Die Quarzuhr und die Elektronik in modernen Uhren

Die allermeisten Uhren, die heute verkauft werden, haben ein Quarzwerk. Wo das mechanische Uhrwerk eine rein mechanische Kette ist, ist die Quarzuhr eine kleine elektronische Maschine, in der eine Batterie, eine Schaltung und ein Motor zusammenarbeiten, um die Zeiger zu bewegen. Für einen modernen Uhrmacher ist es genauso wichtig, diese Technologie zu beherrschen wie die klassische Mechanik, denn die meisten Kunden, die zur Tür hereinkommen, besitzen eine Quarzuhr.

Das Herz einer Quarzuhr ist ein kleiner Kristall aus Quarz, der so geschnitten ist, dass er eine sehr stabile Schwingungsfrequenz hat. Der Kristall nutzt den sogenannten piezoelektrischen Effekt: Legt man eine elektrische Spannung an, schwingt er mit einer Frequenz, die weit stabiler ist, als es eine mechanische Unruh leisten kann. Diese Stabilität macht die Quarzuhr im Alltagsgebrauch deutlich genauer als das mechanische Uhrwerk.

• 01Der Kristall schwingt mit seiner festen, hohen Frequenz, wenn er Strom aus der Batterie bekommt
• 02Ein integrierter Schaltkreis (IC) zählt die Schwingungen und teilt sie auf genau ein Signal pro Sekunde herunter
• 03Das Signal wird an einen kleinen Schrittmotor gesendet, der ein Zahnradsystem einen genauen Schritt nach dem anderen dreht
• 04Das Zahnradsystem treibt die Zeiger an, sodass der Sekundenzeiger typischerweise jede Sekunde einen deutlichen Schritt springt

Weil Schrittmotor und Schaltung pro Impuls sehr wenig Strom verbrauchen, kann eine kleine Knopfzelle eine gewöhnliche Quarzuhr typischerweise ein bis zwei Jahre am Laufen halten, je nach den Funktionen der Uhr. Silberoxidbatterien (Kennzeichnung SR) werden oft in klassischen Analoguhren verwendet, weil sie über den größten Teil ihrer Lebensdauer eine stabile Spannung halten, während Lithiumbatterien (CR) oft für Uhren mit mehreren Funktionen oder höherem Stromverbrauch gewählt werden, etwa mit Beleuchtung oder Alarm.

Während du bei einer mechanischen Uhr nach Verschleiß, eingetrocknetem Öl oder einem verbogenen Teil suchst, suchst du bei einer Quarzuhr nach elektrischen Fehlern. Der Uhrmacher nutzt Messgeräte wie ein Multimeter, um Spule, Kontaktfedern und Schaltung auf Korrosion, Bruch oder Kurzschluss zu prüfen. Ist der integrierte Schaltkreis selbst defekt, lässt er sich nur selten im Detail reparieren — in der Praxis wird das gesamte Uhrmodul oft komplett getauscht, weil sich die Reparatur einzelner Bauteile auf einer so dicht gepackten Schaltung nicht lohnt.

Ein Teil der modernen Uhren vereint das Beste aus beiden Welten: ein klassisches Zeigerbild mit elektronischer Steuerung im Hintergrund, zum Beispiel Uhren, die die Zeit automatisch per Funksignal oder GPS synchronisieren, oder Uhren mit quarzgesteuerten Zusatzfunktionen wie Alarm und Stoppuhr. Für den Uhrmacher bedeutet das, dass sich der elektronische Teil des Berufs ständig weiterentwickelt und dass Neugier auf neue Technik genauso wichtig ist wie das klassische Handgeschick.

Keine der beiden Technologien macht die andere überflüssig. Die Kunden fragen weiterhin beides nach — die einen wegen der Präzision und der Bequemlichkeit, die anderen wegen des Handwerks und der Tradition der mechanischen Uhr. Ein vielseitiger Uhrmacher kann mit dem Kunden über beides sprechen und beides gleich professionell warten.