Gleicher Name, andere Sache: Einheitenpaare, die zu echten Fehlern führen

Ein britisches Automagazin berichtet, ein Fahrzeug verbrauche 45 Meilen pro Gallone. Ein amerikanischer Leser sieht die Zahl und nimmt an, sein Pendelweg koste in etwa dasselbe. Aber der britische Tester verwendet eine imperiale Gallone (4,546 Liter), während der Amerikaner an eine US-Gallone (3,785 Liter) denkt. Diese 45 MPG imperial entsprechen in US-amerikanischen Begriffen etwa 37,5 MPG. Über ein Jahr Fahrpraxis summiert sich diese Differenz auf Hunderte von Dollar an unerwarteten Kraftstoffkosten. Das Auto ist dasselbe. Die Meilen sind dieselben. Die Gallone nicht.

Einheiten mit identischen oder fast identischen Namen, die unterschiedliche Dinge bedeuten, sind für eine überraschende Anzahl realer Fehler verantwortlich. Einige dieser Unterschiede sind klein genug, um sie in lockerer Unterhaltung zu ignorieren. Andere ruinieren ein Rezept, eine Versandrechnung oder einen Edelmetallkauf. Dieser Ratgeber behandelt die fünf häufigsten Quellen der Verwechslung, mit den genauen Zahlen und der Geschichte hinter jeder Abweichung.

US-Gallone vs. imperiale Gallone

Die US-Flüssiggallone entspricht genau 231 Kubikzoll, was 3,785411784 Litern ergibt. Die imperiale Gallone entspricht genau 4,54609 Litern. Die imperiale Gallone ist etwa 20 % größer als die US-Gallone.

Diese beiden Gallonen stammen von derselben englischen Maßtradition ab, haben sich aber vor Jahrhunderten auseinanderentwickelt. Die US-Gallone kommt von der englischen Weingallone, die 1706 unter Königin Anne bei 231 Kubikzoll standardisiert wurde. Als die amerikanischen Kolonien unabhängig wurden, behielten sie die Weingallone als ihren Standard bei.

Großbritannien ging einen anderen Weg. Der Weights and Measures Act von 1824 schaffte die alten Wein- und Biergallonen ab und ersetzte sie durch eine einzige imperiale Gallone, definiert als das Volumen, das 10 Pfund destilliertes Wasser bei 62 Grad Fahrenheit einnimmt. Das ergab eine größere Gallone (4,54609 Liter), die alle vorherigen Definitionen im gesamten Britischen Empire ablöste.

Kanada erbte die imperiale Gallone durch das Britische Empire und verwendete sie bis zur Umstellung auf das metrische System in den 1970er und 1980er Jahren. Ältere kanadische Kochbücher, Kraftstoffreferenzen und Industriespezifikationen verwenden manchmal noch imperiale Gallonen. Wenn Ihnen eine kanadische Quelle von vor etwa 1985 begegnet, die Gallonen erwähnt, gehen Sie von imperialen Gallonen aus.

Die praktische Auswirkung zeigt sich am deutlichsten beim Kraftstoffverbrauch. Wenn eine britische Quelle sagt, ein Auto verbrauche 40 MPG, sind das 40 Meilen pro imperiale Gallone. Dasselbe Auto würde in den USA mit etwa 33,3 MPG bewertet. Verbrauchszahlen über den Atlantik hinweg zu vergleichen, ohne die Gallone umzurechnen, führt garantiert zu einer Fehlkalkulation. Der sicherste Ansatz ist, alles in Liter pro 100 Kilometer (L/100km) umzurechnen, was die Gallonen-Mehrdeutigkeit vollständig beseitigt.

Rechnen Sie zwischen den beiden Systemen um mit dem Liter-zu-US-Gallonen- oder US-Gallonen-zu-Liter-Umrechner.

Troy-Unze vs. Avoirdupois-Unze

Gehen Sie in ein Juweliergeschäft und fragen Sie nach dem Goldpreis pro Unze. Die Unze, die man Ihnen nennt, ist die Troy-Unze, die 31,1034768 Gramm wiegt. Gehen Sie in einen Supermarkt und kaufen Sie eine Unze Käse. Diese Unze ist die Avoirdupois-Unze, die 28,349523125 Gramm wiegt. Die Troy-Unze ist etwa 9,7 % schwerer.

Das Troy-System hat seinen Namen von Troyes, einer Stadt in der Champagne-Region Frankreichs, in der große mittelalterliche Handelsmessen stattfanden. Händler aus ganz Europa kamen in Troyes zusammen, und das lokale Gewichtssystem wurde zum Standard für kostbare Waren. Um 1400 war die Troy-Unze das anerkannte Maß für Gold, Silber und Edelsteine in weiten Teilen Europas.

Das Avoirdupois-System (vom anglo-normannischen Französisch "avoir de pois", was "Waren nach Gewicht" bedeutet) entwickelte sich separat für alltägliche Handelsgüter: Getreide, Wolle, Butter, Eisen. Es wurde zum Standardsystem für den allgemeinen Handel in England und später in den Vereinigten Staaten.

Hier kommt der Teil, der viele überrascht. Die Troy-Unze ist schwerer als die Avoirdupois-Unze, aber das Troy-Pfund ist leichter als das Avoirdupois-Pfund. Ein Troy-Pfund enthält 12 Troy-Unzen (12 x 31,103 = 373,24 Gramm). Ein Avoirdupois-Pfund enthält 16 Avoirdupois-Unzen (16 x 28,350 = 453,59 Gramm). Das Troy-Pfund ist also etwa 17,7 % leichter als das alltägliche Pfund, obwohl die Troy-Unze schwerer ist als die alltägliche Unze.

Das ist vor allem auf den Edelmetallmärkten relevant. Gold, Silber, Platin und Palladium werden weltweit in Troy-Unzen gehandelt. Die London Bullion Market Association (LBMA), die den globalen Gold-Referenzpreis festlegt, gibt Troy-Unzen vor. Ein Standard-Goldbarren (der "London Good Delivery"-Barren) wiegt ungefähr 400 Troy-Unzen, also etwa 12,44 Kilogramm. Wenn Sie seinen Wert versehentlich mit Avoirdupois-Unzen berechnen, würden Sie um fast 10 % danebenliegen.

Rechnen Sie Gewichte um mit dem Unzen-zu-Gramm- oder Gramm-zu-Unzen-Umrechner. Beachten Sie, dass diese Avoirdupois-Unzen verwenden, die Standardunze im Alltag.

Flüssigunze vs. Unze (Gewicht)

Dies ist kein Fall von zwei Einheiten mit leicht unterschiedlichen Werten. Eine Flüssigunze und eine Gewichtsunze messen grundlegend verschiedene physikalische Größen. Eine Flüssigunze misst Volumen. Eine Gewichtsunze (Avoirdupois-Unze) misst Masse. Sie sind so unterschiedlich wie die Fragen "wie groß" und "wie schwer".

Die US-Flüssigunze entspricht 29,5735295625 Millilitern. Die Avoirdupois-Unze entspricht 28,349523125 Gramm. Dass diese Zahlen so nah beieinander liegen, ist kein Zufall. Die Flüssigunze wurde ursprünglich als das Volumen einer Unze Wasser konzipiert. Aber die Dichte von Wasser variiert mit der Temperatur, und die genauen Definitionen drifteten mit der Zeit auseinander.

Bei Raumtemperatur (etwa 20 Grad Celsius) wiegt eine US-Flüssigunze Wasser ungefähr 1,043 Avoirdupois-Unzen, also etwa 29,57 Gramm. Nahe an einer Gewichtsunze, aber nicht exakt. Bei Wasser ist der Unterschied klein genug, um ihn beim alltäglichen Kochen zu ignorieren. Bei anderen Flüssigkeiten nicht. Eine Flüssigunze Honig wiegt etwa 1,5 Avoirdupois-Unzen, weil Honig dichter als Wasser ist. Eine Flüssigunze Olivenöl wiegt etwa 0,95 Avoirdupois-Unzen, weil Öl leichter ist.

Um die Verwirrung zu steigern: Die imperiale Flüssigunze unterscheidet sich von der US-Flüssigunze. Die imperiale Flüssigunze entspricht 28,4130625 Millilitern, etwa 4 % kleiner als die US-Flüssigunze. Das imperiale System definiert seine Flüssigunze als 1/20 eines imperialen Pints, während das US-System seine Flüssigunze als 1/16 eines US-Pints definiert.

Rezepte sind der häufigste Ort, an dem dies Probleme verursacht. Ein amerikanisches Rezept, das "8 ounces of flour" (8 Unzen Mehl) verlangt, meint fast sicher 8 Unzen nach Gewicht (etwa 227 Gramm). Ein amerikanisches Rezept, das "8 ounces of milk" (8 Unzen Milch) verlangt, meint möglicherweise 8 Flüssigunzen (etwa 237 Milliliter), die etwa 245 Gramm wiegen würden. Wenn ein Rezept einfach nur "ounces" sagt, ohne Flüssig- oder Gewichtsunzen zu spezifizieren, ist der Kontext der einzige Hinweis. Flüssigkeiten werden normalerweise nach Volumen gemessen, trockene Zutaten nach Gewicht.

Rechnen Sie Flüssigunzen um mit dem Flüssigunzen-zu-Milliliter-Umrechner.

Short Ton vs. Long Ton vs. metrische Tonne

Drei Einheiten mit dem Namen "Tonne" und drei verschiedene Werte. Die Short Ton (in den Vereinigten Staaten verwendet) entspricht 2.000 Avoirdupois-Pfund oder 907,18474 Kilogramm. Die Long Ton (historisch in Großbritannien und dem Commonwealth verwendet) entspricht 2.240 Avoirdupois-Pfund oder 1.016,0469088 Kilogramm. Die metrische Tonne entspricht genau 1.000 Kilogramm oder etwa 2.204,62 Pfund.

Die Long Ton war die ursprüngliche britische Tonne. Die Zahl 2.240 ergibt sich daraus, dass eine Long Ton 20 Zentner (hundredweight) enthält und ein britischer Zentner 112 Pfund wiegt (8 Stone zu je 14 Pfund). Als die Vereinigten Staaten die Tonne übernahmen, vereinfachten sie den Zentner auf 100 Pfund, was 20 Zentner zu je 100 Pfund ergibt, also insgesamt 2.000 Pfund. Das ist die Short Ton.

Die metrische Tonne mit 1.000 Kilogramm liegt innerhalb von 1,6 % der Long Ton (1.016 kg). Dieses beinahe-Zusammenfallen machte den Übergang zur metrischen Tonnage in Branchen, die Long Tons verwendet hatten, relativ schmerzlos. Ein Frachtschiff, das für 50.000 Long Tons ausgelegt war, konnte etwa 50.800 metrische Tonnen transportieren, nah genug, dass Überschlagsrechnungen weiterhin stimmten.

In der internationalen Schifffahrt wird die "Tragfähigkeit" (deadweight tonnage, das Gesamtgewicht, das ein Schiff einschließlich Fracht, Treibstoff, Frischwasser und Besatzung transportieren kann) je nach Ära und Rechtsprechung in Long Tons oder metrischen Tonnen angegeben. Die moderne Schifffahrt hat sich weitgehend auf metrische Tonnen standardisiert. Die Verwirrung entsteht beim Lesen älterer Schifffahrtsunterlagen, Versicherungsdokumente oder historischer Handelsdaten, die möglicherweise Long Tons verwenden, ohne dies anzugeben.

Das Wort "Tonne" ohne Zusatz bedeutet in verschiedenen Ländern verschiedene Dinge. In den USA bedeutet "ton" die Short Ton (2.000 Pfund). In Großbritannien bedeutete "ton" historisch die Long Ton (2.240 Pfund), obwohl metrische Tonnen sie weitgehend ersetzt haben. Im internationalen wissenschaftlichen und kommerziellen Kontext bedeutet "tonne" (oder "metrische Tonne") 1.000 Kilogramm.

Rechnen Sie zwischen den Systemen um mit dem Pfund-zu-Kilogramm- oder Kilogramm-zu-Pfund-Umrechner.

Seemeile vs. Landmeile

Die Landmeile (statute mile), die auf Straßen und im Alltag in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich verwendet wird, entspricht genau 5.280 Fuß oder 1.609,344 Metern. Die Seemeile (nautical mile) entspricht genau 1.852 Metern. Eine Seemeile ist etwa 15,08 % länger als eine Landmeile.

Die Länge der Landmeile von 5.280 Fuß geht auf das Jahr 1593 zurück, als das englische Parlament eine Meile als 8 Furlongs zu je 660 Fuß definierte. Die Zahl stammt aus der Landvermessung, wo sich Furlongs und Ketten sauber in Acres unterteilen ließen.

Die Seemeile hat einen völlig anderen Ursprung. Sie wurde so konzipiert, dass sie einer Bogenminute der geographischen Breite entlang eines Meridians entspricht. Da der Erdumfang 360 Breitengrade umfasst und jeder Grad 60 Minuten enthält, stellt eine Bogenminute ungefähr 1/21.600 des Polumfangs dar. Auf einer perfekt kugelförmigen Erde würde das einen konstanten Abstand ergeben. Aber die Erde ist ein abgeplattetes Rotationsellipsoid, am Äquator etwas breiter und an den Polen etwas flacher. Eine Breitenminute variiert von etwa 1.842,9 Metern am Äquator bis zu etwa 1.861,7 Metern an den Polen.

1929 übernahm die Erste Internationale Außerordentliche Hydrographische Konferenz in Monaco 1.852 Meter als Standard-Seemeile, einen praktischen ganzzahligen Kompromiss nahe am Mittelwert über alle Breitengrade. Diese Definition gilt bis heute und wird weltweit in der See- und Luftfahrtnavigation verwendet.

Die Verbindung der Seemeile zur geographischen Breite macht sie einzigartig nützlich für die Navigation. Auf einer Seekarte entspricht eine Breitenminute am Kartenrand einer Seemeile. Diese direkte Beziehung zwischen dem Koordinatensystem und der Entfernungseinheit vereinfacht die Kursberechnung. Die Geschwindigkeit auf See wird in Knoten gemessen (ein Knoten entspricht einer Seemeile pro Stunde), was dieselbe saubere Beziehung in Zeit-Entfernungs-Berechnungen bewahrt.

Die Verwechslung von See- und Landmeilen in der Navigation oder Luftfahrt erzeugt Fehler von etwa 15 %. Bei einem 500-Meilen-Flug sind das 75 Meilen Abweichung, genug, um einen Flughafen zu verfehlen oder den Treibstoffbedarf falsch zu berechnen.

Rechnen Sie zwischen den beiden um mit dem Seemeilen-zu-Kilometer- oder Meilen-zu-Kilometer-Umrechner.

Zusammenfassende Referenztabelle

Das Muster über all diese Paare hinweg ist dasselbe. Zwei Systeme entwickelten sich aus denselben Wurzeln, divergierten an einem historischen Wendepunkt und endeten mit Einheiten, die einen Namen teilen, aber nicht eine Definition. Im Zweifelsfall geben Sie an, welche Sie meinen, oder rechnen Sie in SI-Einheiten um, bei denen die Definitionen eindeutig sind.

Sources: NIST Handbook 44 (Specifications, Tolerances, and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices); BIPM SI Brochure, 9th edition (2019); UK Weights and Measures Act 1985; International Hydrographic Organization, Hydrographic Dictionary (S-32); London Bullion Market Association, Good Delivery Rules for Gold and Silver Bars.