Unser Kalender und unsere Zeitrechnung basieren auf der Bewegung der Erde. Ein Umlauf um die Sonne ist ein Jahr, eine Umdrehung ein Tag. Ein Tag entspricht 86.400 Sekunden. Seit die Sekunde genau festgelegt wurde, ist allerdings die Erde langsamer geworden. Derzeit braucht sie im Mittel eine tausendstel Sekunde länger für eine Umdrehung – wie eine Uhr, die nachgeht. Die aus der Erddrehung bestimmte Weltzeit und die sehr genaue Atomzeit driften immer mehr auseinander, die „Uhr der Erde“ bleibt hinter den Atomuhren zurück.
Ursache für die Verlangsamung sind die Gezeiten, die durch den Mond hervorgerufen werden. Dadurch braucht die Erde ein wenig mehr als 24 Stunden, um sich einmal um sich selbst zu drehen. Wenn sich die Differenzen zwischen Atomzeit und Weltzeit zu einer Sekunde aufsummieren, wird eine Schaltsekunde eingefügt. Dies geschieht derart, dass am Nullmeridian die letzte Minute des betreffenden Tages eine Sekunde länger dauert; während der Sommerzeit ist das bei uns um zwei Uhr nachts. Wenn das nicht geschähe, würde in rund 1.500 Jahren die Sonne nicht mehr morgens, sondern erst mittags aufgehen.
Ob Schaltsekunden nötig sind, bestimmt der „International Earth Rotation and Reference Systems Service“ (IERS), dessen Zentralbüro im Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) angesiedelt ist. Der IERS überwacht die Erdrotation – beispielsweise mit Radioteleskopen, die Signale von Radioquellen im Weltall (Quasaren) empfangen. Werden zwei weit voneinander entfernte Teleskope auf die gleiche Quelle im All gerichtet, können die Fachleute des IERS berechnen, wie schnell sich die Erde unter den Signalen weggedreht hat.
Die Verlangsamung der Erdrotation erfolgt nicht gleichmäßig - Hoch- und Tiefdruckgebiete beim Wetter und andere Einflüsse machen die Erde zusätzlich schneller oder langsamer. Das führt dazu, dass die Schaltsekunden nicht langfristig vorhersagbar sind. Sie werden anhand der Beobachtungen des IERS in sehr unregelmäßigen Abständen eingeführt. In den neunziger Jahren beispielsweise gab es acht Schaltsekunden, während seit dem Jahr 2000 mit der diesjährigen gerade einmal vier zusätzliche Sekunden hinzugekommen sind.
Weitere Informationen unter www.bkg.bund.de