Spring Drive: Die 20-jährige Geburt des dritten Wegs der Uhrmacherei

Der dritte Weg eines Uhrmachers

Spring Drive als Hybridwerk zu bezeichnen ist bequem, unterschätzt aber, was im Gehäuse tatsächlich passiert. Der Begriff legt entweder ein klassisches mechanisches Werk mit angeschraubtem Quarzmodul nahe, oder eine Quarzuhr, die wie ein mechanisches Werk verkleidet ist. Keines von beidem trifft zu. Eine Zugfeder liefert die gesamte Antriebsenergie der Uhr – im Gehäuse befindet sich keine Batterie. Diese Energie durchläuft ein Räderwerk, das die Zeiger antreibt, während ein Quarzkristall und eine integrierte Schaltung die Zeitreferenz liefern. Ein elektromagnetisches Bremssystem reguliert die Geschwindigkeit des Räderwerks, und keine mechanische Hemmung unterbricht jemals den Energiefluss.

Diese Kombination stellt Spring Drive in eine eigene Kategorie. Ein klassisches mechanisches Werk wird sowohl mechanisch angetrieben als auch mechanisch reguliert. Ein Quarzwerk wird meist von einer Batterie angetrieben und elektronisch reguliert, wobei ein Schrittmotor den Sekundenzeiger in Ein-Sekunden-Sprüngen vorrückt. Spring Drive wird mechanisch angetrieben, aber elektronisch reguliert – es versucht nicht, eine mechanische Uhr wie Quarz wirken zu lassen, und es versteckt auch kein Quarzwerk in einem mechanischen Gehäuse. Es stellt eine andere Frage: Was, wenn sich die in einer Feder gespeicherte Energie mit quarzgenauer Präzision kontrollieren ließe, ohne Batterie und ohne die wiederholten Zusammenstöße einer Hemmung? Genau dieses Terrain wollte Ingenieur Yoshikazu Akahane erkunden.

Yoshikazu Akahanes zwanzigjährige Idee

Akahane arbeitete bei Suwa Seikosha, dem Seiko-Unternehmensteil, der heute zu Seiko Epson gehört. In den späten 1970er-Jahren entwickelte er das Prinzip hinter Twin Quartz, einem hochpräzisen Werk mit zwei Quarzoszillatoren – einer zur Zeitmessung, einer zur Temperaturmessung –, mit denen thermische Fehler erkannt und korrigiert werden konnten, angeblich auf zehn Sekunden pro Jahr genau. Doch selbst mitten in modernster Quarztechnologie träumte Akahane von etwas anderem: einer „ewigen" Uhr, angetrieben von einer klassischen Zugfeder, aber mit der Ganggenauigkeit der Elektronik. Die Idee wird meist auf 1977 zurückgeführt, als er sich vorstellte, was er „Quartz Lock" nannte – eine federgetriebene Uhr, deren Gang von einer Quarzreferenz geregelt würde. Ein erstes Patent dafür meldete er 1978 an – das Datum, das Grand Seiko als eigentlichen Ausgangspunkt der Spring-Drive-Geschichte betrachtet.

Auf dem Papier klingt das Prinzip einfach. In der Praxis scheiterten daran zwei vollständige Entwicklungsprogramme, bevor es funktionierte. Ein erster Versuch begann 1982, nachdem ein weiteres Patent angemeldet und eingetragen worden war, scheiterte aber an einem einzigen Hindernis: Quarzkristall und integrierte Schaltung verbrauchten mehr Energie, als eine sich selbst versorgende, federgetriebene Uhr mit brauchbarer Gangreserve liefern konnte. Das Projekt wurde offiziell auf Eis gelegt, auch wenn Akahanes Team im Stillen weiter daran arbeitete. Ein zweiter Versuch begann 1993, als Ingenieur Osamu Takahashi zum Team stieß und mithilfe der Viskosität von Silikonöl und einer Spiralfeder einen sanft gleitenden Sekundenzeiger als Prototyp baute – ein wichtiger Schritt, der das zentrale Energieproblem aber ungelöst ließ. Der Durchbruch gelang mit einem dritten Versuch 1997; zu diesem Zeitpunkt war Akahane bereits zum Chief Operating Officer der Uhren-Sparte aufgestiegen und machte das Projekt zu einer offiziellen, unternehmensweiten Priorität. Fortschritte bei stromsparender Elektronik, unter anderem aus dem Know-how des Kinetic-Kalibers von 1988, senkten den Energiebedarf des neuen Quarzkristalls und der IC auf etwa ein Hundertstel dessen, was der Versuch von 1982 benötigt hatte. Ein Prototyp der Niederspannungs-IC lief erstmals am 26. Dezember 1997 in einer Uhr – und funktionierte.

Spring Drive wurde 1997 der Fachwelt bei der Société Suisse de Chronométrie vorgestellt und 1998 öffentlich auf der Baselworld gezeigt. Akahane erlebte die Reaktion darauf nicht mehr: Er starb im August 1998 an einer Lungenentzündung, kurz nach der Ankündigung und knapp vor der kommerziellen Markteinführung. Seine Kollegen fanden später ein Prototyp-Werk in seiner Schreibtischschublade. Die ersten Serienuhren kamen im Dezember 1999 als auf Japan beschränkte limitierte Editionen auf den Markt – zwei Seiko-Modelle und ein Credor, angetrieben von den handaufgezogenen Kalibern 7R68 und 7R78 mit 48 Stunden Gangreserve. Der erste nicht limitierte Spring Drive folgte 2002, und Grand Seiko integrierte die Technologie 2004 mit dem automatischen Kaliber 9R65 ernsthaft in die eigene Kollektion.

Wie der Tri-Synchro-Regler funktioniert

Grand Seiko nennt das System im Herzen von Spring Drive den Tri-Synchro-Regler – ein Name, der auf die drei Energieformen verweist, die er synchron hält: mechanisch, elektrisch und elektromagnetisch. Das Aufziehen der Krone, oder das Tragen eines Automatikmodells, das sich über Seikos Magic-Lever-Mechanismus selbst aufzieht, spannt eine Zugfeder im Federhaus. Beim langsamen Entspannen überträgt die Feder Drehmoment durch ein Räderwerk – derselbe Ausgangspunkt wie bei jeder mechanischen Uhr. Doch statt in einer Hemmung und einer Unruh zu enden, treibt dieses Räderwerk ein Gleitrad an, das sich achtmal pro Sekunde dreht. Beim Drehen erzeugt das Gleitrad zusammen mit einer Spule einen kleinen elektrischen Strom, ähnlich einem Mini-Generator.

Dieser selbst erzeugte Strom, nicht eine Batterie, versorgt die beiden elektronischen Komponenten des Werks: einen mit 32.768 Hz schwingenden Quarzkristall und eine integrierte Schaltung, die die Geschwindigkeit des Gleitrads mit dem Quarzsignal vergleicht. Die Drehgeschwindigkeit des Gleitrads wird einmal pro Umdrehung gemessen – achtmal pro Sekunde –, und immer wenn es zu schnell läuft, legt die IC eine variable elektromagnetische Bremse an, um es zu verlangsamen. Das ist kein Motor, der die Zeiger antreibt; die Zugfeder bleibt die alleinige Bewegungsquelle. Das magnetische System wirkt nur überschüssiger Energie entgegen, ähnlich wie ein Radfahrer bei einer Bergabfahrt seine Geschwindigkeit eher durch Bremsen als durch stärkeres Treten kontrolliert. Weil Messung und Korrektur kontinuierlich statt in einzelnen Schritten erfolgen, ist die Regulierung fließend statt ruckartig.

Warum es keine Hemmung gibt

In einer klassischen mechanischen Uhr erfüllt die Hemmung zwei Aufgaben zugleich: Sie dosiert die Freisetzung der Energie der Zugfeder und gibt der Unruh die periodischen Impulse, die sie in Schwingung halten. Sichtbar wird das an einem Sekundenzeiger, der mehrmals pro Sekunde in kleinen Schritten vorrückt. Eine Schweizer Ankerhemmung ist ein raffinierter Mechanismus, beruht aber auf intermittierendem Kontakt – das Hemmungsrad blockiert, löst sich und gibt Impulse ab; der Anker wechselt hin und her; die Unruh schwingt vor und zurück. Schmierung, Reibung, Lageänderungen, Erschütterungen und Magnetismus können den Gang jeweils beeinflussen.

Spring Drive entfernt diese gesamte Baugruppe. Es gibt keine hin und her schwingende Unruh, keinen Anker, der Zähne des Hemmungsrads aufnimmt und freigibt. Das Räderwerk dreht sich einfach kontinuierlich, gesteuert durch elektromagnetische Bremsung unter Quarzkontrolle. Deshalb gleitet der Sekundenzeiger: Er tickt nicht einfach schneller als üblich, mit fünf, acht oder zehn winzigen Schritten pro Sekunde. Er wird von einem Räderwerk angetrieben, das sich mit kontinuierlich geregelter Geschwindigkeit dreht und so einen einzigen, ununterbrochenen Umlauf über das Zifferblatt erzeugt.

Die Philosophie der kontinuierlichen Zeit

Der gleitende Zeiger ist das bekannteste Erkennungsmerkmal von Spring Drive und trägt eine bestimmte Vorstellung davon, wie Zeit dargestellt werden sollte. Mechanische Uhrmacherei zeigt Zeit traditionell als eine Abfolge von Ereignissen – der Sekundenzeiger rückt in Schritten vor, weil das Werk selbst von wiederholten Impulsen gesteuert wird. Quarzuhren behalten eine Version dieser Diskretisierung bei: Der Kristall schwingt schnell, aber ein Schrittmotor wandelt diese Referenz meist in Ein-Sekunden-Sprünge um.

Das Regulierungssystem von Spring Drive beruht weiterhin auf einer präzisen Quarzfrequenz und damit auf zählbaren Zyklen. Doch der mechanische Ausdruck dieser Zählung ist kontinuierlich – der Zeiger zögert nie sichtbar zwischen einer Sekunde und der nächsten. Grand Seiko verbindet Spring Drive oft mit einem japanischen Zeitverständnis als natürlichem, kontinuierlichem Verlauf statt einer Folge einzelner Schläge. Ob man das als Philosophie oder als Design-Metapher liest – es passt gut zu Grand Seikos strukturierten Zifferblättern: Bei der Snowflake, der White Birch und ähnlichen Modellen widerspricht ein gleitender Zeiger nicht einem Zifferblatt, das bereits Schnee, Baumrinde oder fließendes Wasser andeutet – er verstärkt diesen Eindruck.

Von 9R65 zur heutigen 9R-Familie

Die Uhren von 1999 bewiesen das Prinzip, doch der eigentliche Wendepunkt für Grand Seiko kam im September 2004, als Kaliber 9R65 in der SBGA001 debütierte, zunächst nur für den japanischen Markt. Im Vergleich zum handaufgezogenen 7R88 erhöhte das 9R65 die Gangreserve von 48 auf 72 Stunden und ergänzte den Automatikaufzug; es bleibt das verbreitetste Spring-Drive-Kaliber im heutigen Grand-Seiko-Katalog, mit einer Genauigkeit von etwa ±15 Sekunden pro Monat. Von dort aus entwickelte sich die Plattform in mehrere Richtungen statt einer einzigen Linie: Kaliber 9R66 ergänzte 2006 einen 24-Stunden-GMT-Zeiger, und Kaliber 9R86 brachte Spring Drive 2007 in Grand Seikos ersten Chronographen.

Am kunsthandwerklichen Ende baute Seiko Epsons Micro Artist Studio – 2000 in Shiojiri gegründet – 2016 das Kaliber 9R01, das mit drei in Serie geschalteten Federhäusern acht Tage, also 192 Stunden, Gangreserve bei etwa ±10 Sekunden pro Monat liefert; seine Brücke zeichnet die Kontur des Fuji nach, wobei das Gleitrad die Sonne darstellt. 2019 folgte das Studio mit Kaliber 9R02, einem Handaufzugswerk, dessen Torque-Return-System überschüssiges Drehmoment der Zugfeder wiederverwertet, um aus einem nur 4 mm hohen Werk 84 Stunden Gangreserve herauszuholen.

Die Mainstream-Reihe wurde durch die 9RA-Generation modernisiert: Kaliber 9RA5, 2020 mit einer Gangreserveanzeige auf der Zifferblattseite eingeführt, und Kaliber 9RA2, das 2021 mit der Anzeige auf der Rückseite folgte. Beide liefern rund fünf Tage – 120 Stunden – Gangreserve bei etwa ±10 Sekunden pro Monat, also rund einer halben Sekunde pro Tag. Der jüngste Schritt ist Kaliber 9RB2, im April 2025 als Spring Drive U.F.A. („Ultra Fine Accuracy") vorgestellt, das die Diskussion von monatlicher zu jährlicher Abweichung verschiebt – angegeben mit ±20 Sekunden pro Jahr. Grand Seiko erreichte diesen Wert, indem Fertigung und dreimonatige Alterung der hauseigenen Quarzoszillatoren überarbeitet wurden, der Oszillator zusammen mit einer temperaturkompensierenden IC, die 540-mal täglich die Temperatur misst, vakuumversiegelt wurde – und, erstmals bei einem Spring-Drive-Kaliber, ein Regulierschalter ergänzt wurde, mit dem Alterungsdrift bei einem Service korrigiert werden kann. Das 9RB2 liefert weiterhin 72 Stunden Gangreserve, was den Punkt unterstreicht: Das Streben nach Genauigkeit ging nicht auf Kosten des Prinzips des Federantriebs.

Warum Spring Drive noch immer zählt

Spring Drive wird manchmal als technische Kuriosität abgetan – eine Uhr, die vor allem für ihren berühmt gleitenden Sekundenzeiger bekannt ist. Das unterschätzt seine eigentliche Bedeutung. Jahrhundertelang brauchte eine tragbare mechanische Uhr eine Hemmung und einen Oszillator, um ihre Energie zu regulieren; im Quarzzeitalter bedeutete genaue Zeitmessung meist eine Batterie, einen elektronischen Oszillator und einen Schrittmotor. Spring Drive zeigt, dass diese Kategorien nicht unausweichlich waren: Eine Uhr kann von Hand oder durch das Handgelenk aufgezogen, ausschließlich von einer Zugfeder angetrieben und von einem echten mechanischen Räderwerk bewegt werden – und trotzdem quarzgenaue Zeit halten, ohne Hemmung und ohne Batterie.

Das macht Spring Drive nicht besser als jede mechanische oder Quarzuhr – ein klassisches Kaliber bietet weiterhin das kinetische Schauspiel von Hemmung und Unruh, und eine einfache Quarzuhr bietet weiterhin Effizienz und oft sogar eine noch engere Alltagsgenauigkeit. Spring Drive überzeugt gerade deshalb, weil es diese Alternativen nicht auslöscht; es fügt eine weitere Antwort auf dieselbe Frage hinzu – entstanden aus der zwanzigjährigen Verfolgung einer Idee durch einen einzigen Ingenieur, die drei Versuche, über 600 Prototypen und 230 Patente brauchte, um zu gelingen.

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