Mausklick in die Welt der Schwere

Moderne elektronische Waagen werden heute in überwiegender Zahl ohne Kompensationsgewichte eingesetzt und müssen für ihren jeweiligen Anwendungsort auf den lokalen Einfluss des Schwerefeldes der Erde eingestellt werden. Neben dem traditionellen Verfahren, den „richtigen“ Anzeigewert mit Hilfe von Justiergewichten am Einsatzort einzustellen, kann auch bereits beim Hersteller eine rechnerische Korrektur des Wägewertes unter Berücksichtigung der gültigen Fallbeschleunigung am Einsatzort vorgenommen werden.  

Mit dem in der PTB entwickelten Schwere-Informationssystem (SIS) wird ein einfaches, graphisch unterstütztes Hilfsmittel für die Berechnung von Schwerewerten (Fallbeschleunigung) weltweit zur Verfügung gestellt, das sich in seiner Handhabung an den aus dem Internet bekannten Routenplanern orientiert. Ein interaktiver Kartenteil auf der Grundlage einer digitalen Atlasdatenbank ermöglicht mit Hilfe weniger Kartensteuerungselemente die Darstellung beliebiger Kartenausschnitte der Erde und thematischer Kartenhintergründe des Schwerefeldes. Die Ausgabe eines ortsbezogenen Schwerewertes oder einer Schwereanomalie kann durch Eingabe eines Ortsnamens, der Ortskoordinaten (geographische Länge, Breite, Höhe) oder durch einen Mausklick in die Karte erzeugt werden.

Als Datengrundlage dient ein vierstufiges Schweredatenmodell, das sich hauptsächlich aus frei verfügbaren, sekundären, das heißt abgeleiteten Schwerefeldgrößen zusammensetzt. Ausgehend von einem globalen Geopotentialmodell, das eine weltweite Überdeckung sicherstellt, werden regional höher aufgelöste Datensätze zur Verdichtung eingesetzt. Für die Ableitung von punktuellen Schwerewerten wird unter Einbeziehung eines globalen Höhenmodells ein Reduktionsverfahren auf Meeresniveau eingesetzt, um auf einer mathematisch schwach gekrümmten Fläche mit Hilfe eines geostatistischen Interpolationsansatzes relative Unsicherheiten von bis zu < 10^–6 , mindestens aber ~5 · 10^–5, ermitteln zu können. Damit werden die Anforderungen eines sehr großen Teils metrologischer Anwendungen im Einfluss des Schwerefeldes erfüllt, ohne dass lokale gravimetrische Messungen erforderlich sind. 

In der Wägetechnik ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn für den zur Kalibrierung verwen-deten Schwerewert am Aufstellungsort ein räumlich ausgedehnter Gültigkeitsbereich definiert ist. Dieser Bereich, die so genannte Schwerezone, kann mithilfe des SIS in Abhängigkeit von dem einzusetzenden Waagentyp berechnet und in einem vorgewählten Kartenausschnitt dargestellt werden. Darüber hinaus können weitere thematische Darstellungen des Schwerefeldes als abgestufte Farbbilder in Kombination mit erläuternden Isolinien in der Kartensektion aufgerufen werden.