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Blick auf die Einrichtungen zur Aussendung des DCF77 Signals in Mainflingen: Senderhaus, (Hintergund), Antennenhaus (Klinker) und Antennenanlage.

Zeitübertragung

Arbeitsgruppe 4.42

Profil

Die Arbeitsgruppe 4.42 der PTB sorgt für die richtige Zeit in Deutschland. Grundlage aller Aktivitäten ist die Realisierung der nationalen Referenzzeitskala UTC(PTB), gemeinsam mit der Arbeitsgruppe 4.41 Zeitnormale.

Um eine Übereinstimmung der Referenzzeitskalen weltweit zu gewährleisten, trägt die PTB, wie 70 weitere auf viele Staaten der Erde verteilte Institute, mit ihren Atomuhren zur Realisierung der Internationalen Atomzeit TAI durch das BIPM (Bureau international des poids et mesures) bei. Dies erfordert, UTC(PTB) über internationale Zeit- und Frequenzvergleiche mit praktisch allen anderen Zeitinstituten weltweit zu vergleichen. Daher sind wir mit diesen in ständigem Austausch und werden immer wieder zur Mitarbeit und der zeitweiligen Leitung von Arbeitsgruppen des beratenden Komitees für Zeit und Frequenz (CCTF) eingeladen.

UTC(PTB) ist die Grundlage der gesetzlichen Zeit. Eine weitere wichtige Aufgabe für die breite Öffentlichkeit ist die Verbreitung der gesetzlichen Zeit über verschiedene Medien.

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Forschung/Entwicklung

Eingebunden in internationale Kooperationen strebt die Arbeitsgruppe an, die Qualität von Satelliten-gestützten Zeitvergleichen zu verbessern.

Seit 2010 nutzen wir zur Realisierung unserer Zeitskala UTC(PTB) regelmäßig die Daten der überlegen genauen Caesiumfontänen im zu Grunde liegenden Algorithmus. Inzwischen sind andere unserem Beispiel gefolgt, wie man hier sehen kann.

In der nahen Zukunft wird die PTB eine Satellitenbodenstation betreiben, die zur Kommunikation mit dem auf der Internationalen Raumstation ISS befindlichen Atomic Clock Ensemble in Space (ACES) dient. Hiermit sollen Zeit- und Frequenzvergleiche mit bislang unerreichter Genauigkeit durchgeführt werden. Anfang 2016 steht erst einmal die Bodenstation auf dem Dach eines Gebäudes der PTB.

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Dienstleistungen

Die Verbreitung der gesetzlichen Zeit ist die Voraussetzung für die Verfügbarkeit der richtigen Uhrzeit im Land.

Fast jeder weiß, was eine Funkuhr ist: Über den Langwellensender DCF77 der Media Broadcast GmbH erreichen wir über 100 Millionen Empfänger in Deutschland und fast ganz Europa.

Vergleichbar populär ist die Zeitverteilung über das Internet der Kollegen aus der IT-Abteilung (Q.42). Wir liefern ihnen die notwendigen Zeitinformation.

Einige Mitarbeiter der AG sind als Fachbegutachter für die Deutsche Akkreditierungsstelle DAkkS tätig und betreuen insgesamt ca. 60 für die Messgrößen Zeit und Frequenz akkreditierte Kalibrierstellen in Deutschland.

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Informationen

Die AG 4.42 stellt über die Adresse ftp.ptb.de/pub/time eine Fülle von intern erzeugten Messwerten zur Verfügung, die für die Rückführung lokaler Messungen auf das nationale Normal bzw. die gesetzliche Zeit verwendet werden können.

Im Verzeichnis Bulletins findet man das wöchentliche Time Service Bulletin (Dateiname ptb_JJJJ.WW.tsb, WW Woche des Jahres, JJ Jahreszahl, 16 für 2016), welches die Differenz zwischen GPS-Zeit und mit DCF77 ausgestrahlter Zeit zu UTC(PTB) und zu UTC dokumentiert.

Dort findet man ebenso die monatlich erstellten Dateien ptb_JJJJ_MM.dcf (MM = Monat des Jahres) und die fortlaufende Datei log_jjjj.dcf, welche über die Eigenschaften und Abschaltzeiten des Senders DCF77 informieren.

Im Verzeichnis GNSS sind die aktuellen Messwerte mehrerer GNSS-Empfänger abrufbar. In den Unterverzeichnissen findet man Dateien im Format CGGTTS ebenso wie RINEX 2.1x und teilweise auch Format 3.x. Eine READ_ME Datei im Hauptverzeichnis gibt Hinweise zur Nutzung der Dateien.

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Aktuelles

Die Europäische Funk Rundsteuerung GmbH (www.efr.de/efr-system/), betreibt seit über 20 Jahren einen Langwellen-Broadcastdienst für die verschlüsselte Übertragung verschiedener Datendienste, darunter für die zeitliche Steuerung von elektrischen Verbrauchern, Generatoren und Beleuchtungen im öffentlichen Raum. Als Basis für diese Zeitschalt-Funktion dienen die vom EFR-Langwellensystem alle 10 Sekunden übertragenen Zeittelegramme, die über die drei Sender DCF49 (Mainflingen bei Hanau), DCF39 (Burg bei Magdeburg) und HGA22 (Lakihegy bei Budapest) ausgesendet werden.

Der Vertrag regelt unter anderem, dass die PTB das EFR-Zeitsignal fortlaufend überwacht und die Ergebnisse in einem eigenen Bulletin (ftp.ptb.de/pub/time/bulletin/EFR) öffentlich zugänglich macht.

Abb. links: Überwachung der mit den EFR-Sendern empfangenen Zeittelegrammen mit Bezug auf ein in der PTB erzeugtes DCF77 Signal welches gleichzeitig zur Überwachung der empfangenen DCF77 Signale dient.

Abb. rechts: Standorte und Reichweite der EFR-Langwellensender