Druckeinheiten Umrechnungstabelle: kgf/cm², MPa, bar, psi

Stellen Sie sich einen Kompressor aus Japan vor: Das Typenschild nennt 0,69 MPa (6,9 bar), eine ältere Zeichnung in der Dokumentation nennt 7 kgf/cm², und der Servicetechniker des Lieferanten spricht am Telefon von „nana kiro“ (sieben Kiro). Ihre Betriebsmanometer zeigen bar. Alle drei Angaben können denselben Druck beschreiben (7 kgf/cm² sind 0,686 MPa, gerundet 0,69 MPa) – aber nur, wenn Sie jede Einheit kennen und wissen, ob es sich um Überdruck oder absoluten Druck handelt.

Die Kurzfassung: 1 kgf/cm² = 98,0665 kPa = 0,0980665 MPa = 0,980665 bar ≈ 14,22 psi. Umgekehrt gilt 1 MPa = 1000 kPa = 10 bar ≈ 10,2 kgf/cm² ≈ 145,0 psi. Die Einheit kgf/cm² entspricht dem früher in Deutschland üblichen kp/cm² (technische Atmosphäre, at). Wenn in Japan jemand beim Druck „Kiro“ sagt, ist damit oft kgf/cm² gemeint, nicht kPa. Lassen Sie sich die Einheit deshalb schriftlich bestätigen.

Dieser Leitfaden bietet eine Umrechnungstabelle mit SI- und US-Einheiten und erklärt die „Kiro“-Gewohnheit. Er zeigt, wie Sie MPaG und MPaA (Überdruck und absoluter Druck, bar(ü) und bar(a)) lesen, und behandelt Wasser- und Quecksilbersäulen (mmAq bzw. mmWS, mmHg), die noch auf japanischen Unterlagen vorkommen. Am Ende stehen eine Checkliste, Fragen an Ihren japanischen Lieferanten und eine E-Mail-Vorlage.

Inhalt

1. Umrechnungstabelle für Druckeinheiten
2. Was „Kiro“ in einer japanischen Werkhalle bedeutet
3. Pa, kPa und MPa: die SI-Grundlagen
4. bar, atm und psi: ähnlich, aber nicht gleich
5. Überdruck und absoluter Druck: MPaG, MPaA, bar(ü), bar(a), psig und psia
6. Wasser- und Quecksilbersäulen: mmAq, mmWS, mmH₂O, mmHg und Torr
7. Alte japanische Zeichnungen und das Messgesetz
8. Druck dokumentieren: Wert, Einheit, Bezug und Messort
9. Checkliste für japanische Druckangaben
10. Fragen an Ihren japanischen Lieferanten
11. Wo dieser Leitfaden nicht gilt
12. Zusammenfassung
13. FAQ
14. Quellen

Umrechnungstabelle für Druckeinheiten

Die folgende Tabelle zeigt, was jeweils eine Einheit, die auf japanischen und US-amerikanischen Unterlagen häufig vorkommt, in kPa, MPa, psi und bar entspricht. Jeder Faktor vergleicht nur die Größe der Einheiten. Keiner der Faktoren addiert oder subtrahiert Atmosphärendruck; ein Überdruck bleibt also auch nach der Umrechnung ein Überdruck.

1 Einheit	kPa	MPa	psi	bar	Definition / Hinweise
1 Pa	0,001	0,000001	0,000145	0,00001	SI-Einheit (1 N/m²)
1 hPa	0,1	0,0001	0,0145	0,001	100 Pa
1 mbar	0,1	0,0001	0,0145038	0,001	100 Pa, gleich 1 hPa
1 kPa	1	0,001	0,145038	0,01	1000 Pa
1 MPa	1000	1	145,038	10	1 000 000 Pa
1 kgf/cm²	98,0665	0,0980665	14,2233	0,980665	Exakt, auf Basis der Normfallbeschleunigung; entspricht 1 kp/cm² bzw. 1 at
1 bar	100	0,1	14,5038	1	100 000 Pa, exakt
1 atm	101,325	0,101325	14,6959	1,01325	Physikalische Atmosphäre, 101 325 Pa, exakt
1 psi	6,894757	0,006894757	1	0,0689476	Pfundkraft pro Quadratzoll
1 Torr	0,133322	0,000133322	0,0193368	0,00133322	1/760 von 1 atm
1 mmHg	0,133322	0,000133322	0,0193368	0,00133322	Konventionell; in der japanischen gesetzlichen Definition gleich 1 Torr
1 inHg	3,386389	0,003386389	0,491154	0,0338639	Konventionell
1 mH₂O	9,80665	0,00980665	1,42233	0,0980665	Konventionelle Wassersäule (1000 kg/m³, Normfallbeschleunigung)
1 mmH₂O (mmAq, mmWS)	0,00980665	0,00000980665	0,00142233	0,0000980665	Konventionell; mmAq und mmWS bezeichnen dieselbe Einheit
1 inH₂O	0,2490889	0,0002490889	0,0361273	0,00249089	Konventionell (es gibt andere Temperaturbasen)

Die Faktoren folgen NIST Special Publication 811, Anhang B.9. Die Zahl der Nachkommastellen zeigt den Faktor, nicht die Genauigkeit einer Messung.

Gibt ein japanisches Dokument einen Wert in kgf/cm² an, können Sie gängige runde Werte mit der nächsten Tabelle auf einen Blick plausibilisieren.

kgf/cm²	MPa	kPa	bar	psi
1	0,0981	98,1	0,981	14,2
3	0,294	294	2,94	42,7
5	0,490	490	4,90	71,1
7	0,686	686	6,86	99,6
10	0,981	981	9,81	142,2

Die Werte sind auf drei signifikante Stellen gerundet (psi auf eine Nachkommastelle). Für Prüfdrücke und Einstellwerte verwenden Sie den exakten Faktor 98,0665.

So verwenden Sie die Tabelle

Multiplizieren Sie den Wert mit dem Faktor in der Zeile der Ausgangseinheit. Beispiel: 2,5 bar × 100 = 250 kPa und 250 kPa ÷ 1000 = 0,25 MPa. Der Druckbezug (Überdruck oder absolut) ändert sich dabei nicht.

In der Gegenrichtung dividieren Sie. Um 350 kPa in kgf/cm² umzurechnen, teilen Sie durch 98,0665:

Steht ein Einheitenpaar nicht in der Tabelle, rechnen Sie zuerst in kPa und dann in die Zieleinheit um. Für kgf/cm² in psi multiplizieren Sie mit 98,0665 und erhalten kPa, danach teilen Sie durch 6,894757.

Notieren Sie den Ausgangswert, seine Einheit und jedes Zwischenergebnis, statt im Kopf umzurechnen. So kann ein Kollege die Rechnung nachprüfen.

Wenn Sie die Tabelle in eine Tabellenkalkulation übernehmen, halten Sie Zahl und Einheit in getrennten Zellen und behalten Sie den ursprünglichen Eintrag. Testen Sie jede Formel mit einem einfachen Wert: 1 MPa muss 1000 kPa ergeben, 1 bar muss 100 kPa ergeben. So fallen ein umgekehrt verwendeter Faktor oder ein doppelt angewendetes ×1000 schnell auf.

Rechnen Sie mit den vollständigen Faktoren und runden Sie erst am Ende, passend zur Auflösung des Messgeräts und zum Zweck. Eingabewerte wie 350 oder 0,7 in den Beispielen sind reine Illustrationen; sie sagen nichts über die signifikanten Stellen oder die Messunsicherheit einer realen Messung aus.

Was „Kiro“ in einer japanischen Werkhalle bedeutet

In japanischen Werkhallen hört man beim Druck noch heute die Frage „nan-kiro?“ (wie viele Kiro?). In dieser Wendung ist „Kiro“ oft die Kurzform von kgf/cm². Das Problem: kPa wird ebenfalls „kiro-pasukaru“ gesprochen. Eine Zahl ohne Einheit kann also zwei Bedeutungen haben, die sich um den Faktor von etwa 98 unterscheiden.

Das „f“ in kgf steht für force (Kraft). Ein Kilogramm-Kraft ist die Gewichtskraft einer Masse von 1 kg bei Normfallbeschleunigung: 1 kgf = 9,80665 N. Das deutsche Gegenstück ist das Kilopond (kp). Wird kgf/cm² zu „kg“ oder „kg/cm²“ verkürzt, verschwimmt der Unterschied zwischen Masse, Kraft und Druck. Behandeln Sie solche Kürzel deshalb erst nach einer Bestätigung als kgf/cm².

Abbildung 1 zeigt, woher der Faktor 98,0665 kommt. Rechnen Sie die Kraft in Newton und die Fläche in Quadratmeter um, der Rest folgt daraus.

Abbildung 1: Warum 1 kgf/cm² gleich 98,0665 kPa ist

Rechnen Sie die Kraft oben in Newton und die Fläche unten in Quadratmeter um.

Kraft1 kgf = 9,80665 NNormfallbeschleunigung gₙ = 9,80665 m/s²

Fläche1 cm² = 0,0001 m²Längenverhältnis quadrieren (100 × 100)

9,80665 N0,0001 m² = 98 066,5 Pa

1 kgf/cm² = 98,0665 kPa

Beim Umrechnen der Fläche passieren die meisten Fehler. Ein Meter sind 100 cm, aber 1 m² sind 100 cm × 100 cm = 10 000 cm², also ist 1 cm² gleich 0,0001 m². Die Umrechnung verwendet die festgelegte Normfallbeschleunigung; die örtliche Fallbeschleunigung an Ihrem Standort setzen Sie nicht ein.

„1 Kiro sind etwa 0,1 MPa“: nur für Schätzungen

1 kgf/cm² als 0,1 MPa zu behandeln, hilft, ein Gefühl für einen Druckbereich zu bekommen. Allerdings ist 0,1 MPa etwa 1,97 % größer als 1 kgf/cm². Für Prüfdrücke und offizielle Einstellwerte verwenden Sie deshalb 98,0665.

Nehmen Sie „7 Kiro“. Exakt umgerechnet sind 7 kgf/cm² gleich 0,6864655 MPa, also etwa 0,69 MPa.

Wer stattdessen 0,7 MPa liest, addiert 0,0135345 MPa. Wenn Sie Werte aus einem alten Einstellblatt (Einstelldatenblatt) übernehmen, dokumentieren Sie, wie Sie gerundet haben.

Dasselbe gilt beim Austausch eines Messgeräts. Ein altes Manometer mit 10 kgf/cm² Endwert deckt 0 bis 0,980665 MPa ab, das ist streng genommen nicht dasselbe wie ein Manometer für 0 bis 1 MPa. Gleichen Sie den physikalischen Messbereich ab, nicht die Zahl auf dem Zifferblatt.

Ansprechdrücke von Sicherheitsventilen und die Druckfestigkeit von Ausrüstung werden getrennt von den normalen Betriebswerten festgelegt. Lesen Sie sie in der Einheit und mit dem Bezug, die in der maßgebenden Spezifikation stehen, und überlassen Sie Änderungen den Verantwortlichen für die Anlage.

Eine weitere Falle: „10K“ auf einem japanischen Flansch ist eine Nenndruckstufe (yobi-atsuryoku) nach JIS, kein Druck von 10 kgf/cm². Prüfen Sie stattdessen die Druck-Temperatur-Zuordnung des Flansches in JIS B 2220, statt die „K“-Zahl umzurechnen. Gleichen Sie ihn auch nicht ohne Prüfung mit einem PN-10-Flansch nach EN 1092-1 gleich; fragen Sie nach Anschlussmaßen und Lochkreis.

Pa, kPa und MPa: die SI-Grundlagen

Druck ist die senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft, geteilt durch die Größe dieser Fläche. Ein Pascal (Pa) ist der Druck, den eine gleichmäßig und senkrecht auf 1 m² wirkende Kraft von 1 Newton erzeugt. Das Newton (N) ist eine Krafteinheit und das Kilogramm (kg) eine Masseneinheit. Weder die Kraft allein noch die Masse der Last bestimmt den Druck.

Bei gleicher Kraft bedeutet eine kleinere Fläche einen höheren Druck. Verdoppelt sich die Fläche, halbiert sich der Druck, wie Abbildung 2 zeigt.

Abbildung 2: Gleiche Kraft, andere Fläche, anderer Druck

Eine Kraft von 100 N auf eine Fläche von 0,01 m² ergibt 10 kPa.

Die Breite der Zeichnung ist nicht maßstäblich. Das Ergebnis ist der mittlere Druck unter der Platte.

Kennen Sie Druck und Fläche, können Sie auf die Kraft zurückrechnen. Eine Druckdifferenz von 0,5 MPa, die gleichmäßig auf 10 cm² wirkt, erzeugt 500 N. Ein „niedriger“ Druck kann auf einer großen Fläche also trotzdem eine große Kraft ausüben.

Das Pascal ist für industrielle Anlagen klein, deshalb verwenden Spezifikationen kPa und MPa. Das k (Kilo, ×1000) und das M (Mega, ×1 000 000) sind SI-Vorsätze. kPa und MPa sind keine verschiedenen Druckarten, sondern nur verschiedene Stellungen des Kommas.

Das h in hPa (Hekto, ×100) kennt man aus dem Wetterbericht: 1 kPa = 10 hPa. In Deutschland ist hPa gleich mbar, daher entspricht 1 kPa auch 10 mbar.

Abbildung 3 schreibt einen Druck, 0,35 MPa, auf vier Arten. Je kleiner die Einheit, desto größer die Zahl.

Abbildung 3: 0,35 MPa auf vier Arten geschrieben

Jeder Schritt nach unten verwendet eine kleinere Einheit, die Zahl wird größer.

MPa

0,35 MPa

kPa

350 kPa (× 1000)

hPa

3500 hPa (× 10)

Pa

350 000 Pa (× 100)

Ein Wechsel der Einheit ändert den Druck in der Rohrleitung nicht. Die Leiter gilt für Überdruck und absoluten Druck. Zum Vergleich: 0,35 MPa = 3,5 bar ≈ 50,8 psi.

Einheitenzeichen unterscheiden Groß- und Kleinschreibung. Schreiben Sie kPa, MPa und hPa, nie KPa oder Mpa. Wenn Sie Werte zwischen Zeichnungen und Tabellen übertragen, übernehmen Sie auch das Einheitenzeichen exakt; das allein verhindert viele Fehler um den Faktor 1000.

bar, atm und psi: ähnlich, aber nicht gleich

Ein bar sind 100 kPa, eine physikalische Atmosphäre (atm) sind 101,325 kPa. Wer „1 Atmosphäre“ mit „1 bar“ gleichsetzt, lässt eine Lücke von 1,325 kPa. Bei Vakuumarbeiten und genauen Rechnungen spielt das eine Rolle.

Die atm ist ein fester, definierter Wert. Sie bezeichnet nicht den heutigen Atmosphärendruck an Ihrem Standort, der mit Wetter und Höhe schwankt. Die Umrechnung von Überdruck in absoluten Druck bedeutet deshalb nicht immer, genau 1 atm zu addieren.

Das psi ist der Druck einer Pfundkraft auf einen Quadratzoll. Auf US-amerikanischen und anderen nicht japanischen Geräten finden Sie psig und psia: g steht für gauge (Überdruck), a für absolut. Lesen Sie diesen Buchstaben immer zusammen mit der Zahl.

Ebenso entspricht eine Angabe von 0,5 MPa bei gleichem Bezug 5 bar oder etwa 72,5 psi. Addieren Sie vor der Umrechnung Atmosphärendruck zu 0,5 MPa, haben Sie eine andere Größe berechnet.

Trägt nur eines von zwei Dokumenten den Zusatz G oder abs, gleichen Sie zuerst die Bezüge ab, bevor Sie etwas vergleichen. Gleiche Einheiten mit unterschiedlichem Bezug ergeben weiterhin einen falschen Vergleich. Lesen Sie daher auch die Fußnoten und Prüfbedingungen im Katalog.

Überdruck und absoluter Druck: MPaG, MPaA, bar(ü), bar(a), psig und psia

Der Überdruck verwendet den Umgebungsdruck, normalerweise die Atmosphäre, als Nullpunkt. Der absolute Druck verwendet das vollkommene Vakuum als Nullpunkt. Messen Sie dieselbe Rohrleitung auf beide Arten, unterscheiden sich die beiden Anzeigen um den Atmosphärendruck.

Japanische Spezifikationen kennzeichnen den Bezug oft mit einem Suffix. Die folgende Tabelle ordnet die üblichen Schreibweisen den deutschen und den US-amerikanischen zu.

Bezug	Japanische Unterlagen	Deutschland / EU	US / andere Unterlagen	Nullpunkt
Überdruck	MPaG, kPaG	bar(ü), bar Überdruck, pe (DIN 1314)	psig, barg	Umgebungsdruck (Atmosphäre)
Absoluter Druck	MPaA, MPa abs	bar(a), bar abs, pabs	psia, bara	Vollkommenes Vakuum
Differenzdruck	kPa (Differenz), ΔP	Δp	psid, ΔP	Der jeweils andere Messpunkt

G und A sind Kennzeichnungen, keine SI-Vorsätze. Ein förmlicher Eintrag kann einfach „Überdruck 0,7 MPa“ lauten. Gibt ein japanisches Dokument MPa ohne Suffix an, nehmen Sie keinen der beiden Bezüge an, sondern fragen Sie nach. Auch in älteren deutschen Unterlagen finden Sie „atü“ (Atmosphären Überdruck) und „ata“ (absolut), deren Zahlenwert in at (= kgf/cm²) angegeben ist.

Abbildung 4 zeigt die beiden Nullpunkte. Bei einer Atmosphäre von 101,325 kPa ist ein Überdruck von 700 kPa ein absoluter Druck von 801,325 kPa.

Abbildung 4: Zwei Drücke, zwei Nullpunkte

Bei einer Atmosphäre von 101,325 kPa entsprechen 700 kPa Überdruck 801,325 kPa absolut.

Nur schematisch; die Abstände sind nicht maßstäblich. Der blaue Pfeil verläuft vom vollkommenen Vakuum, der orange Pfeil vom Atmosphärendruck zum Messpunkt.

Eine Einheit zu wechseln heißt multiplizieren oder dividieren. Den Bezug zu wechseln heißt, Atmosphärendruck zu addieren oder zu subtrahieren. Bringen Sie beide Werte zuerst auf dieselbe Einheit und addieren oder subtrahieren Sie dann, damit Sie nie einen kPa-Wert zu einem MPa-Wert addieren.

Beispielsweise entsprechen 0,7 MPaG Kesseldampf grob 0,8 MPaA. Dampftafeln führen in der Regel den absoluten Druck, prüfen Sie also, auf welchen Bezug sich die Druckspalte der Tafel bezieht.

Wenn Sie einen Überdruck in eine Dampftafel für absoluten Druck eintragen, schlagen Sie Dampf in einem anderen Zustand nach. Enthalpie und andere Stoffwerte hängen von diesem Zustand ab, deshalb muss neben der Einheit auch der Bezug stimmen.

Vakuum und Differenzdruck

Liegt der Druck unter dem Umgebungsdruck, ist die Überdruckanzeige negativ (Unterdruck). Bei einem Umgebungsdruck von 101,325 kPa sind −80 kPa Überdruck gleich 21,325 kPa absolut. Der absolute Druck selbst fällt nie unter null.

Vakuumanlagen zeigen entweder einen niedrigen absoluten Druck oder einen negativen Überdruck an. Bei Anlagen wie Dampfkondensatoren, an denen Sie den Betriebszustand aus der Anzeige beurteilen, ist der Zusatz abs oder G unverzichtbar.

Der Differenzdruck ist die Differenz zwischen zwei beliebigen Punkten, nicht nur zwischen einem Punkt und der Atmosphäre. Bei 0,60 MPaG vor und 0,55 MPaG hinter einem Bauteil beträgt die Differenz 0,05 MPa (50 kPa). Addieren Sie zu beiden Werten denselben Atmosphärendruck, ändert sich die Differenz nicht.

Unterscheiden sich die beiden Punkte in Höhe oder Strömungsgeschwindigkeit, ist nicht die gesamte gemessene statische Druckdifferenz Reibungsverlust. Subtrahieren Sie außerdem keine Werte, die zu verschiedenen Zeitpunkten oder auf verschiedenen Bezügen erfasst wurden. Protokollieren Sie den Differenzdruck von Filtern und Leitungen bei gleichem Betriebszustand und am gleichen Messpunktpaar, damit sich Trends vergleichen lassen.

Wasser- und Quecksilbersäulen: mmAq, mmWS, mmH₂O, mmHg und Torr

Auf älteren japanischen Unterlagen finden Sie kleine Drücke, etwa von Ventilatoren oder Kaminzug, als Wassersäule angegeben: mmAq oder mmH₂O. Das „Aq“ stammt von aqua, beide Schreibweisen bezeichnen dieselbe Einheit. In älteren deutschen Unterlagen heißt sie mmWS (Millimeter Wassersäule). Der konventionelle Wert ist 1 mmH₂O = 9,80665 Pa, daher entspricht 1 kPa etwa 102 mmAq.

Das US-amerikanische Gegenstück ist der inch of water (inH₂O). Der konventionelle inch of water beträgt 249,0889 Pa oder 25,4 mmH₂O. Damit entspricht 1 kPa etwa 4,01 inH₂O und 100 mmAq etwa 3,94 inH₂O.

Achten Sie auf die Temperatur. NIST führt getrennte Faktoren für einen inch of water bei 39,2 °F (249,082 Pa), bei 60 °F (248,84 Pa) und den konventionellen Wert auf. Außerdem trennt NIST eine Wassersäule bei 4 °C von der konventionellen. Nennt ein Dokument eine Wassertemperatur, verwenden Sie den Faktor für diese Bedingung.

Reale Wassertiefe oder Einheit

Die konventionelle Einheit setzt eine Dichte von 1000 kg/m³ und Normfallbeschleunigung voraus. Um eine tatsächliche Wassertiefe in Druck umzurechnen, verwenden Sie die reale Dichte und Fallbeschleunigung. Heißes Wasser oder andere Flüssigkeiten haben eine andere Dichte, daher ergibt 1 m Flüssigkeit nicht immer denselben Druck.

Abbildung 5 zeigt einen offenen Behälter mit 5 m Wasser. Der Überdruck am Boden beträgt etwa 49,0 kPa.

Abbildung 5: Im offenen Behälter bestimmt die Tiefe den Druck

Bei einer Dichte von 1000 kg/m³ und 5 m Wasser beträgt der Überdruck am Boden etwa 49,0 kPa.

Nur ruhende Flüssigkeit. Druckänderungen durch Pumpen oder Strömung sind nicht berücksichtigt.

Unter denselben Bedingungen ergeben 10 m Wasser etwa 98,1 kPa. Daher stammt die Faustregel aus der Werkhalle, 10 m Wassersäule seien etwa 0,1 MPa (1 bar). In einem geschlossenen Behälter addieren Sie einen eventuellen Druck über dem Flüssigkeitsspiegel zum Tiefenanteil.

Die Förderhöhe einer Pumpe drückt die an das Fluid abgegebene Energie als Flüssigkeitshöhe aus. Halten Sie Förderhöhe und Druck auseinander und passen Sie Flüssigkeitsdichte und Betriebsbedingungen an, wenn Sie eine Pumpenkennlinie lesen.

Bei einem U-Rohr-Manometer lesen Sie die Differenz der beiden Flüssigkeitsstände ab, nicht die Tiefe auf einer Seite.

mmHg, Torr und inHg

Das Torr ist 1/760 einer physikalischen Atmosphäre: 1 Torr = 101 325/760 Pa. In Japans Einheitenverordnung (Keiryo-tan'i-rei) hat das mmHg, das für Drücke im Körper und für den Blutdruck verwendet wird, denselben Wert. In der japanischen Rechtslage gilt also 1 mmHg = 1 Torr.

Das in vielen nicht japanischen Quellen verwendete konventionelle mmHg wird aus einer festgelegten Quecksilberdichte und der Normfallbeschleunigung berechnet. Es beträgt etwa 133,322387 Pa, während das Torr etwa 133,322368 Pa beträgt. Bei der alltäglichen industriellen Umrechnung zeigt sich der Unterschied auch bei sechs Stellen nicht, 1 mmHg ≈ 0,133322 kPa genügt also. Bei Präzisionskalibrierungen folgen Sie der Definition im jeweiligen Dokument.

Definierte Einheiten und reale Quecksilbersäulen sind außerdem zweierlei. Wer an einer realen Quecksilbersäule 760 mm abliest, bringt Quecksilbertemperatur und örtliche Fallbeschleunigung ins Spiel. Eine Säule zu messen ist also eine andere Aufgabe als eine Einheit umzurechnen. Für US-Vakuummessgeräte in inch of mercury verwenden Sie 1 inHg ≈ 3,386 kPa (konventionell).

Beispielsweise sind 20 Torr absolut etwa 2,66645 kPa absolut. Die Umrechnung in Überdruck verlangt, den Umgebungsdruck abzuziehen; das ist ein eigener Schritt neben dem Wechsel der Einheit.

Alte japanische Zeichnungen und das Messgesetz

Japans novelliertes Messgesetz (Keiryo-ho, Measurement Act) trat am 1. November 1993 in Kraft und stellte die im Handel und für Bescheinigungen verwendeten Einheiten auf SI um. Für Nicht-SI-Einheiten gab es je nach Einheit Übergangsfristen bis zum 30. September 1995, 1997 oder 1999. Für kgf/cm² und andere kgf-basierte Druckeinheiten sowie für Meter Quecksilber- und Wassersäule lief die Frist am 30. September 1999 ab.

Deshalb können Zeichnungen und Manometer aus der Zeit vor der Umstellung noch kgf/cm² zeigen. Ein Hinweisschreiben der japanischen Feuerwehr- und Katastrophenschutzbehörde (FDMA) von 1997 erläutert die Umstellung so:

• Gestrichene Nicht-SI-Einheiten dürfen im Handel und für Bescheinigungen nicht mehr verwendet werden.
• Vor Fristende in diesen Einheiten beschriftete Ausrüstung und Messgeräte dürfen unverändert weiterverwendet werden, Werte für Handel oder Bescheinigungen müssen aber in SI umgerechnet werden.
• Ein Messgerät mit Nicht-SI-Skala muss bei einer Reparatur nicht ersetzt werden, die Reparaturbescheinigung muss aber SI-Werte enthalten.

Japans gesetzliche Einheiten sind nicht dieselbe Liste wie die SI-Einheiten. Das bar und die Atmosphäre sind in Japan weiterhin gesetzliche Einheiten, ein Wert in bar ist dort also für sich genommen kein rechtliches Problem.

Torr sowie Quecksilber- und Wassersäulen sind in Japan nur für die Messung von Drücken im Körper gesetzlich zugelassen, und mmHg ist für den Blutdruck gesondert definiert. Keine dieser beiden Erlaubnisse gestattet die freie Verwendung im allgemeinen industriellen Handel oder für Bescheinigungen.

In Deutschland verlief die Entwicklung ähnlich, nur früher und mit anderem Ergebnis. Pascal und bar sind gesetzliche Einheiten des Drucks; at, atm, Torr, mmHg und mWS galten nach Übergangsfristen bis zum 31. Dezember 1977 nicht mehr. Das mmHg ist nur für den Blutdruck und andere Körperflüssigkeiten zugelassen. Die Atmosphäre ist in Japan also zulässig, in Deutschland nicht. Ältere deutsche Unterlagen mit kp/cm², atü oder mmWS lesen Sie mit denselben Faktoren wie japanische kgf/cm²-Angaben.

Übertragen Sie einen alten Wert in eine aktuelle Spezifikation, behalten Sie den Originaleintrag und ergänzen Sie den umgerechneten Wert und den Faktor. Ein Vermerk wie „Alte Zeichnung: 7 kgf/cm²; umgerechnet: 0,6864655 MPa“ ermöglicht es später jedem nachzuprüfen, ob gerundet oder die Einstellung geändert wurde.

Druck dokumentieren: Wert, Einheit, Bezug und Messort

„Der Druck ist 7“ nennt weder die Einheit noch den Messort. Dokumentieren Sie Wert, Einheit, Bezug und Messpunkt gemeinsam, dann gelangt dieselbe Information vom Messgerät bis in den Bericht.

Abbildung 6 macht aus einem gesprochenen „nana kiro“ einen vollständigen Eintrag. Bestätigen Sie zuerst die Ausgangseinheit und schreiben Sie sie dann in dieser Form auf.

Abbildung 6: Aus „7 Kiro“ einen Messeintrag machen

Klären Sie, was der gesprochene Wert bedeutete, und tragen Sie ihn dann vollständig ein.

Beispiel: Betriebsdruck

Original

7 kgf/cm²

Bezug

Überdruck

Entspricht

≈ 0,686 MPaG (≈ 6,86 bar(ü), ≈ 99,6 psig)

Messort

Manometer am Druckluftbehälter-Ausgang

Zustand

Unter Last; Uhrzeit notiert

Beispiel, nachdem bestätigt wurde, dass „7“ kgf/cm² bedeutete. Die Umrechnung des Wertes ändert die Druckeinstellung nicht.

Entnehmen Sie die Einheit dem Zifferblatt oder der Spezifikation und bestätigen Sie, ob es sich um Überdruck oder absoluten Druck handelt. Rechnen Sie um und behalten Sie dabei den Originalwert. Vergleichen Sie dann mit früheren Aufzeichnungen am gleichen Messpunkt und bei gleicher Last, damit Sie eine Änderung der Einheit von einer echten Änderung im Betrieb trennen können.

Messumformer-Bereiche und 4-20-mA-Signale

Weichen Anzeige von Druckmessumformer und Schaltschrank voneinander ab, prüfen Sie neben der Einheit auch den Eingangsbereich. Ein 4-20-mA-Signal ordnet Messbereichsanfang und -ende dem Strom zu, ein neuer Bereich ändert also die Bedeutung desselben Stroms.

Ein Bereich von 0 bis 1 MPa und ein Bereich von 0 bis 1000 kPa sind bei gleichem Bezug identisch. Die Umskalierung auf 0 bis 10 bar ist jedoch etwas anderes als der Wechsel von Überdruck auf absoluten Druck, weil sich der Nullpunkt nur im zweiten Fall verschiebt.

Bei einem Messumformer, der für 4-20 mA auf 0 bis 1 MPa eingestellt ist, sind 12 mA 50 % der Messspanne: 0,5 MPa oder 500 kPa. Eine geänderte Anzeigeeinheit ändert den Druck nicht, den 12 mA darstellen.

Wird nur der Messumformer gegen ein Modell mit 0 bis 2 MPa getauscht, bedeuten 12 mA jetzt 1 MPa. Ein Empfänger, der noch auf den alten Bereich eingestellt ist, zeigt 0,5 MPa an, und keine Umrechnung der Einheit behebt das.

Halten Sie in einer Vorher-nachher-Tabelle für den Austausch neben der Anzeigeeinheit auch die Bereichsgrenzen und den Bezug fest. Prüfen Sie Feldgerät und Schaltschrank gemeinsam, dann zeigt sich, ob eine Abweichung ein Umrechnungsfehler, ein Bereichsfehler oder eine echte Änderung im Betrieb ist.

Auflösung und Genauigkeit gelten auch nach der Umrechnung

Richten Sie die Zahl der Stellen nach Genauigkeit und Zweck der Messung. Mehr Nachkommastellen im Faktor machen die Ablesung eines groben Manometers nicht genauer.

Beträgt der kleinste Skalenteil 0,01 MPa, so beträgt er umgerechnet 10 kPa. Wer das Ergebnis auf 1 kPa genau schreibt, beansprucht eine Auflösung, die die ursprüngliche Ablesung nie hatte.

Bezieht sich die Angabe „v. E.“ auf den Endwert der Messspanne, so sind ±1 % v. E. nicht 1 % des Messwerts. Bei einem Manometer für 0 bis 1 MPa sind das ±0,01 MPa, also ±10 kPa oder etwa ±1,45 psi.

Dieser Wert gilt unter den festgelegten Bedingungen; Temperatureinflüsse und Anzeigeziffern können gesondert aufgeführt sein. Addieren Sie zur Umrechnung in absoluten Druck einen gemessenen Atmosphärendruck, geht auch dessen Unsicherheit in das Ergebnis ein.

Schließlich sind der Skalenendwert eines Manometers und der höchstzulässige Betriebsdruck der Anlage zwei verschiedene Informationen. Ein Manometer, das bis 1,6 MPa anzeigt, bedeutet nicht, dass die Anlage mit 1,6 MPa laufen darf. Jede Änderung von Einstell- oder Betriebsdrücken folgt den Verfahren des Betreibers.

Checkliste für japanische Druckangaben

Gehen Sie diese Punkte durch, wenn ein Druckwert von einem japanischen Typenschild, einer Zeichnung, einem Datenblatt oder einem Telefonat stammt.

• Einheit: MPa, kPa, kgf/cm² (oder „kg/cm²“), bar, mmAq, mmHg oder Torr. Behandeln Sie ein gesprochenes „Kiro“ als unbestätigt, bis Sie es schriftlich sehen.
• Bezug: G (Überdruck), A oder abs (absolut) oder Differenzdruck. Ohne Suffix müssen Sie nachfragen.
• Art des Wertes: Betriebsdruck, Auslegungsdruck, höchstzulässiger Betriebsdruck, Einstelldruck oder Prüfdruck. Das sind verschiedene Zahlen.
• Umrechnung: verwendeter exakter Faktor (98,0665 für kgf/cm²), Originalwert beibehalten, Rundung dokumentiert.
• Wasser- oder Quecksilbersäulen: konventionelle Einheit oder festgelegte Temperatur.
• Messgeräte: Messbereich, Skaleneinheit, 4-20-mA-Skalierung und Genauigkeit (% v. E. oder % vom Messwert).
• Flansche und Armaturen: Eine „K“-Zahl ist eine JIS-Nenndruckstufe, kein Druckwert und nicht gleich PN.
• Zeichnungsstand: Ältere Zeichnungen können noch kgf/cm² zeigen, wenn neuere Dokumente MPa verwenden.

Fragen an Ihren japanischen Lieferanten

Ist ein Punkt der Checkliste unklar, fragen Sie schriftlich nach. Diese Fragen decken die meisten Fälle ab.

• Ist dieser Wert ein Überdruck oder ein absoluter Druck? Bitte kennzeichnen Sie ihn als MPaG oder MPaA.
• Dürfen wir „kg/cm²“ oder kgf/cm² in der Zeichnung als kgf/cm² lesen (1 kgf/cm² = 0,0980665 MPa)?
• Ist dieser Wert der Betriebsdruck, der Auslegungsdruck, der höchstzulässige Betriebsdruck, der Einstelldruck oder der Prüfdruck?
• Handelt es sich bei mmAq- oder mmH₂O-Werten um die konventionelle Wassersäule oder um Wasser bei festgelegter Temperatur?
• Wie lauten Messbereich des Messumformers, 4-20-mA-Skalierung und Bezug?
• Wurde der MPa-Wert aus einem älteren kgf/cm²-Wert umgerechnet? Wenn ja, wie wurde gerundet?
• Welches Dokument gilt, wenn Typenschild, Zeichnung und Datenblatt voneinander abweichen?

E-Mail-Vorlage

Sie können die folgende Nachricht kopieren und anpassen. Nummerierte Fragen erleichtern dem Lieferanten die Antwort Punkt für Punkt.

Wo dieser Leitfaden nicht gilt

Dieser Leitfaden behandelt Einheitenumrechnung und Schreibweisen. Er deckt folgende Situationen nicht ab:

• Druckangaben für Druckbehälter, Kessel, Rohrleitungen und Sicherheitsventile ergeben sich aus den jeweils anwendbaren Regelwerken und aus der Auslegung durch den Hersteller. Prüffristen und Prüfpflichten richten sich in Deutschland nach den geltenden Vorschriften, etwa der Betriebssicherheitsverordnung. Klären Sie sie mit Lieferant und verantwortlicher Fachkraft, statt Werte selbst umzurechnen und anzupassen.
• Schreibweisen unterscheiden sich je nach Unternehmen, Branche und Alter eines Dokuments. Die hier gezeigten Suffixe sind verbreitet, aber nicht allgemeingültig.
• Präzisionskalibrierungen brauchen die exakte Definition aus dem Kalibrierdokument, einschließlich der Temperaturbasen von Wasser und Quecksilber.
• Regeln dazu, welche Einheiten auf Bescheinigungen stehen dürfen, unterscheiden sich von Land zu Land. Die oben genannten japanischen Regeln gelten für Handel und Bescheinigungen in Japan, die deutschen Regeln sind nur kurz angerissen.

Zusammenfassung

FAQ

Wie rechne ich kgf/cm² in MPa um?

Multiplizieren Sie mit 0,0980665. Beispiel: 7 kgf/cm² × 0,0980665 = 0,6864655 MPa, also etwa 0,69 MPa. Von MPa in kgf/cm² multiplizieren Sie mit etwa 10,197.

Wie rechne ich kgf/cm² in bar oder psi um?

Für bar multiplizieren Sie mit 0,980665, für psi mit etwa 14,223 (98,0665 ÷ 6,894757). Beispiel: 10 kgf/cm² = 9,81 bar ≈ 142,2 psi. Der Bezug bleibt erhalten: kgf/cm² Überdruck wird zu bar(ü) bzw. psig.

Was ist der Unterschied zwischen MPaG und MPaA?

MPaG ist der Überdruck, gemessen von der umgebenden Atmosphäre aus, wie bar(ü) und psig. MPaA ist der absolute Druck, gemessen vom vollkommenen Vakuum, wie bar(a) und psia. Bei einem Umgebungsdruck von 101,325 kPa gilt MPaA = MPaG + 0,101325.

Ist 1 kgf/cm² dasselbe wie 1 bar oder 0,1 MPa?

Nein. 1 kgf/cm² (früher 1 kp/cm² oder 1 at) sind 0,980665 bar oder 0,0980665 MPa, daher ist 1 bar (0,1 MPa) etwa 1,97 % größer. Für Schätzungen genügt die Faustregel, für Einstelldrücke und Prüfdrücke verwenden Sie den exakten Faktor.

Bedeutet 0 MPaG Vakuum?

Nein. Ein Überdruck von null bedeutet, dass der Druck dem Umgebungsdruck entspricht. Auf der absoluten Skala entspricht er dem Atmosphärendruck zu diesem Zeitpunkt, unter Normbedingungen etwa 0,1 MPaA (1,01 bar(a), 14,7 psia).

Quellen

• Umrechnungsfaktoren: NIST SP 811, Appendix B.9, Factors for units listed by kind of quantity (englisch)
• Temperatur, Dichte und Fallbeschleunigung bei Flüssigkeitssäulen: NIST, Pressure and Vacuum Measurements (englisch)
• Konventionelles mmHg: WMO Codes Registry, mmHg (englisch)
• SI-Einheiten und Vorsätze: NMIJ/AIST, Internationales Einheitensystem, 9. Ausgabe (Japanisch)
• Japans gesetzliche Einheiten: Einheitenverordnung, Keiryo-tan'i-rei (Japanisch), Messgesetz, Keiryo-ho (Japanisch)
• SI-Umstellung und Übergangsfristen: Feuerwehr- und Katastrophenschutzbehörde (FDMA), Hinweisschreiben zu SI-Einheiten bei Brandschutzausrüstung, 1997 (Japanisch)
• Gesetzliche Einheiten in Deutschland: PTB, Die gesetzlichen Einheiten in Deutschland; Übergangsfristen bis 1977: Wikipedia, Bar (Einheit)
• Überdruck, absoluter Druck, Differenzdruck: Nagano Keiki, Überdruck und absoluter Druck (Japanisch); ABB, Industrielle Druck-Messtechnik (DIN-1314-Begriffe); psig und psia: Fluke, PSI vs PSIG vs PSIA (englisch)
• Genauigkeit in % v. E.: Nagano Keiki, % F.S. und Digit (Japanisch)
• Umrechnung von Druckeinheiten: Panasonic, Umrechnung von Druckeinheiten (Japanisch)
• Dampftafeln: TLV, Dampftafeln lesen (Japanisch)