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Schaltsekunden erklärt: Wie die Weltzeit funktioniert und warum sie abgeschafft werden

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Screen grab of the UTC clock from www.time.gov during the leap second on 31 December 2016.
Bild: US Government / NIST · Public domain · Wikimedia Commons

Kurz gesagt

Eine Schaltsekunde ist eine Einsekunden-Korrektur, die der koordinierten Weltzeit (UTC) hinzugefügt wird, um sie innerhalb von 0,9 Sekunden der tatsächlichen Erdrotation zu halten. Am 15. Oktober 2026 stimmte die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) dafür ab, Schaltsekunden ab dem 20. Mai 2027 nicht mehr einzufügen, wodurch UTC von der Erdrotation um bis zu eine Stunde statt einer Sekunde abweichen kann.

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Am 15. Oktober 2026 stimmten Delegierte auf der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) in Versailles, Frankreich, dafür ab, keine Schaltsekunden mehr zur koordinierten Weltzeit (UTC), dem Zeitstandard für Uhren, Satelliten und Computernetzwerke weltweit, hinzuzufügen. Die Abstimmung, die als Resolution 5 der 28. CGPM verzeichnet ist, bestimmt den 20. Mai 2027 — den Welttag der Metrologie — als das Datum, an dem UTC zu einer kontinuierlichen Zeitskala wird, befreit von den Einsekunden-Anpassungen, die seit 1972 verwendet werden.

Was eine Schaltsekunde wirklich ist

UTC wird aus zwei verschiedenen Methoden der Zeitmessung aufgebaut. Die Internationale Atomare Zeit (TAI) läuft mit einer konstanten Rate, die von Atomuhren definiert wird. Die Universelle Zeit (UT1) verfolgt die tatsächliche Erdrotation, die sich leicht unterscheidet wegen Winden, Meeresströmungen, schmelzender Gletscher und Bewegungen im Erdkern und Erdmantel. UTC wurde als Kompromiss entworfen: Es läuft mit der gleichen Rate wie TAI, aber wurde gelegentlich um eine Schaltsekunde verschoben, damit es nie mehr als 0,9 Sekunden von UT1 abweicht.

Das System begann 1972, als UTC bereits 10 Sekunden hinter TAI lag. Seitdem wurden 27 Schaltsekunden eingefügt — immer eine Sekunde hinzugefügt, nie eine subtrahiert — mit der jüngsten am 31. Dezember 2016. Infolgedessen läuft TAI seit Januar 2017 37 Sekunden vor UTC.

Wer entscheidet und wie

Die Planung von Schaltsekunden ist seit dem 1. Januar 1988 die Aufgabe des Internationalen Dienstes für Erdrotation und Referenzsysteme (IERS). Das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM), in der Nähe von Paris gelegen, kombiniert Messwerte von einem globalen Netzwerk von Atomuhren, um TAI und daraus UTC zu erzeugen. Wenn Messungen zeigten, dass UT1 und UTC sich der Grenze von 0,9 Sekunden näherten, gab das IERS etwa sechs Monate im Voraus eine Schaltsekunde bekannt, zeitlich zum Ende von Juni oder Dezember.

Warum Zeitwächter sie abschaffen wollen

Schaltsekunden erzeugen ein Problem, für das die meiste Software nie entwickelt wurde: eine Minute mit 61 Sekunden oder eine Uhr, die sich kurz selbst wiederholt. Nach ABC News Australia wurden frühere Schaltsekunden mit Ausfällen auf Plattformen wie Cloudflare und Reddit verbunden, weil die zusätzliche Sekunde Annahmen in Zeitcode verletz. Die unregelmäßige, kurzfristige Planung machte es für Betreiber von Satelliten-, Telecom- und Finanzsystemen schwierig, sich vorzubereiten.

Eine neuere Komplikation beschleunigte den Drang, Schaltsekunden völlig abzuschaffen. Die Erdrotation ist seit der Mitte der 2010er Jahre schneller geworden, näher zu dem Punkt, wo UTC möglicherweise eine negative Schaltsekunde benötigen könnte — eine Sekunde entfernen statt hinzuzufügen — zum ersten Mal überhaupt. Darryl Veitch von der University of Technology Sydney sagte ABC News Australia, dass eine solche Anpassung 'noch nie vorgekommen ist, und daher wurde die Software dafür nie getestet.' Scientific American berichtete, dass Ingenieure vor einem Szenario gewarnt haben, das einem 'Mini-Y2K'-Ereignis für die digitale Infrastruktur ähneln könnte, während Nick Stamatakos der U.S. Naval Observatory sagte, dass die Vermeidung einer negativen Schaltsekunde 'ein sehr großer Antrieb' hinter der Erweiterung der UTC-Toleranz war.

Nach 30 Jahren Debatten sind wir bereit.

— Noël Dimarcq, CNRS-Wissenschaftler und Präsident des BIPM-Ausschusses für Zeit und Frequenz, zitiert von Scientific American

Zwei Resolutionen im Abstand von fünf Jahren

Die Entscheidung wurde nicht in einem einzigen Schritt getroffen. Auf seiner 27. Tagung im November 2022 verabschiedete die CGPM Resolution 4, mit der sie sich einigte, dass die maximal zulässige Differenz zwischen UT1 und UTC 'in oder vor 2035' erhöht würde. Die Resolution bat das Internationale Komitee für Maß und Gewicht (CIPM), eine spezifische neue Toleranz vorzuschlagen, mit einer endgültigen Entscheidung bei der nächsten Tagung der CGPM im Jahr 2026.

Diese Tagung fand vom 12. bis 15. Oktober 2026 in Versailles statt. Am letzten Tag verabschiedete die CGPM Resolution 5, die die neue maximal zulässige Lücke zwischen UT1 und UTC auf 3.600 Sekunden — eine Stunde — festlegte und den 20. Mai 2027 als Datum des Inkrafttretens der Änderung bestimmte, so Scientific American und der veröffentlichte BIPM-Resolutionstext.

Schaltsekunden-Regeln: vor und nach dem 20. Mai 2027
AspektBis 19. Mai 2027Ab 20. Mai 2027
Maximal zulässige UT1–UTC-Drift0,9 Sekunden3.600 Sekunden (1 Stunde)
AnpassungsmechanismusSchaltsekunde (±1 Sekunde)Schaltstunde (Mechanismus noch nicht entworfen)
Wer kündigt es anIERS, etwa 6 Monate im VorausWeiterhin IERS, wird aber in absehbarer Zeit nicht erwartet
Historisch verwendete Zeiten27 Schaltsekunden seit 1972, letzte am 31. Dezember 2016Keine — Schwelle wird wahrscheinlich nicht für etwa 1.000 Jahre erreicht

Was kommt als nächstes

Nach der neuen Regel wird UTC mit der gleichen Rate wie Atomzeit ohne Korrektur laufen, bis die Lücke zur Erdrotation sich einer Stunde nähert — ein Punkt, den ABC News Australia sagt, ist unwahrscheinlich, etwa 1.000 Jahre zu kommen. Falls oder wenn es geschieht, wurde noch nicht entworfen; die Resolution von 2026 vermeidet bewusst, einen Ersatzmechanismus vorzugeben, bevor einer benötigt wird. Für die meisten Computersysteme ist die praktische Auswirkung die Entfernung, nicht die Addition: Ingenieure können den speziellen Code ausmustieren, der geschrieben wurde, um Schaltsekunden zu handhaben, und 31. Dezember 2016 bleibt, für absehbare Zeit, das letzte Mal, dass jemals eine Schaltsekunde zu UTC hinzugefügt wurde.

Fragen

Was genau ist eine Schaltsekunde?
Es ist eine Einsekunden-Anpassung, die gelegentlich zur koordinierten Weltzeit (UTC) hinzugefügt wird, um sie innerhalb von 0,9 Sekunden von UT1, der Zeitskala basierend auf der tatsächlichen Erdrotation, zu halten. Siebenundzwanzig wurden zwischen 1972 und die jüngste am 31. Dezember 2016 eingefügt, nach Wikipedias Zusammenfassung der IERS-Aufzeichnungen.
Warum werden Schaltsekunden abgeschafft?
Sie brechen Software, die davon ausgeht, dass jede Minute genau 60 Sekunden hat und dass Uhren sich niemals wiederholen oder springen, und wurden mit früheren Ausfällen auf Plattformen wie Cloudflare und Reddit verbunden, pro ABC News Australia. Eine neuere Sorge ist, dass die Erdrotation seit der Mitte der 2010er Jahre schneller geworden ist, was das Risiko einer untesteten negativen Schaltsekunde erhöht.
Wann endet das Schaltsekunden-System tatsächlich?
Die Resolution 5 der CGPM, die am 15. Oktober 2026 auf ihrer 28. Tagung in Versailles angenommen wurde, bestimmt den 20. Mai 2027 — den Welttag der Metrologie — als das Datum, an dem UTC Schaltsekunden-Anpassungen stoppt, nach Scientific American und dem BIPM-Resolutionstext.
Was ersetzt die Schaltsekunde?
Statt häufiger Einsekunden-Korrektionen darf UTC von UT1 um bis zu 3.600 Sekunden (eine Stunde) abweichen, bevor eine Anpassung vorgenommen wird. ABC News Australia berichtet, dass eine solche 'Schaltstunde' voraussichtlich nicht für etwa 1.000 Jahre benötigt wird.
Wird meine Telefon- oder Computeruhr am 20. Mai 2027 umgestellt?
Auf diesem Datum tritt kein einzelner Uhrensprung auf. Die Änderung entfernt einfach den Mechanismus, der in Zukunft eine Sekunde einfügen oder entfernen könnte; die letzte Schaltsekunde, die tatsächlich angewendet wurde, bleibt 31. Dezember 2016.

Quellen

  1. Wikipedia — Leap second
  2. BIPM — Resolution 4 of the 27th CGPM (2022)
  3. Scientific American — Scientists Vote to End Leap Seconds, Redefining How the World Keeps Time
  4. ABC News Australia — We may be about to lose the leap second for good

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