EineWaage ist einMessgerät zur Bestimmung einerMasse.

Die Messung der Masse eines Körpers erfolgt üblicherweise über dessenGewichtskraft: Die Gewichtskraft wird entweder direkt bestimmt, wie etwa mit einerFederwaage, oder sie wird mit der Gewichtskraft einer bekannten Masse verglichen, wie bei einerBalkenwaage. Bei Waagen der ersten Art geht dieSchwerebeschleunigung, die lokal unterschiedlich ist, in die Messung ein. Bei Waagen der zweiten Art ist die Schwerebeschleunigung für beide verglichenen Massen dieselbe und beeinflusst das Messergebnis deshalb nicht. Bei beiden Arten wirkt ein durch die umgebende Luft verursachterstatischer Auftrieb auf den oder die Körper und auf Teile der Waage. Je nach der benötigten Genauigkeit wird dies vernachlässigt oder durch geeignete Korrektionen berücksichtigt.

Es gilt der Zusammenhang

${\displaystyle \text{Masse in kg}=\frac{\text{Gewichtskraft in N}}{\text{Schwerebeschleunigung in }\frac{\mathrm{m}}{{\mathrm{s}}^2}}}$

DieSchwerebeschleunigung hängt dabei sowohl vom Ort (als auch in geringem Maß vom Zeitpunkt) der Messung ab. Der Einfluss anderer Kräfte auf das Wägegut oder die Waage ist hier nicht berücksichtigt. Dazu gehören derhydrostatische Auftrieb des Wägeguts im umgebenden Medium – in der Regel Luft –magnetische Interaktionen von Wägegut, von Komponenten der Waage oder von umgebenden Gegenständen, sowieelektrostatische Interaktionen.

Waagen können mit folgenden Eigenschaften charakterisiert werden:

• Wägebereich
• Ablesbarkeit
• Genauigkeit (siehe auch:Genauigkeitsklasse eines Wiegesystems)
• Wiederholbarkeit
• Linearität
• Größe (variabel)
• Position (z. B. Tischwaage, Bodenwaage,Kranwaage)

Ein Waagebalken aus dem 5. Jahrtausend v. Chr. wurde in einem prähistorischen Grab inÄgypten entdeckt. Früheste ägyptische Abbildungen einfacher Balkenwaagen stammen aus der Zeit um 2000 v. Chr. Die Aufhängung des Waagebalkens bestand aus einem Seil, an seinen äußeren Enden hingen die Waagschalen. Um 500 v. Chr. verbessertenEtrusker die Genauigkeit der Balkenwaage. DieRömer kannten auch ungleicharmige Waagen, der längere Arm trug ein verschiebbares Wägestück sowie eine Strichmarkierung. In derRenaissance kamen inalchimistischen Labors hochempfindliche Analysewaagen zum Einsatz.

1669 erfand der FranzoseGilles Personne de Roberval die Tafelwaage. Sie hatte den Vorteil, dass die Position der zu wägenden Last auf den Waagschalen das Ergebnis nicht beeinflusste. 1763 baute der schwäbische PfarrerPhilipp Matthäus Hahn eine Neigungswaage mit direkter Gewichtsanzeige. Dezimal- und Küchenwaagen entstanden in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Um 1850 wurden Versuche unternommen, das Wägeergebnis automatisch zu drucken. 1895 kamen in den USA Waagen mit gleichzeitiger Preisanzeige auf (preisrechnende Waagen). 1939 leiteten zwei amerikanische Ingenieure mit der Nutzung elektrischer Widerstandsänderungen das Zeitalter der elektronischen Waagen ein.

Bei den Waagen unterscheidet man die oben genannten beiden Grundprinzipien, Gewichtskraftmessung und Massenvergleich.

Bei der einfachsten Form derFederwaage wird das Wägeobjekt an eineSchraubenfeder gehängt und die Verlängerung gemessen. Anhand derFederkonstante wird dadurch die Gewichtskraft ermittelt und mit der entsprechenden Skala auf dieMasse abgebildet. Verwandte Messprinzipien basieren ebenfalls auf Verformungsmessung, beispielsweise mitMembranen, Kraftsensoren, Kraftmessdosen,Piezoeffekt oderRingtorsion.

Es gibt Federwaagen undKraftmesser für verschiedeneMessbereiche.Beispiele:

• eine einfache Federwaage wird volkstümlich auch „Lumpenwaage“ genannt
• höherwertige Federwaagen in runder Bauform mit Zeiger (Zeigerschnellwaage)
• Haushaltswaage, ein Hand-/Tischgerät bis etwa 10 kg
• Küchenwaage und Babywaage, bis 5 oder 10 kg
• Personenwaage für das Körpergewicht (meist bis 130 oder 150 kg, Genauigkeit 0,1 bis 3 kg).
• Standgeräte für industrielle Zwecke oder im Handel (Wägebereich/Skalenteilung meist 25 kg/50 g, 50 kg/100 g oder 100 kg/200 g, Genauigkeit 0,1–0,2 %).
• Membranwaagen undBarometer
• Mikrowaagen und Präzisions-Federwaagen für Labore, den Physikunterricht etc., Genauigkeiten 0,1–0,5 %.

Die Masse eines Körpers wird durch den Vergleich mit Standardgewichten bestimmt. Auch diese Waagen arbeiten mit derGravitation, müssen jedoch nicht auf die unterschiedlichen örtlichen Bedingungen eingestellt werden und könnten daher auch auf anderen Himmelskörpern, wie zum Beispiel dem Mond verwendet werden. Referenzgewichte sind zwischen 1 mg und 5 t normiert.

• EineBalkenwaage misst die Balance zweier durch die Gewichte von Wägegut und Eichgewicht erzeugtenDrehmomente. Im einfachsten Fall ist es ein im Drehpunkt gelagerter Waagebalken, an dessen Enden zwei Waagschalen im selben Abstand vom Drehpunkt aufgehängt sind. Eine früher in vielen Haushalten und Küchen anzutreffende Variante der Balkenwaage ist dieTafelwaage (Roberval-Waage), bei der die Waagschalen an einem Hebel-Parallelogramm befestigt sind und sich oberhalb des Waagebalkens befinden.
• Eine Schnellwaage, auchLaufmassenwaage oderLaufgewichtswaage, früher auchBesemer^[1] genannt, besteht aus einem Stab, der beim Wägevorgang in zwei ungleiche Hebelarme aufgeteilt wird. Am einen Hebelarm befindet sich das Ausgleichsgewicht, am anderen ein Haken zum Aufhängen des Wägegutes. Das Verhältnis der Hebelarme kann mit einer Zunge und Handhabe verschoben werden, bis bei angehängtem Wägegut Gleichgewicht eintritt. Schnellwaagen wurden bereits in vorchristlicher Zeit von Griechen,Römern und Chinesen verwendet. An dem Stab kann sich eine Skala befinden.
• EineDezimalwaage ist für größere Lasten geeignet. Sie arbeitet ebenfalls nach dem Prinzip des zweiseitigen Hebels und ist so konstruiert, dass zum Beispiel eine zu wägende Masse von 100 kg mit einem Referenzgewicht von 10 kg aufgewogen wird.
• EineNeigungswaage misst die Auslenkung eines festen Gewichts an einem Hebelarm. Dieses Prinzip wird bei vielenBriefwaagen verwendet.
• Massenvergleiche können auch auf ein-schaligen Waagen (oder auf zweischaligen Waagen, bei denen eine Schale mit einem Gegengewicht belegt bleibt) mit Hilfe einer geeigneten Prozedur (Substitutionswägen, Borda-Substitution.^[2] ) durchgeführt werden. Dies ist das übliche Verfahren für Massenvergleiche aufMassekomparatoren zur Kalibrierung von Gewichtstücken. Dieses Verfahren erzeugt die höchsten Wäge-Genauigkeiten und kann auf mechanischen und elektronischen Waagen angewendet werden.

• 
  Römische Schnellwaage ausPompeji
• 
  Laufmassenwaage mit Skala
• 
  Waage für Schüttgut, nach dem Prinzip der Dezimalwaage

Mechanische Geräte werden zunehmend durch elektronische Waagen ersetzt. Elektronische Analysenwaagen messen im Bereich von einigen hundert Gramm (typischerweise 200 – 300 g) mit einer Ablesbarkeit bis etwa 0,1 mg, was einer Auflösung von 10⁶ entspricht.

Manche elektrische Waagen wandeln oft ebenso wie Federwaagen dieGewichtskraft mit einem elastischen Element (Feder bzw. einenBiegebalken) in eine Verformung bzw. einen Weg um. Gegenüber mechanischen Waagen ist der Weg bzw. die Dehnung jedoch kleiner. Die Dehnung wird mit einemDehnungsmessstreifen gemessen. Entsprechende Baueinheiten sindWägezellen.

Die Lageabweichung des elastischen Elementes kann auch über eine Kapazitätsänderung erfasst werden (Änderung des Plattenabstandes einesKondensators).

Genauere Waagen arbeiten nach dem Prinzip derelektromagnetischen Kraftkompensation. Dabei wird durch eine Spule in einemPermanentmagnetfeld eine Gegenkraft erzeugt, welche der Last der zu messenden Probe auf der Waagschale entspricht. Mit dieser Gegenkraft wird das Gleichgewicht gehalten. Dies wird durch einen Lagesensor und einen Regelverstärker bewerkstelligt. Über ein Hebelsystem kann eine kleinere Gegenkraft eine größere Kraft auf der Waagschale im Gleichgewicht halten. Der kraftproportionale Spulenstrom wird gemessen und, umgerechnet in Masse, angezeigt.^[3] Bei diesem Prinzip entsteht keine Verformung, was zu einer höheren Genauigkeit gegenüber verformenden Prinzipien führt.

Bekannt sind unter anderem Plattform- und Fahrzeugwaagen, Wägebrücken (Brückenwaage) mit mehreren Messdosen und Messterminal, Straßenbrückenwaagen,Gleisbrückenwaagen für Eisenbahnwagen, Statische / DynamischeAchslastwaagen,Kranwaagen, Palettenwaagen (z. B. 10 bis 1500 kg ± 0,5 kg) oder Wägeterminals mit Abfüllsteuerung (siehe:Abfüllwaage).

Zählwaagen bestimmen das Verhältnis des Gewichts einerStückmenge zu einem einzelnen dieser Stücke (Zählmaß). Dazu werden ein oder (bei großen zu zählenden Stückzahlen) mehrere Stücke aufgelegt und so ein durchschnittliches Stückgewicht ermittelt. Übliche elektronische Waagen können diese Funktionalität in Form einer Software in ihrem Bedienumfang enthalten.

Zählwaagen werden auch als Inventurwaagen eingesetzt, um den mengenmäßigen Lagerbestand an Komponenten und Materialien während einer Inventur zu erfassen.

Zählwägesysteme oder auch Zählwaagen-Verbundsysteme genannt, bestehen jeweils aus einer feinen Referenzwaage und einer (deutlich) größeren Mengenwaage. Hiermit ist es möglich, Materialien mit kleinem Gewicht auch in großer Menge relativ genau zu zählen. Die Zählgenauigkeit hängt von den Eigenschaften der beiden Waagen und von den Eigenschaften der gezählten Teile ab. Mit solchen Zählwägesystemen ist es z. B. möglich, kleine Metallteile im Gramm-Bereich in schweren Gitterboxen zu zählen.

• Sechs-Komponenten-Waage: Durch Messung der drei Kräfte und der drei Drehmomente in einem orthogonalenKoordinatensystem lassen sich mit einer solchen Waage beispielsweise in einemWindkanal alle Wirkungen der Luftströmung auf einModell messen.
• Gravimeter fürGeophysik undGeodäsie: Präzisions-„Federwaage“ (Schrägbalken) oder mitSupraleitung, Messung des Erdschwerefeldes von 950 bis 990 Gal ± 0,001 mGal (1 Gal = 1 cm/s²).
• Drehwaage (Henry Cavendish bestimmte 1798 mit einer Drehwaage dieGravitationskonstante)
• Watt-Waage: Sie vergleichtmechanische mit elektrischerLeistung; Verwendung ist die Realisierung der SI-Einheit Kilogramm gemäß gültiger Definition.
• Komparatorwaage oderMassekomparator zum Vergleich von Massestücken. Genaueste Geräte erlauben Messungen imVakuum (0,005 mbar). Das vermeidet erforderliche Korrektionen wegen unterschiedlichem statischen Auftrieb von Normal und Probekörper in der Luft. Der derzeit genaueste Massekomparator der PTB hat eineStandardabweichung von 1·10⁻¹⁰ kg.
• Cottonwaage (einemagnetische Waage) zur schnellen und genauen Gewichtsmessung von Münzen, erfunden vonWilliam Cotton während seiner Zeit als Direktor der Bank von England von 1842 bis 1845.
• Luftgewichtsmesser, Dichtemessgerät

Für Personen und den Haushalt:

• Personenwaage
• Babywaage
• Körperfettwaage
• Briefwaage
• Kofferwaage
• Küchenwaage
• Wirtschaftswaage

Gewerblich:

• Apothekerwaage
• Geldwaage
• Kontrollwaage

• Ladenwaage
• Bienenstockwaage
• Bäckerwaage
• Inventurwaage

Medizinisch:

• Bettwaage

Für Fahrzeuge:

• Radladerwaage
• Achslastwaage
• Stützlastwaage

Historisch:

• Dorfwaage
• Waage (städtisches Gebäude)

• Balkenwaage
• Dezimalwaage, oft als Sackwaage mit Plateau und Wand zum Anlehnen des Sacks
• Federwaage
• Kranwaage
• Laufgewichtswaage
• Mehrkopfwaage
• Mohr-Westphalsche Waage
• Neigungswaage
• Ringkraftmesser
• Schalenwaage
• Spiegelwaage
• Tafelwaage
• Mondwaage mit elliptisch gebogener Blattfeder-Ellipse, innerhalb davon der geschützte Zeiger und mondsichelförmige Skala
• Zeigerwaage

Präzisionswaagen erreichen Genauigkeiten bis 0,01 %. Einteilung nach Genauigkeit:

• Mikrowaage, z. B. mit einem Ziffernschritt von 1 µg
• Analysenwaage, z. B. mit einem Ziffernschritt von 0,1 mg
• Feinwaage, mit einem Ziffernschritt von 1 mg bis 100 mg
• Handelswaage
• Grobwaage

Das WortWaage (ahd.wāga,mhd.wāge) ist verwandt mit dem Verbbewegen. Beide Wörter gehen auf eine indogermanischeWurzel zurück, die „bewegen“ bedeutet. EineWaage ist im ursprünglichen Wortsinn ein sich bewegender, schwingender Gegenstand.^[4] Das Verbwagen (mhd.wāgen) mit der Bedeutung „sich trauen, etwas riskieren“ ist eine Ableitung aus mhd.wāge (= Waage) und bedeutet eigentlich „etwas auf die Waage legen“.^[5]

Im Jahre 1927 wurde die Schreibung zur besseren Unterscheidung zuWagen vonWage aufWaage geändert.^[6]

Die Verbenwägen undwiegen bedeuten beide „das Gewicht bestimmen“, unterscheiden sich jedoch in der Wortgeschichte und im heutigen Wortgebrauch.

• Das ältere Verb istwägen (ahd.wegan,mhd.wegen). Ursprünglich hatte es die Bedeutung „(sich) bewegen“. DasPräfix-Verbbewegen ist aus dem alten Verbwegen abgeleitet und hat dessen ursprüngliche Bedeutung übernommen. Für die Bedeutung „das Gewicht bestimmen“ entstand im 16. Jahrhundert unter dem Einfluss vonwage (= Waage) die Schreibweisewägen (anstelle vonwegen). Aus der Bedeutung „das Gewicht bestimmen“ entwickelte sich die übertragene Bedeutung „prüfend überlegen“, „erwägen“.^[7]
• Das Verbwiegen ist eine jüngere Variante vonwägen. Es entstand im 16. Jahrhundert aus zweigebeugten Wortformen vonwägen:(du) wiegst und(er) wiegt.^[8]
• Im Präteritum und Perfekt ist kein Unterschied auszumachen, beide Wörter habenwog, gewogen;wägte, gewägt kommt nur in der übertragenen Bedeutung vor.

Das Bestimmen des Gewichts wird heute in der Allgemeinsprache fast nur mit dem jüngeren Verbwiegen ausgedrückt.^[8] In der Fachsprache hat sichwägen jedoch gehalten. Darüber hinaus istwägen in der Schweiz gebräuchlich.^[7]

Das im Präsens gleichlautende Verbwiegen (aber schwach:wiegte, gewiegt) mit der Bedeutung „sanft hin und her bewegen“ ist vonWiege abgeleitet.^[9] Die WörterWiege undWaage sind nicht direkt verwandt, wahrscheinlich gehen sie aber mit der gemeinsamen Grundbedeutung „sich bewegender Gegenstand“ auf dieselbe indogermanische Wortwurzel zurück.^[10]

Eine Verbreitung in der religiösen Ikonographie erfuhr das Gerät besonders im Bild derSeelenwaage.

Das WortWaage ist auch in Bezeichnungen für einige technische Geräte enthalten, mit denen nicht das Gewicht bestimmt wird:

• Mit einerWasserwaage wird die horizontale oder vertikale Ausrichtung überprüft.
• DieSetzwaage ist der historische Vorläufer der Wasserwaage. Mit einer Setzwaage kann nur die horizontale Ausrichtung überprüft werden.
• EineSenkwaage dient zur Bestimmung derDichte oder desspezifischen Gewichts von Flüssigkeiten. Ein bekanntes Beispiel ist dieMostwaage (auchOechsle-Waage genannt), mit der die Dichte vonTraubenmost gemessen wird. Die Messung des spezifischen Gewichts (= Gewicht pro Volumen) ist nahezu dasselbe wie eine Gewichtsmessung, insofern kann eine Senkwaage tatsächlich als „Waage für Flüssigkeiten“ gelten.
• Mit einerDrehwaage werden sehr kleine Kräfte gemessen, z. B. die Massenanziehung zwischen zwei Körpern.

Im allgemeinen Sprachgebrauch greifen einigeRedewendungen auf das Bild der Waage zurück:

• sich die Waage halten^[4]
• jedes Wort auf die Goldwaage legen^[11]

• Heinrich Böll:Die Waage der Baleks
• Karl Erich Haeberle:Zehntausend Jahre Waage. Aus der Entwicklungsgeschichte der Wägetechnik. Bizerba-Werke, Balingen 1967.
• Hans R. Jenemann, Arno M. Basedow, Erich Robens:Die Entwicklung der Makro-Vakuumwaage. Wirtschaftsverlag NW u. a., Bremerhaven 1992,ISBN 3-89429-214-8, (PTB-Bericht - TWD 38).
• Manfred Kochsiek (Hrsg.):Handbuch des Wägens. 2. bearbeitete und erweiterte Auflage. Vieweg, Braunschweig u. a. 1989,ISBN 3-528-18572-4.
• Roland Nater, Arthur Reichmuth, Roman Schwartz, Michael Borys, Panagiotis Zervos:Wägelexikon: Leitfaden wägetechnischer Begriffe. Springer, Berlin/Heidelberg 2008,ISBN 978-3-540-75907-2.
• Richard Vieweg:Aus der Kulturgeschichte der Waage. Bizerba-Werke, Balingen 1966.
• Hans R. Jennemann:Über altägyptische Kleinwaagen und artverwandte Wägeinstrumente. In: Technikgeschichte, Bd. 62 (1995), H. 1, S. 1–26.
• Stephan Weyhe:Wägetechnik im Labor: Technologie und Anwendung. Verlag moderne Industrie, Landsberg/Lech 1997,ISBN 3-478-93160-6.

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Wiktionary: Waage – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

1. ↑Besemer inMeyers Konversations-Lexikon, 4. Auflage (1885–1892), retrobibliothek.de
2. ↑On the Science of Weighing and Measuring, and the Standards of Weight and Measure,https://www.nature.com/articles/009047a0 Nature 9, 47–49 (1873)
3. ↑Funktionsweise der elektromagnetischen Kraftkompensation, inTechnologiedifferenzierung – die erfolgreiche Strategie der Sartorius AG, S. 11 (PDF; 1,1 MB)
4. ↑^abDuden online:Waage
5. ↑Duden online:wagen
6. ↑Bekanntmachung des Reichsministers des Innern vom 5. Juli 1927 (Reichsministerialblatt 1927, Nr. 29, S. 205); Duden 1929,faql.de
7. ↑^abDuden online:wägen
8. ↑^abDuden online:wiegen (zuWaage undwägen)
9. ↑Duden online:wiegen (zuWiege)
10. ↑Duden online:Wiege
11. ↑Duden online:Goldwaage

• Waage