Angloamerikanisches Maßsystem

Die angloamerikanischen Maßsysteme haben ihren Ursprung im mittelalterlichen England und fanden Verbreitung im Einflussgebiet des ehemaligen Britischen Weltreichs. Das angloamerikanische Maßsystem existiert in mehreren Varianten und ist kein in sich geschlossenes Maßsystem. Dies ist – neben dem weitestgehend fehlenden Bezug zum Dezimalsystem – der wesentliche Unterschied zum metrischen Maßsystem. Das angloamerikanische Maßsystem – in seiner heutigen Ausführung – ist auch kein eigenständiges Maßsystem. Die 1893 in den Vereinigten Staaten von Amerika erlassene Mendenhall Order gab den Bezug auf die eigenen Maßverkörperungen auf und bestimmte als Normal für die Grundeinheiten Yard und Pound die entsprechenden metrischen Maßverkörperungen. Mit der Einführung des vereinheitlichten „Internationalen Yards“ zum 1. Juli 1959 erfolgte in allen Staaten mit Ausnahme von Großbritannien eine endgültige Umstellung auf die metrischen Maßverkörperungen. Mit dem Weights and Measures Act 1963 ^[1] vollzog auch Großbritannien diesen Schritt.

Im 19. und 20. Jahrhundert wurden die angloamerikanischen Maßsysteme im Vereinigten Königreich und seinen Kolonien sowie in den Vereinigten Staaten offiziell verwendet. Großbritannien hatte sich 1973 verpflichtet, das überkommene Maßsystem zugunsten einer europaweit einheitlichen Systematik, des metrischen Systems, aufzugeben. Um die Umstellung zu erleichtern, sollten in Großbritannien bis ursprünglich 2010 beide Maßsysteme parallel verwendet werden, diese Ausnahmeregelung wurde 2007 in eine unbefristete umgewandelt. Die Umstellung auf das metrische System stieß in Großbritannien auf vielfältigen Widerstand (siehe dazu die Bürgerinitiative Metric Martyrs), und die Maßeinheiten des Imperialen Systems sind nach wie vor weit verbreitet, vor allem im normalen Umgang unter den Bürgern. Ähnlich ist die Situation in Irland, Kanada, Indien, Malaysia, Australien und Neuseeland. In den USA ist das angloamerikanische Maßsystem in der Variante der customary units (die auf einer historischen Form des britischen Maßsystems beruht) als Hauptmaßsystem noch immer voll gebräuchlich.

Beispiele für wichtige und häufig verwendete Maßeinheiten der angloamerikanischen Maßsysteme sind: Zoll (inch), Fuß (foot), Schritt (yard), Meile (mile), Unze (ounce), Pfund (pound), Stein (stone), Flüssigunze (fluid ounce), Pint(e) (pint), Quart (quart), Gallone (gallon). Die Einheiten wurden im Laufe der Geschichte unterschiedlich definiert. In einigen Fällen haben sich darüber hinaus historisch Unterschiede zwischen englischen und US-amerikanischen Varianten der Einheiten entwickelt.

Längeneinheiten

System der angloamerikanischen Längeneinheiten

Formelzeichen der Länge: l oder s

Vereinheitlichung

Seit dem 1. Juli 1959 gelten für die angloamerikanischen Längeneinheiten (und auch Gewichtseinheiten) vereinheitlichte Definitionen. Zuvor wichen die Festlegungen in den Staaten des britischen Commonwealth und den USA äußerst geringfügig voneinander ab. Das vereinheitlichte Maßsystem erhielt die Zusatzbezeichnung „International“, die jedoch nicht angegeben wird.

US-Landvermessungsmaße

Die Maßeinheiten chain und link tragen ihre Namen, weil tatsächlich Land mit solchen Ketten zu hundert Gliedern vermessen wurde.

Um aufgrund der Vereinheitlichung von 1959 bei Land- und Grundstücksmaßen die Längen- und Flächenangaben nicht auf das neue internationale Maß umstellen zu müssen, behielten in den USA die alten Maße ausschließlich für diesen Zweck ihre Gültigkeit und werden zur Abgrenzung als „survey measurement“ oder „surveyor’s measurement“ bezeichnet. Die Grundeinheit ist der US survey foot, welcher mit 1200/3937 m definiert ist; das sind etwa 6 Mikrometer mehr als die moderne Definition.

Häufig wird „Gunter’s measurement“ synonym dazu verwendet, obwohl dessen spezielle Flurmaße aus dem frühen 17. Jahrhundert stammen und link, chain und die Achtelmeile, d. h. das furlong, in einem dezimalen Verhältnis (1000:10:1) zueinander stehen und nicht offensichtlich aus dem foot folgen. Daneben gab es ab dem 18. Jahrhundert auch eine andere, „engineer’s measurement“ genannte, weniger gebräuchliche Konvention für Landvermessungsketten nach Jesse Ramsden, bei der ein link genau einem foot entspricht. Da sie nur in diesem Anwendungsbereich üblich sind, gehören zumindest link und chain (in beiden Formen) nicht zum allgemeinen Kanon der englischen Einheiten.

Die nur für die Landvermessung verwendeten Einheiten würden heutzutage außerhalb der USA aus dem international foot abgeleitet und dadurch geringfügig kürzer, aber diese Einheiten werden ohnehin nicht mehr verwendet und sind selbst in den USA nur noch von historischer Bedeutung. Bei der Umrechnung historischer Landvermessungsmaße gilt generell zu beachten, dass nur die Umrechnungsfaktoren und Genauigkeiten sinnvoll sind, die zur jeweiligen Zeit galten.

Nautik

Die internationale Seemeile (international nautical/sea mile) ist seit 1929 (USA erst 1954) auf 1,852 km festgelegt. Die cable length (Kabellänge), bestehend aus 100 Fathom (Faden), entspricht mit 185,2 m einer zehntel Seemeile. Sie wird unter anderem für Tiefenmessungen gebraucht. Für die cable length gibt es noch weitere Definitionen, etwa die fast gleich langen 100 fathoms (182,88 m), beziehungsweise bei der US Navy 120 fathoms (219,456 m). Fathoms (Abk. f, fath, fm, fth, fthm) werden nur (noch gelegentlich) zur Messung der Wassertiefe benutzt oder als Hilfseinheit in Seekarten (10-Fadenlinie, 20-Fadenlinie usw.) ohne explizit benannt zu werden; shackle beziehungsweise naval shot praktisch gar nicht mehr, obwohl das britische Maß erst 1949 zwecks Angleichung von 12½ auf 15 fathom angehoben wurde.

Vor Einführung der internationalen Seemeile im Jahr 1929 war die British sea mile (auch Admiralty mile) von 1853,184 m in Gebrauch. Diese sea mile ist genau 800 feet länger als die land mile.¹)
¹) Hingegen bedeutet mil in der Nautik das Winkelmaß „Strich“).

Sonstige Längenmaße

Flächeneinheiten

Formelzeichen der Fläche: F, A

Vereinheitlichung

Aufgrund der im Jahr 1959 vereinheitlichten Längeneinheiten ergeben sich die entsprechenden allgemeinen Flächeneinheiten.

Landflächeneinheiten

Bei Grundstücksflächen werden praktisch nur noch die Einheiten acre oder square foot benutzt. Die Einheit square mile wird eher in geografischen Zusammenhängen verwendet. Alle anderen Landflächeneinheiten wie beispielsweise square rod werden nicht mehr benutzt und sind eigentlich nur noch von historischer Bedeutung.

Die Landflächeneinheiten in den USA basieren auf dem U.S. survey foot, ansonsten auf dem international foot. Somit gibt es für Landflächen zwei unterschiedliche Maßsysteme. Die Größenunterschiede sind jedoch äußerst gering. So ist die square mile (≈ 2,6 km²) bei einem Bezug auf den U.S. survey foot um etwa 10,36 m² größer als beim international foot.

Sonstige Flächen

Größenbeschreibung für landwirtschaftliche Güter im mittelalterlichen England

Ähnlich dem deutschen Begriff Hufe oder Hube wurde die Größe eines landwirtschaftlichen Besitzes mit entsprechenden Begriffen bezeichnet. Diese Maße sind keine eigentlichen Flächenmaße sondern dienten eher der abstrakten Beschreibung der gesamten Landflächen einer Hofstelle als Grundlage für Steuern, Pachtzahlungen oder Tributleistungen. Maßgebend war weniger die eigentliche Flächengröße, sondern der Ertrag. Bei kargen Böden wurden also die entsprechenden Flächen größer. Nachfolgend eine Auswahl der bekanntesten Größenbeschreibungen:

• Yardland oder Virgate: Etwa 30 acre (ca. 12 ha) groß. Dies war ein Bauernhof, der für eine Familie für den Vollerwerb ausreichend war.
• Hide: Das Vierfache eines Virgate und somit etwa 120 acre (ca. 48 ha) groß.

Volumeneinheiten

Formelzeichen des Volumens: V

Acre-foot und acre-inch werden in der Landwirtschaft und Meteorologie für die Angabe von Beregnungs- und Niederschlagsmengen verwendet. Im metrischen System werden für diesen Zweck die äquivalenten Liter pro Quadratmeter und Millimeter benutzt (1 l/m² = 1 dm³/m² = 1 mm).

Ein perch ist nicht nur ein Längenmaß (= pole, rod), sondern (seltener) auch ein Volumenmaß im Bergbau.

Hohlmaße

Das nordamerikanische und das britische Hohlmaß-System basieren auf drei verschiedenen der ursprünglich vielen britischen Gallonen: Im UK ist die ursprünglich 277,42 Kubikzoll große ale gallon seit 1824 auf 277,419 450 Kubikzoll festgelegt (10 pound H₂O bei 62 °F), während in den USA seit 1707 für Flüssigkeiten die wine gallon von 231 Kubikzoll (ursprünglich 230,907 in³) und für Raummaße die corn gallon von 268,8 Kubikzoll verwendet wird.

Die Raumgrößen in Kubikzoll mögen häufig sehr krumm erscheinen, doch meistens steckt durchaus ein Konzept dahinter; vor allem sollte es einfach sein, passende Messbecher herzustellen (teils zylindrisch, teils quaderförmig), die oft genau festgelegt waren – für die Weingallone taugt etwa ein Quader mit den Innenmaßen 3″ × 7″ × 11″ und die Korngallone geht auf den Winchester-Scheffel zurück, der ein Zylinder mit 18½ Zoll Durchmesser bei 8 Zoll Höhe ist und acht Gallonen fasst.

Die Verwendung der englischen Trockenhohlmaße (peck und bushel) wurde im Vereinigten Königreich ab 1968 untersagt, das kenning ist wie die Wein-Reihe rundlet bis tun schon weit länger veraltet. Im selben Weights and Measures Act von 1963 wurden zum 1. Februar 1971 auch die kleinen (Apotheker-)Flüssigkeitsmaße minim, fluid scruple und fluid drachm abgeschafft, die es erst seit 1824 gab. 1995 wurde das britische Flüssig-pint zur Übergangsverwendung mit dem metrischen System auf exakt 568,261 250 Milliliter festgelegt, was eine leichte Abrundung gegenüber 277,42/8 in³ (568,262 411 860 ml) und 277,419 450/8 in³ (568,261 285 249 360 ml) ist und umgerechnet eine gallon von etwa 277,419 432 791 621 in³ bedeutete — jeweils mit dem heute üblichen 25,4 mm großen inch. Angegeben sind die genauen Werte deshalb nur bis zur letzten bei Verwendung der drei Basisgrößen ungerundet übereinstimmenden Stelle.

Die verwendeten Einheiten haben in beiden Systemen die gleichen Namen (aus drachm wurde dram) und i. d. R. untereinander die gleichen Faktoren (außer die barrels und gill). Zur Unterscheidung wird den Abkürzungen ggf. »Imp.« bzw. »US« vorangestellt. Bemerkenswert ist, dass das britische wie das US-amerikanische Erdölbarrel etwa 159 Liter misst, obwohl das eine als 35 und das andere als 42 Gallonen definiert ist. Ferner ist die britische Flüssigunze kleiner, aber Gill, Pint, Quart und Gallone sind größer als ihr amerikanisches Pendant.

Im Apothekensystem wurden nur minim, scruple, drachm, ounce, pint und gallon benutzt.

Beachtet werden sollte eine teilweise verwirrende Aufschrift auf US-Getränkebehältern, hier findet man Angaben wie „25.4 Fluid Ounces ONE PINT 9.4 FL.OZ.“ oder „.5L (1 PT, 0,9 FL OZ)“. Diese bedeuten, dass der Inhalt der ersten Angabe (in US wet) entspricht, was wiederum die Summe der beiden zuletzt genannten Angaben (in US wet) ist.

Tabelle

Anmerkung: Bushel wird auch als Gewichtseinheit verwendet. Siehe Bushel (Getreidemaß)

Holz

Das Verrechnungsmaß board-foot bezieht sich bei Schnittholz auf das sägerauhe und noch nicht getrocknete Brett. Das tatsächliche Volumen kann also – je nach Bearbeitungszustand – auch geringer sein. Bei Rohholz bezieht sich die Einheit board-foot nicht auf das Volumen des ganzen Stammes, sondern auf die äquivalente Menge der Schnittware, die nach dem Einschnitt erzielt werden kann. Zur Berechnung sind Regeln notwendig, die sogenannten Log Rules. Bekannte Log-Rules sind die Doyle Rule und die Scribner Rule.

Das Verrechnungsmaß hoppus foot für Rundholz wurde 1736 in England von Edward Hoppus eingeführt und war im Britischen Weltreich die vorherrschende Rundholzeinheit. Mittlerweile ist diese Einheit als historisch zu betrachten und wird nur noch relativ selten bei asiatischem Tropenholz benutzt, hauptsächlich in Myanmar (Burma) in Form der hoppus ton.

Bier und Wein

Aus den beiden tierce entstand über Umwege das heute noch gebräuchliche (petrol) barrel.

Die deutschen Entsprechungen Eimer, Ohm und Oxhoft gab es bspw. ganz ähnlich in Größe und Definition in Preußen.

Küche

US-Messlöffelset mit ¹⁄₈, ¹⁄₄, ¹⁄₂ und 1 teaspoon (TSP) sowie ¹⁄₂ und 1 tablespoon (TBS)

Besonders in der nordamerikanischen Küche sind die Größen der Messlöffel (spoon) und Messbecher (cup) genau festgelegt, inzwischen sind die entsprechenden Behältnisse vor allem in Großbritannien allerdings oft metrisch. Die US-Version wird manchmal anhand einer „metrischen Flüssigunze“ von 30 ml gerundet: 1,25 ml/ssp., 5 ml/tsp., 10 ml/dsp., 15 ml/tbsp., 180 ml/tc., 240 ml/c.

Manche Köche und Kochbücher verwenden andere Definitionen als die in der Tabelle aufgeführten, z. B. für den britischen Esslöffel eine halbe fluid ounce (also 1,42 ml) wie es im amerikanischen System üblich ist. Die Bezeichnungen dessertspoon, saltspoon und tea cup sind selten. Messlöffel bzw. Markierungen der entsprechenden Größen sind geläufig, werden aber mit Bruchteilen eines anderen Maßes bezeichnet. Daneben gibt es in Messbechern meist Markierungen für quarter, third und half cup.

Flaschen

Seit 1979 basieren die (Schaum-)Weinflaschen in den USA auf dreiviertel Liter statt auf einer fünftel Gallone, allerdings änderten sich die Größen einiger anderer Flaschengrößen stärker.

Gewichtsmaße

Formelzeichen der Masse: m

Die Grundeinheit des ursprünglich (ungefähr 15. Jahrhundert) aus Frankreich stammenden Gewichtsystems ist das Avoirdupois-Pfund zu 7000 grains, das seit dem 1. Juli 1959 einheitlich auf exakt 453,59237 g des metrischen Systems festgelegt ist. Von 1853 bis 1959 war dieses Pfund in Großbritannien durch ein Gewichtsstück von ca. 453,592338 g definiert, während es in den USA mit der Mendenhall Order bereits ab 1893 im metrischen System definiert war: hiernach hatte das Avoirdupois-Pfund exakt 453,5924277 g.^[2]

Im Münz- und Edelmetallwesen wird das Troy-System mit einem Pfund verwendet, das 5760 statt 7000 grains schwer ist, und bis ins 19. Jahrhundert (UK Medical Act von 1858) ein Apothekersystem, das ebenfalls das leichtere pound (Troy) zu 12 ounces, aber scruple und dram statt pennyweight benutzte.

Normalerweise ergibt sich das verwendete System aus dem Kontext; im Zweifelsfall ist es das Avoirdupois-System, in den USA kurz und im UK lang. Zur Unterscheidung werden ggf. short bzw. long (selten auch net und gross) vor und (Avoirdupois), (Troy) bzw. (apothecaries) hinter die Einheit gestellt.

Die Einheiten stone und hundredweight wurden im britischen Handel schon Jahrzehnte vor Einführung des metrischen Systems abgeschafft; Briten und Iren geben ihr Körpergewicht dennoch oft in stone und pound sowie ihre Größe in feet und inch an. Die langen (long) Einheiten resultieren aus der späteren Einführung des stone zu 14 pound in Großbritannien und waren dort gebräuchlicher als in den Kolonien. Nach anderen Quellen sind die short-Einheiten das Resultat einer teilweise erfolgten Dezimalisierung des Systems im Nordamerika des 18. Jahrhunderts, nach Vorbild diverser Zentner (centner) und Quintale zu 100 Pfund auf dem europäischen Festland.

Das slug ist als konsistente Masseneinheit zu Fuß (ft) und pound-force (lb_f) in einem der englischen Ingenieurssysteme konstruiert: Eine Masse von 1 slug erfährt durch die Kraft 1 lb_f eine Beschleunigung von 1 ft/s², wobei der Wert der Erdbeschleunigung nicht normiert ist, vgl. 1 hyl=9,80665 kg für die Technische Masseneinheit.

Wolle

Nur hundredweight und stone gibt es auch im normalen, »langen« englischen Gewichtssystem (s. o.).

Getreide

Die Einheit „bushel“ als Maß für die Bestimmung einer Getreidemenge war ursprünglich ein reines Volumenmaß. Seit dem 19. Jahrhundert ist diese Einheit ein äquivalentes Massemaß. Bezugspunkt für ein „bushel“ ist – nach Getreideart unterschiedlich – ein bestimmtes Gewicht, das bei einer Messbezugsfeuchte festgestellt wird und dann als „standard weight/bu“ bezeichnet wird. Je nach Feuchtigkeitsgehalt ist daher das Gewicht eines „bushel“ Getreide unterschiedlich hoch.

Zeit

Formelzeichen der Zeit: t

Die einzige englische Zeiteinheit, die heutzutage in Großbritannien oft (aber in den USA selten) anzutreffen ist, ist fortnight (aus »fourteen nights«), zum Beispiel bei zweiwöchentlichen Fernsehprogrammen. Zudem wird der Begriff fortnight oft in Australien verwendet, da dort üblicherweise auch das Gehalt und die Rente vierzehntäglich ausgezahlt werden.

Temperatur

Formelzeichen der Temperatur: T oder θ

Traditionell ist im englischen Sprachraum die Temperaturskala von Fahrenheit verbreiteter als die von Celsius. Sie unterscheiden sich im Startpunkt

0 °C = 32 °F = 273,15 K,

0 °F = −17 ⁷⁄₉ °C = − 17,78 °C = 255,37 K

und in der Größe eines Grads (Temperaturdifferenz), die allerdings in einer einfachen linearen Beziehung zueinander stehen:

1 °F = ⁵⁄₉ °C = ⁵⁄₉ K.

Die Umrechnungen einer Temperatur von Fahrenheit in Celsius und zurück lauten also:

t °C = (⁹⁄₅ t + 32) °F

t °F = ⁵⁄₉ (t − 32) °C

Analog zur Kelvin-Skala wird in der Wissenschaft dementsprechend auch die Rankine-Skala benutzt.

Abgeleitete Einheiten

Geschwindigkeit

Formelzeichen der Geschwindigkeit: v

Mit der internationalen Seemeile sinkt ein Knoten lediglich um 1,184 m/h oder 329 µm/s.

Kraft

Formelzeichen der Kraft: F

Umgangssprachlich fällt die Unterscheidung zwischen pound und pound-force (wie Kilogramm zu Kilopond) häufig unter den Tisch, auch ist die Definition nicht offiziell. Daneben wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts ein technisches Pfund-Fuß-Sekunde-System eingeführt, in dem pound die Krafteinheit ist und die Masseeinheit slug heißt. Das poundal gibt es mindestens seit 1879.

Druck

Formelzeichen des Drucks: p

Energie

Formelzeichen der Energie bzw. Arbeit: W oder E

Neben der 15-Grad-Kalorie gibt es noch einige weitere, siehe dazu Kalorie. Das quad bedeutet quadrillion BTU, wobei die amerikanische Quadrillion gemeint ist, also 10¹⁵ BTU.

Leistung

Formelzeichen der Leistung: P

Die deutsche Pferdestärke ist als 75 kp·m/s definiert und mit 735,498 750 Watt etwas kleiner als die britische horse power; sie wird manchmal als metric horsepower, also als metrische Pferdestärke, bezeichnet.

Drehmoment

Formelzeichen des Drehmoments: M

Kraftstoffverbrauch

Streckenbezogener Kraftstoffverbrauch: Bei Fahrzeugen wird im metrischen Maßsystem die Kraftstoffmenge (in Liter) angegeben, die pro 100 km Streckenlänge verbraucht wird. Im angloamerikanischen Maßsystem wird der umgekehrte Bezug hergestellt. Hier wird die Streckenlänge (in Meilen) angegeben, die mit einer Gallone Kraftstoff zurückgelegt werden kann. Da die Gallone in der Variante U.S. Customary Units kleiner ist als in der Variante Imperial Units (UK), gibt es hier ebenfalls zwei verschieden große Einheiten.

Weil die metrische Verbrauchsangabe in Litern pro 100 Kilometern reziprok zur angloamerikanischen Verbrauchsangabe in Meilen pro Gallone (mpg, MPG, mi/gal) erfolgt, muss für die Umrechnung in die jeweilige Zieleinheit der Umrechnungsfaktor durch die Ausgangseinheit dividiert werden. Folgende Beispiele sollen das erläutern:

• 5,3 ^l⁄_{100 km} → mpg (US): ²³⁵⁄_{5,3 ^l⁄100 km} = 44,3 mpg (US)
• 25 mpg (US) → ^l⁄_{100 km}: ²³⁵⁄_{25 mpg (US)} = 9,4 ^l⁄_{100 km}

Nachdem in Großbritannien die Tankstellen auf Liter umgestellt wurden, Entfernungen aber weiter in Meilen angegeben werden, taucht dort auch die Angabe von Meilen pro Liter (mi/l) auf. In Kanada sind sowohl ^l⁄_{100 km} als auch mpg (UK) möglich. Selten wird dort auch die Einheit Kilometer pro Liter verwendet, insbesondere in den NWTs. Generell gilt, dass die Verbrauchsangaben weltweit nach unterschiedlichen Standards ermittelt werden und somit eine Umrechnung nur eine begrenzte Aussagekraft hat (siehe auch Kraftstoffverbrauch).

Weitere in den USA gebräuchliche Einheiten

Siehe auch

• Vormetrische Längenmaße

Einzelnachweise

Weblinks

Commons: Angloamerikanisches Maßsystem – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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Allgemeines

• Imperial Measure (englisch)
• Geschichte des metrischen Systems im Gegensatz zu den alten Einheiten in den USA (englisch)

Speziellere Details

• Gesetze aus Großbritannien über "Imperial Units":

• Units of Measurement Regulations 1995 (PDF)
• Weight and Measure Act 1824 (PDF)

• Veröffentlichungen des "National Institute of Standards and Technology (NIST) über "U.S. Customary Units":

• Handbuch Nr. 44, Anhang C (PDF)
• Publikation 811: Guide for the Use of the International System of Units (SI) (PDF)
• Publikation 447: Weights and Measure Standards of the United States (PDF)