Die Schaltsekunde fällt weg, weil sich die Erde schneller dreht

Die gelegentliche zusätzliche Sekunde, die Uhren rund um die Welt kurz vor Mitternacht einschoben, gehört der Vergangenheit an. Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht, das internationale Gremium, das dafür sorgt, dass die Maßeinheiten weltweit aufeinander abgestimmt sind, hat beschlossen, die Koordinierte Weltzeit (UTC) in eine kontinuierliche Zeitskala umzuwandeln – ohne hinzugefügte oder gestrichene Schaltsekunden. UTC ist die Zeit, auf die sich Ihr Smartphone, Ihre Bank und jeder Server im Internet stillschweigend einigen. Damit betrifft die Änderung die Uhrzeit, nach der fast alles läuft, auch wenn niemand sie je bemerken wird.

Der Grund ist eine kleine Überraschung unseres Planeten. Schaltsekunden wurden eingeführt, weil sich die Erdrotation allmählich verlangsamte: Atomuhren liefen dadurch immer weiter voraus und mussten gelegentlich eine Sekunde warten, bis die Erde wieder aufgeholt hatte. In den vergangenen Jahren hat sich die Erde stattdessen schneller gedreht. Fachleute für Erdrotation, die die Konferenz berieten, schätzten, dass die Wahrscheinlichkeit einer negativen Schaltsekunde – also einer aus der Uhr gestrichenen Sekunde – rasch steigen und innerhalb von etwa einem Jahrzehnt ungefähr ein Drittel erreichen würde. Eine negative Schaltsekunde wurde bislang noch nie eingeführt. Die Resolution warnt, dass die kritische Infrastruktur darauf „weitgehend unvorbereitet“ sei, und vergleicht die Kosten für die nötigen Vorbereitungen mit denen des Jahr-2000-Problems.

Doch auch die vertraute positive Schaltsekunde sorgt seit Langem für Ausfälle. Eine normale Minute endet um 23:59:59 und springt dann direkt auf Mitternacht. Bei einer Schaltsekunde wird 23:59:60 eingefügt – ein Zeitstempel, von dem viele Softwareprogramme annehmen, dass es ihn nicht geben kann. Als Ende Juni 2012 eine Schaltsekunde eingefügt wurde, meldeten Reddit, Mozilla, Qantas und verschiedene Linux-Websites Probleme. Am Neujahrstag 2017 wurde eine Zahl in Cloudflares DNS-Software negativ, woraufhin der Code in Panik geriet. Auf dem Höhepunkt waren etwa 0,2 Prozent der DNS-Abfragen betroffen. Die Ingenieure von Cloudflare fassten die Ursache in einem Satz zusammen: „Die eigentliche Ursache des Fehlers, der unseren DNS-Dienst beeinträchtigte, war die Annahme, dass die Zeit nicht rückwärts laufen kann.“

Die größten Technologiekonzerne trauen der zusätzlichen Sekunde schon seit Jahren nicht mehr. Google verteilte sie auf etwa 20 Stunden mit minimal verlängerten Sekunden – ein Verfahren, das als „Smearing“ bezeichnet wird. Meta, dessen Ingenieure Schaltsekunden einst als „eine große Belastung für alle, die Hardware-Infrastrukturen verwalten“ beschrieben, verteilt sie über 17 Stunden. Diese Behelfslösung brachte eigene Probleme mit sich, auf die die Konferenz in ihrer Resolution ausdrücklich hinweist: Jeder Anbieter verteilt die Schaltsekunde anders, sodass verschiedene Systeme während der Umstellung unterschiedliche Zeiten anzeigen. Die Konferenz befürchtete außerdem, dass manche Organisationen UTC aufgeben und stattdessen zur GPS-Zeit wechseln könnten, bei der es noch nie Schaltsekunden gab.

Für alle anderen soll die Änderung unsichtbar bleiben. „Das Schöne daran ist, dass wir nichts tun müssen!“, sagte Patrizia Tavella, Leiterin der Zeitabteilung beim Internationalen Büro für Maß und Gewicht (BIPM), gegenüber Wired. „Einfach weiter Sekunden und ‚normale‘ Minuten mit 60 Sekunden zählen.“ Smartphones werden sich weiterhin wie bisher synchronisieren, und der Abstand zwischen UTC und der reinen Atomzeit, der seit der letzten Anpassung 37 Sekunden beträgt, dürfte über Jahrhunderte unverändert bleiben.

Der Preis dafür ist eine allmähliche Entkopplung von der Sonne. Die Uhrzeit wird der Erdrotation nicht länger bis auf eine Sekunde genau folgen. Die Konferenz erlaubt nun, dass die beiden um bis zu eine Stunde auseinanderdriften – genug, um UTC, wie sie erklärt, über mehrere Jahrhunderte kontinuierlich zu halten. Das klingt drastisch, bis man bedenkt, worauf die Resolution selbst hinweist: In vielen Gegenden weichen die Zeitzonen bereits um mehr als eine Stunde von der örtlichen Sonnenzeit ab, und in zahlreichen Ländern werden die Uhren jeden Frühling und Herbst durch die Umstellung auf Sommer- beziehungsweise Winterzeit um eine Stunde verschoben. Astronomen und Satellitenbetreiber, die die tatsächliche Ausrichtung der Erde kennen müssen, können die Abweichung anhand der Daten ermitteln, die Navigationssatelliten und Dienste zur Erdrotation bereits übermitteln.

Die Lösung beseitigt nicht alle Probleme. Der Code für Schaltsekunden bleibt in Milliarden Geräten ungenutzt erhalten, während Betreiber von Netzwerkzeitdiensten bereits darüber diskutieren, wie Software damit umgehen wird, wenn die offizielle Liste der Schaltsekunden nie wieder aktualisiert wird. Diese Liste wird vielen Linux-Systemen zusammen mit den Zeitzonendaten bereitgestellt und läuft am Ende dieses Jahres ab. Ein internationales Funkabkommen sieht für Sender, die Zeitsignale ausstrahlen, eine Übergangsfrist bis 2035 vor – spätestens jedoch bis 2040, da ältere Geräte die größere Abweichung nicht früher verkraften können. Eine Schaltstunde ist ebenfalls nicht vorgesehen. „Von einer Schaltstunde sprechen wir noch nicht“, sagte Tavella gegenüber Wired. Dieses Problem bleibt damit den Menschen in einigen Jahrhunderten überlassen.

Die Abstimmung fand bei der 28. Sitzung der Konferenz in Versailles statt, die am 15. Oktober endete. Die kontinuierliche UTC tritt am 20. Mai 2027 in Kraft – am Jahrestag der Meterkonvention von 1875 und am Weltmetrologietag. Bis dahin ist keine Schaltsekunde vorgesehen. Die am 31. Dezember 2016 eingefügte Sekunde, die 27. seit Einführung des Systems 1972, dürfte also die letzte bleiben. Von da an zählen die Uhren einfach weiter – und der Planet darf seine eigene Zeit behalten.

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