# taz.de -- orte des wissens: Braunschweig hat für alle Zeit | |
> Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt legt für Deutschland fest, was | |
> die Stunde geschlagen hat | |
Von Lisa Bullerdiek | |
Es gibt nicht nur Uhrmacher, sondern auch Zeitmacher. Sie sitzen in | |
Braunschweig in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Dort | |
produziert eine Atomuhr die Uhrzeit für alle Funkuhren in Deutschland. Und | |
von dort wird selbstverständlich auch die Zeitumstellung synchronisiert. In | |
der PTB schaffen Naturwissenschaftler*innen außerdem bundesweit den | |
Standard für alle Maßeinheiten. Zentimeter, Kilogramm, Nanogramm – wie lang | |
oder wie viel oder wie schwer das ist, wird in der Bundesanstalt | |
festgelegt. Trotzdem kennt außerhalb von Braunschweig kaum jemand die PTB. | |
Die rund 2.100 Mitarbeiter*innen der staatlich finanzierten PTB | |
beschäftigen sich mit Metrologie, nicht zu verwechseln mit Meteorologie. | |
Warum Messen so wichtig ist, dass dafür sogar der Staat in die Taschen | |
greift, kann Pressesprecher Jens Simon erklären. „Wir sind zum Beispiel | |
wichtig für die deutsche Wirtschaft“, sagt er. „Wenn ein Unternehmen | |
winzige Chips für Computer produziert, müssen sie auf den letzten Nanometer | |
messen können. Wir sagen den Unternehmen, wie groß ein Nanometer überhaupt | |
ist.“ | |
Metrologische Institute gibt es fast überall: In Frankreich das Laboratoire | |
national de métrologie et d’essais, in den USA das National Institute of | |
Standards and Technology und in London sitzt das National Physical | |
Laboratory, das für England die Maßeinheiten standardisiert. Die PTB ist | |
das größte seiner Art in Europa. Die verschiedenen Institute arbeiten auch | |
zusammen: So ging 2019 ein Projekt zu Ende, bei dem neue Standards für alle | |
Grundmaße festgelegt wurden, zum Beispiel für das Kilogramm. Ursprünglich | |
gab es als Standard für Kilogramm ein Urkilogramm. Jedes Land bekam davon | |
als Kopie einen kleinen Platinklotz – zwischendurch hatte sogar Bayern ein | |
eigenes Urkilo. Mit der Zeit fanden Wissenschaftler*innen heraus, dass | |
die Klötze an Gewicht verloren. Ersatz musste her. | |
Gegründet hatte Hermann von Hemholtz die PTB – allerdings als | |
Reichsanstalt: Das war 1878 und damals war Berlin der Standort. Helmholtz | |
war selbst Physiker und Arzt und Physiologe. Im Zweiten Weltkrieg wurde das | |
Institut stark zerstört. Für die BRD wurde die neue PTB in Braunschweig | |
gebaut. Seit der Wende arbeiten wieder etwa 500 Mitarbeiter*innen in | |
Berlin auf dem alten Gelände in Charlottenburg. | |
Die Atomuhr steht aber in Braunschweig, und dass sie eine Uhr ist, muss man | |
wissen, um es zu erkennen: Sie wirkt eher wie eine Mischung aus Fliewatüüt | |
und Industrieofen, in der Mitte eine Art blauer Schrank, an den Seiten zwei | |
kurze Metallröhren, die an Segelohren erinnern. Aber wie funktioniert sie? | |
„Wenn sie eine Uhr bauen wollen, brauchen sie einen periodischen Vorgang | |
und dann müssen sie die Perioden zählen“, sagt Jens Simon. Bei einer | |
Pendeluhr werden einfach die Pendelschläge gezählt. | |
Bei einer Atomuhr übernehmen Elektronen, die in festen Bahnen um einen | |
Atomkern kreisen, die Aufgabe des Pendels. Unter bestimmter Strahlung | |
hüpfen sie allerdings herum und das Atom gerät in einen erregten Zustand. | |
In einer Atomuhr werden Cäsiumatome mit Mikrowellen beschossen, bis sie | |
alle erregt sind. Wenn das passiert, hat die Mikrowellenstrahlung die | |
richtige Frequenz. Jetzt muss die Uhr nur zählen, wie viele Schwingungen, | |
Perioden genannt, die Mikrowellenstrahlung hat. Eine Sekunde sind 9 192 631 | |
770 Schwingungen der Strahlung, also ein Pendelschlag. | |
Die Atomuhr zählt die Sekunden. Die Uhr in Braunschweig macht daraus ein | |
Zeittelegramm, wie es in der PTB genannt wird. Die Information wird nach | |
Frankfurt geschickt und von da können alle Funkuhren über einen | |
Langwellensender die genaue Uhrzeit empfangen. | |
Und was passiert bei der Zeitumstellung? „Nichts“, sagt Jens Simon. Die | |
Uhren ändern bloß ein Bit ihres Zeittelegramms, also die Stunde. “ | |
21 Mar 2022 | |
## AUTOREN | |
Lisa Bullerdiek | |
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