Geschichte der Waage
Die Ursprünge und erste Gewichtssysteme
Die Waage ist eines der ältesten Messinstrumente, das wir kennen. Nur Längen- und Hohlmaße sind wahrscheinlich noch älter. Wo und wie die Waage entstanden ist und welches Volk sie erfand lässt sich heute nicht mehr feststellen. Die Waage spielte bei allen Völkern eine besondere Rolle, z.B. schon im alten Ägypten (Funde auf Papyrusrollen zeigen das Wiegen der Seelen einiger Toter). Bekannt ist auch die Darstellung der Justitia mit der Waage.
Die Heimat der antiken Gewichtssysteme, wie überhaupt vieler alter Messsysteme ist jedenfalls Babylon. Die vor etwa 4.600 Jahren entstandenen Gewichtsnormen haben sich durch mehrere Jahrtausende fast unverändert erhalten.
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Als ältestes Handelsgewicht gilt das römische Talent, das der Masse einer Wasserfüllung eines Würfels mit 1 Fuß Kantenlänge entspricht. Dem Talent lag später auch das aus Edelmetall gemünzte Geld zu Grunde. Die gefundenen Gewichtsstücke waren Normalmaße, die als heilig galten und in Palästen und Tempeln aufbewahrt wurden. Aus allen alten Darstellungen der Waage ergibt sich eine einheitliche Grundform: Ein als gleicharmiger Hebel um seine Mitte schwingender Balken, an dessen Ende zwei Schalen angebracht sind (J= 1:1). Die Gleichgewichtslage des Balkens wurde durch ein herzförmiges Lot angezeigt, das an drei Fäden aufgehängt wurde (Bei Gleichgewicht waren alle Fäden gleichmäßig gespannt).
Andere Waagenformen zeigten ein noch einfacheres Aussehen, d.h. es fehlen die Einrichtungen zum Erkennen der Gleichgewichtslage. Hier wird wohl mit Augenmaß gemessen worden sein. In Griechenland wurden ebenfalls viele Gewichte bei Ausgrabungen gefunden, eine Waage wurde aber nicht zu Tage gefördert. Auch hier ist man auf bildliche Darstellungen angewiesen. Im alten Rom wurde die gleicharmige Balkenwaage ebenfalls genutzt. Man verwog bis zu 1.000 „librae“ (libra = lat.: die Waage; 1 libra = ca. 300 g), also schon bis ca. 300 kg! Im 4 Jahrhundert nach Christus entstand die ungleicharmige Balkenwaage, auch als römische Schnellwaage bekannt. Diese Waage hatte bereits zwei Aufhängungen für Gewichte, also zwei Wägebereiche. Sie war der Vorläufer der heutigen Laufgewichtswaagen. Aber marktbeherrschend blieb durch die Jahrtausenden lange Geschichte stets die gleicharmige Balkenwaage. Sogar noch bis ins 20. Jahrhundert wurden in Salinen zum Verwiegen der Salzsäcke gleicharmige Balkenwaagen verwendet, bis die selbsttätige Waage erfunden wurde, deren wesentlicher Bestandteil aber immer noch der gleicharmige Hebel ist (J= 1:1). Eine Verfeinerung und der Genauigkeit dienend war die Einführung von Schneidenlagern ab dem 16. Jahrhundert. Der ursprüngliche Balken hatte eine Zapfenlagerung, die Schalen waren mit Haken und Ösen aufgehängt.
Beginn der modernen Wägesysteme
Im Laufe der letzten Jahrhunderte entwickelte sich die gleichnamige Balkenwaage auch zur Präzisions- und Feinwaage, und zwar als Gold-, Silber- und Münzwaage. Sie fand ebenfalls Eingang in die Alchemie und später auch in die wissenschaftlichen Laboratorien. Aufgrund ihrer physikalisch einfachen Grundlage und der immer weiter verfeinerten Fertigung der Hersteller konnten im 20. Jahrhundert höchstempfindliche Waagen zur Bestimmung von Masseunterschieden von Millionstel Gramm und noch weniger gebaut werden. Für die schnelleren Wägungen „geringwertiger“ Stoffe und Güter wurde die Federwaage erfunden (z.B. als „Rationswaage“ beim alten deutschen Heer noch im Gebrauch zum Abwiegen der Heu- und Streurationen). Die einfache, heute noch im Gebrauch befindliche Federwaage im röhrenförmigen Gehäuse mit einer Schraubenfeder wurde ca. um das Jahr 1720 erfunden, anderen Angaben nach war sie bereits um das Jahr 1696 als „Sackwaage“ im Gebrauch.
Ein weitere Meilenstein in der Wägetechnik stellt das Prinzip des Dehnungsmessstreifens (DMS) dar. Dies wurde bereits 1856 von William Thomson, dem späteren Lord Kelvin beschrieben. DMS sind Messeinrichtungen zur Erfassung von dehnenden und stauchenden Verformungen. Sie ändern schon bei geringen Verformungen ihren elektrischen Widerstand und werden als Dehnungssensoren eingesetzt. Man klebt sie mit Spezialkleber auf Bauteile, die sich unter Belastung minimal verformen. Diese Verformung (Dehnung) führt dann zur Veränderung des Widerstands des DMS. Diese Technik, die seit Mitte des 20. Jahrhunderts marktreif wurde, ist auch heute noch eine Basistechnologie der modernen Wiegetechnik.
Quellen: https://de.wikipedia.org/wiki/Dehnungsmessstreifen