bei Bedarf eine Schaltsekunde hinzu. Eine Minute dauert dann ausnahmsweise 61 statt 60 Sekunden. Bei einer entsprechend schnelleren Erdrotation wäre theoretisch auch der umgekehrte Fall möglich: Eine Minute hätte nur 59 Sekunden. Im Alltag bleiben solche Korrekturen praktisch unbemerkt. Für digitale Systeme können sie dagegen Schwierigkeiten verursachen.

Aus diesem Grund soll die Schaltsekunde ab 2027 verschwinden

Computer, Telekommunikationsnetze und andere technische Anlagen benötigen eine verlässliche Zeitmessung. Schon kleine Unregelmäßigkeiten können ihre Abläufe massiv beeinträchtigen. Eine zusätzlich eingefügte Sekunde unterbricht den gewohnten Zeitrhythmus und kann dadurch Probleme bei der Verarbeitung zeitabhängiger Daten auslösen. Deshalb hat die Generalkonferenz für Maß und Gewicht die Beendigung der bisherigen Praxis beschlossen.

Ab dem 20. Mai 2027 wird die koordinierte Weltzeit (UTC) ohne weitere Schaltsekunden fortgeführt. Die letzte zusätzliche Sekunde gab es Ende 2016. Seither war keine weitere Anpassung erforderlich. Damit dürfte der damalige Eingriff der letzte seiner Art bleiben. Die internationale Zeitmessung kommt künftig ohne solche kurzfristigen Korrekturen aus und das „Zeitkonto der Abweichung“ darf wesentlich mehr Sekunden ansammeln, bevor es korrigiert werden muss.

Künftig darf die Weltzeit um eine Stunde abweichen

Ohne Schaltsekunden entfernen sich Atomzeit und astronomische Zeit wieder allmählich voneinander. Der Unterschied sammelt sich aber über sehr lange Zeiträume an. Eine sofortige Anpassung der Uhren ist nach dem beschlossenen neuen Verfahren nicht mehr nötig, die Störfaktoren für digitale Systeme werden damit reduziert.

Die Konferenz hat eine maximal zulässige Abweichung von 3.600 Sekunden beschlossen. Das entspricht einer ganzen Stunde. „Die von Menschenhand geschaffene Atomzeit soll bis zu einer Stunde von der Erdrotation abweichen dürfen“, berichtete Der Standard bereits vor der Entscheidung. Erst bei Erreichen dieser Grenze wäre eine Korrektur erforderlich. Nach den bisherigen Erwartungen dürfte das frühestens in mehreren Jahrhunderten geschehen.

Neudefinition der Sekunde braucht mehrere Jahre

Die heutige Cäsium-Definition soll langfristig der moderneren Grundlage auf Basis der Laseroptik weichen. Für die Neudefinition nennen die Fachleute das Jahr 2030 als nächsten wichtigen Zeitpunkt. Bis dahin müssen sie technische Voraussetzungen klären und die beteiligten Systeme auf mögliche Änderungen vorbereiten. Eine sofortige Einführung ist nicht vorgesehen.

Vor allem die Informatikbranche benötigt ausreichend Vorlauf. Viele digitale Anwendungen greifen auf gemeinsame Zeitstandards zurück. Änderungen müssen deshalb international abgestimmt erfolgen. Für gewöhnliche Uhren hätte eine präzisere Definition der Sekunde hingegen jedoch keine unmittelbar sichtbaren Folgen.

Kurz zusammengefasst:

• Die Schaltsekunde soll abgeschafft werden, weil sie zwar Schwankungen der Erdrotation ausgleicht, aber technische Probleme in Computersystemen verursachen kann.
• Künftig darf die Weltzeit stärker von der Erdrotation abweichen, ohne dass sofort eine Korrektur nötig wird – eine Abweichung von einer Stunde dürfte erst in mehreren Jahrhunderten erreicht werden.
• Auch die Sekunde selbst soll neu definiert werden, da moderne optische Atomuhren die Zeit bis zu hundertmal präziser messen können und damit etwa die Satellitennavigation und Telekommunikation verbessern könnten.

Übrigens: Was Atomuhren für die Weltzeit sind, ist der Herzschlag für den Menschen. Das Herz folgt einem eigenen Rhythmus und ist unser Taktgeber, der sogar Gefühle und Entscheidungen beeinflusst. Wie eng Herz und Gehirn bei jedem Schlag zusammenarbeiten, ist erstaunlich. Mehr dazu in unserem Artikel.

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