Warum gibt es halbe Stunden Zeitverschiebung?

Die wahre Sonnenzeit

Die Rotation der Erde um ihre eigene Achse lässt die Sonne vermeintlich „auf- und untergehen“. Dieser auf die Erdrotation zurückzuführende Rhythmus wurde von jeher mit der Zeitrechnung in Beziehung gebracht: Winnetou verabredete sich z. B. für einen Zeitpunkt, „wenn viermal die Sonne am Horizont verschwunden ist“. Im täglichen Leben mit der „bürgerlichen Zeitrechnung“ ist ein Sonnentag dann zu Ende, wenn die Sonne die gleiche Position des Vortags, z. B. den wahren Mittag, d. h. den „oberen“ Kulminationspunkt über dem Horizont, erreicht hat.

Aus praktischen Gründen beginnt ein neuer Tag allerdings nicht mittags, sondern nachts zur Zeit des „unteren“ Kulminationspunktes. Die Zeitspanne zwischen zwei unteren Kulminationen der Sonne ist deshalb auch der wahre Sonnentag. Im täglichen Leben unterteilt sich der wahre Sonnentag in Tag und Nacht.
Der wahre Sonnentag ist allerdings nicht gleichmäßig lang. Die Erde verändert im Laufe eines Jahres ihre Bahngeschwindigkeit und ihren Abstand zur Sonne, weil sie die Sonne auf einer leicht elliptischen Bahn umläuft. Eine Sonnenuhr geht deshalb im Jahresverlauf einmal „vor“ und einmal „nach“. Deshalb musste zum Ausgleich der „Ungenauigkeiten“ der mittleren Sonnentag eingeführt werden. Seine Länge ermittelt sich aus den Mittelwerten der Längen aller wahren Sonnentage eines Jahres.
Der Unterschied zwischen der „mittleren“ und der wahren Sonnenzeit wird auch Zeitgleichung (ZGL) genannt und ist nicht sehr erheblich. Er beträgt Ende Oktober höchstens 16,4 Minuten (Bild 1).
Der mittlere Sonnentag ist die Grundlage für die Festlegung der Zeiteinheiten Tag, Stunde, Minute und Sekunde. Jeder Tag hat 24 Stunden, 1440 Minuten oder 86400 Sekunden.

Für die Bestimmung der Zeiteinheit, die länger als ein Tag ist, wurden die Veränderungen der Beleuchtungsphasen des Mondes herangezogen. Es dauerte genau 29,52 Tage, bis man die gleiche Leuchtgestalt des Mondes wieder beobachten konnte. Deshalb wurde ursprünglich die Dauer des Mondumlaufs um die Erde als Monat bezeichnet und diente als Zeiteinheit:
Beispielsweise kehrte ein Indianer nach drei „Monden“ wieder zu seinem Stamm zurück.

Die wahre Ortszeit und ihre Konfusionen

Mittag ist es bekanntlich, wenn die Sonne ihren höchsten Stand im Tagesbogen erreicht hat. Alle Orte, die auf einem Breitenkreis liegen, haben deshalb infolge der Erdrotation zu einem anderen Zeitpunkt wahren Mittag. Andererseits tritt in Orten, die sich auf einem Längenkreis befinden aus dem gleichen Grund Mittag zur gleichen Zeit ein.
Daraus resultiert, dass für jeden Längenkreis der Erde eine andere Angabe der Zeit, der sogenannten wahren Ortszeit, erfolgen müsste.
Dabei treten je nach Längendifferenz folgende Abweichungen der Ortszeit auf:

Würde man die wahre Ortszeit zur Grundlage für die Ermittlung der Tageszeit machen, hätte das folgende Konsequenzen:
Zwischen den östlichsten und westlichsten Teilen Deutschlands verlaufen mehrere Längenkreise. Nur die Orte, die auf den jeweils gleichen Längenkreisen liegen, hätten folglich die gleiche Ortszeit. Es gäbe also erhebliche Zeitdifferenzen zwischen deutschen Städten:

Tabelle: Zeitdifferenzen zwischen unterschiedlichen Längenkreisen

Bezieht man in diese Betrachtung noch Städte west- und osteuropäischer Länder ein, dann vergrößern sich die wahren Zeitunterschiede noch erheblich. Es ist sicher nicht schwer nachvollziehbar, dass die wahre Ortszeit für die Gestaltung des täglichen Lebens höchst ungeeignet ist. Man denke nur an die Fahrpläne der Eisenbahn, an Flugpläne oder die Terminierung von Konferenzen.

Alle im Moment gültigen Zeitzonen

Amerika

Europa

Africa

Asia

Australien

Indischer Ozean

Pazifischer Ozean

Atlantischer Ocean

Antarktik

Aufteilung der Zeitzonen

Dieses rein theoretische Gebilde lässt sich aber natürlich nicht mit Landesgrenzen vereinen. In Deutschland lägen die westlichen Landesteile mit Essen, Düsseldorf und Köln in einer anderen Zeitzone. Kleinere Länder entscheiden sich somit ganzheitlich für eine einheitliche Zeitzone.
Schon am Beispiel von Belgien und Frankreich (beide eigentlich in der Zeitzone UTC0) ist erkennbar, dass man sich auch an seinen Nachbarn orientiert und aus politischen und wirtschaftlichen Gründen andere Zeitzonen annimmt, als sie der Lauf der Sonne eigentlich vorsieht.
In großen Ländern lässt sich auch dies nicht realisieren. So gibt es z.B. allein auf dem Brasilianischen Festland 3, in den USA 6 und in Russland sogar 11 verschiedene Zeitzonen innerhalb des Landes.

Der große Ausreißer ist hingegen China. Obwohl sich das Land über ganze 5 theoretische Zeitzonen erstreckt, hat man dort aus politischen Gründen dem ganzen Land die Zeitzone der Hauptstadt Shanghai verordnet. Somit gibt es den größten Zeitunterschied an einer Landesgrenze im Westen Chinas an der Grenze zu Pakistan und Tadschikistan: Auf der anderen Seite des Schlagbaumes muss man die Uhrzeit um ganze 3 Stunden umstellen. Der Vollständigkeit halber: Nur die autonome Region Xinjiang im äußersten Westen Chinas hat eine eigene Zeitzone.

Datumsgrenze

Die Datumsgrenze verläuft am 180sten Längengrad und somit mitten im Pazifik. Überquert man diese Grenze von West nach Ost, so muss man einen ganzen Tag abziehen. Von Ost nach West (also in Richtung Asien) addiert man einen Tag. Diese Position ist übrigens nicht rein zufällig exakt auf der anderen Erdseite von Greenwich, sondern der zufällige Ort ist stattdessen Greenwich. Da bei der Aufteilung in 24 Stunden an irgendeiner Stelle ein Datumswechsel stattfinden muss, hat man hierfür absichtlich die entlegenste und am dünnsten besiedelte Stelle der Erde genommen, die zwischen den beiden Kontinenten Amerika und Asien liegt. Erst hieraus ergab sich die Position des Null-Meridians inmitten Europas in Greenwich - einem Vorort von London. Bis ins Jahr 1884 verwendete man je nach Land gänzlich andere Koordinatensysteme, die zwar ebenfalls eine Datumsgrenze hatten, ihren Ursprung aber im jeweils eigenen Land setzten.

Gelegentlich kommt es aus politischen Gründen dazu, dass einzelne Länder von der einen Seite der Datumsgrenze auf die andere wechseln. Das Landesgebiet von Kiribati lag ursprünglich beiderseits der Datumslinie. So waren die Atolle im Landesosten denen im Westen immer einen Tag voraus. Im Jahr 1995 entschied man sich, das ganze Land einheitlich in die Zeitzone UTC+12 zu legen. Auch Samoa wechselte im Jahr 2011 zurück in den Westen, weil die Handelsbeziehungen mit den östlicheren Gebieten eine immer geringere Rolle spielten.

Datenbasis

Die hier aufgeführten Zeitzonen und Zeiten basieren auf der "Olsen" Zeitzonendatenbank (englisch) der IANA. Bezeichnungen und deren Übersetzungen wurden darüber hinausgehend angepasst. Aktueller Stand unserer Daten: Version 2021.3 vom 07.11.2021.

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