Experten warnen vor Chaos in kritischer Infrastruktur

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Erde rotiert schneller: Warum Fachleuten die „negative Schaltsekunde“ Sorge bereitet

Von: Tanja Banner

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Eine fehlende Sekunde könnte Stromnetze, Satelliten und das Internet lahmlegen. Experten warnen – und fordern eine radikale Reform der Weltzeit.

München – Wenn sich die koordinierte Weltzeit UTC, die mithilfe von Atomuhren bestimmt wird, und die astronomische Zeit UT1, die sich an der tatsächlichen Erdrotation orientiert, zu stark voneinander entfernen, fügen internationale Zeitbehörden eine Schaltsekunde ein. Seit 1972 gilt dieses Verfahren, seitdem wurden 27 Schaltsekunden hinzugefügt. Seit 2016 wurden keine weiteren Schaltsekunden eingefügt, weil sich die Erdrotation zeitweise beschleunigt hat. Das könnte für ein Novum sorgen: Erstmals müssen die Zeitbehörden möglicherweise eine Sekunde aus den Uhren entfernen, statt sie hinzuzufügen.

Nach einer 2024 in Nature veröffentlichten Studie könnte eine negative Schaltsekunde bis etwa 2029 notwendig werden. Fachleute verstehen diese Zahl allerdings nicht als exakte Vorhersage: Die Erdrotation schwankt unregelmäßig, und insbesondere die Vorgänge im flüssigen Erdkern lassen sich nur begrenzt langfristig berechnen.

Negative Schaltsekunde könnte zum Problem werden

Falls das bisherige System unverändert bleibt, könnte die negative Schaltsekunde zum Problem werden. Fachleute schätzen das Risiko einer negativen Schaltsekunde bis 2035 in diesem Fall auf etwa 30 Prozent. Selbst ein Risiko von zehn Prozent sei für viele Nutzer der Zeitstandards bereits zu hoch, erklärt Patrizia Tavella vom International Bureau of Weights and Measures (BIPM) im US-Wissenschaftsmagazin Scientific American. Schon die positive Schaltsekunde hat Computersysteme vor Probleme gestellt.

Scientific American berichtet von massiven Server-Problemen und Systemausfällen bei Tech-Giganten wie Meta, Reddit und Cloudflare sowie von Problemen im Flugverkehr und im Hochfrequenzhandel. Deshalb verteilen manche Unternehmen die zusätzliche Sekunde über einen längeren Zeitraum – ein Verfahren, das „Leap Smear“ genannt wird.

Viele Systeme sind nur auf das Hinzufügen einer Sekunde vorbereitet

Eine negative Schaltsekunde könnte zusätzliche Probleme verursachen, da viele Systeme nur auf das Hinzufügen einer Sekunde vorbereitet sind – und nicht auf das Entfernen. „Der Verlust einer Sekunde könnte zu schwerwiegenden Störungen in der kritischen nationalen Infrastruktur führen, darunter Telekommunikation, Stromnetze und Satellitennavigationssysteme“, betont Setnam Shemar vom National Physical Laboratory in Großbritannien gegenüber dem britischen IT-Fachportal The Register.

Internationale Zeitbehörden wollen deshalb handeln, bevor das Problem akut wird. Im Oktober 2026 soll über einen Vorschlag abgestimmt werden, nach dem die koordinierte Weltzeit UTC ab dem 20. Mai 2027 kontinuierlich weiterlaufen könnte. Laut dem Entwurf wären künftige Korrekturen um einzelne Sekunden dann nicht mehr vorgesehen.

Wer gegen das Ende der Schaltsekunde ist

Im Alltag merkt man weder eine positive noch eine negative Schaltsekunde – doch in Bereichen, in denen es auf genaue Zeiten ankommt, kann das für Probleme sorgen. Russland beispielsweise möchte, dass die Abschaffung der Schaltsekunde frühestens 2040 kommt. Das russische Satellitennavigationssystem GLONASS könnte sonst Probleme bekommen. Und auch Astronominnen und Astronomen, die ihre Teleskope mit der astronomischen Zeit UT1 betreiben, müssten sich anpassen.

Enge Bindung von UTC und Erdrotation soll gelockert werden

Die internationale Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) hatte 2022 beschlossen, die enge Bindung zwischen UTC und der Erdrotation langfristig zu lockern. Der aktuelle Vorschlag könnte erlauben, dass beide Zeiten künftig deutlich weiter auseinanderliegen – möglicherweise bis zu einer Stunde. Das wäre keine plötzlich einzufügende „Schaltstunde“, sondern ein größerer Spielraum, der weitere Schaltsekunden für viele Jahrhunderte vermeiden könnte.

Ob die Reform kommt, soll im Oktober 2026 entschieden werden. Für den Alltag wäre die Änderung zunächst kaum bemerkbar. Für Computer, Satelliten, Stromnetze und die internationale Zeitmessung wäre sie jedoch ein grundlegender Schritt: Die offizielle Weltzeit würde sich künftig stärker an der gleichmäßigen Präzision von Atomuhren orientieren – und weniger an der unregelmäßigen Bewegung der Erde.

Wieso rotiert die Erde nicht immer gleich schnell?

Bleibt die Frage: Woran liegt es, dass die Erde zeitweise schneller und dann wieder langsamer rotiert? Eine einzige Ursache gibt es dafür nicht. Die Erdrotation wird von mehreren Prozessen beeinflusst: Der flüssige Erdkern kann Drehimpuls mit dem Erdmantel austauschen, die Gezeitenwirkung des Mondes bremst die Erde langfristig, und Bewegungen in Atmosphäre und Ozeanen verändern ihre Rotationsgeschwindigkeit kurzfristig.