Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Johannes Graf

Genaue Zeit an jedem Ort – das ist heute für uns selbstverständlich geworden. Uhren als Taktgeber des täglichen Lebens finden sich in beinahe jedem Haushaltsgerät, im Handy, Auto oder Computer. Dafür sorgt die enorme Zahl von über einer Milliarde Quarzuhren, die weltweit jährlich die Fabriken verlassen. Ohne groß nachzudenken, stellen wir unsere Uhren nach der amtlichen Zeit, oder sie synchronisieren sich automatisch über Zeitsender oder Zeitserver.

Doch dieser Zustand der überall verfügbaren genauen Zeit ist noch sehr jung. Vor gerade einmal 150 Jahren begannen sich Wissenschaftler, Ingenieure und Politiker zu fragen, wie man es schafft, dass Uhren an unterschiedlichen Orten die gleiche Zeit anzeigen. Bereits in den Jahrzehnten vor dem Ersten Weltkrieg war die Lösung dieses Problems eine wichtige Voraussetzung für den stark ansteigenden globalen Waren- und Datenaustausch. Treibende Kraft der Zeitsynchronisation im Wilhelminischen Kaiserreich war der Astronom Wilhelm Foerster.

Foerster, am 16. Dezember 1832 im schlesischen Grünberg geboren, war eine der schillerndsten Figuren in Technik und Wissenschaft seiner Zeit. Bedeutenden Einfluss hatte er gleichermaßen auf Wissenschaft und Forschung, Industrie und Volksbildung. Seine Funktionen in unterschiedlichen Gremien waren so vielfältig, dass eine vollständige Würdigung aller seiner Leistungen und Ämter einer eigenständigen Veröffentlichung wert wäre.

Andreas Bauch, Peter Hetzel und Dirk Piester

Vor funfzig Jahren, am 1. Januar 1959, begannen offiziell die Zeitsignal- und Normalfrequenzaussendungen mit dem Langwellensender DCF77. der Anlass fur diesen Aufsatz. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) war von Anfang an entscheidend in diese Aussendungen involviert, und heute liegt die Verantwortung fur das DCF77-Sendeprogramm allein bei der PTB. In ihrem Auftrag werden die Sendeeinrichtungen von der Media Broadcast GmbH betrieben, in der Nachfolge der Deutschen Bundespost und der Deutschen Telekom AG. Schwerpunkt dieses Beitrages ist die Beschreibung des aktuellen, im Laufe der Jahre mehrfach geanderten Sendeprogramms und der gegenwartigen Eigenschaften der gesendeten Signale. Auserdem wird ein Uberblick gegeben uber die zur Zeit verwendeten technischen Einrichtungen zur Aussendung und Uberwachung. Die Vorzuge von DCF77, grose Reichweite und Empfang mit preiswerten Empfangern, haben dazu gefuhrt, dass DCF77-Funkuhren fur die Versorgung Deutschlands mit genauer Zeit millionenfach zum Einsatz kommen. So ist DCF77 inzwischen zu einem wichtigen Bestandteil der steuerfinanzierten Infrastruktur unseres Landes geworden.

Klaus Katzmann

In diesem Beitrag sollen praktische Aspekte bei der Entwicklung und dem Gebrauch von Funkuhren dargestellt werden, die für den Empfang des Zeitzeichensenders DCF77 auf 77,5 kHz ausgelegt sind. Die prinzipiellen Aussagen gelten jedoch auch für Empfänger anderer Zeitdienste auf Langwelle. Die Eigenschaften und Signalinhalte des DCF77-Sendeprogramms werden in [1] dargestellt und daher hier nicht wiederholt. Der Beitrag analysiert die Hauptkomponenten einer Funkuhr aus der Sicht eines Elektronikentwicklers am Beispiel einer Armbanduhr des Typs "Kaliber 24", wie sie die derzeit von der Firma Gardé Uhren und Feinmechanik in Ruhla produziert wird. Die Elektronik dieser Uhr wurde durch die HKW-Elektronik GmbH entwickelt, wobei der Verfasser speziell für die Software des Mikrocontrollers verantwortlich war.