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Die Uhr ursprünglich lateinisch hora Stunde) ist ein Messgerät, das den aktuellen Zeitpunkt anzeigt oder eine Zeitspanne misst. In ihrer mehrere Jahrtausende umfassenden Entwicklungsgeschichte von der einfachen Elementaruhr bis zur hochpräzisen Atomuhr stand und steht sie in vielschichtiger Wechselwirkung zur kulturellen, technischen und gesellschaftlichen Entwicklung der Menschheit.

Die Uhr repräsentiert einen grundlegenden Parameter des menschlichen Zusammenlebens – die Zeit. In der Symbolik und der Kunst steht sie für den immerwährenden Fluss der Zeit, als Vanitas-Motiv für Vergänglichkeit und die eigene Sterblichkeit. Sie erscheint in Darstellungen aber auch als Hinweis auf Reichtum oder als Attribut der Mäßigung.

Heute ist die Uhr zum unverzichtbaren Begleiter in den unterschiedlichsten Bereichen des Alltags geworden. Die Armbanduhr begleitet ihren Träger als ständig verfügbare Zeitanzeige. Die elektronische Uhr findet sich in vielen Alltagsgegenständen, vom Haushaltsgerät über den Fernseher und Funkwecker bis zum Computer und dem Handy. In der technischen Arbeitswelt bestimmt die Zeitmessung sowohl komplizierte Produktionsabläufe, als auch einfach die Länge des Arbeitstages für die Beschäftigten.

Für Wissenschaft und Raumfahrt wurden hochpräzise Zeitsysteme (Weltzeit, Atomzeit) etabliert, die durch Zeitzeichensender und Satellitenfunk überall zur Verfügung stehen. In der Astronomie werden Zeiten bis in die Millionstelsekunde gemessen, während die Atomuhren der GPS-Satelliten heute besser als Nanosekunden arbeiten und die Laufzeitmessung elektromagnetischer Wellen sogar Genauigkeiten von 10-14 erreicht.

Zwar haben Elementar- und Räderuhren ihre zentrale Bedeutung zur Zeitmessung verloren, erfreuen sich aber immer noch großer Beliebtheit bei Enthusiasten und Sammlern von antiken Stücken.

 
 
 
 
 

 Geschichte der Zeitmessgeräte

Schon im Altertum teilte der Mensch seinen Tagesablauf durch Beobachtung der Himmelsgestirne Sonne und Mond ein. Auf- und Untergang der Sonne sowie ihr höchster Stand am Mittag waren ihm markante Zeitpunkte, am wandernden Schatten konnte durch einfache Markierungen die Zeit eingeteilt werden. Im Alten Ägypten wurde hieraus die Schattenuhr entwickelt. Die Tage wurden in eine bestimmte Anzahl von saisonalen Stunden unterteilt, deren Länge sich allerdings stetig im Verlauf der Jahreszeiten änderte. Spätestens seit dem Mittleren Reich waren Diagonalsternuhren in Gebrauch, deren Stundeneinteilung auf Bewegungen von Sternbildern beruhte und nach dem äqualen Stundenprinzip ausgerichtet war. Sargtexten der jeweiligen Epoche ist zu entnehmen, dass die Diagonalsternuhren gemäß ägyptischer Mythologie den Verstorbenen bei ihrem Himmelsaufstieg behilflich sein sollten.

Seit dem 16. Jahrhundert v. Chr. ist die Verwendung der Wasseruhr im Alten Ägypten bekannt. Der Beamte Amenemhet erfand in der Regierungszeit des Amenophis I. eine Wasseruhr mit einer verbesserten Zeitmessung. Wasseruhren bestanden aus einem Gefäß, in das Wasser entweder ein- oder auslief. Am Wasserstand konnte man die Zeit unabhängig vom Tageslicht und in gleichmäßigen Zeiteinheiten ablesen. Wasseruhren erlaubten so die Verwendung der gleichmäßigen, äqualen Stunden, die in abgewandelter Form in Babylonien beispielsweise als Danna Anwendung fanden. Später verwendete man an den Wasseruhren auch mit Räderwerken verbundene Schwimmer, die eine Zeitanzeige auf Zifferblättern ermöglichten. In Griechenland wurden diese Uhren zur Begrenzung der Redezeit vor Gericht eingesetzt. Die Redewendung „Die Zeit ist abgelaufen“ lässt sich darauf zurückführen.

Die Technik der Sonnenuhren und der Wasseruhren wurde von den Römern übernommen und im Imperium Romanum verbreitet. In Trier, dem römischen Augusta Treverorum, wurden 1913 die Grundmauern eines Turmes entdeckt, der dem Turm der Winde, einer kombinierten Sonnen- und Wasseruhr in Athen, fast identisch gewesen sein dürfte. Es ist davon auszugehen, dass diese Techniken spätestens zur Zeit der Germanischen Provinzen Roms in unseren Breiten bekannt waren, auch wenn das Wissen mit dem Niedergang des Römischen Reiches für Jahrhunderte verloren ging.

Es folgte eine Blütezeit der Wissenschaften in islamischen Ländern. Araber und Mauren forschten auf verschiedenen Gebieten und erbrachten große Leistungen in der Mathematik, der Zeitmessung und der Astronomie. Prachtvolle Wasseruhren, die mit komplizierten Figurenautomaten ausgerüstet waren, sind aus dem arabischen Raum bekannt. Ein beeindruckendes Beispiel ist die Elefantenuhr des al-Dschazarī, eine andere die Wasseruhr mit Automaten, die Karl der Große im Jahr 807 vom Kalifen Hārūn ar-Raschīd geschenkt bekam. Neben den Wasseruhren wurde auch das Astrolabium, ein ursprünglich griechisches Messinstrument zur Bestimmung von Sternenstandpunkten und Uhrzeit, weiter entwickelt. Die Astrolabien fanden ihren Weg zurück nach Europa und langsam entstanden vor allem in Klöstern die wissenschaftlichen Grundlagen für eine eigenständige Fertigung. An vielen mittelalterlichen Monumentaluhren sind solche Astrolabien zu finden.

Taschenuhr

Moderne

In der Folge der Industrialisierung entwickelte sich ab Mitte des 19. Jahrhunderts in verschiedenen Zentren die Massenproduktion von Uhren. In Deutschland war vor allem die Uhrenproduktion im Schwarzwald bedeutend, in Frankreich mag die Entwicklung der Comtoise-Uhr als Beispiel gelten. In den Vereinigten Staaten wurde vor allem die Taschenuhr aus industrieller Fertigung populär. Nach anfänglich sehr hochwertiger Produktion, wandelte sich die Taschenuhr dort schnell zum erfolgreichen Massenartikel. Die so genannte Dollar Watch, ein einfacher Uhrentyp für jedermann, wurde von verschiedenen Herstellern bis ins 20. Jahrhundert viele Millionen Mal verkauft.

Zum Ende des 19. Jahrhunderts entwickelten Strasser & Rhode und Sigmund Riefler in Deutschland Präzisionspendeluhren, die für Lange Jahre die genauesten Uhren waren und vor allem für Zeitdienstzwecke und astronomische Beobachtungen eingesetzt wurden.

Fortschritte in der Feinmechanik und später der Elektronik ermöglichten auch die sehr anspruchsvolle Fertigung von Taschenuhren mit einer Grande Complication.

Mit dem Aufkommen der flächendeckenden Stromversorgung entstand schnell der Wunsch, Elektrizität auch für Uhren zu nutzen. Ein erster Schritt hierzu war das Aufziehen von Uhrwerken durch einen netzgespeisten Elektromotor. Turmuhren mit schweren Gewichten und Präzisionsuhren, die möglichst ungestört ablaufen sollten, wurde damit ausgerüstet. Elektrisch aufgezogene Unruh-Uhren wurden z. B. in Schaltuhren eingesetzt.

Der Gangregler (Pendel oder Unruh) mechanischer Uhren kann auch elektromagnetisch angetrieben werden und über eine Klinke das Räderwerk drehen. Solche Uhren gab es zum Beispiel als Wanduhr mit einer Dauermagnete tragenden „Unruh“, die mit feststehenden Spulen angetrieben wurde. Viele heute gehandelte elektrische Pendeluhren besitzen jedoch nur noch ein Scheinpendel, die Uhr selbst wird von einem Quarzwerk angetrieben.

Für die rasante Ausbreitung des überregionalen Eisenbahnverkehrs war es eine Notwendigkeit, Zeitsignale über weite Strecken zu übermitteln.Hauptuhren in öffentlichen Uhrenanlagen gaben zum Zeitabgleich elektrische Impulse an entfernt stehende Tochteruhren ab, die von einem einfachen Schrittschaltwerk angetriebenen waren. Dies läutete auch das Ende der regionalen Ortszeiten ein und führte zu einem gesellschaftlichen Wandel.

Bahnhofsuhr

Ein historisch kurzes aber dennoch wichtiges Intermezzo stellen die Synchronuhren dar, die die Netzfrequenz des Wechselstromnetzes als Zeitnormal nutzten. Sie waren preiswert herzustellen und als Großuhren in der Industrie und in öffentlichen Einrichtungen verbreitet.

Bereits zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden vereinzelt Miniaturuhren in Schmuckbändern  Armbänder eingebaut und am Arm getragen. Sie sind als Vorläufer der modernen Armbanduhren zu sehen, die um 1880 erstmals für die deutsche Kriegsmarine in Serie produziert wurden. Nach der Jahrhundertwende setzten sich die Armbanduhren zunächst als schmucke Damenuhr gegen die weit größeren Taschenuhren durch. Vor allem in den Grabenkämpfen des Ersten Weltkriegs bewies die Armbanduhr ihre praktischen Vorteile gegenüber der Taschenuhr und erfuhr erste wesentliche Verbesserungen, wie z. B. Leuchtzeiger und verschraubte Gehäuse gegen Feuchtigkeit. Aber auch Sportler und Flieger setzten früh auf die Vorteile der Armbanduhr.

Zum endgültigen Durchbruch verhalfen der Armbanduhr die Erfindung der Automatikuhr durch John Harwood (1923) und die Einführung der wasserdichten Uhr durch Hans Wilsdorf (Rolex Oyster, 1926). Die Entwicklung der Stoßsicherungen war ein weiterer Schritt zur Alltagstauglichkeit. Um 1930 hatte die Armbanduhr bereits die Verkaufszahlen der Taschenuhren erreicht, 1934 beherrschte sie zwei Drittel des Marktes.

Armbanduhr

Die erste Quarzuhr wurde 1921 von H. M. Dadourian entwickelt, basierend auf kurz nach Ersten Weltkrieg von Paul Langevin durchgeführten Ultraschall-Experimenten mit Schwingquarzen. Der Taktgeber einer Quarzuhr ist kein mechanisches Pendel oder eine Unruh, sondern ein elektronischer Quarzoszillator, dessen Frequenz mit Hilfe eines Schwingquarzes besonders genau eingehalten wird.

Zunächst waren solche Uhren nicht als Konsumgut erhältlich, setzten sich aber Anfang der 1970er Jahre aufgrund der hohen Genauigkeit bei moderatem Preis und sehr geringem Wartungsaufwand am Markt durch und führten die traditionelle Uhrenindustrie in die Quarzkrise. Die klassische Räderuhr wurde von der Quarzuhr in fast allen Lebensbereichen vollständig verdrängt. Seit einigen Jahren erlebt sie als Armbanduhr ein beachtliches Revival.

Quarzuhr

Küchenuhr mit Kurzzeitwecker (1956)

Ein letzter Schritt zur derzeit höchsten Genauigkeit der Zeitmessung war die Entwicklung der Atomuhr, welche 1949 zum ersten Mal eingesetzt wurde. Atomuhren nutzen die Strahlungsübergänge freier Atome oder Ionen als Zeitgeber und finden in der Wissenschaft, zur Navigation in der Raumfahrt und als Zeitnormal Anwendung.

Atomuhr

Uhren, deren Zeitanzeige über ein Funksignal gesteuert wird, nennt man Funkuhren. Seit den 1960er Jahren können alle erreichbaren Funkuhren Mitteleuropas durch Zeitdienste synchronisiert werden. Sie werden seit 1966 durch den ersten europäischen Zeitzeichensender HBG mit Atomuhren des Bundesamtes für Metrologie und seit 1967 durch den Zeitzeichensender DCF77 mit einer Atomuhr der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt abgeglichen. Aus den Messwerten von über 260 Atomuhren an über 60 weltweit verteilten Instituten legt das Bureau International des Poids et Mesuresin Paris die Internationale Atomzeit  als Referenzzeit fest. In den letzten Jahren hat sich eine ganze Vielzahl von zusätzlichen elektronischen Verteilmechanismen für Zeitsignale etabliert, die über den RDS-Service der UKW-Autoradios, den Videotext und den Electronic Program Guide (EPG) des Fernsehens und über das NTP-Protokoll des Internets zugänglich sind.

Zeitzeichensender

Viele Menschen nutzen die Zeitanzeige ihrer Handys und Smartphones. Diese werden zumeist über ihren Netzprovider oder über das allgemeine Internet synchronisiert.