Automatikuhr oder Quarzuhr? So funktionieren die Uhrwerke

Der Unterschied zwischen einer Automatikuhr und einer Quarzuhr liegt darin, was die Uhr antreibt und steuert. In einer Automatikuhr zieht ein Rotor eine Feder auf, wenn du das Handgelenk bewegst, und eine schwingende Unruh teilt die Zeit ein. In einer Quarzuhr versorgt eine Batterie einen Quarzkristall mit Strom, der in den meisten Uhren 32.768-mal pro Sekunde schwingt, und eine Schaltung und ein kleiner Schrittmotor bewegen die Zeiger. Die Quarzuhr geht genauer; die Automatikuhr kommt ohne Batterie aus.

Fakten

Kraft und Takt

Jede Uhr besteht aus zwei Teilen: etwas, das Kraft liefert, und etwas, das den Takt hält. Die Kraft kommt von einem Gewicht, einer Feder oder einer Batterie. Der Takt kommt von der Hemmung, die die Zeit in gleich lange Schritte teilt. Bei Standuhren ist es das Pendel, bei mechanischen Armbanduhren eine schwingende Unruh mit einer haarfeinen Spiralfeder und bei der Quarzuhr ein Kristall. Das Uhrwerksdiagramm weiter unten zeigt drei Hemmungen in Bewegung, von der mittelalterlichen Spindelhemmung bis zur Quarzuhr.

Das Pendel, das Christiaan Huygens 1657 in eine Uhr einsetzte, machte Uhren auf etwa eine Minute pro Tag genau, wie Huygens’ Pendeluhr. Die Unruhspirale aus den 1670er-Jahren ermöglichte es, eine genaue Uhr zu tragen, und die Armbanduhr erbte diese Technik. Das Wort Quarzuhr wird im Glossar erklärt.

Die mechanische und die automatische Uhr

In einer mechanischen Uhr treibt eine spiralförmige Zugfeder die Räder an. Die Hemmung lässt die Räder im Takt der Unruhschwingungen Schritt für Schritt weiterlaufen, und das hört man als Ticken der Uhr. Eine Handaufzugsuhr wird mit der Krone aufgezogen, oft einmal am Tag.

Eine Automatikuhr hat zusätzlich einen Rotor, ein halbkreisförmiges Gewicht, das frei schwingt, wenn sich das Handgelenk bewegt, und die Feder aufzieht. Der Engländer John Harwood ließ in den 1920er-Jahren eine automatische Armbanduhr patentieren, und Rolex patentierte 1931 einen Rotor, der in beide Richtungen schwang, in der Oyster Perpetual. Er fand unter einem gewölbten Gehäuseboden Platz, der der Bubbleback ihren Namen gab. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden automatische Uhrwerke üblich, von Taucheruhren wie der Submariner bis zu billigen Uhren wie der Seiko 5. Eine Automatikuhr, die lange still lag, bleibt nach einer Weile stehen und muss aufgezogen oder in Gang geschüttelt werden.

Die Quarzuhr

Quarz hat die Eigenschaft, sich zu verbiegen, wenn er Strom bekommt, und ein kleiner, wie eine Stimmgabel geformter Quarzkristall schwingt dann in einem sehr gleichmäßigen Takt. In den meisten Quarzuhren beträgt der Takt 32.768 Schwingungen pro Sekunde. Eine Schaltung halbiert die Zahl fünfzehnmal, bis daraus ein Impuls pro Sekunde wird, und der Impuls dreht einen Schrittmotor, der die Zeiger antreibt. Der Fehler beträgt einige Sekunden im Monat, gegenüber einigen Sekunden am Tag bei einer guten mechanischen Uhr.

Die Seiko Astron, die ab dem Weihnachtstag 1969 verkauft wurde, war die erste Quarzarmbanduhr und kostete so viel wie ein Auto. Innerhalb von zehn Jahren wurden Quarzuhren billig, und Digitaluhren mit Leuchtdioden und später mit Flüssigkristallen kamen im Raumfahrtzeitalter auf. Uhren wie die Casio F-91W und die G-Shock machten Präzision fast kostenlos.

So erkennst du den Unterschied

Sieh dir den Sekundenzeiger an. In den meisten Quarzuhren springt er einen Schritt pro Sekunde; in einer mechanischen Uhr gleitet er in vielen kleinen Schritten pro Sekunde voran, sodass die Bewegung gleichmäßig aussieht. Dreh die Uhr um: Eine kleine Klappe oder ein Schraubdeckel für die Batterie deutet auf Quarz, und ein Glasboden zeigt oft ein mechanisches Uhrwerk mit Rotor. Auch der Text auf dem Zifferblatt hilft, wie Automatic, Perpetual oder Quartz.

Eine Automatikuhr, die stehen geblieben ist, beginnt oft wieder zu laufen, wenn man sie vorsichtig schüttelt; eine Quarzuhr mit leerer Batterie tut das nicht. Quarzuhren sind oft leichter und dünner. Die Detailzeichnungen unten zeigen das Batteriefach und das Kunststoffgehäuse, die die Zeit der Quarzuhren kennzeichnen. Um das Alter einer Uhr zu bestimmen, siehe den Ratgeber zum Datieren einer Armbanduhr.

Zwischenformen

Zwischen der mechanischen Uhr und der Quarzuhr gibt es mehrere Zwischenformen. In den 1950er- und 60er-Jahren kamen elektrische Armbanduhren auf, wie Hamiltons Electric und Bulovas Accutron, bei denen eine Stimmgabel den Gang steuerte und die Quarzuhr vorwegnahm. Später kamen Quarzuhren, die von einem Rotor angetrieben werden, der einen Kondensator lädt, und Quarzuhren mit Solarzellen, die nie eine neue Batterie brauchen.

Funkgesteuerte Uhren stellen sich nach einem Zeitsignal selbst, und Smartwatches wie die Apple Watch von 2015 haben das Handgelenk zu einem Bildschirm gemacht. Die mechanische Uhr hat unterdessen eine neue Rolle als Handwerk und Sammlerobjekt bekommen, und viele Marken haben ihre klassischen Modelle neu aufgelegt.

Die Quarzkrise und die beiden Uhren heute

Die Quarzuhr stellte die Uhrenindustrie auf den Kopf. In den 1970er-Jahren übernahmen die japanischen Seiko, Citizen und Casio den Markt, und die Schweizer Uhrenindustrie verlor zwei Drittel ihrer Arbeitsplätze. Die Rettung kam mit der Swatch ab 1983, einer billigen Quarzuhr aus Kunststoff mit wenigen Teilen, die in der Postmoderne als Mode verkauft wurde, und mit einem neuen Interesse an mechanischen Uhren. Mehr dazu in den Ratgebern zur Seiko Astron und zur Quarzkrise, zur Swatch und zur Casio F-91W.

Heute existieren beide nebeneinander. Die Quarzuhr ist genauer, billiger und braucht nur alle zwei bis fünf Jahre eine neue Batterie; die mechanische braucht alle paar Jahre eine Wartung, kann aber über Generationen laufen. Viele entscheiden sich für mechanisch wegen des Handwerks und des Klangs, wie im Ratgeber zur Rolex Submariner. Die Seite zu Uhren bietet die Geschichte der Uhr in zeitlicher Reihenfolge.

Daran erkennst du ihn

Übung

Was zieht die Feder in einer automatischen Armbanduhr auf?