Gebräuchliche Nicht‑SI‑Einheiten: Verwendung, Umrechnung und Beispiele

Grundlagen der Umrechnung

Eine Umrechnung zwischen zwei Einheiten ist in den meisten Fällen eine lineare Beziehung der Form y = m · x + b, wobei m der Multiplikationsfaktor und b ein möglicher Verschiebungsbetrag ist. Wenn b = 0 handelt es sich um reine Skalierung (z. B. Längen oder Massen). Für Temperaturen spielen Verschiebungen eine Rolle (z. B. Celsius zu Fahrenheit) — solche Affintransformationen werden oft als lineare Transformationen oder genauer als affine Abbildungen bezeichnet.

Beispiele gebräuchlicher Nicht‑SI‑Einheiten

• Länge: Zoll (inch), Fuß (foot), Meile; wichtige exakte Definitionen sind 1 inch = 0,0254 m und 1 foot = 0,3048 m (genau). Die Seemeile (nautical mile) ist international mit 1852 m festgelegt.
• Geschwindigkeit: Knoten (knot) – 1 kn = 1 Seemeile pro Stunde.
• Masse/Gewicht: Pfund (pound) und Unze; das internationale avoirdupois‑Pfund ist definiert als 0,45359237 kg (genau).
• Volumen: Gallonen (US/Imperial) mit unterschiedlichen Werten; der Liter (1 L = 1 dm³ = 0,001 m³) ist eine weit verbreitete, nicht‑SI‑Einheit, die jedoch im SI zugelassen ist.
• Druck und Energie: Atmosphäre (atm, 101325 Pa als Normatmosphäre), Torr (ungefähr mmHg), Kalorie (ungefähr 4,184 J, historische Definitionen variieren).
• Leistung/Energie: Pferdestärke (horsepower) – verschiedene historische Varianten, oft mit ca. 745,7 W angegeben; Elektronenvolt (eV) ist in der Physik gebräuchlich für Energie auf atomarer Skala.

Geschichtliche und praktische Gründe für den Fortbestand

Viele Nicht‑SI‑Einheiten haben sich aus regionalen Traditionen, handwerklichen Erfahrungen oder frühen Messsystemen entwickelt. In Handel und Recht, in der Luftfahrt, Schifffahrt oder im Bauwesen bleiben etablierte Einheiten aus Gründen der Praxis, Standardisierung und Kompatibilität erhalten. Zusätzlich können gesetzliche Vorgaben oder Branchenstandards die Nutzung bestimmter Einheiten vorschreiben.

Umrechnungspraxis und Fallstricke

Beim Umrechnen ist auf Genauigkeit, eindeutige Definitionen und Rundungsregeln zu achten. Umrechnungsfaktoren werden oft als Verhältnis mit dem Wert 1 dargestellt (z. B. 1 Tag = 24 Stunden ergibt den Umrechnungsfaktor 1). Ein typisches Beispiel für eine reine Skalierung ist die Längenumrechnung von Metern in Fuß: 1 m ≈ 3,28084 ft. Für 10 m ergibt das 10 × 3,28084 = 32,8084 ft; mit üblicher Rundung auf zwei signifikante Stellen kann man 33 ft angeben. Solche Rundungen sollten konsistent und dokumentiert sein; allgemeine Regeln zur Rundung orientieren sich an den gewünschten Stellen oder der Messunsicherheit.

Temperaturskalen illustrieren einen häufigen Stolperstein: Celsius und Kelvin sind durch eine reine Verschiebung verbunden (K = °C + 273,15), während zur Umrechnung in Fahrenheit sowohl Skalenfaktor als auch Verschiebung nötig sind (°F = °C × 9/5 + 32). Solche affine Umrechnungen erfordern besondere Sorgfalt, etwa bei Differenzen und Mittelwerten.

Empfehlungen: So weit möglich SI‑Einheiten verwenden, definierte Umrechnungsfaktoren nutzen, bei Fachpublikationen die verwendeten Einheiten und die Genauigkeit explizit angeben. Für weiterführende Erläuterungen und Referenzen zu bestimmten Umrechnungen siehe die verlinkten Hinweise.

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