Vom Ur-Meter zur AtomuhrWeida setzte Maßstäbe

23. März – 4. November 2012 Jahresausstellung in der Remise des Museums in der Osterburg zu 125 Jahre PTR (Physikalisch-Technische Reichsanstalt)www.ptr-thueringen.de

Die Gründung der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt und ihre Aufgaben

1887 wurde auf Initiative des Wissenschaftlers und Industriellen Werner von Siemens (1816–1892) durch kaiserlichen Erlass eine staatliche Einrichtung zur Förderung der exakten Na-turwissenschaften und der Präzisionstechnik gegründet, die Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR). 1888 wurde der „Reichskanzler der Physik“ Hermann von Helmholtz erster Präsident der PTR und blieb es bis zu seinem Tode 1894. Als kongenialer Partner von Siemens entwickelte er die Einrichtung zu einem innova-

tiven Prototyp für spätere Formen außeruniversitärer Forschung, so dass sie auch als Vorbild für andere Länder diente. In erstklassig ausgestatteten Laboratorien gelang eine einzigartige Verfl echtung von wissenschaftlicher Grundlagenforschung mit technischen Entwicklungsarbeiten und metrologischen Dienstleistungen.

Im Optiklabor dieses international führenden Phy-sikinstitutes untersuchte Ende des 19. Jahrhunderts der 1860 in Gera geborene Otto Lummer – ein Schü-ler von Helmholtz – das Strahlungsverhalten des „Schwarzen Körpers“ und fand erstmals dank seiner genauen Messungen Abwei-chungen vom „klassischen Weltbild“ der Physik nach Newton, womit er den An-stoß zur „Quantenrevolution“ von Max Planck 1900 und Albert Einstein 1905 gab. Die neu geschaffene Quantenphysik ist heute die Grundlage für Produkte der modernen Technik in Industrie und Haushalt wie Computer, Handys, DVD-Player, GPS und Laser. In der Ausstellung sind Geräte zu sehen, die für die Entwick-lung des modernen physikalischen Weltbildes von Bedeutung waren, so auch der vom Thüringer Lummer geschaffene „Schwar-ze Strahler“.

Vortragsreihe im Museum in der Osterburgvon März bis November, einmal im Monat – jeweils an einem Mittwoch, 19 Uhr – Veranstaltungen zur Ausstellung

23. März 2012, 18 Uhr: Eröffnung der Jahresausstellung 2012

9. Mai 2012, 19 Uhr: Geheimnisvolles Thüringen – Verlagerun-gen von Industrie- und Forschungseinrichtungen in den Schutz- und Trutzgau Thüringen, Markus Gleichmann und Ronny Dörfer,Geschichts- und Forschungsverein Walpersberg e. V.

19./20. Mai 2012: Die geteilte Sekunde – Symposium zur Ge-schichte von Zeitmessung und Atomuhr

13. Juni 2012, 19 Uhr: Von Berlin-Charlottenburg nach Weida – die Physikalisch-Technische Reichsanstalt und ihre wechselvolle Geschichte, Prof. Dr. Dieter Hoffmann, Wissenschaftshistoriker Berlin

11. Juli 2012, 19 Uhr: Von der Lummerplatte zur Multispektraltech-nik des Weidaer Physikers Harry Zöllner, Experimentalvortrag von Dr. Fritz Zöllner, Universität Jena

29. August 2012, 19 Uhr: Experimente zum Messen und Prüfen, Experimentalvortrag von Prof. Jürgen Müller, Berufsakademie Gera

19. September 2012, 19 Uhr: Infrarotstrahlung im Himmel und auf Erden, Experimentalvortrag von PD Dr. Olaf Fischer, Haus der Astronomie Heidelberg

10. Oktober 2012, 19 Uhr: Leben und Forschen in Weida, Vor-stellung des Schülerprojektes am Dörffel-GymnasiumDie „Berliner“ in Weida, Kurt Häßner, Ortschronist Weida

2. November 2012, 19 Uhr: Abschlussveranstaltung: Forschen – Messen – Prüfen heute, Vortrag zu aktuellen Arbeiten an der PTB

Museum in der OsterburgSchlossberg 14 · 07570 WeidaTelefon (03 66 03) 6 27 75 · Fax (03 66 03) 6 10 66Mail: museum-osterburg@versanet.dewww.weida.de · www.ptr-thueringen.de · www.ptb.de

ÖffnungszeitenMärz bis Oktober täglich 10 bis 18 Uhr · Montag geschlossenFührungen nach Vereinbarung

AnfahrtAutobahnanschlussstellen 58b „Gera“ (A 4) und 25b „Lederhose“ (A 9) · Bundesstraßen 92 und 175Bahnhaltepunkt Weida-Mitte · Bushaltestelle Weida-Neumarkt

Herausgeber: Stadt WeidaText: Peter Bussemer und Jürgen MüllerGestaltung: Marofke Agentur für Werbung und Kommunikationsdesign

Werner von Siemens stellte für die PTR-Institute in Berlin-Charlottenburg ein Grundstück von ca. 20.000 m² im Wert von etwa 570.000 Reichsmark als Schenkung zur Verfügung – ein frühes Beispiel für ein Wissenschaftssponsoring durch die Industrie.

Der Geraer Otto Lummer gab mit seinen genauen Messungen an der PTR den Anstoß zur modernen Quantenphysik.

An der PTR maßen Lummer und Kurlbaum mit dem Schwarzen Strahler die spektrale Verteilung der Hohlraumstrahlung. Diese Messungen führten Max Planck zur Aufstellung seiner berühmten Formel, welche die Quantenphysik begründete.

Werner von Siemens (1816 –1892) initiierte die Gründung der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt.

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Metrologie – Die Kunst des Messens

„Einmal gemessen ist besser als zehnmal geschätzt.“

Rechtes Maß und richtiges Messen sind eng verbunden mit dem Gedanken an Gerechtigkeit: Im Handel, Arbeits-, Gesundheits- oder Umweltschutz sind alle auf richtige und vertrauenswürdige Messwerte angewiesen. Eine wichtige Aufgabe der PTR und ihrer Nachfolgeeinrichtungen nach dem Zweiten Weltkrieg war und ist noch heute die Erstellung geeigneter Normale, also möglichst unveränderlicher, leicht reproduzierbarer Grundeinheiten. Das leistet die Metrologie, die Lehre von den Maßen und den Maßsystemen. Das Prüfen eines Messgerätes auf Einhaltung der zugrundelie-genden gesetzlichen Vorschriften wird als Eichung bezeichnet.

Vielen Menschen ist nicht bewusst, wie häufig sie im täglichen Leben mit dem Mess- und Eichwesen in Berührung kommen. Geeicht werden müssen unter anderem Waagen im Einzelhandel, Zapfsäulen an Tankstellen, Heizöllastwagen, Taxameter, Gas-, Elektrizitäts-, Wasser- und Wärmezähler. Die Ausstellung bietet einen Einblick in die Entwicklung der Technik der Mess-, Prüf- und Eichgeräte. Neben historischen Geräten sind in der Ausstellung zahlreiche Geräte aus den Anfangs-jahren des 20. Jahrhunderts zu sehen. Manche Exponate können auch angefasst und ausprobiert werden.

Verlagerung der PTR nach Thüringen

Mit Beginn des 2. Weltkrieges 1939 wurde die PTR, wie alle wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Einrichtungen, verstärkt für Kriegszwecke eingesetzt. Die Zahl der Wehrmachtsaufträge stieg und damit auch die Anzahl der Mitarbeiter von 477 (1939) bis über 700 (1944). Nach den verstärkten Bombenangriffen auf Berlin entschied sich der PTR-Präsident Abraham Esau 1943 auf Wunsch des Reichsstatthalters Fritz Sauckel zu einer Verlegung in dessen „Trutzgau“ Thüringen.

Neuer Hauptort der PTR wurde das als bombensicher geltende Weida mit der Osterburg als Verwaltungs-sitz und den Lederwerken für die Laboratorien. Hinzu kamen noch Fabrikräume und Schulgebäude in anderen Orten (siehe Karte): Das Hochfrequenzlabor mit der ersten Quarzuhr von Adolf Schei-be wurde in seinem Geburtsort Zeulenroda, die Laboratorien für Atomphysik und Physikalische Chemie in Ronneburg und die Abteilung für Maß und Gewichte in Ilmenau untergebracht.

Aus dem Nachlass von August Wetthauer wird das Original eines Objektivprüfgerätes aus einem Forschungslabor der Luftwaffe gezeigt, welches wichtig für die Luftbildauswertung war, sowie Farbfilmmaterial von Weida 1945/46. Zeitdokumente belegen die Veränderungen und Probleme in dem kleinen Städtchen Weida, bedingt durch den Zuzug von mehreren hundert Wissenschaftlern und technischem Personal samt ihren Familien.

Entwicklung nach Kriegsende

Vor dem Einmarsch der Amerikaner im April 1945 wurden in der PTR wichtige Forschungsunterlagen vernichtet, welche die nationalsozialistische Vergangenheit und militärische Projekte betrafen. Spektakulär war der Abtransport der in Ronneburg gelagerten wertvollen Radiumbestände des Deutschen Reiches durch den dortigen Leiter Dr. Carl-Friedrich Weiss.

Die von dem Wissenschaftsoffizier Colonel Richard H. Ranger geplante Verlagerung der PTR in die amerikanische Besatzungs-zone kam wegen der kurzen Zeit bis zum Einrücken der Roten Armee am 1. 7. 1945 nicht zustande, so dass nach dem Motto „Rettet vor den Russen, was ihr könnt“ eine Teildemontage der PTR stattfand. Die sowjetische Besatzungsmacht wollte zunächst die PTR weiterführen, entschloss sich aber 1946 zu einer weit-gehenden Demontage als Reparationsleistung.

Ein Teil der Wissenschaft-ler ging in die westlichen Besatzungszonen, wo letzt-lich in Braunschweig die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) als Nachfolgerin der PTR in der Bundesrepublik gegründet wurde. Andere verblieben zunächst in Weida, wo es 1946 zur Gründung des „Deutschen Amtes für Maß und Gewicht“ (DAMG) kam,

aus dem später das „Amt für Standardisierung, Meßwesen und Warenprüfung“ (ASMW) der DDR hervorging. Anhand von Einzelschicksalen betroffener Wissenschaftler werden diese historischen Weichenstellungen mit dem Hinter-grund des beginnenden Ost-West-Konfliktes (Kalter Krieg) illustriert, etwa die Zwangsverpflichtungen zur Arbeit in der Sowjetunion als auch die Bemühungen bis in die 50er Jahre, den Sitz der PTR in Weida zu erhalten.

Die PTB heute – Zeitnormale und Atomuhr

In den Laboratorien der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) werden nahezu alle Fragen der Messtechnik bearbeitet. Hier werden die physikalischen Basiseinheiten dargestellt und in Form von Normalen aufbewahrt und angeschlossen, wie man das Überprüfen auf Gleichheit nennt. Aus den weit gesteckten Arbeitsgebieten kann für die Ausstellung nur ein kleiner Teil ausgewählt werden. Ein Schwerpunkt liegt bei der Zeitmessung – die PTB betreibt die genauesten Uhren der Welt. Im täglichen Leben spielte die genaue Zeit lange keine große Rolle. Eine Sekunde war der 60. Teil einer Minute, diese der 60. Teil einer Stunde. Aus 24 Stunden wurde ein Tag, aus 365 Tagen ein Jahr, und die Sonne gab den Takt vor. Das reichte bis ins 20. Jahrhundert. Dann brauchten Militär, Raumfahrt, Computer, Navigationssysteme und Präzisionsmes-sungen eine genauere Sekunde. Schon in den dreißiger Jahren liefen die in der PTR hergestellten Quarzuhren mit nur 0,00025 Sekunden Abweichung pro Monat den besten Pendeluhren den Rang an Genauigkeit ab.

Heute kontrollieren hochgenaue Atomuhren die Zeit. In der Ausstellung wird demonstriert, wie eine Atomuhr funktioniert. Als ein Ausstellungshöhepunkt ist die letzte – und einzige – Atomuhr der DDR zu sehen. Das Schicksal dieses Geheimprojektes der DDR und der Weg der Atomuhr von Berlin-Friedrichshagen über Bratislava (Slowakei) ins thüringische Weida werden dargestellt.

Das Urmeter besteht aus einer Legierung von Platin und Iridium. Die beiden deutschen Urmeter-Kopien befanden sich ab 1943 in Weida.

Der Messwagen zum Eichen von Geschwin-digkeitsmessern kam nach dem 2. Weltkrieg in beiden deutschen Staaten zum Einsatz.

Seit 1967 wird die Atomzeit als internationaler Standard für die Sekunde definiert. Bei der PTB in Braunschweig sind gegenwärtig vier Atomuhren in Betrieb. Die einzige Atomuhr der ehemaligen DDR wird in Weida gezeigt.

I lmenauGehren

Thüringen

WeidaZeulenroda

Ronneburg

Die meisten wertvollen Geräte der PTR in Weida wurden von der amerikanischen und sowjetischen Besatzungsmacht abtransportiert.Das Objektivprüfgerät aus dem Luftwaffen-Labor wurde durch dessen Erfinder, August Wetthauer, vor diesem Zugriff rechtzeitig gerettet. Wetthauers Tochter Ingrid und deren Gatte Edgar Göwert bewahrten es über Jahrzente in Ihrem Keller in Freiburg auf. Erstmals nach über 60 Jahren wird es wieder gezeigt.

Die Thüringer Standorte der PTR: Weida, Ronneburg, Zeulenroda, Ilmenau und Gehren

Die Hefnerlampe diente in Deutschland bis 1948 als Normal für die Lichtstärke.

Die PTR entwickelte metrologische Meßverfahren im Interesse von Industrie und Handel.

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