°C in K umrechnen

Celsius legt die Null auf den Gefrierpunkt von Wasser und die Hundert auf den Siedepunkt, auf Meereshöhe. Anders Celsius hatte die Skala ursprünglich andersherum — bei ihm war die Null der Siedepunkt.

Kelvin beginnt beim absoluten Nullpunkt, wo keine Wärmeenergie mehr zu entziehen ist, und seine Schritte sind so groß wie die von Celsius. Ein Gradzeichen bekommt es nicht: es heißt 300 K, nicht 300 °K.

Grad Celsius und Kelvin fangen nicht an derselben Stelle zu zählen an, deshalb rechnet keine einzelne Zahl zwischen ihnen um. Multiplizieren ist genau der Fehler, den diese Seite verhindern soll: er stimmt bei exakt einer Temperatur und daneben überall, und je weiter man sich von diesem Punkt entfernt, desto größer wird er.

Die beiden Enden dieser Seite zeigen es. 0 °C sind 273,15 K, 100 °C sind 373,15 K — hundert Schritte auf der einen Seite, 100 auf der anderen, und die beiden Nullpunkte liegen an verschiedenen Stellen. Deshalb hat die Formel oben zwei Teile, etwas zum Multiplizieren und etwas zum Addieren. Lässt man das Addieren weg, wird das Ergebnis nicht langsam falsch, sondern sofort deutlich falsch.

Kelvin beginnt beim absoluten Nullpunkt, dort, wo keine thermische Energie mehr übrig ist, die man entziehen könnte, und darunter existiert nichts mehr zum Messen. Genau das macht Kelvin zu einer Skala, auf der man multiplizieren darf: 200 K sind wirklich doppelt so viel wie 100 K, während 200 °C nicht doppelt so viel sind wie 100 °C.

Celsius und Fahrenheit können das nicht behaupten. Ihre Nullpunkte wurden gewählt, nicht gefunden, und deshalb bedeutet der doppelte Celsius-Wert überhaupt nichts.

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig ist die nationale Metrologie-Institution, die die SI-Einheiten für Deutschland realisiert — auch den Kelvin. Seit der SI-Reform von 2019 geschieht das nicht mehr über den Tripelpunkt von Wasser, sondern über eine feste Boltzmann-Konstante, und Labore, die auf eine geeichte Temperaturmessung angewiesen sind, kalibrieren letztlich gegen diese Kette und nicht gegen ein Thermometer im Schrank.

Für die tägliche Umrechnung ändert das nichts an der Zahl 273,15 — die bleibt exakt, wie sie vor der Reform war. Was sich geändert hat, ist die Antwort auf die Frage, woher der Kelvin seine Verlässlichkeit bezieht: nicht mehr aus einer Wasserprobe, sondern aus einer Naturkonstante, die überall auf der Welt gleich ist.

Deutsche Technik rechnet häufig mit dem Normzustand nach DIN 1343: 273,15 K und 101.325 Pa. Das ist nicht dasselbe wie der internationale IUPAC-Standard für Chemie, der bei gleicher Temperatur nur 100 kPa ansetzt, und der Unterschied von gut einem Prozent verschiebt ein Normvolumen für Gas messbar. Ein Datenblatt, das „bei Normbedingungen" ohne Verweis auf die Norm angibt, lässt offen, welche der beiden Konventionen gemeint ist.

Bei Gasverbrauch, Durchflussmessern und Erdgasabrechnung in Deutschland ist DIN 1343 die Referenz, und der Normkubikmeter (Nm³) auf einer Gasrechnung bezieht sich auf genau diesen Zustand. Wer eine ausländische Datenblattangabe mit einer deutschen Norm vergleicht, sollte zuerst prüfen, welcher der beiden Drücke hinter der Kelvin-Zahl steckt.

Ein Kelvin und ein Grad Celsius sind exakt gleich groß, nur der Nullpunkt verschiebt sich. Eine Temperaturdifferenz braucht deshalb kein Addieren von 273,15 — ein Anstieg um 15 °C ist ein Anstieg um 15 K, ohne Rest. Deutsche Datenblätter aus der Elektronik- und Halbleiterbranche schreiben Temperaturkoeffizienten deshalb konsequent in ppm/K, nicht in ppm/°C, obwohl beide Zahlen numerisch identisch sind.

Der Fehler entsteht, wenn jemand einen K-Wert wie eine absolute Temperatur behandelt und 273,15 addiert. Ein Wärmewiderstand von 3 K/W bedeutet drei Grad Anstieg pro Watt Verlustleistung — nicht 276,15 irgendetwas. Die Prüfregel ist einfach: Würde die Zahl bei verschobenem Nullpunkt gleich bleiben, ist sie eine Differenz und braucht keinen Offset.

Das Physikum, das Chemie-Abitur und viele Ausbildungsprüfungen in gewerblich-technischen Berufen verlangen dieselbe kurze Liste: der absolute Nullpunkt bei 0 K, Wassers Gefrierpunkt bei 273,15 K, Raumtemperatur bei rund 293 K, Körpertemperatur bei 310,15 K. Jede ganze Celsius-Zahl endet nach der Umrechnung auf .15 — eine eingebaute Kontrolle für die eigene Rechnung, denn jede andere Nachkommastelle bedeutet einen verlorenen Schritt.

Der absolute Nullpunkt selbst ist keine technische Grenze, sondern eine thermodynamische: Der dritte Hauptsatz besagt, dass jede weitere Abkühlung nur einen Bruchteil der verbleibenden Wärme entfernt, sodass unendlich viele Schritte nötig wären, um ihn zu erreichen. Deutsche Tieftemperaturlabore — etwa am Physikalischen Institut der Universität Bonn oder am Walther-Meißner-Institut in Garching — arbeiten im Bereich weniger Millikelvin über null, ohne ihn je zu berühren.

Ein Laborprotokoll, das eine Reaktion „bei Raumtemperatur" dokumentiert, meint in der Praxis meist 293,15 K oder 298,15 K und lässt offen, welche der beiden Konventionen gemeint war — ein Unterschied von fünf Grad, der bei einer Gaskonstanten-Rechnung das Ergebnis um fast zwei Prozent verschiebt. Sauberes Protokollieren nennt die Kelvin-Zahl statt „Raumtemperatur" und macht damit sofort sichtbar, welcher Wert tatsächlich gemessen wurde.

Wie viele Nachkommastellen die addierten 273,15 verdienen, hängt vom Thermometer ab, nicht von der Konstante. Ein auf den ganzen Grad genau abgelesenes Zimmerthermometer bei 21 °C liefert 294 K als ehrliche Angabe — 294,15 K würde eine Genauigkeit behaupten, die kein Haushaltsthermometer liefert.