Chronometer
Die Bezeichnung Chronometer (sächlich, umgangssprachlich auch männlich,[1] von altgriechisch χρόνος chrónos „Zeit“ und μέτρον métron „Maß, Maßstab“) steht für besonders präzise ortsveränderliche mechanische Uhren, wie sie früher besonders zur Zeitbestimmung und zur Navigation auf Schiffen und Flugzeugen benötigt wurden. Kennzeichnend ist die Verwendung eines Unruh-Spirale-Schwingsystems in Verbindung mit einer Chronometerhemmung. Nicht zu verwechseln ist der Begriff mit dem des Chronographen, der eine Uhr mit zusätzlicher Stoppfunktion beschreibt. Hochgenaue ortsfeste mechanische Uhren sind Pendeluhren und werden als Präzisionspendeluhren bezeichnet.
Geschichte
Die Entwicklung genauer Uhren wurde vom Tischler und autodidaktischen Uhrmacher John Harrison eingeleitet. Die britische Regierung hatte 1714 einen hohen Preis für die Lösung des Längenproblems ausgesetzt – einer Methode zur exakten Bestimmung der geografischen Länge auf See. Harrisons Lösung, eine präzise Räderuhr, verärgerte zeitgenössische Astronomen und Wissenschaftler, die stattdessen nach anderen Lösungen (Monddistanz von Sternen, Erdmagnetfeld) für das Problem suchten. Harrison war letztendlich zwar erfolgreich, sein Modell aber zu teuer. Seine später H4 genannte Uhr verwendete zwar eine Unruh, jedoch noch keine Chronometerhemmung, sondern eine Spindelhemmung. Eine der Weiterentwicklungen des vierten und letzten Modells Harrisons schuf 1778 der Uhrmacher John Arnold (1736–1799), der 1780 den Begriff Chronometer prägte, um damit sein Instrument zu bewerben. Die Chronometerhemmung geht auch auf Arnold zurück, jedoch schuf Thomas Earnshaw 1790 die dann letztlich verwendete Form.
Lange Zeit blieb die Chronometerfertigung eine handwerkliche Tätigkeit. Vor allem in England und Frankreich wurden einzelne Details immer weiter perfektioniert. 1777/78 wurde auch ein von Johann Thiel (auch Thiele, Thiellen) aus Bremen gebauter Chronometer vom englischen Board of Longitude geprüft, doch erfüllte es trotz raffinierter Details nicht die Anforderungen. In Deutschland gelang es trotz einzelner bahnbrechender Arbeiten wie z. B. der von Christian Friedrich Tiede (seit 1825 in Berlin) entwickelten Schwerkrafthemmung erst relativ spät – um 1880 – gleichwertige Chronometer zu fertigen. Zuvor wurden dafür englische und seltener auch französische Rohwerke importiert. Schweizer Chronometermacher entwickelten Ende des 19. Jahrhunderts rationellere Fertigungsmethoden mit austauschbaren Teilen. In Deutschland wurde erst in der Kriegswirtschaft der 1940er Jahre die industrielle Fertigung eines herstellerübergreifend genormten „Einheitschronometers“ aufgebaut. Dafür wurden zahlreiche Handwerker zwangsverpflichtet. Auch die Hamilton Watch Company in den USA entwickelte die industrielle Chronometerfertigung erst unter dem Einfluss der Kriegswirtschaft.
Zentren des Chronometerbaus in Deutschland waren Hamburg und Altona, Bremen und Glashütte (Sachsen).[2] Außer in England und Frankreich wurden Chronometer im 19. Jahrhundert unter anderem in Amsterdam (von Andreas Hohwü), Kopenhagen (von Carl Ranch im Auftrage der britischen Marine) und in der Schweiz (von Abraham Louis Breguet und Ulysse Nardin) gebaut. In Russland baute die Erste Moskauer Uhrenfabrik seit den 1930er Jahren Chronometer in Kooperation mit Frankreich, nach dem Zweiten Weltkrieg aufgrund von Fertigungsunterlagen deutscher Hersteller.
Marinechronometer waren bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs weit verbreitet und wurden auch danach im Bereich der Kriegsmarinen weiter eingesetzt. Der Niedergang der mechanischen Chronometer begann um 1960 durch die Erfindung der Quarzuhr, deren Ganggenauigkeit gleich um zwei bis drei Zehnerpotenzen besser wurde. Für die klassischen Chronometer als Navigationsinstrumente war damit kaum mehr Bedarf vorhanden. Heute navigieren Schiffe zwar überwiegend mit dem Global Positioning System (GPS), das ebenfalls auf hochpräziser Zeitmessung beruht, doch sind für den Notfall weiterhin Instrumente der Astronavigation und zugehörige Tabellen mitzuführen.
Die zur Längenbestimmung notwendige Standard- bzw. Weltzeit steht heute überall durch genaue Quarzuhren bzw. Zeitsignale zur Verfügung, die ihrerseits durch ein weltweites Netz von Atomuhren gesteuert werden.
Chronometerprüfung
Auch heute werden für Sammler und Liebhaber noch Chronometer hergestellt.
Umgangssprachlich wird der Begriff Chronometer häufig allgemein auch für hochwertige und präzise Uhren (insbesondere Armbanduhren) verwendet. Diese sind jedoch nicht mit Chronometerhemmungen, sondern mit Anker- oder Koaxialhemmungen ausgestattet.
Offiziell darf ein Gerät aber nur dann als Chronometer bezeichnet werden, wenn es von einem Observatorium oder einer offiziellen Gangkontrollstelle in einem standardisierten Messverfahren getestet wurde.
Verschiedene Observatorien boten Chronometerprüfungen an. Das Observatorium in Paris (1671–1891) begann mit Prüfungen, gefolgt von Greenwich (1675–1886), Liverpool (1843, mit Zertifizierungsstandards ab 1893), Hamburg (1877), Yale (1879), Kew-Teddington (1883), Leipzig (1883) und Besançon (1885).[3]
Chronometerprüfung in der Schweiz
Als offizielles Chronometer darf sich eine Uhr nur dann bezeichnen, wenn ihr Schweizer Uhrwerk eine Prüfung (nach NIHS 95-11 / ISO 3159) des unabhängigen Schweizer Observatoriums Contrôle officiel suisse des chronomètres (COSC) bestanden hat. Erhält das Werk einer Uhr das COSC-Zertifikat, so versieht der Hersteller die Uhr üblicherweise mit dem Schriftzug Chronometer. Nach bestandener Prüfung erhält das Werk ein entsprechendes Zertifikat, das seine Ganggenauigkeit bescheinigt. Es enthält folgende Informationen:
| Prüfkriterium | Toleranz | ||
|---|---|---|---|
| Abk. | Werk > 20 mm | Werk < 20 mm | |
| mittlerer täglicher Gang | M | −4 bis +6 sek/Tag | −5 bis +8 sek/Tag |
| mittlere tägliche Gangabweichung | V | max. 2 sek/Tag | max. 3,4 sek/Tag |
| größte Gangabweichung | Vmax | max. 5 sek/Tag | max. 7 sek/Tag |
| Differenz zwischen horizontal und vertikal | D | −6 bis +8 sek/Tag | −8 bis +10 sek/Tag |
| größte Differenz zwischen dem mittleren täglichen Gang und einem der Gänge | P | max. 10 sek/Tag | max. 15 sek/Tag |
| Primärer Kompensationsfehler (Gangabweichung pro °C) | C | max. 0,6 sek/Tag°C | max. 0,7 sek/Tag°C |
| Wiederaufnahme des Ganges (Vergleich 1. und 2. Tag mit dem 15. Tag) | R | max. 5 sek/Tag | max. 6 sek/Tag |
Bei Quarzwerken dauert die Prüfung elf Tage und es gelten die folgenden Werte:
| Prüfkriterium | Toleranz |
| mittlerer täglicher Gang bei 23 °C | max. ±0,07 sek/Tag |
| Gang bei 8 °C | max. ±0,2 sek/Tag |
| Gang bei 38 °C | max. ±0,2 sek/Tag |
| Gangstabilität | max. 0,05 sek/Tag |
| Dynamischer Gang | max. ±0,05 sek/Tag |
| Temporärer Effekt mechanischer Erschütterungen | max. ±0,05 sek/Tag |
| Wiederaufnahme des Ganges (Vergleich 1. und 2. Tag mit dem 15. Tag) | max. ±0,05 sek/Tag |
| Resteffekt mechanischer Erschütterungen (200 Schläge mit 100 G) | max. ±0,05 sek/Tag |
Chronometerprüfung in Deutschland
Seit September 2006 existiert in der Sternwarte Wempe Chronometerwerke Glashütte i/SA eine deutsche Prüfstelle für Chronometer, die von der Schmuck- und Uhrenhändler Wempe KG betrieben wird. Sie wurde in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Mess- und Eichwesen Thüringen und dem Sächsischen Landesamt für Mess- und Eichwesen von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) als Kalibrierlaboratorium und Außenstelle für Chronometerprüfungen des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) zertifiziert. Die Grenzwerte für mechanische Armbanduhren entsprechen (nach DIN 8319-1) den oben genannten Schweizer Werten. Unterschiede zur Schweizer Prüfung gibt es bei Quarzuhren, bei denen folgende Prüfkriterien[4] gelten:
| Prüfkriterium | Toleranz |
| Mittelwert des täglichen Ganges G(d) | −0,3 ≤ G(d) ≤ 0,1 s/Tag |
| Standardabweichung des täglichen Ganges S(G) | S(G) ≤ 0,3 s/Tag |
| Gangänderungsrate A | −0,003 ≤ A ≤ 0,003 s/Tag² |
| Temperaturkoeffizient C(1) | −0,04 ≤ C(1) ≤ 0,13 s/(Tag K) |
| Temperaturkoeffizient C(2) | −0,06 ≤ C(1) ≤ 0,04 s/(Tag K) |
Im Unterschied zur Schweizer Prüfung werden hier komplett montierte Armbanduhren geprüft. Die getesteten Stückzahlen sind im Vergleich zur COSC sehr viel geringer.
Internationale Chronometrie-Wettbewerbe
Von 1872 bis 1968 wurden Chronometriewettbewerbe einzelner, meist zusätzlich regulierter Uhren im Neuenburger Observatorium durchgeführt. Die Wettbewerbe wurden jedoch dann aufgrund der Quarzkrise eingestellt. Seit 2009 veranstaltet das Uhrenmuseum Le Locle gemeinsam mit der Gemeinde Le Locle alle zwei Jahre einen Chronometriewettbewerb, dessen Durchführung von der COSC, der Haute Ecole ARC und dem Observatoire de Besançon organisiert wird.[5]
Literatur
- Eugen Gelcich: Skizze einer Geschichte der Chronometer nebst einer Revue der letztjährigen Erfahrungen und Beobachtungen über die Ursachen der Gangveränderungen. Deutsche Uhrmacher-Zeitung 1886. SLUB
- Dava Sobel: Längengrad. Die wahre Geschichte eines einsamen Genies, welches das größte wissenschaftliche Problem seiner Zeit löste. (Originaltitel: Longitude, übersetzt von Mathias Fienbork), Berlin-Verlag, Berlin 1996, ISBN 3-8270-0214-1. (Als Taschenbuch: BvT 76106, Berlin-Taschenbuch-Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-442-76106-9, sowie 2010: Längengrad – die illustrierte Ausgabe (mit William J. H. Andrewes und Dirk Muelder), ISBN 978-3-8270-0970-8).
- Hans von Bertele: Marine- und Taschenchronometer. Geschichte, Entwicklung, Auswirkungen. Calwey, München 1981, ISBN 3-7667-0512-1.
- Joachim Schardin, Peter Plaßmeyer; Johannes Eulitz (Hrsg.): Taschenuhren und Seechronometer deutscher, österreichischer und englischer Meister. Sammlungskatalog/Staatlicher Mathematisch-Physikalischer Salon, Dresden/Zwinger. Staatlicher Mathematisch-Physikalischer Salon, Dresden 1997, ISBN 3-00-002073-X.
- Alun C. Davis: Aufstieg und Niedergang der Chronometerherstellung in Großbritannien. Alte Uhren, Jahrgang 4, Calwey, München 1981, S. 165–176 ISSN 0343-7140.
- Constantin Parvulesco: Zeit & Meer – Die Geschichte der Chronometer. Delius Klasing, Bielefeld 2013, ISBN 978-3-7688-3676-0.
Siehe auch
Weblinks
- National Maritime Museum, Greenwich: Marine chronometer (englisch)
- Homepage der Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres (englisch / französisch)
- Suche nach Chronometer. In: Deutsche Digitale Bibliothek
- Suche nach Chronometer im Online-Katalog der Staatsbibliothek zu Berlin – Preußischer Kulturbesitz [6]
- Observatory Chronometer Database (OCD)
Einzelnachweise
- ↑ Chronometer-Eintrag auf duden.de
- ↑ Deutsches Schifffahrtsmuseum: Sonderausstellung Zeit auf See, Archivierte Kopie ( des vom 17. April 2015 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., Abruf 17. April 2015
- ↑ Historique: Les Concours de chronométrie et les Observatoires ( des vom 18. Februar 2013 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (französisch). Abgerufen am 21. März 2013.
- ↑ http://www.chronometerwerke-glashuette.de/bereich3-sb2.htm. Stand 17. Januar 2007.
- ↑ Concours International de Chronométrie ( des vom 21. März 2013 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (französisch). Abgerufen am 21. März 2013.
- ↑ Achtung: Die Datenbasis hat sich geändert; bitte Ergebnis überprüfen und
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