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Hand und Fuß oder Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit?

Ist der Mensch (noch) das Maß aller Dinge?

Besteht das Leben aus einer Aneinanderreihung von Zufällen, werden Ergebnisse mit wissenschaftlich anerkannten Methoden hart erarbeitet oder bestimmt ein Gott vollständig das Geschehen? Ist das metrische Maßsystem als Naturgesetz entstanden? Ist das angloamerikanische Maßsystem wirklich so unlogisch und kompliziert? Gibt es überhaupt »ein« angloamerikanisches Maßsystem oder sogar mehrere? Wie entstehen Normalwerte? Ist Europa durchgängig metrisch? In Ermangelung besserer Messmethoden war der Mensch über Jahrtausende das Maß aller Dinge und auch heutige Maßeinheiten entsprechen regelmäßig nur den nun anders spezifizierten alten Maßeinheiten.

Wirklich metrisch?

Offiziell wurde das metrische System in Deutschland im Jahre 1872 eingeführt, aber auch über hundert Jahre später wird noch danach gefragt, wieviele Pferdestärken ein Auto hat. Mediziner verwenden als gesetzliche Einheit für den Blutdruck und den Druck anderer Körperflüssigkeiten die mm Quecksilbersäule [mmHg = Torr]. Auch im Bereich der Beatmung rechnen Mediziner gerne mit mmHg, obwohl die Einheit dafür nicht gesetzlich vorgesehen ist. Die Einheit mmHg ist weltweit, d.h. auch bei Medizinern in den USA, üblich. Einen Blutdruck in hPa oder psi [pounds per square inch (1bar ~ 1,4504psi)] umzurechnen, ist ungebräuchlich. Bei kleinen Drücken (z.B. beim Luftdruck der Wetterdaten) wird in den USA die Quecksilbersäule in Zoll [inch; 1Zoll = 25,4 mm] gemessen. Zwölf Zoll ergeben einen Fuß und 3 Fuß im Imperial-System ein yard. Im US System wird das Yard nicht genutzt, die Flughöhe wird üblicherweise im US-System in Füßen angegeben. Wer jetzt denkt, ein Yard könnte einer Schrittlänge entsprechen, der irrt sich. Die Meile wurde von den Römern eingeführt und entspricht 1.000 Doppelschritten (man zählt nur die Schritte des rechten Beins). Eine Meile entspricht 1.609,344 m, d.h. ein „Standardschritt“ sind nur 2 Fuß und 8 Zoll oder gut 80 cm.

Gewicht und Volumen

Auch das Pfund war noch in den 1970-ern auf jedem Wochenmarkt in Deutschland eine gebräuchliche Maßeinheiten, wobei ein Pfund zu dieser Zeit in Deutschland einheitlich 500g maß. Früher war das Pfund auch in Deutschland meist kleiner. In Großbritannien [GB] wiegt ein Pfund im Handel [short pound] 453,59237g und besteht aus 16 Unzen, das „troy pound“, das z.B. Apotheker verwenden besteht nur aus 12 Unzen und ist trotzdem nicht um 25% leichter, denn es besteht aus 12 Apotheker-Unzen und wiegt statt 340 rund 373g. Das britische System wird zur Unterscheidung zum USA-System [us] international als »Imperial [imp]« bezeichnet. Beim „normalen“ Gewichts-Pfund unterscheiden sich die beiden „angloamerikanischen“ Systeme nicht. In GB werden heute 14 Pfund als Stein [stone] bezeichnet, im US-System ist dies hingegen unbekannt. Natürlich war dies früher nicht einheitlich geregelt. Noch vor wenigen Jahren war es „normal“ dass in England eine Spirituose im Pub 1/6 Gill maß, in Schottland hingegen bekam man einen größeren Schnaps, denn hier wurde 1/5 Gill ausgeschenkt. Ein Gill entspricht einer Teetasse [tea cup] gleich einer halben Standardtasse oder ¼ pint. Ein Pint ist ½ Quart. Somit entsprach der Schnaps in Schottland 2,8cl und in England nur 2,4cl. In USA hat eine 12 Unzen (Bier-)Flasche einen Inhalt von 355ml, im „metrischen“ Kanada wird Bier in 341ml Flaschen abgefüllt. Es verwundert nicht, dass die 341ml auch 12 Unzen ‑ jedoch „imp.“ ‑ entsprechen.

Die US Gallone besteht aus 4 Quarts, ein US Quart besteht aus 32 Unzen. Die Imperial-Gallone besteht auch aus 4 Quart, aber ein Quart besteht aus 40 Unzen. Da ein imp-quart 1,137l entspricht, hat die kanadische Molkereiindustrie das metrische System „konsequent“ umgesetzt und verkauft Milch nun in (den kleineren) 1l Packungen.

Abb. 1 Flüssigkeitsvolumen in US und Imperial

Anfang der 1980-er Jahre gab es Bestrebungen in den USA das metrische System einzuführen. Einer der Haupttreiber war die Mineralölindustrie, denn als der Preis für eine Gallone Benzin auf über einen Dollar anstieg, hätten alle Zapfsäulen für die zusätzliche Dezimalstelle umgerüstet werden müssen. Viele Kunden mieden die „fortschrittlichen“ Tankstellen, die ihr Benzin in Litern verkauften, sodass diese zurück zur Gallone wechselten und alle Zapfsäulen der USA umgerüstet oder ausgetauscht wurden.

Neben der Gallone für Flüssigkeiten, kennt man im US-System auch Gallonen für trockene Stoffe, 1 US.dry.gal. entspricht gut 4,4 Liter. Gebräuchlicher ist jedoch ‑ insbesondere beim Getreidehandel ‑ das Scheffel (bushel) mit einem Volumen von ca. 35,239 Liter. Obwohl Getreide und auch Malz häufig in Scheffel verkauft werden, wird kein Volumen gemessen, sondern für jedes Handelsgut wird ein festes „Norm-Schüttgewicht“ angenommen, das unabhängig vom tatsächlichen Schüttgewicht ist.

Abb. 2 und 2A „Schüttgüterhandel“ in variablen Volumeneinheiten

Thermodynamik

Wie selbstverständlich wird die Kühlleistung der in Deutschland verkauften Klimageräte in BTU/h (oder fehlerhaft bei Importen aus Ostasien auch gerne nur in BTU) angegeben. In Nordamerika (d.h. auch im metrischen Kanada) ist es gebräuchlich bei Großkälteanlagen die Kälteleistung in Tonnen [tons of refrigeration [TR oder TOR]] anzugeben. Die BTU [British Thermal Unit] ist die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Pfund Wasser, um ein Grad Fahrenheit zu erwärmen; 1 BTU entspricht 1,05505585262 kJ. D.h. ein Klimagerät mit 10.000BTU/h entspricht 10.000* 1,05505585262/3600=2,93kW. Die TR wird (eigentlich) wie folgt definiert: Es ist die Kälteleistung, die benötigt wird, um 1 short ton (2.000 Pfund = 907,18474kg) Wasser in 24h bei 0°C zu gefrieren. Wenn die Erstarrungsenthalpie von Wasser mit 333,5 kJ/kg angenommen wird, ergibt sich 333,5*907,18474/24/3600= ~3,50kW oder 11.945,4BTU/h. In Nordamerika wird üblicherweise nicht mit 11.945,4BTU/h sondern mit 12.000BTU/h=1TR gerechnet.

Wer in Nordamerika eine Wärmedämmung bestellt, muss sich für einen Dämmwert entscheiden, der aber „logischerweise“ direkt-proportional zur Dämmstoffdicke ansteigt. Wenn eine Platte einen R-wert [r-value] von 7 hat, dann bekommt man 14, wenn man 2 davon übereinander klebt. Diese „dimensionslosen“ Zahlen sind zwar sehr anschaulich, aber das Umrechnen erscheint nicht einfach zu sein, denn der „R“-Wert hat eine Einheit, und zwar (h*°F*ft²)/BTU. Da die Energie im Nenner steht, vergrößert sich das Ergebnis mit abnehmenden Wärmeverlusten.

Gauge=Schlumpf

Ebenfalls in Nordamerika begegnet einem das »gauge«, einfach ausgedrückt ist 1 gauge gleich 1 Schlumpf. Denn das Wort gauge wird für Manometer (eigentlich pressure gauge) aber auch für Messschieber oder andere Messgeräte benutzt und ist u.a. auch für die Größe (Durchmesser) der Munition für Schrotflinten, den Querschnitt von Kabeln oder der Dicke von Blechen gebräuchlich. Natürlich gibt es für jede Anwendung eine eigene Umrechnungstabelle. Bei kaltgewalzten Blechen aus Edelstahl rostfrei sind z.B. 8 gauge=4,27mm, 10 gauge=3,57mm und 12 gauge=2,78mm. Statt eines Stromkabels mit 14 gauge wird laut Tabelle ein Kabel mit einem Querschnitt von 2,5mm² verwendet, das in gauge angegebene Kabel weist aber nur einen Querschnitt von 2,08mm² auf. Die Auswahltabellen sind in der Regel für Nordamerikaner gedacht, die an gauge gewöhnt sind und nun metrische Kabel einsetzen wollen; um entsprechende Reserven zu berücksichtigen ist deshalb der Querschnitt der metrischen Kabel in diesen Tabellen üblicherweise größer, als das in gauge gemessene Kabel und die Tabellen dürfen nur in der einen Richtung von gauge nach metrisch verwendet werden.

Ungebräuchlich=unlogisch?

Mancher Zeitgenosse zeigt Unverständnis für das „fremdländische System“ und kann nicht verstehen, dass in Costa Rica Bananen nicht gewogen, sondern pro Stück verkauft werden. In Bukavu sitzen Verkäuferinnen am Straßenrand und bieten in Schüsseln maximal aufgetürmte Lebensmittel an, die Schüsselgrößen und Verkaufspreise sind individuell unterschiedlich. Aber auch im fortschrittlichen Deutschland werden Blumenkohl und Kohlrabi unabhängig von der Größe per Stück gehandelt. Eis-“Kreationen“ werden nicht gewogen, sondern nach Volumen verkauft und einer der führenden Discounter nennt in der Werbung den Preis der möglicherweise kleinsten Menge in einer Verpackung, auch wenn der Preis pro Kilogramm (klein, im Negativdruck, nahezu unlesbar) genannt wird und die meisten Packungen einen Inhalt von deutlich über einem Kilogramm aufweisen. Das angloamerikanische und andere in Deutschland ungebräuchliche Maß(system)e sind uns fremd, aber für die meisten Menschen ist noch immer der Mensch das Maß der Dinge und er kann sich ebensowenig die Strecke vorstellen, die Licht in einem Jahr zurück legt noch wieviele Viren theoretisch in einen Kubikmeter passen würden [~1020, wenn man 1m³ („Corona“-)Viren gleichmäßig über die Erdbevölkerung verteilen würde, würde jeder Mensch etwa 16 Milliarden abbekommen].

Fazit:

Wer international Verträge schließt, sollte darauf bestehen, dass Einheiten eindeutig und verständlich sind und sich nicht überreden lassen, Einheiten zu vereinbaren, die möglicherweise zu einem Streit führen können.

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