Das Rufzeichen DCF 77

Die gesetzliche Zeit der Bundesrepublik Deutschland

Erzeugung und Verbreitung der gesetzlichen Zeit

Die Codierung der Zeitsignale

Das Rufzeichen DCF77

Nach internationalen Vereinbarungen müssen alle Sender, deren Reichweiten über die Landesgrenzen hinausgehen, ein Rufzeichen besitzen. Für den hier beschriebenen Zeitsender lautet das Rufzeichen DCF77. Dabei bedeutet das D -Deutschland, das C die Kennung für Langewelle und F den Standort des Senders, hier Frankfurt. Die Zahl 77 gibt an, dass es sich um einen von mehreren Langwellensendern an diesem Standort handelt. Diese Kennung wird dreimal stündlich, je zweimal hintereinander in Form von Morsezeichen ausgestrahlt. Dies geschieht in den Minuten 19, 39 und 59 während der Sekunden 20 bis 32 durch eine 250Hz Rechteckabsenkung der Trägerfrequenz auf 85%. Dabei wird pro Sekunde ein Buchstabe oder eine Ziffer gesendet.

Die gesetzliche Zeit in der Bundesrepublik Deutschland

Die Erzeugung und Verbreitung der Zeit in der Bundesrepublik Deutschland ist in einem Gesetz von 1978 geregelt. Dieses Gesetz beauftragt die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) mit Sitz in Braunschweig, die gesetzliche Zeit der Bundesrepublik Deutschland zu erzeugen und zu verteilen.

Als gesetzliche Zeit für die Bundesrepublik wurde die MittelEuropäische Zeit (MEZ) oder im Fall ihrer Einführung die MittelEuropäische SommerZeit (MESZ) bestimmt. Beide Zeiten werden aus der Koordinierten Weltzeit (UTC -UniversalTime Coordinated) abgeleitet. Die UTC ist die Zeit, die am nullten Längengrad, der durch das astronomische Observatorium der britischen Ortschaft Greenwich verläuft, herrscht. Dabei besteht zwischen der MEZ und UTC folgende Beziehung ..

MEZ = UTC + 1Std

.. was nicht anderes sagt, als dass es in der Bundesrepublik Deutschland eine Stunde später ist, als in Großbritannien. Im Sommer verschiebt sich dieses Verhältnis auf zwei Stunden, denn es gilt weiterhin ..

MESZ = UTC + 2Std

Die Termine für die Einführung der Sommerzeit werden von der Bundesregierung nach Absprache mit den Nachbarstaaten im Bundesgesetzblatt Teil 1 bekanntgemacht. Der Zeitraum für die Sommerzeit liegt zwischen dem 1.März und dem 20.Oktober. Üblicherweise beginnt sie in der Nacht zum letzten Sonntag im März und endet in der Nacht zum letzten Sonntag im September.

Die Erzeugung und Verbreitung der gesetzlichen Zeit

Die Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig erzeugt die gesetzliche Zeit durch Cäsium Atomuhren. Deren Gangabweichung beträgt 2ns/Tag. Darüberhinaus finden über Satelliten regelmäßige Zeitabgleiche mit Zeitinstituten anderer Länder, sowie dem Büro für Maße und Gewichte (BIPM) in Paris statt.

Die Verbreitung der gesetzlichen Zeit geschieht über den Langwellen-Sender DCF77. Standort des Senders ist die Sendefunkstelle Mainflingen der Telekom (50°01' Nord, 09°00' Ost). Mainflingen liegt etwa 25 km südöstlich von Frankfurt am Main. Das in der Sendefunkstelle verlegte Erdungsnetz sowie der hohe Grundwasserspiegel, der durch die Lage des Sendegeländes in der Mainebene gegeben ist, haben eine hohe Bodenleitfähigkeit und somit günstige Abstrahlungsbedingungen zur Folge. Bei einer an den Antennen abgestrahlten Leistung von 30 bis 35kW, ist der Sender im Umkreis von 1900km am Tag und 2100km bei Nacht zu empfangen. Er sendet mit wenigen Ausnahmen 24Std rund um die Uhr.

Die Trägerfrequenz von DCF77 ist eine Normalfrequenz von 77,5 kHz ( Langwelle 3900m). Sie wird von den Atomuhren der PTB abgeleitet und weicht am Sendeort, im Mittel über einen Tag, weniger als 1·10^-12 von dem, durch die Atomuhren der PTB vorgegebenen Sollwert, ab. Am Empfangsort beobachtete größere Phasen- bzw. Frequenzschwankungen sind ausbreitungsbedingt.

Der Sender DCF77 überträgt die Zeitinformationen auf zwei verschiedene Arten. Das ist einmal die pseudozufällige Umtastung der Trägerphase (BPSK) und zum anderen eine Amplitudenmodulation (AM) der Zeitsignale. Von der Verschlüsselung der Zeitinformation über die Amplitudenmodulation wird im nächsten Kapitel berichtet.