Wie ist eigentlich unser Kalender entstanden?

Für manche ist der Februar in diesem Jahr etwas ganz Besonderes. Sie können endlich an dem Tag Geburtstag feiern, an dem sie das Licht der Welt erblickten. Was für die allermeisten Menschen nach einer ganz banalen Sache klingt, ist für Schaltkinder ein wenig anders. Denn den 29. Februar gibt es nur alle vier Jahre. Schaltjahre nennen wir diese. Warum es sie gibt und wie unsere Vorfahren darauf gekommen sind, haben wir für euch zusammengetragen. 

Das ist natürlich nicht die einzige Art, die Zeit in vernünftige Abschnitte einzuteilen. Und unsere Vorfahren haben sich da so manches einfallen lassen. Hier findet ihr einige dieser Kalendergeschichten. 

Segenreiche Flut kennzeichnete ein Jahr im alten Ägypten 

Schon in grauer Vorzeit scheinen sich unsere Vorfahren ihr Leben in periodische Abschnitte geteilt zu haben. Denn Tag und Nacht, Neumond und Vollmond oder wiederkehrende Muster am Himmel waren ebenso deutlich zu erkennen, wie sich wiederholende Ereignisse in der Natur. Aufzeichnungen darüber sind nicht erhalten geblieben. Verlässlicher Quellen darüber, dass ein wiederkehrendes Naturereignis zur Orientierung im Weltenlauf gedient haben könnten, finden wir erst im alten Ägypten. Vor gut 6.000 Jahren sehnte man dort ein Ereignis Jahr um Jahr herbei: die Nilschwemme. Sobald die Scheibe des Mondes zwölf oder dreizehn Mal eine komplette Wandlung vollzogen hatte, schwoll die Lebensader der Ägypter an. Das Wasser im Nil stieg und brachte fruchtbaren Schlamm auf die Felder am Ufer. Ein Jahr war dann herum, wenn sich die Nilschwemme wiederholte. Und dessen Länge konnte schon mal um die 80 Tage schwanken. 

Abbildung 1: Nilufer in der Wüste Nubia im Sudan, das jährlich überschwemmt wird. Quelle: Wikimedia Commons 

Im Rhythmus des bleichen Mondes zählten bereits die Babylonier 

Wenn man Zyklen in der Natur erkennen will, lohnt sich ein Blick in den Nachthimmel. Denn dort verändert der Mond in penibler Regelmäßigkeit sein Bild. Mal ist er gar nicht zu erkennen. Ein, zwei Nächte später zeigt sich eine zarte Sichel. Die wird dann immer breiter bis nach etwa 14 Tagen eine kreisrunde Scheibe das fahle Mondlicht auf die Erde wirft. Die Nächte darauf wird die Scheibe wieder kleiner, bis sie nach rund 29 Tagen wieder komplett verschwunden ist. Damit endet eine Lunation – wie ein kompletter Zyklus der Mondphasen genannt wird - und eine neue beginnt.  

Abbildung 2: Das Verhältnis der Mondphasen (von der nördlichen Hemisphäre aus gesehen) zu seinem Umlauf um die Erde. Die Größen von Erde und Mond und ihr Abstand in der Grafik sind weit von der Realität entfernt. 

Ebenfalls dargestellt: die synchrone Rotation des Mondes, die Bewegung der Erde um den gemeinsamen Massenschwerpunkt, der Unterschied zwischen dem siderischen und dem synodischen Monat (grüne Markierung), die axiale Neigung der Erde. (Man beachte: Zum Zeitpunkt des Neumonds sieht man nie etwas anderes als die helle Sonne). Quelle: Wikimedia Commons 

Wie viel wir in einer wolkenlosen Nacht vom Mond sehen, hängt von seiner Stellung zur Sonne ab. Denn deren Licht wirft er zur Erde zurück. Ob das unsere Vorfahren bereits so genau wussten, ist fraglich. Trotzdem nutzten sie die Himmelsbeobachtung für ihre Zeitrechnung. Die Babylonier zum Beispiel teilten bereits ab 2.000 v. Chr. ihr Jahr in zwölf Monate, von denen jeder 30 Tage hatte. Das System übernahmen sie von den Sumerern, die vor ihnen im Zweistromland herrschten. Und entwickelten es weiter. Anstatt der vorher üblichen Fünf-Tage-Woche gingen sie zur Sieben-Tage-Woche über. Und auch die Römer hatten anfangs einen Mondkalender. Auch heute noch wird diese Form der Zeitzählung angewandt– zum Beispiel als Religionskalender im Islam, mit dem der Zeitpunkt wichtiger Feiertage bestimmt wird. 

Wenn die Zeit davonläuft – vom Mondkalender zum Lunisolarkalender 

Der Mond braucht im Schnitt 29,53 Tage, um eine Lunation zu beenden. Das schwankt zwischen 29,27 und 29,83 Tagen. Fasst man nun 12 Monate zu einem Jahr zusammen, kommt man im Schnitt auf rund 354 Tage. Das sind 11 Tage weniger als im uns bekannten Sonnenjahr (siehe nächster Abschnitt). Das wird spätestens dann zum Problem, wenn man neben den Mondphasen auch den Sonnenzyklus und die Jahreszeiten in seine Kalenderrechnung einbeziehen will. Deshalb entwickelte sich der Mondkalender im Laufe der Zeit weiter und war in verschiedenen Kulturen als Lunisolarkalender im Gebrauch. Bei diesen richtete sich der Monat immer noch nach dem Zyklus des Mondes. Um die Differenz zum Sonnenjahr auszugleichen, wurden Schaltjahre eingeführt. In diesen gab es dann einen 13. Monat. Der Hindu-Kalender funktioniert beispielsweise heute immer noch nach diesem Schema.  All 32-33 Monate wird ein extra Monat hinzugefügt, damit bestimmte Feste und Rituale weiterhin in die richtige Jahreszeit fallen.  

Und plötzlich dreht sich alles um die Sonne 

Auch wenn ihre Zyklen ungleich schwerer zu bestimmen sind, beeinflusst der Stand der Sonne unser Leben doch viel mehr als der des Mondes. Das Zentralgestirn in den Mittelpunkt des Kalendersystems zu stellen, scheint deshalb nur logisch. Doch was sind diese Sonnenzyklen denn nun überhaupt und wie entstehen sie? Die Erde bewegt sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne. Die Ebene, in der das geschieht, nennt sich Ekliptik. Die Achse, um die sich die Erde dabei selber dreht, steht aber nicht senkrecht zur Ekliptik. Sie ist um 23,44° geneigt. Dadurch ändern sich im Laufe eines Jahres die Länge von Tag und Nacht. Und es gibt genau zwei Punkte auf der Bahn, an denen Tag und Nacht fast gleichlang sind. Die Astronomen nennen sie die Äquinoktien.  

Abbildung 3 : Die Ekliptik im geozentrischen äquatorialen Koordinatensystem. Die wahren Äquinoktien sind die Momente, in denen die Sonne bei ihrer scheinbaren Jahresbewegung auf der Ekliptik den Himmelsäquator überschreitet. Quelle: Wikimedia Commons 

Wir kennen sie gemeinhin als Tag-und-Nacht-Gleiche. Die eine ist im Frühjahr um den 20. März herum und die andere im Herbst um den 23. September. Für uns markieren sie den astronomischen Frühlings- und Herbstanfang. Und es gibt zwei weitere markante Punkte auf dem Weg der Erde um die Sonne: die Solstitien oder Sonnenwenden. In unseren Breiten hat die Sonne an diesen Tagen zur Mittagszeit ihren höchsten beziehungsweise niedrigsten Stand erreicht. Die Sommersonnenwende ist auf der Nordhalbkugel am 20. oder 21. Juni und die Wintersonnenwende am 21. oder 22. Dezember. Für die Solarkalender ist vor allem die Tag-und-Nacht-Gleiche im Frühling ausschlaggebend. Denn die markierte früher den Beginn eines neuen Jahres. Und das dauert dann rund 365 Tage. Der älteste Sonnenkalender, der in Europa entdeckt wurde, ist eine Wandmalerei in der Höhle Magura in Bulgarien. Diese stammt aus der späten Jungsteinzeit und stellt einen Kalender mit 366 Tagen dar.  

Auch die Stelle nach dem Komma ist wichtig – das erkannten Caesar und Papst Gregor XIII 

Mit 365 Tagen waren die ersten Sonnenkalender nah am tatsächlichen Sonnenjahr dran. Doch das dauert 0,2422 Tage länger. Und das wird über die Zeit zum Problem. Denn dadurch verschiebt sich die Zählung und die Tag-und-Nacht-Gleiche entfernt sich immer mehr von ihrem eigentlichen Datum. Das haben unsere Vorfahren schon vor einer ganzen Weile erkannt und zu korrigieren versucht. Die wohl bekannteste Korrektur geht auf Gaius Iulius Caesar zurück. Die Vorlage fand der römische Feldherr und Staatsmann wahrscheinlich in Ägypten. Der nach ihm benannte Julianische Kalender fügte alle vier Jahre einen Schalttag hinzu. Im Prinzip fast so, wie wir es heute kennen.  

Doch wer aufmerksam mitgerechnet hat, wird merken: Alle vier Jahre einen Tag hinzuzufügen, macht ein Jahr im Schnitt 0,25 Tage länger. Das Sonnenjahr geht aber „nur“ 0,2422 Tage über die 365 hinaus. Das heißt, auch der Julianische Kalender läuft aus dem Sonnenjahr hinaus, und zwar um etwa 11 Minuten jedes Jahr. Das klingt nicht viel, wurde aber im Mittelalter zum Problem. Denn im 16. Jahrhundert hatte sich der Fehler derart aufsummiert, dass das wichtigste Fest der Christenheit bereits 10 Tage aus der Zeit gefallen war: das Osterfest. Dessen Datum hatte die Kirche auf den ersten Vollmond nach der Frühlings-Tag-und-Nacht-Gleiche festgelegt.  

Um den heiligen Zustand wieder herzustellen, führte Papst Gregor XIII im Jahr 1582 erneut eine Kalenderreform ein. In diesem Jahr fielen auf päpstliches Geheiß 10 Kalendertage weg. Und dann erhielt Caesars Schaltregel eine Zusatzregel inklusive Ausnahme: Ganze Jahrhunderte werden von der Schaltregel ausgenommen* ausser wenn sie durch 400 teilbar sind - dann bleiben sie ein Schaltjahr**. Die Jahre 1700, 1800 oder 1900 wurden daher von der Schaltregel ausgenommen, während die Jahre 1600 und 2000 ein Schaltjahr blieben. Nach diesem als Gregorianischen Kalender bekannten System leben wir noch heute. Im Gegensatz zu astronomischen Kalendern ist er ein arithmetischer Kalender, da er auf mathematischen Berechnungen und nicht nur auf Beobachtung von Himmelskörpern beruht.  

Der Maya-Kalender – ein ungelöstes Rätsel 

Für manche Völker standen aber wohl weder der Mond noch die Sonne Pate für das Kalendersystem. Am bekanntesten dürfte das Volk der Maya sein, das Mittelamerika ab dem dritten vorchristlichen Jahrtausend besiedelte und um die Zeitenwende zur Hochkultur aufstieg. Sie hatten drei parallele Kalender – Tzolkin für rituelle Zwecke; Haab für das zivile Leben und die lange Zählung. Der Tzolkin-Kalender lässt sich weder mit den Phasen des Mondes noch mit den Zyklen der Sonne in Einklang bringen. Noch heute zerbrechen sich die Wissenschaftler den Kopf darüber, welches Phänomen die Maya ihm zugrunde legten. Ein Zyklus umfasst 260 Tage. Die setzen sich zusammen aus 13 Monaten, von denen wiederum ein jeder 20 Tage hatte. Jeder Tag war einem von 20 Schutzgöttern gewidmet. Es wird vermutet, dass die Zahlen 13 und 20 nicht willkürlich gewählt wurden. Denn summiert man die wichtigsten Gelenke an Armen und Beinen und addiert dazu das Genick, kommt man auf 13. Und zählt man nun all seine Finger und Zehen, kommt man auf 20. Der Haab-Kalender klingt da schon vertrauter. Er liegt mit 365 Tagen nahe am Sonnenjahr. Doch das war es dann auch schon mit der Ähnlichkeit. Denn das Jahr der Maya teilte sich in 19 Monate; 18 davon mit je 20 Tagen und einer mit den restlichen 5. Ob es aller vier Jahre noch einen Schalttag gab, darüber streiten sich die Gelehrten. 

Abbildung 6: Maya-Kalender (Haab) in Mexico, Cozumel. Quelle: Wikimedia Commons. 

Die lange Zählung wiederum zählt die Tage seit „Erfindung“ dieses Kalenders. Eingeteilt wird er in Zeiträume. Ein Datum hat dabei 5 Stellen und jede Stelle kann den Wert von 1 bis 20 einnehmen. Ein Kin ist ein Tag; ein Uinal umfasst 20 Tage; ein Tun 18 Uinal beziehungsweise 360 Tage; ein Katun sind 20 Tun oder 7.200 Tage und ein Baktun 20 Katun oder 144.000 Tage. 

Kalender der Zukunft – Wie zählen wir Tage auf Mond und Mars?  

Zugegeben, das Kalendersystem der Maya kommt uns Außenstehenden heute sicher kompliziert vor. Und doch könnten die Menschen eines Tages wieder vor der Herausforderung stehen, einen neuen Kalender unabhängig von dem bisher vertrauten aufzubauen. Denn auch wenn die Erde nach wie vor die Wiege der Menschheit ist, beginnen wir doch langsam unsere Kinderstube zu verlassen. Der Mond war das erste Ziel und soll bald sogar einen Außenposten der Menschheit erhalten. Doch wie zählt man dort die Tage? Wie auf der Erde – wäre sicher der erste Impuls. Denn aus astronomischer Sicht ist es bis zu unserem Begleiter nur ein Katzensprung. Allerdings dreht der Mond sich nur einmal alle vier Erdenwochen um seine eigene Achse. Helllichter Tag und rabenschwarze Nacht wechseln dort also alle vierzehn Tage. Und auch die Erde als Bezugspunkt hat ihre Schwierigkeiten. Denn der Mond vollführt eine gebundene Rotation. Das heißt, er zeigt uns immer die gleiche Seite. Sind wir also auf der erdzugewandten Seite des Mondes, könnten wir unseren Planeten am Himmel sehen. Der würde dann die gleichen Phasen von „Neuerde“ über „Halberde“ bis „Vollerde“ und zurück vollführen – und zwar an einem einzigen Mondtag. Haben wir uns hingegen für die erdabgewandte Seite entschieden, dann haben wir Pech. Die Erde bekommen wir dort nicht zu Gesicht.  

Abbildungen 7 und 8: Künstlerische Darstellungen des Artemis Base Camp auf dem Mond und der ersten menschlichen Siedlung auf dem Mars. Quelle: NASA (Mond; Mars) via Wikimedia Commons 

Vor ähnliche Herausforderungen wird uns auch der Mars stellen, den Raumfahrtagenturen und Milliardäre bereits anpeilen. Der Rote Planet dreht sich zwar alle 24 Stunden und 37 Minuten um seine eigene Achse und liefert damit einen recht guten Angriffspunkt für den Marstag. Doch um die Sonne einmal zu umrunden, benötigt er 687 Tage. Das Marsjahr ist also beinah doppelt so lang wie das Erdenjahr. Für Geburtstagskinder, die das Licht der Welt auf dem Roten Planeten erblickt haben, wäre das eine ähnlich quälend lange Wartezeit, wie für die Schaltkinder der Erde. 

Autor: Kai Dürfeld / Wissenschafts- und Technikjournalist (scienceRELATIONS) 
Redaktion: Michèle Weber, Jean-Paul Bertemes (FNR)