Quarzuhrwerk

Lexikoneintrag Quarzuhrwerk

Was sind Uhren mit Quarzwerk (Quarzuhrwerk)?

Quarzuhren werden auch als Echtzeituhren bezeichnet. Diese Bezeichnung gründet auf der Funktionsweise von Quarzuhren. Hierbei wird durch die Schwingung eines Quarzschwingers, auch Taktgeber genannt, eine elektrische Schaltung realisiert. Um diese Takte passend verarbeiten zu können, ist für Uhren mit Quarzuhrwerk ein zusätzliches elektronisches Element notwendig, zum Beispiel eine Batterie. Durch dieses elektronische Element werden die Schwingungen des Quarzoszillators weitergegeben.
Quarz selbst ist ein natürlich in der Natur vorkommendes Mineral. Dieses dient nicht als Taktgeber, sondern die sogenannten Schwingquarze. Schwingquarze sind künstlich hergestellte Taktgeber. Diese künstlichen Taktgeber, welche als kleine Schwinggabeln in der Quarzuhrwerk verbaut sind, betragen eine Frequenz von 32.768 Hz.

Funktion von Quarzuhrwerken

Uhren, die mit Quarzkristallen als Taktgeber arbeiten könne sowohl vollelektronisch, als auch elektromechanisch funktionieren. Dafür werden die piezoelektrischen Schwingungen der Quarzkristalle genutzt, was wiederum die Bewegungen des Uhrzeigers bedingt. Die Quarzkristalle geben also den Takt an. Entweder liefern die Kristallschwingungen Schaltimpulse an ein Zählwerk (digitale Anzeige), oder es wird über eine Elektronik ein Magnet angesteuert, der ein Zahnradwerk in Bewegung setzt.
Der zugrundeliegende Piezoeffekt beschreibt ein Phänomen, bei dem durch die Verformung von Metallen oder Kristallen elektrische Energie erzeugt werden kann. Durch die entstehenden Schwingungen, welche überaus präzise bei Quarzuhren sind, werden die Zeiger der Uhr bewegt.
Durch die höhere Frequenz, die der Quarzkristall verursacht, laufen Quarzuhren deutlich länger, als mechanische Uhren.

Vor- und Nachteile von Quarzuhrwerken

Zunächst sind Quarzuhrwerke aufgrund der nicht vorhandenen mechanischen Teile wartungsfrei. Außerdem können sie sich die Energie der Sonne zunutze machen und so die Batterie aufladen. So können Quarzuhren günstig und umweltschonend betrieben werden.
Jedoch sind Quarzuhren gegenüber Temperaturschwankungen deutlich anfälliger.

Unterschiede zu anderen Uhrwerken

Automatikuhr, mechanische Uhr, Quarzuhr und Solaruhr

Am einfachster kann der Unterschied zwischen Quarzuhr und Automatikuhr an der Laufweise des Sekundenzeigers erklärt werden. Bei einer ruckartigen Bewegung des Sekundenzeigers liegt eine Quarzuhr vor. Bei einer flüssigen und beinahe perfekten Übergangsphase handelt es sich um eine Automatikuhr.
Wie bereits festgestellt wurde, hat eine Quarzuhr keine mechanischen Teile, sondern läuft durch die Schwingungen, die durch die Quarzkristalle verursacht werden. Diese schwingen pro Minuten 32760 mal, wodurch der Zeiger angetrieben wird.
Mechanische Uhren können einer Zeitabweichung von bis zu zehn Sekunden pro Tag zum Opfer fallen. Bei Quarzuhren ist es maximal eine Sekunde pro Woche.

Eine Ausnahme unter den mechanischen Uhren bilden hierbei die Automatikuhren, die allein durch das Tragen automatisch aufgezogen werden und so die Feder gleichmäßig gespannt beleibt. Dadurch erhöht sich deren Laufgenauigkeit enorm im Vergleich zu Uhren mit Handaufzug-System. Alle Uhren, die ein Solarwerk besitzen, funktionieren wie Quarzuhren. Sie haben lediglich keine Batterie, sondern beziehen ihre Energie aus dem Licht der Sonne, mittels Sonnenkollektoren auf dem Ziffernblatt (oder darunter). Um ein nächtliches Ausfallen zu verhindern, verfügen die meisten Solarwerkuhren über eine sogenannte Dunkelgangreserve.
Diese Uhren sind besonders umweltbewusst und eliminieren alle mit einer Batterie verbundenen Risiken.

Die Batterien von einem Quarzuhrwerk

Eine grundsätzliche Aussage zur Lebensdauer der Batterie lässt sich nicht treffen. Die Lebensdauer hängt von verschiedenen Faktoren, wie der Art des Quarzuhrwerks, dem Trägerverhalten oder anderen Umwelteinflüssen ab.
Jedoch sollte man die Batterie wenigstens alle zwei Jahre wechseln, um eine gute Funktion der Uhr gewährleisten zu können. Außerdem sollte nach einer längeren Zeit der Nichtnutzung einer Quarzuhr die Batterie gewechselt werden, da diese nach längerem Stillstand dazu neigen auszulaufen. So könnten Chemikalien aus der Batterie das Uhrwerk beschädigen

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