Jahr-2000-Problem & Schaltsekunde

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Es ist der 31. Dezember 1999 23:59. Kurz vor der Jahrtausendwende haben viele Medien, während ich dieses Silvester schlicht weg verpennt habe (…), apokalyptische Ausmaße durch Abbrüchen von Computersystemen prognostiziert. Man spricht von dem Jahr-2000-Problem oder Y2K-Bug. Und dieses Silvester erwartet uns ähnliches.

 

So gut wie jedes Computerbasierte System ist abhängig von dem internen Computer-Datum und der Uhrzeit. Seien es Bank-Programme die Überweisungen mit korrektem Datum quittieren, Kraftwerke die Sekundengenau Stromabrechnen machen oder Atomwaffen die auch mit den internen Kalenderdaten arbeiten.

In den 60igern (1960) und 70igern (1970) war Speicherplatz im Computer noch sehr teuer und knapp. Ein Computer hatte damals beispielsweise nur 64 Kilobyte (64000) Arbeitsspeicher. Im Vergleich besitzen viele unserer heutigen Heim-Computer das eine millionfache (64 000 000 000) an RAM-Speicher.

Deswegen hatte man gespart wo es nur geht. So hat man das Datum damals im Format Tag Tag Monat Monat Jahr Jahr gespeichert (TTMMJJ) um 2 Bytes, also 2 Zeichen einzusparen. Also zum Beispiel das Silvester 1999: 311299. Und genau im Wechsel in das neue Jahr 2000 ist es passiert. Die Zahl 99 ist umgeschlagen auf… 00. Also 010100 – oder auch als Datum übersetzt: 1. Januar 1900. Wir sind in der Zeit zurückgereist (DeLorean)! [Silvester Geräusche]

Und das führte zu etlichen Fehlern die mit Daten zu tun hatte. So wurden viele Daten nicht richtig sortiert 20(00), 19(98), 19(99)… oder bei der Zeitberechnung aus zwei Zeitangaben kamen falsche Ergebnisse raus wie negative Alter oder negative Rückstände wodurch eine Mahnung nie erkannt wurde. Moment mal, das ist ja eigentlich voll gut! Also für uns Kunden. Die Medien nahmen genau deswegen an die Atomwaffen fehlgeschaltet werden könnten oder eine Weltwirtschaftskrise ausgelöst wird.

Die Folgen hielten sich aber, dank der vorsorglichen Maßnahmen, stark in Grenzen. Einige Briefe wurden mit dem Datum 1900 ausgestellt und ein paar Systeme fielen aus. Als Privatperson konnte man übrigens im Internet eine Liste mit gefährdeter Software finden. Hardware musste vom Hersteller ausgetauscht werden. Einzig allein die Maßnahme zur Schadensbegrenzung des Jahr-2000-Problems kostete viele Unternehmen bis zu 600 Millionen Dollar.

Man möchte meinen man hat aus diesem Fehler gelernt. Deswegen arbeiten viele heutige Systeme mit der sogenannten Unixzeit. Eine 32-bit, also 32-Zeichenlange Binärzahl die jede Sekunde ab dem 1. Januar 1970 zählt. Als Dezimalzahl sieht das dann so aus. Doof nur das die maximale Größe bei 2.147.483.647 (binär 01111111111111111111111111111111) Sekunden liegt. Und genau am Am Dienstag, den 19. Januar 2038 um 03:14:08 Uhr UTC erreichen wir diese maximale Zahl und springen in der nächsten Sekunde in den negativen Bereich. Das Jahr-2038-Problem. Man erwartet ähnliche Probleme wie beim Jahr-2000-Problem. Aber wir sind vorbereiteter. Eine von mehreren Maßnahmen dagegen ist zum Beispiel die Umstellung auf 64-bit um wieder mehr Luft zu haben.

Uns erwartet dieses Jahr erstmal das Jahr-2017-Problem mit trumpetischer Musik. Aber das Jahr 2017 bringt auch etwas Schönes mit – das wieder zu Computer Problemen führen kann: Die Schaltsekunde. Im Neujahr, am 1. Januar 2017 wird die um 00:59:59 nicht wie sonst auf 01:00:00 umschalten, sondern vorher auf 00:59:60. Das heißt in Klartext: wir haben eine Sekunde länger 2017 (Party!).

Das ist nötig, weil sich die Erde grob gesagt nicht gleichmäßig schnell dreht und somit von den genau berechneten 84600 Atomsekunden der Atomuhr abweicht. Eine Atomuhr besitzt die genaueste Uhrzeit und misst, wie der Name schon sagt, die Zeit mit Hilfe von Cäsium-Atomen.

Aber wie schnell dreht sich die Erde um sich selbst? Neben einen Sternentag, der nur die Umdrehung der Erde um sich selbst betrachtet (23,94…h), gibt es noch den Sonnentag der zusätzlich die Umdrehung um die Sonne beachtet (24,000…h). Durch die Gravitation des Mondes und die daraus resultierenden Gezeitenkräfte verliert die Erde immer mehr an Schwung, wo durch die Rotation meistens immer ein paar Millisekunden länger als 24 Stunden sind. Auf das Jahr gerechnet kommt da einiges zusammen. Und damit der tatsächliche Tag-Nacht-Rhythmus und die weltweiten Uhren nicht irgendwann auseinanderklaffen, wird die inzwischen 27. Korrektursekunde, die Schaltsekunde beigefügt. Diese Entscheidungen kommen übrigens vom Internationaler Dienst für Erdrotation und Referenzsysteme.

Durch die Schaltsekunde wurden 2012 mehrere Webseiten lahmgelegt. 2015 hingegen lief dagegen alles glatt. Dann kann ich ja nur noch eines sagen: Frohes Neues und nutzt die 1 Sekunde sinnvoll im neuen Jahr!