Zeitzonen verstehen und Uhrzeiten berechnen

Die Erde dreht sich um ihre eigene Achse. Die Erdachse ist eine gedachte Linie durch die Erde, um die sich die Erde dreht. Deshalb steht die Sonne nicht überall zur selben Zeit am höchsten. Würde jeder Ort seine Uhrzeit nach seinem örtlichen Sonnenstand festlegen, hätten viele Orte leicht unterschiedliche Uhrzeiten.

Für Zugfahrpläne oder Verabredungen sind gemeinsame Uhrzeiten hilfreich. Deshalb nutzen Gebiete eine gemeinsame Zonenzeit. Eine Zeitzone ist ein Gebiet, in dem diese gemeinsame Uhrzeit gilt. Verschiedene Zeitzonen können zur selben Zeit unterschiedliche Uhrzeiten haben.

Die gemeinsame Uhrzeit verändert den Sonnenstand nicht. Innerhalb einer Zeitzone muss die Sonne deshalb nicht an allen Orten genau um 12:00 Uhr am höchsten stehen.

Für das vereinfachte Zeitzonenmodell rechnen wir mit einer Erdumdrehung in 24 Stunden. Eine vollständige Drehung umfasst 360 Grad. Ein Grad ist eine Einheit für Winkel, also für die Größe einer Drehung. Sein Zeichen ist °.

Wir teilen den Kreis gleichmäßig auf die 24 Stunden auf. Die Rechnung mit den Zahlen lautet: 360 \div 24 = 15. Das bedeutet: Zu einer Stunde gehören im Modell 15° der Drehung. So entstehen 24 gleich breite Streifen mit jeweils 15° Breite. Benachbarte Streifen unterscheiden sich in ihrer Zonenzeit um eine Stunde.

Die Streifen reichen vom Nordpol zum Südpol. Die Pole sind die beiden Endpunkte der gedachten Erdachse an der Erdoberfläche. Gedachte Linien zwischen den Polen heißen Längenlinien. Ein Längengrad beschreibt die Lage einer solchen Linie nach Osten oder Westen gegenüber einer festgelegten Nulllinie.

Das 15-Grad-Raster ist ein ideales Modell. Echte Zeitzonengrenzen folgen häufig anderen Grenzen und bilden deshalb keine gleich breiten Streifen. Auch die Zeitabstände müssen nicht aus ganzen Stunden bestehen: Es gibt beispielsweise Abstände mit zusätzlichen 30 Minuten.

Die koordinierte Weltzeit, kurz UTC, ist eine gemeinsame Bezugszeit. Mit ihr lassen sich Zonenzeiten vergleichen. UTC+1 bedeutet: Die Ortszeit, also die Uhrzeit am betreffenden Ort, liegt eine Stunde vor UTC. UTC−3 bedeutet: Sie liegt drei Stunden hinter UTC. Das Pluszeichen + kennzeichnet einen Vorsprung, das Minuszeichen − einen Rückstand. UTC+0 hat dieselbe Uhrzeit wie UTC.

Auch Minuten können zum Zeitabstand gehören. UTC−3:30 bedeutet drei Stunden und 30 Minuten hinter UTC. Die Angabe nach dem Doppelpunkt nennt hier die zusätzlichen Minuten.

Rechne in zwei Schritten. Bestimme zuerst UTC aus der Ausgangszeit: Bei einem Plusabstand ziehst du den Abstand ab, bei einem Minusabstand zählst du ihn hinzu. Bestimme danach die Zielzeit aus UTC: Bei einem Plusabstand zählst du den Abstand hinzu, bei einem Minusabstand ziehst du ihn ab.

Führe das Datum mit. Gehst du beim Zurückrechnen über 00:00 Uhr hinaus, kommst du zum vorherigen Datum. Gehst du beim Vorwärtsrechnen über Mitternacht, beginnt das nächste Datum. Nach 23:59 Uhr folgt 00:00 Uhr des nächsten Tages.

Bei einem Flug kannst du zur Abflugzeit in UTC die Flugdauer hinzuzählen und danach die Zielzeit bestimmen. Suchst du die Flugdauer, rechne Abflug und Ankunft in UTC um. Bestimme dann die verstrichene Zeit zwischen beiden Angaben einschließlich ihrer Daten.

Für echte Orte brauchst du den am jeweiligen Datum gültigen UTC-Abstand. Manche Länder stellen ihre Uhren für die Sommerzeit eine Stunde vor. Verwende deshalb nicht ungeprüft denselben Abstand für das ganze Jahr.

Die Datumsgrenze trennt Gebiete mit unterschiedlichen Kalenderdaten. Sie verläuft überwiegend durch den Pazifischen Ozean, ein großes Meer, in der Nähe des 180. Längengrads. Ihr tatsächlicher Verlauf hat Ausbuchtungen.

Für unsere Grundaufgaben verwenden wir ein vereinfachtes Modell: Die Grenze liegt am 180. Längengrad. Auf ihrer westlichen Seite gilt UTC+12, auf ihrer östlichen Seite UTC−12. Die Uhren zeigen gleichzeitig dieselbe Uhrzeit, aber das Datum auf der westlichen Seite liegt einen Tag voraus. Wir betrachten Übertritte außerhalb der Stunde vor und nach Mitternacht auf beiden Seiten, zum Beispiel bei 12:00 Uhr.

Überquerst du diese Modellgrenze nach Osten, wechselst du von UTC+12 zu UTC−12. Du kommst zum vorherigen Kalendertag. Überquerst du sie nach Westen, wechselst du von UTC−12 zu UTC+12. Du kommst zum nächsten Kalendertag. Diese Änderung beschreibt den Grenzübertritt; eine zusätzliche Reisezeit musst du gesondert berücksichtigen.

Die Richtungsregel ist keine ausnahmslose Regel für den tatsächlichen Grenzverlauf. Nahe Kiribati, einem Staat im Pazifischen Ozean, gibt es kurze Grenzstücke, an denen die Zuordnung nach Osten und Westen umgekehrt ist. An manchen Stellen kann sich das Datum zu bestimmten Uhrzeiten sogar um zwei Kalendertage ändern. Für echte Reisen brauchst du deshalb die genauen UTC-Angaben und Daten der beteiligten Orte.

Wenn du eine Zeit vollständig über UTC in die Zielzeit umgerechnet und dabei das Datum mitgeführt hast, ist der Datumswechsel bereits enthalten. Verändere das Datum danach nicht noch einmal wegen der Datumsgrenze.