Warum wir Schaltjahre brauchen – und es trotzdem nicht reicht
Die Schaltjahr-Regelung ist ein Beispiel für den beständigen Versuch der Menschen, feste Regeln und Strukturen in den Naturereignisse zu sehen. Warum brauchen wir die Schaltjahre und ist das Problem damit gelöst? Mit der Schaltjahr-Simulation kannst du verstehen, wie verschiedene Kalenderreformen der Vergangenheit versuchten, den Tagesrhythmus und den Lauf der Jahreszeiten in Einklang zu bringen.
Unser Alltag wird maßgeblich von drei Dingen bestimmt:
- Tag und Nacht
- Jahreszeiten
- Ob wir am 29. Februar Geburtstag haben oder nicht.
Wie diese drei Dinge zusammenhängen, schauen wir uns jetzt an.
Schaltjahr-Simulation
Mit der Schaltjahr-Simulation aus den Kursbegleiter-Tools kannst du die Zusammenhänge sichtbar machen: In der Mitte ist die Sonne, der blaue Kreis ist die Erde. Die Linie nach Rechts ist die Jahresgrenze. Die kleine schwarze Linie auf der Erde macht die Drehung der Erde sichtbar.
Du kannst mit den Knöpfen die Zeit in verschiedenen Schrittweiten vor und zurück schalten.
Tag & Nacht
Tag und Nacht entstehen, indem die Erde sich um sich selbst dreht und wir dabei mal auf der sonnezugewandten Seite und mal im Dunkeln sind. Eine solche Umdrehung der Erde legt die Dauer eines Tages fest. Wir Menschen haben diese Dauer in 24 gleiche Einheiten eingeteilt: 24 Stunden.
Jahreszeiten
Was du in der Simulation auch erkennen kannst: Pro Tag legt die Erde aber auch ein Stückchen ihres Weges um die Sonne herum zurück. Zusammen mit der Neigung der Erdachse entstehen dadurch unsere Jahreszeiten. Eine ganze Umdrehung der Erde um die Sonne legt die Dauer eines (astronomischen) Jahres fest.
Nun ist es naheliegend, die Anzahl der Tage (Anzahl der Erddrehungen) zu zählen, bis die Erde einmal um die Sonne gereist ist. Das kannst du in der Simulation auch machen: Setze dafür die Zeit zurück und gehe dann Tag für Tag vorwärts und achte auf den Moment, an dem das Jahr zuende ist. Nach 365 Tagen sind wir fast am Jahreswechsel angelangt. Jedefalls kurz davor.
Wir haben ein Problem
Nach 365 Tagen fehlen noch ein paar Stunden bis zum Ende des astronomischen Jahres. Aber kein ganzer Tag mehr. Es geht einfach nicht auf! Das Kalender-Jahr ist etwa 6 Stunden zu Kurz.
Würde man pro Jahr genau 365 Tage zählen, so sammelt sich über die Jahre ein Fehler an und der Kalender weicht immer weiter von den astronomischen Jahreszeiten ab. Nach etwa 400 Jahren läge Weihnachten im Frühling!
Der Julianische Kalender
Wir halten fest: Das astronomische Jahr (tropisches Jahr) ist etwa 6 Stunden länger als 365 Tage. 6 Stunden sind ein Viertel eines 24-Stunden-Tages. Alle 4 Jahre würde das Kalender-Jahr also um einen weiteren Tag früher aufhören. Es liegt also nahe, alle 4 Jahre einen zusätzlichen Tag einzuführen: Das ist der Schalttag. Man legte fest, dass alle Jahre, deren Jahreszahl durch 4 teilbaren ist, einen solchen Schaltag bekommen sollen. So die Idee des Julianischen Kalenders. Das Kalender-Jahr des Julianischen Kalenders ist damit im Schnitt 365 1/4 bzw. 365,25 Tage lang.
Netter Versuch – nächster Versuch
Diese erste Idee, alle 4 Jahre systematisch einen Tag als Korrektur einzuschieben, brachte Besserung. Auf diese Weise war aber das Kalender-Jahr etwas zu lang, was nach etwa hundert Jahren einen Tag ausmachte…
An dieser Stelle schauen wir uns mal an, wie lange das Jahr nach heutigen Erkenntnissen theoretisch sein müsste:
1 Sonnen-Jahr = 365,24219052 Tage.
Die Aufgabe der Astronomen damals war also, mit ihren Tricksereien so dicht wie möglich an diese Zahl heranzukommen.
Der Gregorianische Kalender
Wir sehen, dass das Julianische Kalender-Jahr mit 365,25 Tagen im Vergleich zum Sonnen-Jahr an der Hunderstel-Stelle um 1 zu groß ist. Würden wir also alle hundert Jahre den Schalttag wegfallen lassen, so kämen wir auf ein Kalender-Jahr von 365,24 Tagen. Verglichen mit dem Sonnen-Jahr stimmen dann zumindest die ersten beiden Nachkommastellen.
Damit wäre das Kalender-Jahr aber wiederum gut 3 Minuten (0,00219052 Tage) zu kurz. Etwa alle 400 Jahre würde das fast schon wieder einen Fehler von einem ganzen Tag ergeben. Die Idee ist also, alle 400 Jahre den Schalttag doch wieder einzufügen.
Alle 4 Jahre einen Schalttag dazu, um diesen dann alle 100 Jahre ausfallen und alle 400 Jahre aber doch wieder stattfinden zu lassen: Das ist die Idee des Gregorianischen Kalenders. Das Gregorianische Kalender-Jahr ist damit im Schnitt 365,2425 Tage lang.
Das ist natürlich dann wieder ein bisschen länger als das Sonnen-Jahr, nähmlich etwa 27 Sekunden. Aber es ist immerhin so genau, dass ein Fehler von einem ganzen Tag erst nach etwa 3231 Jahren zusammenkommt. Das wäre dann etwa in 2788 Jahren der Fall. (Stand 2025). Aktuell beträgt die Abweichung 11845,4 Sekunden. Das sind 197,4 Minuten bzw. 3,3 Stunden