Die moderne Digitalwaage: verschiedene Waagenarten für vielfältige Anwendungen
Der Umstieg von der herkömmlichen analogen Waage zur modernen Digitalwaage ist in beinahe allen beruflichen und privaten Bereichen vollzogen. Von der präzisen Feinwaage beim Juwelier über robuste Fahrzeug- und Industriewaagen bis hin zur Körper- und Küchenwaage im Haushalt: Die digitale Waage besticht mit hoher Messgenauigkeit, komfortabler Ablesbarkeit und ist je nach Verwendungszweck mit nützlichen Zusatzfunktionen ausgestattet.
Variantenvielfalt: Einsatzgebiete der Digitalwaage
Die Digitalwaage gibt es in etlichen Bauarten und Größen. Je leichter das Wägegut, umso höher sind die Ansprüche an exakte Messergebnisse. Bei der digitalen Präzisions- oder Feinwaage liegt die Messgenauigkeit im Milligramm-Bereich. Die moderne Wägetechnik bietet eine enorme Bandbreite an praxisbezogenen Produktlösungen. Nahezu jede Branche findet die für ihre Zwecke geeignete Digitalwaage. Eine kleine Auswahl an klassischen Digitalwaagen-Typen:
Digitale Waage zur gewerblichen Nutzung
- Industriewaagen wie Tisch- und Bodenwaage
- Kranwaage und Gabelstaplerwaage
- Zählwaage zur Ermittlung von Stückzahlen
- Goldwaage im Goldschmiedehandwerk und in Juwelierläden
- Paketwaage in Lager und Versand
- Brückenwaage und Radlastwaage zur Überprüfung des Fahrzeuggewichts
Digitalwaagen im chemischen und medizinisch-pharmazeutischen Bereich
- Säulenwaage und Babywaage in Kliniken und Arztpraxen
- Analysenwaage in Laboratorien
- Rezepturwaage in Apotheken
Digitalwaage im Haushalt
- Personenwaage und Körperfettwaage
- Kofferwaage
- Küchenwaage
- Briefwaage
Rückblende: von antiken Balkenwaagen zur modernen Digitalwaage
Digitalwaagen wie die elektronische Industriewaage, Goldwaage und Feinwaage gibt es erst seit wenigen Jahrzehnten. Dabei reicht die Geschichte der Wägetechnik bis weit in die Antike zurück. Funde steinerner ägyptischer Waagebalken sind auf das 5. Jahrtausend v. Chr. datiert. An einem Ende simpler Balkenwaagen hängen Wägegüter und am anderen wird durch Gegengewichtszugabe das Gleichgewicht hergestellt. Ebenfalls noch vor unserer Zeitrechnung vereinfacht die als römische Schnellwaage bezeichnete Laufgewichtswaage mit verschiebbarem Gegengewicht den Wägeprozess.
Die vergleichende Massebestimmung hält sich bis in die Frühe Neuzeit. Auch die Tafelwaage ist im Grunde eine modernisierte Variante einer Balkenwaage. Die im 18. Jahrhundert entwickelte Federwaage verzichtet erstmalig auf Gegengewichte und nutzt via Längenausdehnung einer Schraubenfeder die Schwerkraft zur Gewichtsermittlung. Noch heute bedienen sich analoge Personenwaagen des Federwaagenprinzips. Selbst für die Funktion vieler Digitalwaagen spielt die mechanische Verformung einzelner Gerätekomponenten eine entscheidende Rolle.
Funktionsweise: die Wägezelle als Herzstück der Digitalwaage
Die erwähnte Verformung betrifft sogenannte Wägezellen im Inneren einer Digitalwaage. Auf diesen meist metallenen Federkörpern sind elektrisch leitfähige Dehnungsmessstreifen (DMS) angebracht. Das Metall verformt sich unter Lasteinwirkung und die Streifen dehnen sich. Dadurch verändert sich der elektrische Widerstand. Ein integrierter Mikrochip wertet selbst kleinste Widerstandsschwankungen im Sinne einer exakten Gewichtsbestimmung aus. Über derartige DMS-Wägezellen verfügen sowohl für tonnenschwere Lasten ausgelegte Waagen als auch Modelle, die im Grammbereich arbeiten: von der Lkw-Waage und Kranwaage bis zur Feinwaage, beispielsweise einer Goldwaage oder Briefwaage.
Hochsensible Analysen- und Präzisionswaagen im Milli- und Mikrogramm-Bereich nutzen meist das Wägeprinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation (EMK). Hierbei wird via Spule in einem Dauermagneten eine Gegenkraft zur einwirkenden Gewichtskraft erzeugt. Die präzise Massebestimmung ergibt sich durch den dafür erforderlichen Spulenstrom. Ein weiteres Wägeprinzip ist jenes der schwingenden Saite, wobei einwirkende Gewichtskräfte eine Änderung der Saiten-Schwingungsfrequenz bewirken. Dieses digitale Messprinzip via Wägezellen mit schwingenden Saiten kommt in Schüttungs‑, Abfüll- und Dosierwaagen zum Einsatz.
Hochauflösende Digitalwaage: Mikrowaagen und Ultramikrowaagen
Typen und Bauarten einer Digitalwaage unterscheiden sich in Ablesbarkeit und Wägebereich. Die Ablesbarkeit, Ablesegenauigkeit oder Auflösung einer Waage gibt den kleinsten ablesbaren Gewichtswert an. Der Wägebereich definiert den durch Mindest- und Höchstlast definierten Verwendungsbereich. In Chemielaboren und in der Produktprüfung eingesetzte Ultramikrowaagen erreichen die höchste Präzision: Häufig liegt die Ablesbarkeit bei 0,5 mcg (Mikrogramm), bei manchen Modellen ist die Vollauflösung sogar mit 0,1 mcg spezifiziert.
Mikrowaagen haben meist eine Ablesegenauigkeit von 1 mcg. Gemeinsam ist diesen präzisen Analysenwaagen ihr knapp bemessener Wägebereich: Die Höchstlast liegt bei Mikrowaagen etwa zwischen 5 und 50 g, bei Ultramikrowaagen oftmals nur bei 2 g. Für Wägeprozesse kleinster Partikel wie bei der Feinstaubmessung ist dieser begrenzte Wägebereich ausreichend. Die meisten Mikrowaagen funktionieren nach dem Messprinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation.
Digitale Feinwaage: Goldwaage, Apothekerwaage und Taschenwaage
Ebenfalls hohe Auflösungen bieten verschiedene Produkttypen der digitalen Feinwaage. Mit Messgenauigkeiten zwischen 0,1 mg bis 1 g eignet sich die Feinwaage beispielsweise zur Gewichtsermittlung von Edelmetallen und Schmuck, Tabletten, Kosmetika und Lebensmitteln. Mobile Taschenwaagen verfügen über einen Klappdeckel, der die Digitalwaage vor Verschmutzungen schützt. Eine Taschenwaage ist praktisch zum Mitnehmen und leistet gute Dienste beim Wägen kleinster Mengen von Kräutern, Gewürzen oder Nahrungsergänzungsmitteln.
Eine digitale Goldwaage, Juwelierwaage oder Karatwaage dient der exakten Gewichtsbestimmung von Edelsteinen, Gold und anderen Edelmetallen. Die Präzisionswaagen zeigen Messergebnisse in Gramm sowie in der Gewichtseinheit Karat (k, kt oder ct) an. Die Goldwaage findet gleichermaßen im Goldankauf und ‑verkauf Verwendung wie bei Münzsammlern und Juwelieren. Auch Dentallabore und Zahnärzte nutzen die geeichte Gold-Feinwaage zum Wägen von Goldzahnfüllungen. Zur Grundausstattung in Apotheken gehören Rezepturwaagen und Apothekerwaagen. Sie kommen bei der fachgerechten Herstellung von Arzneimitteln nach speziellen Rezepturen zum Einsatz.
Digitalwaage im Privathaushalt: Briefwaage, Küchenwaage und Körperwaage
Eine digitale Küchen- oder Briefwaage verfügt meist über Ablesegenauigkeiten zwischen 100 mg und 1 g. Somit zählen diese platzsparenden und zumeist preisgünstigen Haushaltskleingeräte ebenfalls zur Kategorie der Feinwaagen. Die digitale Briefwaage hat eine plane Wägefläche als Ablage für diverse Postsendungen. In erster Linie dient die Briefwaage der genauen Portoberechnung von Briefen und kleinen Paketen. Der Lieferumfang vieler Küchenwaagen beinhaltet abnehmbare Aufsätze in Form einer Schüssel oder eines Wägetellers. Trotz zusätzlicher Features wie etwa einer Zuwiegefunktion oder Volumenanzeigen für Wasser und Milch eignen sich Küchenwaagen auch als Briefwaage.
Einfache digitale Personenwaagen dienen wie auch die altbewährte mechanische Waage mit analoger Anzeige der zuverlässigen Körpergewichtsermittlung. Moderne Körperanalysewaagen oder smarte Waagen verfügen über weitere Funktionen zur Bestimmung des Fitnesszustands sowie über diverse Einstellungsmöglichkeiten. Diese Digitalwaage überträgt ihre Messdaten an das Smartphone, wo sie von einer App analysiert und gespeichert werden. Körperanalysewaagen messen und berechnen unter anderem folgende Werte:
- Körperfettanteil
- Muskelmasse
- Knochenmasse
- Körperwasseranteil
- Body-Mass-Index
- Herzfrequenz
- Kalorienbedarf
Die Digitalwaage als Industriewaage und Fahrzeugwaage
Auch auf hohe Traglasten ausgelegte Industriewaagen arbeiten heute digital und verfügen oft über eine Schnittstelle zur Datenübertragung. Bodenwaagen und Wiegehubwagen kommen in Produktion und Lagerhaltung, in Speditionen und in der Warenannahme zum Einsatz. Fahrzeugwaagen dienen der genauen Gewichtsbestimmung von Baumaschinen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Pkw und Lkw sowie deren Ladegut. Die Polizei nutzt Brückenwaagen oder mobile Achslast- und Radlastwaagen zur Kontrolle des zulässigen Gesamtgewichts.
Digital oder analog? Vorteile von Digitalwaagen
Herkömmliche mechanische Waagen haben sich seit der Erfindung des Waagebalkens als eine zuverlässige Gewichtskontrolle etabliert und finden vielfach noch heute Verwendung: zum Beispiel als Küchen- und Briefwaage, als nostalgische Goldwaage oder die klassische analoge Personenwaage. Dennoch hat die moderne Digitalwaage traditionelle rein mechanische Waagen in den letzten Jahrzehnten fast vollständig vom Markt verdrängt. Im Vergleich zur Analogwaage punktet die Digitalwaage mit entscheidenden Vorteilen:
- Messgenauigkeit
- Ablesbarkeit
- Zusatzfunktionen
- Gewicht
- Größe
- Langlebigkeit
Messgenauigkeit
Die integrierte Elektronik einer hochwertigen Digitalwaage sorgt für dauerhaft exakte Messergebnisse. Hochempfindliche Laborwaagen gewährleisten genaueste Masseangaben bis in Mikrogramm-Feinbereiche.
Ablesbarkeit
Genaues Wägen bedarf der unmissverständlichen Ablesbarkeit. Die Gewichtsangabe im digitalen Display lässt keine Fehlinterpretation zu. Das Pendeln eines Zeigers entfällt ebenso wie eine ungefähre Schätzung, falls die Gewichtsanzeige zwischen zwei Messskala-Werten liegt. Bei digitalen Haushaltswaagen sorgen frei wählbare Gewichts- und Volumeneinheiten wie Gramm, Milligramm, Milliliter oder Unze für zusätzlichen Bedienkomfort.
Funktionsvielfalt
Neben der reinen Gewichtsermittlung verfügen digitale Waagen über zweckmäßige Zusatzfunktionen. Der automatische Bonausdruck an Obstwaagen im Supermarkt oder Angaben von Körperfettanteil, Muskelmasse und Body-Mass-Index bei speziellen Personenwaagen verdeutlichen die vielseitige Verwendbarkeit. Die moderne Hightech-Digitalwaage bietet zudem mannigfaltige Vernetzungsmöglichkeiten. So analysieren Smartphone-Apps via WLAN oder Bluetooth die Messwerte von Fitnesswaagen, und digitale Industriewaagen kommunizieren über Schnittstellen mit diversen IT-Systemen.
Gewicht und Größe
Mechanisch interagierende Komponenten sind schwergewichtiger und nicht auf engem Raum integrierbar wie elektronische Bauteile. Eine digitale Waage ist meist kleiner und leichter als ihr analoges Pendant. Eine Digitalwaage lässt sich flach und kompakt designen und benötigt weniger Stauraum.
Die Digitalwaage gilt gemeinhin als langlebiges Produkt mit geringer Störanfälligkeit. Materialermüdung und Verschleiß sind in der Regel vernachlässigbar, eine oberflächliche Reinigung ist üblicherweise ausreichend. Neben den aufgezählten Vorzügen der Digitalwaage hat auch die bewährte Waage auf rein mechanischer Basis ihre Stärken: Die Anschaffung einer analogen Waage ist grundsätzlich nicht mit Folgekosten verbunden: Die mechanische Waage benötigt keine externe Energiezufuhr wie Netzanschluss oder Batterien. Die Bedienung herkömmlicher Analogwaagen ist sehr einfach und bedarf keiner technischen Detailkenntnisse.
Tipp: Worauf Sie beim Kauf einer Digitalwaage achten sollten
Neben einer soliden Verarbeitung und der zum Nutzungszweck passenden Bauart lohnt sich ein Blick auf den Wägebereich sowie die Ablesbarkeit des Produkts. Moderne digitale Waagen warten mit einem breiten Funktionsspektrum auf. Hier gilt es das passende, den persönlichen Anforderungen entsprechende Modell auszuwählen. Schließlich spielen bei der Kaufentscheidung für eine Digitalwaage auch diverse Anbindungsmöglichkeiten an Smartphone oder PC eine wesentliche Rolle.
FAQ zur Digitalwaage: Antworten zu häufig gestellten Fragen in Kurzform
Welche Arten von Waagen gibt es?
Für viele Anwendungsbereiche gibt es zum einen mechanisch analoge Waagen und andererseits die elektronisch digitale Waage. Nach Genauigkeitsklasse werden Mikrowagen von Feinwaagen und Grobwagen abgegrenzt. Je nach Verwendungszweck lassen sich gewerblich, medizinisch, behördlich und privat genutzte Waagen unterscheiden, zum Beispiel Laden- und Bäckerwaagen, Laborwaagen, Fahrzeugwaagen oder Küchen- und Körperwaagen.
Wie funktioniert eine elektronische Waage?
Kernelemente elektronischer Waagen sind eine oder mehrere integrierte Wägezellen mit angeschlossenem Mikrochip. Die Wägezelle reagiert auf Gewichtskräfte mit einem elektrischen Signal, welches vom Chip erfasst und ausgewertet wird. Das digitale LCD- oder LED-Display zeigt schließlich das präzise Messergebnis an.
Was bedeutet Tara?
Küchen- und Goldwaagen verfügen häufig über eine Tara- oder Zuwiegetaste. Diese Tara-Funktion setzt bereits auf der Wägefläche befindliche Gewichte auf Null zurück. Jede zusätzliche Beigabe lässt sich somit vom Nullwert ausgehend exakt portionieren, ohne bereits gewogene Zutaten in die Berechnung einkalkulieren zu müssen.
Wie kalibriert man eine Feinwaage?
Beim Kalibrieren einer Feinwaage positionieren Sie Prüfgewichte mit bekannter Masse auf der Wägefläche und vergleichen das Gewicht mit dem angezeigten Wert. Mitunter verfügen Feinwaagen über einen eigenen Kalibriermodus mit Kalibrierungstaste und können Abweichungen korrigieren. Ergibt die Kalibrierung Messfehler bzw. Ungenauigkeiten, können Sie die Waage anschließend justieren lassen.
Was ist der Unterschied zwischen kalibrieren, justieren und eichen?
Eine Kalibrierung dient der Überprüfung und Dokumentation der Messgenauigkeit. Als Folge etwaiger Messfehler wird die digitale Waage im Idealfall justiert, also ihre Messgenauigkeit dauerhaft wiederhergestellt. Im Gegensatz zur Kalibrierung handelt es sich bei der Eichung um eine gesetzlich vorgeschriebene Prüfung: Ist beispielsweise die Gemüsewaage im Supermarkt geeicht, so entsprechen ihre Messergebnisse den gesetzlich geregelten Vorgaben.
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