Aus für die Schaltsekunde: UTC läuft ab Mai 2027 ohne Sprünge
Zusammenfassung
Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) hat in Versailles beschlossen, dass die Koordinierte Weltzeit UTC ab dem 20. Mai 2027 ohne Schaltsekunden fortläuft und bis zu eine Stunde von der Erdrotation abweichen darf. Auslöser war die drohende erste negative Schaltsekunde, deren Wahrscheinlichkeit Fachleute bis 2035 auf 30 Prozent schätzen und die noch nie angewendet wurde. Der Beitrag erklärt, warum Schaltsekunden Server lahmgelegt haben, wie Google und andere sie über Stunden verteilen und was Betreiber von NTP, chrony und Funkuhren jetzt wissen sollten.
Was beschlossen wurde
Die 28. Generalkonferenz für Maß und Gewicht tagte vom 13. bis 15. Oktober 2026 im Palais des Congrès in Versailles. Abgestimmt wird dort nach Staaten, jeder Mitgliedsstaat hat eine Stimme; laut Guardian stimmten Delegierte aus 69 Ländern ab. Am 15. Oktober nahm die Konferenz sieben Resolutionen an, für die Zeitmessung entscheidend ist Resolution 5 „On the technical actions needed to ensure the continuity of UTC“.
Resolution 5 legt zwei Dinge fest: Eine fortlaufende UTC gilt ab dem 20. Mai 2027, und der Höchstwert für den Abstand zwischen UTC und der Erddrehungszeit UT1 beträgt künftig 3 600 Sekunden, also eine Stunde. Das soll UTC laut Resolution „for several centuries“ stetig halten. Bereits 2022 hatte die Konferenz mit Resolution 4 beschlossen, die Grenze „in, or before, 2035“ anzuheben, ohne einen neuen Wert zu nennen. Der neue Beschluss zieht den Termin um acht Jahre vor und nennt die Zahl.
Für Funkdienste, die den Wert UT1 minus UTC aussenden, gibt es eine Übergangsfrist: Die Weltfunkkonferenz der ITU hat 2023 mit Resolution 655 festgelegt, dass alte Geräte, die sich nicht früher ersetzen lassen, bis 2035, spätestens 2040 weiter bedient werden können. Die ITU-Arbeitsgruppe 7A prüft dafür einen neuen Übertragungscode.
Zwei Zeitskalen: Atomuhr und Erddrehung
Seit 1967 ist die Sekunde über Cäsium-133 definiert: 9 192 631 770 Schwingungen der Strahlung eines bestimmten Übergangs im Atom. Aus den Atomuhren der Welt berechnet das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM) die Internationale Atomzeit TAI. UTC tickt im selben Takt wie TAI, unterscheidet sich aber um eine ganze Zahl von Sekunden. Seit dem 1. Januar 2017 liegt UTC 37 Sekunden hinter TAI.
UT1 dagegen folgt der tatsächlichen Drehung der Erde, gemessen unter anderem mit Radioteleskopen, die extrem ferne Schwarze Löcher als Fixpunkte nutzen. Die Erde ist dafür eine schlechte Uhr: Gezeitenkräfte von Mond und Sonne bremsen sie langfristig, Atmosphäre, Meeresströmungen, schmelzendes Eis und Massenverlagerungen im Erdinneren lassen die Tageslänge schwanken. Der 14. Oktober 2026 dauerte laut Smithsonian Magazine 24 Stunden und 0,6471 Millisekunden.
Damit beide Skalen zusammenpassen, gilt eine Regel der ITU (Empfehlung ITU-R TF.460-6): Nähert sich der Abstand UT1 minus UTC 0,9 Sekunden, kündigt der Internationale Erdrotationsdienst (IERS) in Paris eine Schaltsekunde an. Sie wird am Ende des 30. Juni oder 31. Dezember eingefügt, die letzte Minute hat dann 61 Sekunden und endet mit 23:59:60. Das geschah bisher 27-mal, zuletzt in der Silvesternacht 2016.
Warum eine einzige Sekunde Server lahmlegt
Computer kennen 23:59:60 nicht. Die Unix-Zeit zählt Sekunden seit dem 1. Januar 1970 ohne Schaltsekunden, jeder Tag hat dort genau 86 400 Sekunden. Der Linux-Kernel stellt die Systemuhr deshalb bei einer eingefügten Schaltsekunde um 00:00:00 UTC eine Sekunde zurück, die letzte Sekunde läuft also zweimal ab.
Am 30. Juni 2012 ging das schief. Der Kernel hielt die Systemzeit eine Sekunde an, die internen Zeitbasen der hochauflösenden Timer (hrtimer) wurden aber nicht nachgezogen. Von da an liefen alle Timer eine Sekunde zu früh ab; Timer mit weniger als einer Sekunde Laufzeit liefen sofort ab, wiederkehrende Timer wurden neu gesetzt und liefen wieder sofort ab. Diese Schleife erzeugte die Lastspitzen, die LWN.net unter dem Titel „Leaping seconds and looping servers“ beschrieb; die Korrektur war ein Aufruf von clock_was_set(), der 2007 aus dem Schaltsekunden-Code entfernt worden war. Reddit und LinkedIn fielen aus, bei Qantas verspäteten sich Flüge.
Am 31. Dezember 2016, der bisher letzten Schaltsekunde, traf es den DNS-Dienst von Cloudflare. Der in Go geschriebene Dienst RRDNS maß Antwortzeiten mit time.Now(), einer Uhr, die damals nicht monoton war. Als die Zeit eine Sekunde zurücksprang, ergab sich eine negative Laufzeit, der geglättete Mittelwert wurde negativ, und die Funktion rand.Int63n() brach mit einer Panik ab. Cloudflare nannte als Ursache den Irrglauben, dass Zeit nicht rückwärts laufen könne. Die Korrektur bestand aus einem einzigen Zeichen.
Verteilen statt springen
Google wendet Schaltsekunden seit 2008 nicht als Sprung an, sondern verteilt die zusätzliche Sekunde auf viele Stunden: Jede Sekunde wird minimal länger. Laut The Conversation dauerte das 2008 rund 20 Stunden. Heute empfiehlt Google dafür einen gleichmäßigen „Leap Smear“ über 24 Stunden von Mittag bis Mittag UTC; er gilt für alle Google-Dienste einschließlich Google Public NTP, und Amazon nutzt dasselbe Verfahren in AWS.
Der Preis: Während dieser Verteilung zeigen solche Server bewusst nicht UTC an. Zu Beginn der Schaltsekunde liegt die gestreckte Zeit knapp 0,5 Sekunden hinter UTC, an ihrem Ende knapp 0,5 Sekunden davor. Die chrony-Dokumentation warnt deshalb, Clients dürften nur Server nutzen, die die Schaltsekunde auf genau dieselbe Weise verteilen. Resolution 5 nennt diese uneinheitlichen Verfahren ausdrücklich als Problem: Sie führen zu Zeitunterschieden zwischen Systemen, entsprechen nicht der SI-Sekunde, und manche Organisationen könnten ganz auf eine Satellitenzeit wie die GPS-Zeit ausweichen. Damit stand die Rolle von UTC als einzige gemeinsame Referenz auf dem Spiel.
Die negative Schaltsekunde gab den Ausschlag
Seit einigen Jahren dreht sich die Erde schneller als erwartet, seit Ende 2016 war deshalb keine Schaltsekunde mehr nötig. Ein Workshop des Beratenden Komitees für Zeit und Frequenz (CCTF) und des IERS schätzte im März 2025, dass die Wahrscheinlichkeit einer negativen Schaltsekunde schnell steigt und bis 2035 rund 30 Prozent erreicht. Dann müsste UTC eine Sekunde überspringen: auf 23:59:58 folgt direkt 00:00:00.
Das wurde nie getestet. Resolution 5 spricht von einem hohen Risiko für weitgehend unvorbereitete kritische Infrastruktur und schätzt den Aufwand der Industrie für die Vorbereitung ähnlich hoch ein wie beim Jahr-2000-Problem. Patrizia Tavella, Leiterin der Zeitabteilung des BIPM, sagte Scientific American, die befragten Nutzer hätten selbst 10 Prozent Risiko als zu hoch bewertet. Unter Fachleuten blieb die Einschätzung umstritten: Michael Wouters vom australischen National Measurement Institute hielt die negative Schaltsekunde für weniger gefährlich, weil die Zeit dabei vorwärts springt, Darryl Veitch von der University of Technology Sydney hielt dagegen, ungetestete Software bleibe ungetestet.
Was aus der Verbindung zur Sonne wird
Ganz gekappt wird die Verbindung nicht, sie wird nur sehr locker. Ohne Schaltsekunden läuft UTC der Erddrehung langsam davon. Laut ABC verliert die Erde derzeit weniger als eine Sekunde pro Jahr, bis zur Grenze von einer Stunde könnte es deshalb mehr als ein Jahrtausend dauern. Christian Bizouard, Direktor des IERS-Erdorientierungszentrums, sagte dem Guardian sinngemäß, eine Schaltstunde liege so fern, dass man die Entscheidung nur vertage.
Im Alltag spielt der Abstand keine Rolle. Resolution 5 weist selbst darauf hin, dass Zeitzonen und Sommerzeit die bürgerliche Zeit in vielen Ländern schon heute um mehr als eine Stunde von der örtlichen Sonnenzeit trennen. Betroffen sind Astronomie, Geodäsie und Satellitenbetrieb: Wer UT1 braucht, muss den Wert UT1 minus UTC künftig ausdrücklich aus den Navigationsnachrichten der Satellitensysteme, vom IERS oder von nationalen Metrologieinstituten beziehen. Großbritannien hatte in der Vergangenheit wegen der Greenwich-Tradition Vorbehalte, Russland wegen seines Satellitennavigationssystems GLONASS.
Was Administratoren daraus mitnehmen
Nach IERS Bulletin C 72 vom 6. Juli 2026 gibt es Ende Dezember 2026 keine Schaltsekunde. Der nächste mögliche Termin wäre Ende Juni 2027 und liegt nach dem 20. Mai 2027. Daraus folgt: Die Schaltsekunde vom 31. Dezember 2016 war sehr wahrscheinlich die letzte überhaupt.
Die Datei leap-seconds.list, die Debian mit tzdata 2026c unter /usr/share/zoneinfo ausliefert, läuft am 28. Juni 2027 ab. chrony kann sie mit der Direktive leapseclist lesen, um Schaltsekunden zu erkennen und den Abstand zwischen TAI und UTC zu kennen. Den TAI-Versatz des Kernels setzt chrony aber nur, wenn zusätzlich leapsecmode system gilt. Auf einem Debian-13-Rechner mit systemd-timesyncd lieferte CLOCK_TAI bei unserer Prüfung denselben Wert wie die normale Systemzeit, also nicht TAI.
Die Funkuhr DCF77 der PTB kündigt eine Schaltsekunde mit dem Bit 19 (A2) eine Stunde vorher an. Wer Empfänger, NTP-Server oder eigene Zeitlogik betreibt, muss nach dem Beschluss nichts umbauen. Die Lehre aus 2012 und 2016 gilt aber weiter, denn auch NTP-Korrekturen, Sommerzeit oder ein falsch gestelltes Gerät lassen die Wanduhr springen: Laufzeiten gehören auf eine monotone Uhr.
Ideen
- UTC läuft ab dem 20. Mai 2027 ohne Schaltsekunden fort.
- UTC darf künftig bis zu eine Stunde von der Erddrehung abweichen.
- Die Schaltsekunde vom 31. Dezember 2016 war sehr wahrscheinlich die letzte.
- Eine negative Schaltsekunde wurde nie angewendet und galt als unkalkulierbares Risiko.
- Große Anbieter verteilten Schaltsekunden über Stunden und wichen dabei bewusst von UTC ab.
- Laufzeiten misst man mit monotonen Uhren, nie mit der Wanduhrzeit.
Einsichten
- Den Ausschlag gab nicht die Astronomie, sondern die Frage, ob UTC als gemeinsamer Standard überlebt: Wenn große Anbieter eigene Varianten der Zeit betreiben, verliert die offizielle Zeit ihren Zweck.
- Software scheitert selten an der Zeit selbst, sondern an Annahmen über sie: Jede Minute hat 60 Sekunden, die Zeit läuft nur vorwärts. Schaltsekunden haben diese Annahmen alle paar Jahre geprüft, 2012 und 2016 sind sie gescheitert.
- Die bürgerliche Zeit war schon immer nur lose an die Sonne gekoppelt. Zeitzonen und Sommerzeit verschieben sie um mehr als eine Stunde, eine Abweichung von einigen Sekunden pro Jahrhundert fällt dagegen nicht ins Gewicht.
Fakten
- Seit 1967 ist die Sekunde die Dauer von 9 192 631 770 Schwingungen der Strahlung eines Übergangs im Cäsium-133-Atom.
- Seit dem 1. Januar 2017 liegt UTC 37 Sekunden hinter der Internationalen Atomzeit TAI (IERS Bulletin C 72).
- Zwischen 1972 und 2016 wurden 27 Schaltsekunden eingefügt, jeweils Ende Juni oder Ende Dezember.
- Bisher wurde eine Schaltsekunde eingefügt, wenn sich der Abstand UT1 minus UTC 0,9 Sekunden näherte.
- DCF77 kündigt eine Schaltsekunde eine Stunde vorher mit dem Bit 19 (A2) an.
Referenzen
- g: Schaltsekunde wird durch Schaltstunde ersetzt
- BIPM: Resolution 5 der 28. CGPM (2026), On the technical actions needed to ensure the continuity of UTC
- BIPM: Resolution 4 der 27. CGPM (2022), On the use and future development of UTC
- BIPM: 28. Generalkonferenz für Maß und Gewicht, alle Resolutionen
- IERS: Bulletin C, Information on UTC minus TAI
- IERS: leap-seconds.list
- The Guardian: Time’s up for the leap second as scientists swap it for the leap hour
- The Conversation: Experts have voted to stop adding extra seconds to clock time
- Scientific American: International timekeepers to vote on changing the leap second to a leap hour
- ABC: World’s timekeepers to vote on ditching leap second
- Smithsonian Magazine: Timekeepers have gotten rid of the leap second
- Slashdot: World’s Timekeepers Vote to Eliminate the Leap Second
- LWN.net: Leaping seconds and looping servers (2012)
- Cloudflare: How and why the leap second affected Cloudflare DNS (2017)
- Google: Leap Smear
- chrony: chrony.conf (leapsecmode, leapseclist, smoothtime)
- PTB: DCF77-Zeitcode
Kritik
- Viele Überschriften, auch bei Golem und im Guardian, sprechen von einer eingeführten Schaltstunde. Resolution 5 legt aber nur die zulässige Abweichung von 3 600 Sekunden fest; ob und wie UTC bei Erreichen dieser Grenze korrigiert wird, regelt sie nicht.
Bemerkungen
- Dieselbe Konferenz hat die Neudefinition der Sekunde über optische Uhren auf 2030 vertagt (Resolution 4): Die besten optischen Uhren sind bis zu 100-mal genauer als die Cäsium-Definition, über die Atomart gibt es aber noch keinen Konsens.
- Mit Resolution 6 beginnt die Arbeit an einer Mondzeit: Für Navigation auf dem Mond hält die Konferenz die Lunar Coordinate Time (TCL) der Internationalen Astronomischen Union für geeignet und verlangt, dass eine Mondzeit auf UTC rückführbar ist.
Empfehlungen
- tzdata aktuell halten und das Ablaufdatum prüfen: grep expires /usr/share/zoneinfo/leap-seconds.list.
- Wer echtes TAI braucht, etwa für PTP oder Messtechnik: chrony mit leapseclist und leapsecmode system betreiben und CLOCK_TAI gegen die Systemzeit prüfen.
- In eigenem Code Laufzeiten mit CLOCK_MONOTONIC oder time.monotonic() messen und negative Differenzen abfangen.
- Wer UT1 braucht, etwa für Astronomie oder Antennennachführung, den Wert UT1 minus UTC aktiv vom IERS beziehen statt UTC als Näherung zu nutzen.
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