Atomzeit in Weida

11. November 2020

Präzise Zeitmessung ist eine hochkomplexe Angelegenheit. In der DDR wollte man unabhängig sein von der westlichen Zeiterfassung und entwickelte daher eine eigene Atomuhr – mit enormen Aufwand und unter schwierigen Bedingungen. Deren Geschichte führt von Berlin über Bratislava bis ins thüringische Weida.

Zeit ist etwas Relatives, das weiß jeder Mensch: Mal dehnt sie sich ins Unendliche, mal zerrinnt sie einem zwischen den Fingern. Gleichzeitig ist Zeit etwas sehr Präzises: Eine Sekunde dauert exakt 9.192.631.770 Perioden einer Schwingung von Caesium-133-Atomen.

Die Sekunde ist die Basiseinheit der Zeitmessung, am genauesten erfasst wird sie von Atomuhren, den Taktgebern der technisierten Welt. Daher nennt man sie auch Primärnormale. Exakte Zeitmessung ist für viele technische Bereiche unumgänglich: Telekommunikation, Energieversorgung, Navigation, Militär um nur einige zu nennen.

Eine Atomuhr für die DDR

Da verwundert es nicht, dass auch die DDR-Regierung danach strebte, eine eigene Atomuhr zu entwickeln, um damit unabhängig von der westlichen Atomzeitmessung zu werden und Status zu demonstrieren.

Die erste Atomuhr wurde 1949 in den USA in Betrieb genommen, die Technik verbreitete sich in den darauffolgenden Jahrzehnten in den westlichen Ländern. Doch eine Atomuhr zu bauen ist keine Kleinigkeit, schließlich handelt es sich dabei um ein technisch hochkomplexes Gerät.

Schon gewusst? Atomuhren dienen als Grundlage für die Zeitmessung. Mit der gängigen Vorstellung von einer Uhr haben sie jedoch nichts gemein. Bis heute werden die aufwendigen Messgeräte ständig weiterentwickelt, um noch präzisere Messungen durchführen zu können. Dafür verwenden die meisten Modelle die Schwingungsfrequenz von Caesium-133-Atomen. Alternativ werden auch Rubidium-, Wasserstoff- oder Strontium-Atome verwendet. Mit Radioaktivität hingegen haben Atomuhren – auch wenn der Name es suggeriert – nichts zu tun.

Wer es genau wissen will: Die Funktionsweise einer Atomuhr wird in dieser Publikation der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt erklärt.

Erste Überlegungen zum Bau einer eigenen Atomuhr begannen in der DDR bereits in den 1960er Jahren. Seit den späten 1970er Jahren wurde im Amt für Standardisierung, Messwesen und Warenprüfung in Berlin tatsächlich an der Uhr gebaut – unter strenger Geheimhaltung.

Das Hauptproblem für die daran beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure war jedoch nicht fehlendes Wissen, sondern fehlendes Material. Die für die Atomuhr notwendigen Komponenten fielen unter die Embargobestimmungen und konnten daher nicht im Westen gekauft werden. In der Mangelwirtschaft der DDR hingegen waren sie schlicht nicht vorhanden. Es musste also ständig improvisiert werden.

Rund zwölf Jahre dauerte der Entwicklungs- und Erprobungsprozess. Doch als die Atomuhr schließlich bereit für den regulären Betrieb war, kam die Wende. Sie war nun schlicht überflüssig, denn die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig verfügte über modernere Atomuhren. Eine bittere Ironie der Geschichte für die Erbauer der DDR-Atomuhr.

Doch andernorts gab es Interesse an der Uhr: Die damals noch existente Tschechoslovakische Republik wollte die Uhr gern für ihre eigene Zeitmessung benutzen. Also wurde sie 1992 ins Metrologische Institut nach Bratislava gebracht. Dort arbeitete die Atomuhr ab 1993 im regulären Zeitdienst. Durch die politische Trennung der Slowakei und Tschechien ergab sich allerdings bald eine Neuregelung des Zeitdienstes beider Länder. Bereits 1995 wurde die DDR-Atomuhr wieder außer Dienst genommen. Das technisch veraltete Gerät wurde nicht mehr gebraucht und so wurde es im Keller des Instituts verstaut.

Neues Zuhause im Wissensschloss

Dort geriet die Uhr in Vergessenheit und wäre wahrscheinlich früher oder später verschrottet worden, wenn nicht zwei findige Professoren aus Gera – Jürgen Müller und Peter Bussemer – sich ganze 17 Jahre später auf die Spur der DDR-Atomuhr begeben hätten.

Ehrenamtlich engagieren sich beide für die jährlich wechselnden Sonderausstellungen auf Osterburg in Weida. Sie finden immer zu einem wissenschaftlichen Thema statt. Müller und Bussemer sind von Haus aus Physiker und arbeiten für die Duale Hochschule Gera-Eisenach, deren Studierende ähnlich wie bei einer Ausbildung die Hälfte der Zeit in einem Betrieb verbringen und die andere Hälfte an der Hochschule.

So verbinden beide Professoren privates und berufliches Interesse in ihrem Engagement für die nahe Gera gelegene Osterburg. Diese will die Stadtverwaltung Weida Schritt für Schritt zu einem „Wissensschloss“ weiter entwickeln, schließlich steht ein Großteil der über 800 Jahre alten Gemäuer derzeit leer. An einem umfassenden Konzept zur Wiederbelebung und Finanzierung wird gearbeitet.

Moderne Wissenschaft auf einer Burg klingt erstmal weit hergeholt, ist es im konkreten Fall aber nicht. So wurden in den letzten Jahren des Zweiten Weltkrieges Bestände der Physikalisch Technischen Reichsanstalt – des Vorläufers der heutigen PTB – aus Sicherheitsgründen von Berlin auf die Osterburg gebracht. Darunter auch das deutsche Urmeter.

An diese Geschichte wollten Bussemer und Müller anknüpfen als sie Anfang 2012 über einen Presseartikel auf den Verbleib der DDR-Atomuhr aufmerksam wurden. In Bratislava war man gern bereit, ihnen die Uhr zu überlassen. Seitdem steht die sperrige Apparatur, die äußerlich einer Uhr nicht im Entferntesten ähnelt, in wechselnden Ausstellungen auf der Osterburg – als reines Exponat. Denn in Betrieb wurde die Uhr in Weida nie genommen. „Da würden Aufwand und Nutzen in keinem guten Verhältnis stehen“, ist sich Jürgen Müller sicher. Was im Inneren des Gerätes geschieht, ist für menschliche Augen ohnehin unsichtbar.

Und so ist die DDR-Atomuhr nicht nur ein wissenschaftliches Kuriosum, sondern sie erzählt auch viel über die Eigenheiten ihres Herkunftslandes, das unbedingt mithalten wollte im internationalen Wettstreit um Macht und Anerkennung. Und als das Ziel unter großen Mühen endlich erreicht war, erwies es sich als obsolet.

In der aktuellen Ausstellung auf der Osterburg zum Thema Elektrizität gibt es übrigens auch einige von der TEAG zur Verfügung gestellten Exponate zu sehen. Weitere Informationen zur Burg finden Sie hier.