#funkuhr

Schulhaus ohne Gong

Meine Schule ist zum Beginn des Schuljahrs umgezogen, und zwar in ein bereits vorhandenes, nicht etwa neu gebautes Schulgebäude, das ein Jahr lang leer gestanden ist, weil die ursprünglich darin behauste Schule selber in einen Neubau umgezogen ist. Wir haben einfach die bereits vorhandene Technik übernommen.

Deshalb haben wir auch keinen Schulgong. Der lässt sich zwar manuell aus dem Sekretariat auslösen, wozu es einen kleinen, in ein Gehäuse verbauten Tablet-Rechner mit Touchscreen und einem sehr alten Windows-Betriebssystem gibt, auf dem das Verwaltungsprogramm läuft. (Voreingestellt sind in diesem unter anderem „Gong normal“, „Gong kurz“, „Putzen/Hand AUS“. Letzteres ist kein Gongzeichen, sondern sorgt dafür, dass aus den Lautsprechern in der Schule eine algorithmisch generierte Stimme „Putzen Putzen Putzen“ ruft. Der Anlass für diese Einstellung ist uns nicht bekannt; das Ausprobieren sorgte für Irritation beim Personal im Schulgebäude.)

Allerdings funktioniert das automatische Auslösen des Schulgongs nicht. Üblicherweise läutet dieser am Vormittag etwa neun Mal, am Anfang und Ende von Stunden und Pausen, am Nachmittag ähnlich. Das ist zu oft für ein regelmäßiges manuelles Auslösen, also bleibt der Gong aus.

Der automatische Gong funktioniert deshalb nicht, weil die eigentlich vorgesehene Verbindung der Anlage zum europaweiten Langwellen-Zeitzeichensender DCF77 nicht möglich oder nicht korrekt eingestellt ist. Stattdessen läuft die Systemuhr quarzgesteuert. Schon in den letzten Jahren, heißt es, sei diese Uhr regelmäßig nachgegangen, so dass alle drei Monate jemand vom zuständigen Sachaufwandsträger an die Schule entsendet wurde, um diese Systemzeit neu einzustellen. Das war Herr L., der allerdings inzwischen, kurz vor seiner Rente, gestorben ist. Es gibt jetzt niemanden mehr, der die falsche Uhrzeit der zentralen Anlage ändern kann. Zumindest die bisherigen ersten zwei Monate des Schuljahrs hat das den Schulalltag nicht beeinträchtigt.

Eine mittelgroße Funkuhr

Ich sitze in Roger Stapletons Büro und lasse, während er redet, meine Augen über seine Sammlungen alter Diskettenkästen und noch sehr fester Festplatten schweifen. Als er erwähnt, dass es jetzt Mittag ist und er nach Hause gehen wird, fällt mir zum ersten Mal auf, dass eins der Geräte im Regal eine Uhr ist. Steht ja auch drauf: "RADIOCODE CLOCK".

Ich sage "Oh, das ist ja eine Uhr!" Roger nimmt sie aus dem Regal und zeigt mir ihre Anschlüsse.

Sie wurde benutzt, um an dem Computer, der die Position des James Gregory Telescope berechnet, die Uhrzeit einzustellen. "Gab es noch kein ... Dings ... NTP? Wo man die Zeit über das Netzwerk bezieht?" frage ich. "Wir hatten noch gar kein Netzwerk", sagt Roger.

"Aber wieso ist sie so groß?", frage ich. "Waren Funkuhren damals so groß?"

"Das ist eigentlich eine mittelgroße", sagt Roger.

"Und wie alt ist die?"

Roger dreht die Uhr um. "Also der erste Batteriewechsel war offenbar 1984."

"Wessen Handschrift ist das?"

"Auf dem ersten Aufkleber wahrscheinlich die von <Name eines Kollegen>. Der zweite Aufkleber, das war dann ich." Roger wechselt die Batterien der Uhr seit 37 Jahren. Anfangs waren die Wechselabstände etwas kürzer, vielleicht wurde die Uhr mehr benutzt oder die Batterien waren damals schlechter.

Roger erklärt die sehr unterschiedlichen Wechselabstände – anfangs ein Jahr, in letzter Zeit acht bis zehn Jahre – später in einer Mail: "Batterien sind seit den 1980er Jahren viel besser geworden. Aber vor allem war die Uhr damals an einen Computer angeschlossen, und bei jedem Einschalten des Computers wurde die Zeit mehrmals abgefragt. Damit die Uhr am PC genauer als bis auf eine Sekunde ging (das war für DOS3 mit handeingestellter Uhrzeit das Beste, worauf man hoffen konnte), hat das Programm die Zeit eingelesen, bis die Sekunde umgesprungen ist. Dann wurde mit dieser Zeit die PC-Uhr gestellt. Auf diese Art war die Zeit wahrscheinlich bis auf 0,01 Sekunde genau. Das wiederholte Einlesen hat wahrscheinlich in der Uhr mehr Strom verbraucht, weil das Interface seinen Strom aus den Batterien bezog."

Seine Mail enthält Zusatzinfos über Batterien vor der Zeit dieser Funkuhr: "In den 1980er Jahren waren auslaufsichere Batterien noch ziemlich neu. Die Chemie hatte immer noch Probleme mit Polarisation, wenn ein hoher Strom (sagen wir 0,5 A) gebraucht wurde. Aber sie waren schon viel besser als früher, als die Taschenlampe auch "blinky" hieß (vor 1950 oder so). Man hat sie immer nur ein paar Sekunden lang eingeschaltet, weil sonst die Batterien nachgelassen haben und lange brauchten, um sich zu erholen. Wenn man sie nur jede Minute ein paar Sekunden benutzt hat, ging es. Außerdem waren Batterien damals teuer."

Die Funkuhr ist von 1979 und stammt von der britischen Firma Circuit Services. Das finde ich später heraus, weil die Royal Museums Greenwich auch so eine haben.

Hier gibt es eine Anzeige aus dem Jahr 1979. Die Uhr ist "extremely advanced" und außerdem "portable", offenbar noch keine Selbstverständlichkeit bei Funkuhren.

Roger ergänzt: "Die Anzeige erinnert mich daran, dass wir uns für das richtige Modell für unsere Zwecke entscheiden mussten. Ich weiß aber nicht mehr, was es gab und welche Optionen wir verglichen haben. Der Behauptung in der Anzeige, dass die Uhren unempfindlich gegen elektrische Störungen sind, möchte ich widersprechen. An manchen Stellen im Büro hatte die Uhr keinen Empfang. Sie funktioniert zuverlässiger, seit der Sender von Rugby nach irgendwo in Cumbria umgezogen ist, was viel näher liegt." (Der Umzug war 2007.)

295 Pfund sind im Jahr 1979 ungefähr ein durchschnittliches Monatsgehalt. Aber dafür funktioniert die Uhr halt auch bis heute, und wahrscheinlich noch weitere 100 Jahre, wenn ihr gelegentlich jemand die Batterien wechselt.

Schon wieder Winterzeit 

2015 musste ich noch die Uhrzeit an meinem Radiowecker, meinem Festnetztelefon, meinem Digitalreceiver und meinem Motorrad von Hand ändern. 

Das ist in diesem Jahr deutlich einfacher geworden. 

Seit das Display des Radioweckers vor einigen Monaten Zuckungen bekommen hat, habe ich den ganzen Apparat stillgelegt. Als Wecker nutze ich nur noch mein Smartphone.

Mein Hund hat vor gut einem Jahr das Kabel des Festnetztelefons durchgebissen. Ich hatte es erst notdürftig mit Tesafilm geflickt, damit meine Tante mich wie jedes Jahr zum Geburtstag anrufen kann. Aber die Tonqualität war sehr dürftig geworden und vor ca. einem halben Jahr habe ich Telefon und Basisstation abgebaut und in irgendeiner Schublade versenkt. Meine Tante ruft jetzt auf dem Handy an.

Die Anzeige am Digitalreceiver interessiert mich nach wie vor nicht. Keine Ahnung, ob sie Winter- oder Sommerzeit anzeigt. Sie erscheint eh nur, wenn ich normales Fernsehprogramm gucke und zwischen Sendern switche. Also praktisch nie. 

Die Uhrzeit an meinem Motorrad wäre eigentlich ganz praktisch, weil ich oft zu Terminen unterwegs bin und während der Fahrt schlecht auf mein Smartphone gucken kann. Aber diese Uhr zeigt schon so lange kompletten Unsinn, dass mein Gehirn aufgehört hat, ihre Existenz wahrzunehmen. Dieser Teil der Armatur ist in meiner Wahrnehmung komplett ausgeblendet. Aber ich habe mich jetzt endlich mal aufgerafft zu recherchieren, wie sie sich umstellen lässt und werde das später versuchen.

Es bleiben also die Uhren des Smartphones, der Laptops und der Funkuhr in meiner Küche. Alle zeigen die korrekte Uhrzeit als wäre nichts gewesen. 

Am kompliziertesten bleibt meine innere Uhr, die stets von neuem irritiert ist von der Verschiebung im Licht-Zeit-Kontinuum und Tage braucht, um sich daran zu gewöhnen.

Der Wecker ist entschuldigt

Uhren umstellen ist kaum mehr ein Aufwand. Wesentliche Bedingungen dafür: Keinen Videorekorder, keinen Herd mit Uhr, kein Auto besitzen. Im ganzen Haushalt brauchen nur vier Geräte Betreuung. Die Funkuhr im Wohnzimmer, die sich schon immer vor dem Funken mit Braunschweig geziert hat. Die Radios in Küche und Bad, bei denen man zwar auswählen kann, ob sie die Uhrzeit vom Radiosignal oder aus dem Netz beziehen sollen, bei denen aber trotzdem manuell die Sommerzeit ausgewählt werden muß. Und mein Wecker, der als einzige umzustellende Uhr entschuldigt ist: Er kommuniziert nur über das Zifferblatt, Klingeln und mechanische Schalter mit der Außenwelt.

Technik vom Anfang des Jahrtausends

Dies sind die beiden ältesten Elektrogeräte in meinem Haushalt, die ich selbst angeschafft habe. 

Links eine Radiouhr mit Weckfunktion, gekauft am Flughafen Tegel im Januar 2001 auf dem Weg zum Beobachten (mit Teleskopen) in Spanien. Es war der erste Flug in meinem Leben überhaupt, und mir fiel erst im letzten Moment ein, dass ich irgendetwas brauche, um mich wecken zu lassen. Danach war die Uhr überall mit dabei, in Kanada, in Chile, in Hawaii, in Irland, bis sie 2016 vom ersten Smartphone ersetzt wurde. Die Uhr bezieht ihre Zeitsignale über ein Radiosignal von einer Uhr, die irgendwo im Land steht. Mit einer neuen Batterie funktioniert sie weiterhin einwandfrei. Die Uhrzeit ist eine Stunde in der Zukunft – das Bild wurde um 11:19 gemacht. Die Uhr denkt, sie ist in Deutschland, obwohl sie auf einer Treppe in Schottland steht, weil sie ihre Signale von der Uhr in Deutschland bekommt. Der Sender steht in der Nähe von Frankfurt, die Uhr ist die Atomuhr in Braunschweig.  Grossbritannien hat zwar auch eine Radiouhr, aber auf einer ganz anderen Frequenz.

Rechts ein elektrisches Rasiergerät, ebenfalls ein Vierteljahrhundert alt, oder so ungefähr. Ich weiß nicht, bei welcher Gelegenheit ich es gekauft habe, aber vor dem Jahr 2000 gab es keinen Grund, die nichtvorhandenen Barthaare zu rasieren. Auch dieses Gerät hat seinen Dienst klaglos auf mindestens drei Kontinenten verrichtet, bis ich mit dem Rasieren ganz aufhörte. Ich musste das Rasiergerät aus seiner Tasche herausschneiden, weil der Reissverschluss klemmt. Technisch gesehen ist das Ding natürlich viel einfacher als die Radiouhr, aber dafür hat es einen Motor. Nach dem Aufladen des Akkus läuft der Motor klaglos an, aber die Scherköpfe oben drauf drehen sich nicht mit. Das könnte man sicher reparieren, wenn sich jemand die Mühe machen würde, die Sedimente von zehn Jahre alten Barthaaren aus den Klingen zu entfernen.

Mit einem DCF77-Empfangsmodul lassen sich exakte Zeitdaten von einem Funksender wie dem DCF77 empfangen. Diese präzisen Zeitsignale sind ideal für Projekte mit einem Arduino, bei denen eine genaue Uhrzeit erforderlich ist, etwa für zeitgesteuerte Schaltungen oder Datenerfassungssysteme. Das DCF77-Signal wird von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) über eine Sendeanlage in Mainflingen ausgestrahlt und stellt eine zuverlässige Quelle für die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) sowie die mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ) dar. https://www.youtube.com/watch?v=JARqWmHE6Kc&t In diesem Beitrag zeige ich dir, wie du ein DCF77-Empfangsmodul mit dem Arduino verbindest, die empfangenen Daten dekodierst und für dein Projekt weiterverarbeitest. Statt vorgefertigte Bibliotheken zu verwenden, biete ich dir einen einfachen Code, den du direkt in dein eigenes Projekt einfügen kannst. Dadurch behältst du die volle Kontrolle über die Signalverarbeitung und kannst die Daten flexibel an deine spezifischen Anforderungen anpassen. Dieses Projekt eignet sich sowohl für Einsteiger als auch für Fortgeschrittene, die präzise Zeitsteuerungen oder Datenerfassungen umsetzen möchten.

Wozu dient das DCF77-Empfangsmodul?

Das DCF77-Empfangsmodul dient dazu, über Funk genaue Zeit- und Datumsinformationen zu empfangen, die von der DCF77-Sendeanlage ausgestrahlt werden. Diese Informationen werden mit einer hohen Genauigkeit über eine Langwelle (77,5 kHz) gesendet und sind besonders nützlich für Anwendungen, bei denen eine präzise Zeit erforderlich ist, wie etwa bei Funkuhren, Zeiterfassungssystemen oder zeitgesteuerten Schaltungen. In Arduino-Projekten ermöglicht das DCF77-Modul, die empfangenen Zeitdaten in Echtzeit zu verarbeiten, ohne auf externe Zeitserver oder manuelle Einstellungen angewiesen zu sein. Dadurch wird es zu einer idealen Komponente für Automatisierungen, bei denen eine verlässliche Zeitsynchronisierung entscheidend ist. Sender DCF77 in Mainflingen Der Sender DCF77 überträgt die Daten dabei mit einer Frequenz von 77.5kHz und einer Leistung von 50kW.

DCF77 Zeitzeichensender bei Mainflingen (Frankfurt am Main) Zu diesem Sender gibt es einen Ausführlichen Wikipedia Artikel, welchen ich hier nun gerne verlinken möchte: Seite „DCF77“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 6. September 2019, 12:10 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=DCF77&oldid=192027822 (Abgerufen: 13. September 2019, 19:15 UTC)

Technische Daten vom DCF77 Empfangsmodul

Funkuhren sind die Pioniere unter den Uhren, die die genaue Zeit über Funkwellen empfangen. Dafür gibt es spezielle Sender, oft in Form von Atomuhren, die die genaue Zeit angeben. Diese Sender senden regelmäßig Funksignale aus. Funkuhren empfangen also Signale: Die Funkuhren sind so eingestellt, dass sie diese Funksignale empfangen können. Diese Signale enthalten präzise Informationen über die…

Wie spät ist es denn jetzt und weiß die Uhr das schon?

Ich stehe auf und schaue auf mein Fitbit-Armband. Es zeigt kurz nach sieben. Ich frage mich, ob es wirklich sieben Uhr ist oder ob sich die Uhr noch nicht automatisch auf Winterzeit umgestellt hat und es eigentlich erst sechs Uhr ist. Ich war vor einiger Zeit in Irland, und bis ich die Uhr dazu gebracht habe, die Ortszeit anzuzeigen, hat es gedauert. Der entsprechende Schalter war tief in den Einstellungen der Fitbit-Smartphone-App verborgen. Bei der Umstellung zur Sommerzeit hatte ich sie noch nicht, also weiß ich nicht, ob das genauso ist.

Da ich jetzt sowieso wach bin, gehe ich in die Küche und schaue auf die Uhr der Mikrowelle. Die muss händisch umgestellt werden und zeigt also definitiv noch Sommerzeit an. Sie sagt acht Uhr. Meine Fitbit hat sich also schon ganz ohne fremde Hilfe gestellt.

Später mache ich mich dann ans Uhrenstellen. Die schon erwähnte Mikrowellenuhr ist schnell erledigt, schließlich habe ich sie schon oft umgestellt. Aber der Herd ist neu, die Uhr musste ich noch nie umstellen. Der Knopf mit Ziffernblatt-Symbol ist nur dazu da, um die Backzeit einzustellen. Auch längeres Drücken oder Kombinationen mit anderen Knöpfen führen zu nichts. Nach einiger Zeit werde ich in den Einstellungen fündig und kann die Uhr stellen, ohne die Anleitung für den Herd suchen zu müssen.

Unsere Wohnzimmeruhr ist eine Funkuhr. Allerdings synchronisiert sie sich oft erst sehr verspätet. Als ich am späten Nachmittag sehe, dass sie immer noch die falsche Uhrzeit anzeigt, nehme ich die Batterie kurz raus und stecke sie wieder ein. Danach stellt sie sich im Allgemeinen. Ich achte nicht weiter auf die Uhr und stelle die Übrigen Nicht-Funkuhren im Haus.

Später merke ich dann aber, dass die Wohnzimmeruhr immer noch falsch geht. Ich nehme sie wieder von der Wand und suche. Ich erinnere mich dunkel, dass sie einen Reset-Knopf hat, der auch dazu führt, dass sie sich neu stellt. Den finde ich nicht. Dafür aber ein Rädchen, um die Uhr zu stellen. Mir fällt ein, dass nach der letztjährlichen Wohnzimmerrenovierung die Wanduhr für nicht mehr passend befunden und ausgetauscht wurde. Das Modell passt zur neuen Tapete, ist aber eben keine Funkuhr und muss doch händisch gestellt werden.