Do, 14. Dezember 2017

Riskante Umstellung

02.02.2015 09:42

Schaltsekunde im Juli bedroht Computersysteme

In der Nacht auf 1. Juli wird die Zeit umgestellt und das Jahr 2015 um eine Sekunde verlängert. Mit solchen Schaltsekunden wird kompensiert, dass die Erde für eine Umdrehung ein kleines bisschen länger braucht als 24 Stunden Atomuhrzeit. Ohne Schaltsekunde würden Weltzeit und astronomische Zeit immer weiter auseinanderklaffen, doch bei der Umstellung könnte es Probleme geben: Während die meisten Uhren den Sprung bewältigen werden, kommt so manche Software mit einer zweiten 60. Sekunde nicht gut klar.

"Aktuell gibt es 0,5 Sekunden Differenz", erklärt Andreas Bauch von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig. "In einigen Wochen werden es 0,6 Sekunden sein." International vereinbart ist, dass Weltzeit UTC und Sonnenzeit UT1 nie mehr als 0,9 Sekunden voneinander abweichen. Seit 1972 geben Atomuhren an gut 70 nationalen Zeitinstituten die Weltzeit UTC vor. Um sie parallel zur Sonnenzeit UT1 - also dem Tag-Nacht-Rhythmus der Erdrotation - zu halten, wird in manchen Jahren der letzte Juni- oder der letzte Dezembertag um eine Sekunde verlängert. Die Schaltsekunde im Sommer ist die 26. seit 1972.

"Sonne würde irgendwann mittags aufgehen"
Wann zum Ausgleich eine Schaltsekunde eingefügt wird, entscheidet der Erdrotationsdienst IERS. "Würde man die Differenz nicht korrigieren, würde die Sonne irgendwann mittags aufgehen", erklärt Wolfgang Dick vom IERS-Zentralbüro in Frankfurt am Main. Bekannt gegeben wird eine solche Zeitanpassung jeweils ein halbes Jahr im Voraus.

Softwareprobleme nicht auszuschließen
Doch die Umstellung könnte Probleme mit sich bringen, etwa bei Software. Bei der Schaltsekunde 2012 wurden beispielsweise mehrere Websites lahmgelegt, das Buchungssystem der australischen Fluggesellschaft Qantas fiel zeitweise aus. "Es ist erstaunlich, was eine kleine Sekunde so anrichten kann", sagt Bauch. Je mehr Prozesse abhängig von integrierten Zeitangaben laufen, desto höher wird die Wahrscheinlichkeit, dass doch einmal an einer entscheidenden Stelle die Anpassung vergessen wird oder nicht korrekt passiert. Problematische Kettenreaktionen seien zum Beispiel im Stromnetz denkbar, so Bauch.

Bei der Berechnung des Stromflusses werde mit Mikrosekunden Zeitauflösung gearbeitet, ebenso bei der Bestimmung der Netzwerkbelastung. Werde ein Wert wegen der Schaltsekunde falsch berechnet und als Problem angezeigt, könne die Abschaltung der Leitung folgen, erklärt Bauch. "Das sind automatisierte Entscheidungen, mit denen das Hochspannungsnetz geschützt werden soll." Auch bei der Flugsicherung oder im Geldhandel werde mit Millisekunden Zeitauflösung gearbeitet, ebenso bei der Navigation über Satelliten. "Bei den gewaltigen Bahngeschwindigkeiten würden Sie bei einer Sekunde Unterschied schon komplett woanders verortet."

Mehrkosten für die Umstellung
Auch sicherheitsrelevante Systeme könnten betroffen sein, ergänzt Fiete Wulff, Pressesprecher der deutschen Bundesnetzagentur. "Es ist zu prüfen, welche Systeme da sensibel reagieren." Für Privatfirmen sind die Schaltsekunden vor allem mit Mehrkosten für die Umstellung von Hand verbunden. Daher verwundert es kaum, dass es inzwischen viel Widerstand gibt gegen das 1972 eingeführte Zeit-System. Erstmals im Jahr 2001 wurde von den USA die Abschaffung der Schaltsekunden als Arbeitsthema vorgeschlagen. "Es ist nicht normal, dass eine so konkrete Frage 14 Jahre auf der Agenda steht, aber die Parteien warten und sind verbissen", berichtet Bauch.

Bei der diesjährigen Weltfunkkonferenz der Internationalen Fernmeldeunion im November in Genf werden die Kritiker erneut einen Versuch starten. Vor allem die USA und Frankreich befürworten eine Abschaffung der Schaltsekunde. Zu den Ländern, die die Schaltsekunde beibehalten wollen, zählten Großbritannien, Russland, China und Kanada. Hauptargument für eine Abschaffung der Schaltsekunden sei, dass Fehlerrisiken und Mehraufwand wegfielen, erklärt Dick. "Allerdings ist auch klar: Irgendwann muss man korrigieren, schon eine Stunde Differenz ist im Tag-Nacht-Rhythmus des Menschen deutlich spürbar."

Einschieben einer Minute alle 100 Jahre
Denkbar sei das Einschieben einer Schaltminute alle 100 Jahre oder einer Schaltstunde nach entsprechend längerer Frist. "Allerdings wüsste nach so langer Zeit niemand mehr, wo überall es ein Problem geben könnte und Anpassungen in Systemen nötig sind", ist Dick überzeugt.

Die Briten stemmen sich auch deshalb gegen eine Abschaffung, weil dann ein Nationalheiligtum weiter an Bedeutung verlöre: der Greenwich-Meridian, dessen mittlere Sonnenzeit lange maßgeblich für die Weltzeit war. Ein weiteres, ebenfalls eher philosophisches Argument in der Debatte: Die Abschaffung der Schaltsekunden hieße, dass das Leben zum ersten Mal in der gesamten Menschheitsgeschichte von der Sonnenzeit abgekoppelt würde.

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