Zertifiziertes Zeitsignal

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) „macht“ in Deutschland die offizielle Zeit. Das steht so im deutschen Einheiten- und Zeitgesetz. Technisch realisiert sie das über einen Langwellen­sender mit Namen DCF77 in Mainflingen bei Frankfurt/Main, der Funkuhren, Bahnhofs­uhren und viele Uhren der Industrie mit der gesetzlichen Zeit versorgt. Parallel dazu existiert schon lange ein Zeit­aussende­system, das etwa alle deutschen Energieversorger mit Zeit­signalen versorgt. Das macht technisch Sinn; beispielsweise ist so sichergestellt, dass alle nötigen Steuersignale aus einer einzigen Quelle kommen, was Fehler vermeidet. Jetzt haben die Europäische Funk-Rund­steuerung GmbH, die diese Signale aussendet, und die PTB einen Kooperations­vertrag geschlossen, der die „EFR-Zeit“ offiziell zur gesetzlichen – weil PTB-geprüften – Zeit erklärt.

Die Europäische Funk-Rundsteuerung GmbH, zu deren Gesellschaftern die großen Energie­versorger des Landes gehören, versorgt seit mehr als zwanzig Jahren verschiedene Wirtschafts­bereiche mit Zeit­signalen, die sie über ihre drei Langwellen­sender Mainflingen (bei Frankfurt), Burg (bei Magdeburg) und Lakihegy (bei Budapest) aussendet. Damit werden Funk-Rundsteuer­empfänger in die Lage versetzt, verschiedene zeitbasierte Schaltungen autonom auszuführen – etwa Tarifschaltungen, die zeitliche Steuerung von Lasten, Beleuchtungen im öffentlichen Raum sowie die Anstrahlung von Objekten oder Sonderbeleuchtungen. Mit dem neuen Kooperations­vertrag, den EFR und PTB geschlossen haben, wird diese Zeit nun offiziell zur gesetzlichen Zeit, die laufend von der PTB überwacht wird.

Für die Überwachung wurde ein „EFR-Zeitsignal­monitor“ (EZM-01) entwickelt und bei der PTB in Braunschweig installiert. Er empfängt die Signale der drei Sender über eine aktive Schleifen­antenne. Die Telegramme werden extrahiert und mit einem lokal erzeugten DCF77-Zeitcode­signal verglichen. Dieses Signal wird parallel zur Überwachung der in der PTB empfangenen DCF77-Signale verwendet. Als Ergebnis erhält man die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs des Telegramms bezüglich der Referenz­zeit (DCF77-Zeit) und der im Telegramm enthaltenen Zeit­information mit einer Auflösung von 0,1 Millisekunde. Um diese Genauigkeit zu erreichen, muss der korrekte Abstand zwischen PTB und dem jeweiligen Sender ermittelt und am Empfänger eingetragen werden – unter der berechtigten Annahme, dass die empfangenen Signale sich über die Bodenwelle verbreiten.

Die Zeitinformationen werden in zwei Arten von proprietären „Telegrammen“ – Hoch­genauigkeit (HA) und Niedrig­genauigkeit (LA) – zur Verfügung gestellt. Die Signale der drei Sender teilen sich einen gemeinsamen Zeitplan bezüglich ihrer Übertragung: Ein HA-Telegramm wird alle zwei Minuten übertragen, ein LA-Telegramm alle 10 Sekunden.

Durch Überwachungsalgorithmen im Zeitsignalmonitor werden die Mitarbeiter der PTB und der EFR per E-Mail alarmiert, wenn fehlende Signale oder Ausreißer verzeichnet werden. In regelmäßigen Abständen prüft die PTB durch die absichtliche Einführung eines Zeitversatzes im Kontrollsignal die ordnungs­gemäße Funktion des EFR-Zeitsignalmonitors und beobachtet die Versetzung in den Auswertungen der empfangenen Telegramme. Die Ergebnisse der Überwachung können öffentlich eingesehen werden.

Diese Zeitsignale des EFR-Langwellensystems bieten Nutzern im Empfangsgebiet der drei Sende­standorte Mainflingen, Burg und Lakihegy ein weiteres Mittel, die Ortszeit mit der deutschen gesetzlichen Zeit abzugleichen. Gleichzeitig ist die gesetzliche Zeit Deutschlands ausgerichtet an der koordinierten Weltzeit UTC, bis auf die ein- oder zweistündige jahreszeit­bedingte Versetzung.

PTB / DE