Erdkunde

Zeitzonen verstehen und Uhrzeiten berechnen

Zeitzonen verstehen und Uhrzeiten berechnen
Zeitzonen verstehen und Uhrzeiten berechnen
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Eine Zeitzone ist ein Gebiet, in dem dieselbe Uhrzeit gilt. Östlich gelegene Zeitzonen sind der koordinierten Weltzeit UTC meist voraus, westlich gelegene liegen dahinter. Zum Umrechnen vergleichst du die UTC-Abweichungen und prüfst anschließend, ob sich das Datum ändert.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Warum gibt es Zeitzonen?

Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um ihre Achse. Deshalb erreicht die Sonne ihren höchsten Stand nicht überall gleichzeitig: Während auf einer Erdseite Tag ist, herrscht auf der anderen Nacht.

Früher richteten Orte ihre Uhr nach dem örtlichen Sonnenstand. Schon zwischen zwei Städten konnten dadurch verschiedene Uhrzeiten gelten. Für Fahrpläne, Reisen und gemeinsame Termine war das unpraktisch. Zeitzonen fassen daher größere Gebiete zu einer gemeinsamen Zonenzeit zusammen.

Definition

Ortszeit und Zonenzeit

Die wahre Ortszeit richtet sich nach dem Sonnenstand an einem bestimmten Längengrad. Die Zonenzeit ist dagegen die vereinbarte Uhrzeit eines größeren Gebiets. Sie stimmt deshalb nicht an jedem Ort genau mit dem Sonnenstand überein.

Orte auf demselben Meridian, also demselben Längengrad, haben gleichzeitig wahren Mittag. Bei einem Unterschied von einem Längengrad verschiebt sich die wahre Ortszeit um vier Minuten. Das bedeutet aber nicht, dass an jeder Längengradgrenze eine andere Zonenzeit gilt.

Merke

Die Erdrotation erklärt die unterschiedlichen Ortszeiten. Zeitzonen machen daraus alltagstaugliche, einheitliche Uhrzeiten.

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Frage 1 von 1LeichtWarum wurden gemeinsame Zonenzeiten eingeführt?
Lösung: Damit Fahrpläne, Reisen und Termine mit einheitlichen Uhrzeiten organisiert werden können. — Die Sonne erreicht ihren höchsten Stand an verschiedenen Längengraden zu unterschiedlichen Zeiten. Gemeinsame Zonenzeiten erleichtern trotzdem die Abstimmung zwischen Orten.
Wie entstehen 15 Grad pro Stunde?

Die Erde besitzt rundum 360 Längengrade und dreht sich in 24 Stunden einmal vollständig. Im idealen Modell ergibt sich daher:

$$360^\circ \div 24 = 15^\circ$$

In einer Stunde dreht sich die Erde also um 15 Grad. Deshalb ist eine ideale Zeitzone 15 Längengrade breit, und benachbarte ideale Zonen unterscheiden sich um eine Stunde.

Auch die Beziehung zur wahren Ortszeit passt dazu:

$$15^\circ \cdot 4\ \text{Minuten pro Grad} = 60\ \text{Minuten}$$

Gut zu wissen

Die wirklichen Zonengrenzen folgen nicht überall den Längengraden. Staaten und Gebiete legen ihre Zonenzeit nach praktischen Bedürfnissen fest. Manche Zeitabstände betragen außerdem eine halbe Stunde statt einer ganzen Stunde.

Definition

UTC

Die Coordinated Universal Time (UTC) ist der weltweite Vergleichsmaßstab für Uhrzeiten. Ihr geografischer Bezug ist der Nullmeridian durch Greenwich. UTC+2 bedeutet zwei Stunden vor UTC, UTC−5 fünf Stunden hinter UTC.

Für Deutschland gilt nach dem zugrunde gelegten Zeitschema während der Normalzeit UTC+1 und während der Sommerzeit UTC+2. Bei konkreten Aufgaben muss deshalb feststehen, welche Zeitregel gilt.

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Frage 1 von 1MittelZwei ideale Zeitzonen liegen 45 Längengrade auseinander. Welcher Zeitunterschied ergibt sich im Modell?
Lösung: 3 Stunden — Im idealen Raster gilt: $45^\circ \div 15^\circ = 3$. Der Zeitunterschied beträgt drei Stunden.
Wie rechne ich Uhrzeiten mit UTC um?

Am sichersten rechnest du zuerst zur UTC und danach zur Zielzone.

  1. Notiere die UTC-Abweichung des Ausgangsortes.
  2. Ziehe diese Abweichung von der Ausgangszeit ab. So erhältst du UTC.
  3. Addiere die UTC-Abweichung des Zielortes.
  4. Prüfe, ob das Ergebnis vor 00:00 Uhr oder nach 24:00 Uhr liegt. Passe dann das Datum an.
Beispiel

Am Ort A gilt UTC+2. Dort ist es 14:10 Uhr. Am Ort B gilt UTC−4.

Zuerst rechnest du zur UTC:

$$14{:}10 - 2\ \text{Stunden} = 12{:}10\ \text{UTC}$$

Danach rechnest du zur Zielzone:

$$12{:}10 - 4\ \text{Stunden} = 08{:}10$$

Am Ort B ist es also 08:10 Uhr. Ort B liegt sechs Stunden hinter Ort A.

Du kannst den Unterschied auch direkt bestimmen:

$$-4 - (+2) = -6\ \text{Stunden}$$

Das Minus zeigt: Am Zielort ist es sechs Stunden früher.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Bei UTC+3 steht die Uhr gegenüber UTC um . Um von UTC+3 zur UTC zu gelangen, musst du drei Stunden . Bei UTC−2 steht die Uhr gegenüber UTC um . Ein Ergebnis von 25:20 Uhr wird als geschrieben.

Lösungen: Lücke 1: drei Stunden später; Lücke 2: abziehen; Lücke 3: zwei Stunden früher; Lücke 4: 01:20 Uhr am Folgetag. Das Vorzeichen beschreibt die Lage gegenüber UTC. Zeiten ab 24:00 Uhr gehören zum folgenden Kalendertag.
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Frage 1 von 2MittelIn UTC+3 ist es 18:00 Uhr. Wie spät ist es gleichzeitig in UTC−2?
Lösung: 13:00 Uhr — Rechne zunächst $18{:}00-3=15{:}00$ UTC und danach $15{:}00-2=13{:}00$.
Frage 2 von 2SchwerIn UTC−3 ist es am Montag 22:30 Uhr. Welche Zeit gilt gleichzeitig in UTC+2?
Lösung: Dienstag, 03:30 Uhr — Von UTC−3 nach UTC+2 gehst du fünf Stunden vor. $22{:}30+5\ \text{Stunden}=27{:}30$, also 03:30 Uhr am Dienstag.
Wie ändern sich Datum und Flugdauer?

Beim Umrechnen kann eine Uhrzeit über Mitternacht springen. Dann musst du neben der Uhrzeit auch den Kalendertag ändern.

Die feste Datumsgrenze verläuft nahe dem 180. Längengrad durch den Pazifik. Beim Überqueren gilt:

  • nach Westen: einen Kalendertag hinzufügen;
  • nach Osten: einen Kalendertag abziehen.

Die Uhr wird außerdem auf die Zonenzeit der Zielseite eingestellt. Die Datumsänderung bedeutet nicht, dass die Reise plötzlich 24 Stunden länger oder kürzer dauert.

Merke

Westwärts über die Datumsgrenze: Datum plus einen Tag. Ostwärts: Datum minus einen Tag.

Bei Flugplänen stehen Abflug und Ankunft gewöhnlich in der jeweiligen Ortszeit. Für die Flugdauer musst du beide Angaben zuerst auf dieselbe Zeitzone beziehen.

Beispiel

Ein Flug startet um 11:00 Uhr in UTC+1 und landet um 14:10 Uhr in UTC−5.

Abflug in UTC:

$$11{:}00 - 1\ \text{Stunde} = 10{:}00\ \text{UTC}$$

Ankunft in UTC:

$$14{:}10 + 5\ \text{Stunden} = 19{:}10\ \text{UTC}$$

Nun liegen beide Zeiten im selben Bezugssystem:

$$19{:}10 - 10{:}00 = 9\ \text{Stunden}\ 10\ \text{Minuten}$$

Die Flugdauer beträgt 9 Stunden und 10 Minuten. Die bloße Differenz der lokalen Anzeigen wäre falsch.

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Frage 1 von 2MittelEin Flug startet um 09:35 Uhr in UTC+1 und landet um 10:26 Uhr in UTC±0. Wie lange dauert er?
Lösung: 1 Stunde 51 Minuten — Der Start entspricht 08:35 Uhr UTC. Von 08:35 Uhr bis 10:26 Uhr vergehen 1 Stunde und 51 Minuten.
Frage 2 von 2SchwerWas geschieht beim Überqueren der Datumsgrenze nach Osten?
Lösung: Das Kalenderdatum wird um einen Tag zurückgesetzt. — An der Datumsgrenze wird nach Osten ein Tag abgezogen. Die örtliche Uhrzeit wird zusätzlich an die neue Zeitzone angepasst.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Zeitzonen
    • Grundlage: Erdrotation und unterschiedliche Ortszeiten
    • Ideales Modell: 360 Grad geteilt durch 24 ergibt 15 Grad
    • Vergleich: UTC mit positiven und negativen Abweichungen
    • Wirklichkeit: Grenzen folgen auch Staaten und praktischen Bedürfnissen
    • Umrechnung: Ausgangszeit zu UTC, dann UTC zur Zielzeit
    • Datumswechsel: Mitternacht und Datumsgrenze beachten
    • Flugdauer: beide Zeitangaben auf denselben Bezug bringen
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage beschreibt UTC−4 richtig?
Lösung: Die Uhrzeit liegt vier Stunden hinter UTC. — UTC−4 bedeutet: Von UTC werden vier Stunden abgezogen.
Frage 2 von 3MittelIn UTC−1 ist es 07:20 Uhr. Wie spät ist es gleichzeitig in UTC+4?
Lösung: 12:20 Uhr — Der Unterschied beträgt $+4-(-1)=5$ Stunden. Daher gilt $07{:}20+5=12{:}20$.
Frage 3 von 3SchwerEin Flug startet am Montag um 23:30 Uhr in UTC+2. Er dauert drei Stunden. Wann landet er an einem Ort mit UTC−3?
Lösung: Montag, 21:30 Uhr Ortszeit — Der Start entspricht Montag 21:30 Uhr UTC. Nach drei Stunden ist es Dienstag 00:30 Uhr UTC. In UTC−3 ist es drei Stunden früher: Montag 21:30 Uhr.

Du beherrschst den Kern, wenn du bei jeder Aufgabe drei Dinge sichtbar machst: die UTC-Abweichungen, die Rechenrichtung und den möglichen Datumswechsel.

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