Gebräuchliche Nicht-SI-Einheiten

Nach dem SI (internationales Einheitensystem) sollen Einheiten für physikalische Größen bevorzugt aus diesem Einheitensystem verwendet werden. Daneben sind aber noch weitere, im Folgenden erläuterte Einheiten gebräuchlich.

Zur Verwendung mit dem SI zugelassene Nicht-SI-Einheiten

Kapitel 4 der sog. SI-Broschüre listet Einheiten, die zwar nicht zum SI gehören, aber zusammen mit ihm verwendet werden können.^[1] Die folgenden Beispiele für solche Einheiten sind nach der jeweils zugehörigen Größe geordnet. Einige dieser Einheiten können auch zusammen mit SI-Präfixen (wie „kilo“ oder „milli“) benutzt werden.

Fläche

• Hektar (ha):

1 ha = 100 a = 10⁴ m² = 10 000 m²

Das (oder der) Hektar ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz – dort mit dem Einheitennamen „Hektare“ – eine gesetzliche Einheit für die Angabe der Fläche von Grundstücken und Flurstücken, also keine allgemein gültige gesetzliche Flächeneinheit. Nach der EWG-Richtlinie (80/181/EWG) hingegen ist "Hektar" lediglich ein besonderer Name für das Hundertfache des Ar. Nach den allgemeinen Regeln für die Bildung von Vielfachen von Einheiten durch SI-Vorsätze wäre der Name dieser Einheit "Hektoar". Vom Ar dürfen weitere dezimale Vielfache und Teile mit Hilfe von SI-Vorsätzen gebildet werden.

Volumen

• Liter (l oder L):

1 l = 1 L = 1 dm³ = 1 000 cm³ = 10⁻³ m³

Masse

• Tonne (t):

1 t = 1 Mg = 10³ kg = 1 000 kg

Zeit

• Minute (min), Stunde (h) und Tag (d):

1 min = 60 s

1 h = 60 min = 3600 s

1 d = 24 h = 86 400 s

Die Benutzung von SI-Präfixen mit diesen drei Zeiteinheiten ist laut SI-Broschüre nicht zulässig. Das Jahr ist in der SI-Broschüre nicht als akzeptierte Einheit angeführt, ist aber allgemein in Gebrauch, auch in Gesetzestexten, z. B. bei der Angabe von Zeitläufen für Termine und Fristen.

Dimensionslose Größen

• Grad (°) mit Winkelminute (′) und Winkelsekunde (″), sowie der Radiant (rad) und das Gon (früher Neugrad) (gon) für den ebenen Winkel:

1° = (π/180) rad

1′ = (1/60)° = (π / 10 800) rad

1″ = (1/60)′ = (π / 648 000) rad

1 rad = 360°/2π

1 gon = 0,9°

Andere gesetzliche Nicht-SI-Einheiten in der Europäischen Union

Weitere Einheiten außerhalb des SI sind nach Richtlinie 80/181/EWG, die in Deutschland durch die Einheitenverordnung und in Österreich durch das Maß- und Eichgesetz umgesetzt wurde, gesetzliche Einheiten.

Fläche

• Ar (a):

1 a = 1 dam² = 100 m²

Das Ar ist in der SI-Broschüre zwar nicht als akzeptierte Einheit angeführt, jedoch in Deutschland und Österreich sowie in der Schweiz – dort mit dem Einheitnamen „Are“ – gesetzliche Einheit für die Angabe der Fläche von Grund- und Flurstücken. 100 a = 1 ha, siehe oben.

• Barn (b):

1 b = 100 fm² = 10⁻²⁴ cm² = 10⁻²⁸ m²

Das Barn wird in der Kernphysik als Einheit zur Angabe von Wirkungsquerschnitten verwendet.

Masse

• Atomare Masseneinheit (u)

1 u = 1,660 538 782(83) · 10⁻²⁷ kg

Die atomare Masseneinheit ist als 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms des Isotops ¹²C definiert. Sie wird zur Angabe von Atom- und Molekülmassen verwendet.

• Metrisches Karat = 0,2 g

Masse von Edelsteinen, insbesondere Diamanten

Für das metrische Karat ist nach der EWG-Richtlinie und in Deutschland kein Einheitenzeichen festgelegt; in der Schweiz ist ct das gesetzliche Einheitenzeichen.

Druck

• Bar (bar) und Millimeter-Quecksilbersäule – (mmHg):

1 bar = 100 kPa = 10⁵ Pa

1 mmHg = (101 325 / 760) Pa ≈ 133,322 Pa (nur für Blutdruckmessung). In der Schweiz, Österreich und in Deutschland ist die Einheit mit dem Einheitenzeichen mmHg gesetzliche Einheit für die Angabe des Blutdrucks und des Drucks anderer Körperflüssigkeiten. In der EWG-Richtlinie ist das Einheitenzeichen mit Zwischenraum geschrieben: mm Hg.

Energie

• Elektronvolt (eV):

1 eV = 1,602 176 487(40) · 10⁻¹⁹ J

Das Elektronvolt ist die Energie, die ein Elektron bei Durchlaufen einer Potentialdifferenz von 1 Volt im Vakuum gewinnt.

Leistung

• Voltampere (VA) und Var (var):

1 VA = 1 var = 1 W

Zur Angabe der elektrischen Scheinleistung und Blindleistung.

Brechkraft von optischen Systemen

• Dioptrie (dpt):

1 dpt = 1 m⁻¹

Längenbezogene Masse

• Tex (tex):

1 tex = 1 g/km = 10⁻⁶ kg·m⁻¹

Längenbezogene Masse von textilen Fasern und Garnen.

Dimensionslose Größen

• Vollwinkel:

1 Vollwinkel = 360° = 2π rad

• Bel (B) und Neper (Np)

Das Bel und das Neper wird vor allem zur Messung von Pegel, speziell für den Schalldruckpegel verwendet und ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz eine gesetzlich zugelassene Einheit.

• Phon und Sone (sone)

Das Phon wird in Deutschland, Österreich und der Schweiz als Maßeinheit für den Lautstärkepegel und das Sone für die Lautheit verwendet.

Astronomische Längeneinheiten

• Astronomische Einheit (AE)

1 AE = 149 597 870 691 m

Die AE ist eine Nicht-SI-Längeneinheit in der Astronomie und wird auch ausschließlich dort verwendet.

• Lichtjahr (Lj, ly) mit Lichtsekunde, Lichtminute, Lichtstunde und Lichttag

1 Lj = 9 460 730 472 580 800 m

Wird häufig in der wissenschaftlichen Öffentlichkeitsarbeit benutzt, in der wissenschaftlich Praxis allerdings kaum verwendet.

• Parsec (pc)

1 pc = 30,856776 ∙ 10¹⁵ m

Das Parsec ist in der Astronomie die am häufig benutzte astronomische Längeneinheit.

Ausnahmen in Großbritannien und Irland

Weitere Nicht-SI-Einheiten sind für spezielle Verwendungszwecke in denjenigen EU-Mitgliedstaaten bleibend gültig, in denen sie am 21. April 1973 zugelassen waren. Dies sind einige angloamerikanische Maßeinheiten in Großbritannien und Irland:

Länge

Für Längenangaben auf Straßenverkehrszeichen sowie bei der Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung:

• Mile (mile):

1 mile = 1760 yd = 1609,344 m

• Yard (yd):

1 yd = 3 ft = 0,9144 m

• Foot (ft):

1 ft = 12 in = 0,3048 m

• Inch (in):

1 in = 25,4 mm

Volumen

Für Volumenangaben beim Ausschank von Bier und Apfelwein vom Fass sowie für Milch in Mehrwegbehältern:

• Pint (pt):

1 pt = 568,3 cm³

Masse

Für Massenangaben beim Handel mit Edelmetallen:

• troy ounce (oz tr):

1 oz tr = 31,10 g

Andere gesetzliche Nicht-SI-Einheiten in der Schweiz

Die schweizerische Einheiten-Verordnung vom 23. November 1994 folgt weitgehend der europäischen Regelung. Es bestehen aber die folgenden Unterschiede:

Fläche

• Are (a) und Hektare (ha):

abweichender Name der Einheit

Die Anwendung von Vorsätzen auf die Are und die Hektare ist nicht zulässig.

Masse

• metrisches Karat (ct):

Als Einheitenzeichen ist ct festgelegt.

Die Anwendung der Vorsätze ist nicht zulässig.

Schalldruckpegel

• Dezibel (dB):

Schalldruckpegel = 20 dB · lg (Schalldruck / 20 µPa)

Die Anwendung der Vorsätze ist nicht zulässig.

Nicht-SI-Einheiten, von deren Gebrauch abgeraten wird

Im allgemeinen, aber auch im fachsprachlichen deutschen Sprachgebrauch sind teilweise (noch) einige Einheiten bzw. Einheitenzeichen gebräuchlich, die nicht oder nur teilweise mit dem Internationalen Einheitensystem konform sind. Die folgenden Beispiele für solche Einheiten, deren Symbole und Namen sind nach der jeweils zugehörigen Größe geordnet.

Länge

• der Zoll (″), z. B. zur Angabe der Diagonale von Bildschirmen oder des Durchmessers von Auto- oder Fahrradfelgen sowie Festplatten und Speichermedien, oft auch im Zusammenhang mit amerikanischen Produkten:

1″ = 25,4 mm

• 1 Fuß = 12 Zoll = 30,48 cm
• lm statt m (Abk. für laufende Meter, veraltet, als eine Summe von Einzellängen bei querschnittsgleichen Prismen)
• Ångström (Å)

1 Å = 100 pm = 10^-10 m

Die Längeneinheit Ångström ist in der EU bzw. nach DIN 1301-3 nicht mehr zugelassenen; insbesondere in der Kristallographie und der Computerchemie ist das Ångström noch sehr verbreitet.

Fläche

• qm statt m² (Abk. für Quadratmeter, veraltet)
• Square inch, Square foot und Acre im angelsächsischen Raum

Volumen

• ccm statt cm³ (Abk. für Cubiccentimeter, veraltet)
• cbm statt m³ (Abk. für Cubicmeter, veraltet)
• Festmeter (Fm) und Raummeter (Rm) statt m³, für das Volumen von Langholz und Schichtholz (gesetzliche Einheiten bis 1977)
• Gallone und Barrel im angelsächsischen Raum, vor allem bei Benzin und Erdöl

Masse

• Kilo statt Kilogramm
• Hekto statt Hektogramm (insbesondere in Italien)
• Deka statt Dekagramm (insbesondere in Österreich, Ungarn und Tschechien)
• Weiterverwendung des Pfunds und des Zentners (im Sinne von 0,5 kg bzw. 50 kg, letzterer in der Schweiz, Österreich und Russland 100 kg)

Zeit und zeitbezogene Größen

• hochgestellte Zeichen h, m und s für die Angabe von Zeitpunkten in Stunde, Minute und Sekunde (ab Mitternacht) in einer Zeitskala; diese Schreibweise wurde in DIN 1355 Zeit, Ausgabe Januar 1943, empfohlen.
• m statt min für die Zeiteinheit Minute; auch diese Schreibweise wurde in DIN 1355 von 1943 an empfohlen, „wenn keine Verwechslung mit m (Meter) möglich ist“.
• kmh statt km/h (Geschwindigkeitseinheit)
• Stundenkilometer statt Kilometer pro Stunde für km/h
• „Hilfswort/Zeiteinheit“ statt der Angabe von Häufigkeiten in der Einheit 1/s oder s⁻¹
  • Umin, Upm, rpm, aber auch U/min, statt „Drehzahl in 1/min oder min⁻¹“
  • flops, aber auch flop/s (floating-point operations per second)
  • Mips, aber auch Mi/s (Mega instructions per second), korrekt wäre „Anzahl der Instruktionen in 10⁻⁶ Sekunden“

Temperatur

• Verkürzung von „Grad Celsius“ zu „Grad“; der Grad (°) ist eine Einheit des ebenen Winkels und die alte Einheit Grad (grd) für Temperaturdifferenzen.
• Die veraltete Bezeichnung „Grad Kelvin“ für „Kelvin“.

Energie

• Im Ernährungsbereich wird der Brennwert von Lebensmittel nach wie vor auch in Kalorien (cal) oder Kilokalorien (kcal) angegeben.

Leistung

• Die Verwendung von PS (Pferdestärke) ist statt (Kilo)watt besonders bei Kraftfahrzeugen verbreitet. Im SI ist jedoch PS das Einheitenzeichen des Petasiemens.

Dimensionslose Größen

• Allgemein zulässig ist die Angabe von Stück (Stk., Stck.) im Sinne einer dimensionslosen Größe für makroskopische Stückzahlen.
• Weitere Stückmaße wie z. B. das Dutzend = 12 Stück

Weblinks

• Einheiten-Verordnung der Schweiz vom 23.November 1994

Einzelnachweis

1. ↑ Physikalisch-Technische Bundesanstalt: PTB-Mitteilungen 117 (2007), Heft 2, S. 22. „Das Internationale Einheitensystem” (online als pdf, 1,4 MB)