Reparatur einer Cäsium-Atomuhr
Am Geodätischen Observatorium Wettzell (GOW) ist so viel High-Tech in Sachen Erdvermessung versammelt wie an keinem anderen Ort in Europa. Für den Betrieb und die Auswertung wesentlicher Messverfahren am BKG sind u. a. mehrere Atomuhren im Einsatz, wovon eine Ende 2023 ihren Dienst quittierte.
Cäsium Atomuhr
Höchste Präzision
Die in Wettzell befindliche Atomuhr funktioniert auf Basis von Cäsium, welches in einer Röhre enthalten ist. Das Cäsium wird permanent mittels elektromagnetischer Strahlung angeregt, um eine exakte Resonanz zu erhalten und somit die Zeiteinheit einer Sekunde genau messen zu können. Für fast alle Messungen am GOW ist es essenziell, dass die Zeit absolut exakt gemessen wird.
Gleichzeitig muss die Uhr an die Weltzeit UTC angebunden sein, der Zeitunterschied darf höchstens 100 Nanosekunden (d.h. 0,0000001 Sekunden) betragen. Andernfalls würden bei Laserentfernungsmessungen die Satelliten nicht getroffen werden oder die Synchronisierung der weltweit verteilten Radioteleskope nicht funktionieren.
Die vom BKG betriebene Cäsium-Atomuhr liefert eine Drift von höchstens 10 Nanosekunden pro Tag. Das entspricht einer Abweichung von 1 Sekunde in 300.000 Jahren.
Reparatur durch Spezialfirma notwendig
Da die Cäsium-Atomuhr plötzlich nicht mehr funktionierte und unklar war worin der Fehler lag, wurde die Reparaturleistung vom Beschaffungsamt des BMI ausgeschrieben. Dazu gehörte die Abholung der Atomuhr durch einen qualifizierten Spediteur direkt vom GOW. Dabei war zu beachten, dass die Uhr aufgrund des enthaltenen Cäsiums als Gefahrgut galt.
Da der spezielle Typ der Atomuhr nur beim Hersteller selbst inspiziert und repariert werden kann, musste der Transport in die USA erfolgen. Dort führten die Experten eine entsprechende Fehleranalyse durch, bei der festgestellt wurde, dass die Cäsiumröhre ausgetauscht werden muss. Neben einem Tausch von Elektronikkomponenten erfolgte natürlich auch die fachgerechte Entsorgung der ausgedienten Cäsiumröhre.
Das BKG ist nun wieder im Besitz der reparierten Cäsium-Atomuhr, wodurch erneut präzise Messungen sowie Berechnungen möglich sind.
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