Tradition trifft High-Tech


Ein Automotor, der ohne Öl läuft? Un­denkbar. Abertausende von Ingenieuren und Technikern forschen und entwickeln für die großen Automobilhersteller Hybrid- und Wasserstoffantriebe. Aber an die schmierungsfreie Mechanik hat sich im Automobilbau bisher noch keiner herangetraut. Wohl jedoch in der Uhrenindustrie. Die ist zwar ungleich kleiner, dafür aber den Autobauern um mindestens ein Jahrhundert voraus. Während Gottlieb Daimler erst 1885 das Patent für den ersten schnellaufenden Verbrennungsmotor erhielt und ein Jahr später der Patentmotorwagen von Carl Benz durch Mannheim rollte, konstruierte der Holländer Christiaan Huygens bereits im 17. Jahrhundert das Drehpendel mit Spiralfeder, die Unruh. Die übernahm die Funktion des hängenden Pendels, das bei Stand- und Wanduhren den Gang regelte. Des Niederländers Erfindung war die Grundlage für die tragbare Uhr.

Tausende von kleinen Schritten
Das System wurde kontinuierlich weiterentwickelt und mündete in der sogenannten »Schweizer Ankerhemmung«. Der Name rührt von einem wesentlichen Bauteil, das in seiner Form einem Schiffsanker gleicht. Die Aufgabe des Ankers ist es, in regelmäßigen Abständen die Drehbewegung des Ankerrads und damit aller Räder im Uhrwerk zu stoppen, zu hemmen und anschließend wieder freizugeben. 28.800 Schrittchen vollführt das Ankerrad eines modernen Mechanikwerks in der Stunde und macht aus einem federgetriebenen Maschinchen ein Zeitmeßinstrument.
Dieses Prinzip, das bis heute in fast jeder mechanischen Uhr arbeitet, geht auf das Uhrmachergenie Abraham-Louis Breguet zurück, der es im 18. Jahrhundert einführte. Just dieser Breguet stellte auch die direkte Abhängigkeit der Ganggenauigkeit einer Uhr vom Schmiermittel fest: »Gebt mir das perfekte Öl, und ich gebe euch das perfekte Uhrwerk.« Rund zweihundert Jahre später verfiel die Schweizer Uhrenindustrie auf folgenden wegweisenden Gedanken: Das beste Öl wäre … gar kein Öl. Schließlich ändert Öl sein Schmierverhalten in Abhängigkeit von der Temperatur, kann bei starker Hitze verdunsten und bei großer Kälte so dickflüssig werden, daß es ein Uhrwerk stoppt.
Statt dessen suchte man nach Materialpaarungen mit einem möglichst geringen Reibungskoeffizienten. Schon 1970 unternahm die Schweizer Traditionsfirma ›Tissot‹ erste Versuche mit Werkbrücken und Unruhkloben aus Kunststoff. Das brachte zwar zunächst bessere Gangergebnisse, doch das Experiment scheiterte an der mangelnden Haltbarkeit der Kunststoffkomponenten.
Aktuelle Versuche anderer Hersteller setzen bei der Hemmung an, jener Baugruppe, welche die Genauigkeit einer Uhr am stärksten beeinflußt. Als idealer Werkstoff für das Ankerrad kristallisierte sich Silizium heraus. Das Material, aus dem auch Computerchips gefertigt werden, ist sehr hart, leicht und weist eine enorm glatte Oberfläche auf. 2001 präsentierte ›Ulysse Nardin‹ die ›Freak‹, die erste Uhr mit einem Silizium-Ankerrad.
Dann, 2006, folgte das Unternehmen ›Patek Philippe‹, das für seinen Jahreskalender (›Referenz 5020‹) zusätzlich noch die Unruhspirale aus dem homogenen High-Tech-Werkstoff fertigte. Und im selben Jahr präsentierte ›Montres Breguet‹ sein Uhrwerk ›Kaliber 591A‹, dessen komplettes Assortiment (Anker, Ankerrad und Spirale) aus Silizium besteht.
Konsequent zu Ende gedacht – und auch in die Tat umgesetzt – hat die Idee einer schmierungsfreien Uhr die Schweizer Marke ›Jaeger-LeCoultre‹, von unabhängigen Branchenkennern als die derzeit innovativste Uhrenmanufaktur eingeschätzt. Daß hier ein Ankerrad aus Silizium eingesetzt wird, ist schon fast nicht mehr der Rede wert. Die im Frühjahr 2007 vorgestellte ›Master Compressor Extreme Lab‹ (siehe auch Cigar Clan, Ausgabe № 2/2008, Seite 57) kommt darüber hinaus in den Lagern des Räderwerks und des Aufzugs komplett ohne Öle und Fette aus. Mit traditionellen Werkstoffen aus der Uhrenindustrie ist das nicht zu schaffen. Also schaute man den Fahrzeugbauern über die Schulter und fand unter anderem eine moderne Keramik mit dem Namen ›Easium™‹. Dieser Werkstoff ist temperaturstabil, korrodiert nicht, ist fast so hart wie Diamant und dadurch extrem reibungs- und verschleißarm. Zur weiteren Minimierung der Reibung gönnen die Konstrukteure den polierten Lagerzapfen noch eine zusätzliche Oberflächenbeschichtung.

›Ulysse Nardin‹ gehört zu den Silizium-Pionieren in der Uhrenbranche. Hier das Modell ›Anniversary 160‹, in dem Silizium-Räder eingesetzt wurden

Im Federhaus sorgt ein Graphitpulver für die reibungsarme Bewegung der Feder in der Trommel. Graphit ist ein ideales Gleitmittel, weil es aus mikroskopisch kleinen, flachen Plättchen besteht, die ihre Eigenschaften im Unterschied zu herkömmlichen Schmiermitteln weder durch Temperatur noch durch Feuchtigkeit verändern. Selbst der Aufzugsmechanismus wurde gründlich überarbeitet: Neben dem wartungsfreien Keramikkugellager haben die Techniker Form und Funktion des Rotors optimiert. Ein Gestell aus Karbonfaser sorgt für ein leichtes und trotzdem stabiles Chassis. Das Aufzugsgewicht selbst besteht aus extrem resistentem und schwerem Platin-Iridium, der dichtesten Legierung, die auf dem Markt zu finden ist. Der gesamte Aufzugs- und Stellmechanismus ist mit einer Schicht aus Nickel-Polytetrafluoräthylen beschichtet. Diese Beschichtung zeichnet sich durch erhöhte Gleiteigenschaften aus; die üblichen Schmierungspunkte konnten also auch hier vernachlässigt werden. Als nette Reminiszenz an die alte Uhrmacherei erhält die ›Extreme Lab‹ ein Tourbillon als Gangregler, doch selbstverständlich werden auch für diese klassische Konstruktion moderne Materialien eingesetzt: Ticalium (Legierung aus Titankarbid und Aluminium) sowie eine Magnesiumlegierung.

Ständig wird das Rad neu erfunden
Weil so viel High-Tech nicht in ein profanes Stahl- oder Goldgehäuse verpackt werden kann, haben sich die Forscher in Le Sentier auch hier noch etwas Besonderes einfallen lassen: Eine leicht gewölbte Brücke umschließt den Karbonring, der das Uhrwerk hält; die schlichte Lünette ist aus Silizium-Karbonnitrid gefertigt. Daß eine solche Uhr den Gegenwert einer netten Immobilie repräsentiert (ca. 200.000 Euro), verwundert eigentlich kaum, zumal davon pro Jahr nur sieben Exemplare gefertigt werden. Erfreulich für den durchschnittlich betuchten Uhrenfreund ist die Aussage von ›Jaeger-LeCoultre‹-Chef Jerôme Lambert, wonach rund drei Viertel der neuen Materialien und Technologien in den kommenden Jahren in die Serie einfließen werden.
So viele Neuentwicklungen fallen nicht vom Himmel. Jerôme Lambert hat dafür vor wenigen Jahren in der Zentrale ein Labor errichten lassen, in dem fünfundvierzig Ingenieure, Techniker und Uhrmacher an der Entwicklung und Erprobung zukunftsträchtiger Materialien und Methoden für die Uhrmacherei arbeiten. ›Patek Philippe‹ wiederum beschäftigt in der Abteilung ›Advanced Research‹ gar mehr als fünfzig Mitarbeiter, die immer auf der Suche nach höherer Ganggenauigkeit, besserer Energienutzung und optimaler Wartungsfreiheit sind.
Aber nicht jeder Uhrenhersteller kann und will sich eine solche Forschungsabteilung leisten. Spezialisierte Konstruktionsbüros und freie Konstrukteure, die für mehrere Kunden tätig sind, spielen in der Branche deshalb eine nicht unwichtige Rolle. Da ist zum Beispiel das Büro ›Renauld & Papi‹ zu nennen, das zwar inzwischen vom Hersteller ›Audemars Piguet‹ aufgekauft worden ist, aber dennoch weiterhin auch für andere Unternehmen entwickelt. Die bei Insidern absolut angesagte Marke ›Richard Mille‹ ist ein wichtiger Kunde von ›Renauld & Papi‹ und läßt dort extravagante Dinge entwickeln: Uhrwerkplatinen aus hochbelastbarer Karbon-Nanofaser oder ultraleichtem Aluminium-Siliziumkarbid (Eigenname ›Alusic‹), außerdem Federn, Hebel und Chronographen-Schalträder aus Titan oder eine Drehmomentanzeige aus demselben Material für die Aufzugsfeder.
Warum muß die Uhrenindustrie das Rad immer wieder neu erfinden? Wieso wird so viel Energie, Geld und Hochtechnologie in eine – im Zeitalter der Funkuhr – anachronistische Konstruktion wie die mechanische Uhr gesteckt? Eine offene Antwort darauf gibt in der Branche niemand. Wohl deshalb, weil man die zahlende und immer nach Neuem lechzende Kundschaft nicht vergraulen will, indem man sie in ihrer Eitelkeit bloßstellt. Insbesondere vor ihren Partnerinnen, die dann vermutlich wirklich nicht mehr verstehen würden, warum Mann mal wieder so viel Geld für eine Uhr ausgegeben hat.


Text: Martin Häußermann