Geschichte der Maße und Gewichte – einfach erklärt

Ursprünge des Messens

Die Geschichte der Maße und Gewichte ist ein Teil der Wissenschaftsgeschichte. Frühe Maße beruhten auf Körperteilen, der natürlichen Umgebung und leicht verfügbaren Gegenständen. Längen wurden etwa mit Arm, Hand oder Finger bestimmt. Die Zeit orientierte sich an den Umlauf- und Rotationsperioden von Sonne, Mond und anderen Himmelskörpern. Volumen verglich man, indem man Behälter wie Flaschen oder Tonkrüge mit Pflanzensamen füllte und diese zählte. Zum Wiegen dienten Steine oder Samen. Das Karat für Schmucksteine geht auf den Samen des Johannisbrotbaums zurück.

Kenntnisse über frühe Maße stammen aus archäologischen Funden, erhaltenen Standards, Bauwerken und zeitgenössischen Beschreibungen. Durch den Vergleich des griechischen Parthenon mit den Schriften Plutarchs konnte beispielsweise die Länge des attischen Fußes ziemlich genau bestimmt werden. In anderen Fällen bleiben nur plausible Theorien und Interpretationen.

Längen- und Gewichtseinheiten

Als eines der frühesten Längenmaße gilt die Elle, gewöhnlich die Armlänge eines ausgewachsenen Mannes vom Ellbogen bis zur Spitze des Mittelfingers. Das älteste bekannte Beispiel ist die Nippur-Elle aus Mesopotamien; ob daraus ein gemeinsames Urmaß abgeleitet werden kann, ist umstritten. Die gewöhnliche Elle wurde in die Spanne, also eine halbe Elle, die Handbreite, also eine sechstel Elle, und den Finger, also eine vierundzwanzigstel Elle, unterteilt. Die königliche oder heilige Elle war sieben Handbreit beziehungsweise 28 Finger lang und wurde beim Bau von Gebäuden und Monumenten sowie bei der Landvermessung verwendet.

Griechen und Römer übernahmen den Fuß von den Ägyptern. Der römische Fuß bestand aus zwölf unciae, also Zoll, oder aus sechzehn Fingern. Die Römer verwendeten außerdem die Meile aus tausend Doppelschritten; jeder Doppelschritt entsprach fünf römischen Fuß. Später wurden diese Maße unter anderem im angloamerikanischen Maßsystem standardisiert. Historische Entfernungsangaben waren auch Steinwurf, Hammerwurf und Pfeilschuss. Bayerische Fischer und Müller nutzten solche Würfe zur Begrenzung ihrer zeitweiligen Fang- oder Arbeitsgebiete; eine Jagdordnung erlaubte die Verfolgung eines verletzten Tieres über die Entfernung eines Beilwurfs.

Handelsgüter wurden zunächst nach Stück oder Volumen bemessen. Gewichtseinheiten entstanden später aus Getreidekörnern oder Wasservolumen. Das Talent entsprach in manchen Gegenden ungefähr dem Gewicht eines Kubikfußes Wasser, also etwa 27 Litern. Das grain, deutsch Gran oder Korn, war ursprünglich ein Weizen- oder Gerstenkorn und die früheste und kleinste Einheit zum Wiegen von Gold und Silber. Bei Johann Baptist van Helmont wurde es mit einer Masse von einem sechshundertstel einer Unze angegeben.

Größere Einheiten waren unter anderem Pfund, Schekel, Mark und Talent; sie konnten zugleich Währungs- und Gewichtseinheiten sein. Ihre Werte unterschieden sich regional. Bei Babyloniern und Sumerern ergaben 60 Schekel ein Mina und 60 Mina ein Talent; ein Mina wog etwa 500 Gramm. Das römische Talent bestand aus 100 Pfund, die leichter als das Mina waren. Das römische Pfund und das englische Troy Pound waren in zwölf, allerdings leichtere, Unzen eingeteilt. Das metrische Karat wurde zunächst auf 1/144 Unze und später auf 0,2 Gramm festgelegt.

Vielfalt und Vereinheitlichung

Vor der landesweiten Maßvereinheitlichung in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts gab es eine große regionale Vielfalt. Im Großherzogtum Baden bestanden 112 Ellenmaße, 92 Flächen- oder Feldmaße, 65 Holzmaße, 163 Fruchtmaße, 123 Ohm- oder Eimermaße für Flüssigkeiten, 63 Wirts- oder Schankmaße und 80 Pfundgewichte. Im Großherzogtum Hessen gab es 40 Ellenmaße, 129 Fruchtmaße und 77 Ohmmaße.

Erste landesweite Vereinheitlichungen erfolgten in Deutschland, Österreich und der Schweiz in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Im Zollverein wurden die Gewichte später in ganz Deutschland teilharmonisiert. Mit der Schaffung des Norddeutschen Bundes beziehungsweise des Deutschen Reiches wurde das metrische System für alle Maß- und Gewichtseinheiten bundes- beziehungsweise reichsweit eingeführt.

Zeit- und Winkelmessung

Die Einteilung des Kreises in 360 Grad und des Tages in Stunden zu 60 Minuten mit jeweils 60 Sekunden geht auf die Babylonier und ihr Sexagesimalsystem, ein Zahlensystem mit der Basis 60, zurück. Die Zahl 360 ist durch viele Zahlen ohne Rest teilbar, wodurch sich häufig aufwendige Bruchrechnungen vermeiden lassen.

Der Gon, früher Neugrad, teilt einen rechten Winkel in 100 Teile und wird vor allem im Vermessungswesen verwendet. Ein nautischer Strich ist der 32. Teil des Vollkreises und entspricht 11,25 Grad. Der 200. Teil eines nautischen Strichs heißt artilleristischer Strich oder mil; damit wird der Vollkreis in 6400 Teile geteilt. Ein solcher Strich entspricht ungefähr einem Meter auf eine Entfernung von einem Kilometer beziehungsweise einem Millimeter auf einen Meter und wird weiterhin militärisch verwendet.

Der Radiant, Symbol rad, ist so definiert: Ein Kreissektor mit einer Bogenlänge gleich der Länge des Radius besitzt das Winkelmaß 1. Für Radius und Bogenlänge muss dieselbe, ansonsten beliebige Längeneinheit verwendet werden. Ein Vollwinkel entspricht dadurch 2 · π rad, also ungefähr 6,2832.

Angelsächsische und metrische Systeme

Durch die römische Besetzung Englands gelangte die römische Meile auf die Britischen Inseln. Unter Königin Elisabeth I. wurde die Statute Mile mit 5280 Fuß oder acht Furlongs festgelegt. Ein Furlong bestand aus 40 Rods zu je 5,5 Yards. Das heute gültige Yard wurde unter Eduard III. gesetzlich definiert; zuvor war es beträchtlich länger.

Das erste wohldefinierte metrische System entstand in Frankreich. 1791 wurde die Absicht zu seiner Schaffung gesetzlich festgelegt, 1793 erfolgte seine Einführung zur Zeit der Terrorherrschaft der Jakobiner. Das künstlich entwickelte dezimalmetrische System sollte ein Maßsystem „Für alle Zeit, für alle Völker“ sein; in Paris wurde das als Referenz geschaffene Urmeter aufbewahrt. Das erste System beruhte auf Zentimeter, Gramm und Sekunde und wurde als cgs-System bezeichnet. Spätere Systeme nutzten Meter, Kilogramm und Sekunde, also das mks-System. Das technische Maßsystem verwendete Meter, Kilopond, Sekunde und Grad als Basiseinheiten.

Das metrische System verbreitete sich weltweit, zunächst vor allem in nicht englischsprachigen Ländern. Am 20. Mai 1875 unterzeichneten 17 Staaten die Meterkonvention. Organisationen und Laboratorien sollten ein einheitliches System schaffen und bewahren. Der zentrale Vorteil metrischer Einheiten ist die Umrechnung über glatte Zehnerpotenzen.

Die heute vorherrschende Ausprägung ist das Internationale Einheitensystem (SI). Es wurde 1954 mit zunächst sechs, später sieben Basiseinheiten begründet und erweiterte Meter, Kilogramm und Sekunde um Kelvin, Ampere, Mol und Candela. Die Reform von 2019 brachte einen Paradigmenwechsel: Alle SI-Einheiten sind nun durch festgelegte Zahlenwerte von Naturkonstanten definiert. Gebräuchliche Spezialsysteme sind unter anderem astronomische und elektromagnetische Maßeinheiten.

Typografie, Übersichten und Museen

Der typografische Punkt für Schriftgrößen wurde 1737 von Pierre Simon Fournier eingeführt und 1755 von François Ambroise Didot und Pierre-François Didot weiterentwickelt. Der Didot-Punkt betrug zunächst 0,376065 Millimeter und wurde 1973 auf 0,375 Millimeter abgerundet. Zwölf Punkt ergeben ein Cicero, vier Cicero eine Konkordanz. Der 1886 aus den USA nach Europa gelangte Pica-Punkt ist exakt 0,3514598 Millimeter groß, ungefähr 1/72 Zoll; zwölf Pica-Punkt ergeben ein Pica.

Im IT-Bereich gilt heute der DTP- oder PostScript-Punkt: Ein Zoll umfasst genau 72 DTP-Punkt, während es früher 72,27 Pica-Punkt waren. Die Punktgrößen unterscheiden sich etwas zwischen PC-Systemen und Apple-Mac-Systemen. Historisch bezeichneten typografische Einheiten nicht die tatsächliche Buchstabengröße, sondern die Kegelhöhe, also die Höhe des Bleisatzkörpers, der den Buchstaben trägt. Die DIN 16507-2 verwendet metrische Maße mit Abstufungen von 0,25 Millimeter, bei Bedarf 0,05 Millimeter; 1 p Didot entspricht 0,376 Millimeter.

Listen historischer Maße und Gewichte behandeln unter anderem die Antike, die römische Antike, biblische Maße, den deutschsprachigen Raum sowie zahlreiche Regionen Europas und anderer Weltgegenden. Genannt werden beispielsweise Deutschland, England, Frankreich, Österreich, Russland, China, Indien, Japan, Mexiko, Persien und Tibet. Das Musée des Arts et Métiers in Paris zeigt zahlreiche historische Exponate. Eine Ausstellung zu Maßen und Gewichten ab der Mitte des 19. Jahrhunderts befindet sich außerdem im Freilichtmuseum Roscheider Hof.