Die moderne Digitalwaage

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.

Hea­der­bild: © Shut­ter­stock / Tra­vel mania

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