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BEV - Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen
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Das Kilogramm ist neu definiert (16.11.2018)

Am 16. November 2018 ist in Paris eine wichtige Entscheidung zur Neudefinition des Internationalen Einheitensystems (SI) gefallen. In der Generalkonferenz für Maß und Gewicht in Versailles haben die Mitgliedstaaten der Meterkonvention, darunter auch Österreich, einstimmig die Änderungen zur Definition der Maßeinheiten beschlossen.

Eine Änderung erfährt dadurch die Einheit der Masse, das Kilogramm. Noch immer ist das Kilogramm die einzige der sieben Basiseinheiten, die nicht durch Formeln aus Naturkonstanten bestimmt ist. Die Definition der Einheit Kilogramm ist seit 1889 bis heute unverändert, nämlich die Masse eines Zylinders, 39 mm hoch und 39 mm im Durchmesser, gefertigt aus 90 % Platin und 10 % Iridium. Aufbewahrt wird dieser "Internationale Kilogrammprototyp", auch Urkilogramm genannt, im Büro für Maß- und Gewicht in Sèvres bei Paris.

In den einzelnen Staaten werden nationale Prototypen verwendet (in Österreich der Prototyp 49 im BEV - Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen), damit auf nationaler Ebene die Maßeinheit Kilogramm weitergegeben werden kann. Diese nationalen Prototypen werden in gewissen Zeitabständen mit dem Internationalen Prototyp verglichen. Die dabei festgestellten Abweichungen werden bei der Anwendung des nationalen Normals entsprechend berücksichtigt. Beim Vergleich im Jahr 2009 war der österreichische Prototyp 325 Mikrogramm leichter als das Urkilogramm in Paris. Die Ursachen der Differenzen liegen in der Maßverkörperung selbst und werden durch Anlagerung von dünnen Schichten von Kohlenwasserstoffen oder Gaseinschlüssen im Metall bewirkt. Mit der Definition des Kilogramms durch Naturkonstante wird dieses Problem behoben. Zwei prinzipiell unterschiedliche Experimente sind es, die dem Kilogramm ein zukünftig stabiles Dasein verschaffen werden.

Die eine Herangehensweise kompensiert die Schwerkraft auf ein Massestück durch eine elektromagnetische Kraft. Hierbei werden mehrere elektrische Quanteneffekte ausgenutzt, was dazu führt, dass diese Experimente, die sogenannten Wattwaagen-Experimente, einen Wert des Planck´schen Wirkungsquantums liefern.

Ein dazu alternatives Experiment führt eine makroskopische Masse auf die Masse eines Atoms zurück. Der Weg des Zählens einer sehr großen Anzahl von Atomen gelingt dabei nur, wenn sich die Atome in einer hochgeordneten Struktur befinden - in der Struktur eines Einkristalls. Dieses Avogadro-Experiment (das so heißt, weil als direktes Messergebnis die Avogadro-Konstante auftaucht) verwendet eine Kristallkugel aus isotopenreinem Silizium.

Nachdem die Ergebnisse aus beiden Experimenten untereinander konsistent sind, konnte nunmehr auch die Definition des Kilogramm durch Naturkonstante beschlossen werden. Den großen Nutzen werden Wissenschaft und Hochtechnologie haben.

Die Verbraucher/innen werden die Veränderungen in den Alltagsmessungen nicht spüren.

Offiziell in Kraft treten wird die Neudefinition des Internationalen Einheitensystems und damit auch die Neudefinition des Kilogramms am 20. Mai 2019, dem Weltmetrologietag, dem Jahrestag der Meterkonvention.


Mehr Information: Internationales Büro für Maß und Gewicht

https://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/