K in °C umrechnen

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.

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 und Grad Celsius 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 K sind -273,15 °C, 100 K sind -173,15 °C — 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.

273,15 abziehen, und die Umrechnung ist erledigt. Ein Kelvin und ein Grad Celsius sind gleich groß, es wird also nichts skaliert: 300 K sind 26,85 °C, 273,15 K sind 0 °C, 0 K sind −273,15 °C. Es gibt keine Multiplikation und keine Reihenfolge, die falsch laufen könnte — die fehlerärmste Umrechnung in dieser ganzen Kategorie.

Die Kontrolle, die sich lohnt, läuft gegen 300: Fast jeder Kelvin-Wert, der etwas beschreibt, neben dem ein Mensch stehen könnte, liegt zwischen 250 und 320 K. Ein Wert weit außerhalb dieses Bands sollte also auch weit von gewöhnlichen Bedingungen entfernt gelesen werden — ein Kelvin-Wert im niedrigen Tausenderbereich ist fast immer eine Farbtemperatur, kein Wärmewert.

Eine LED-Lampe mit der Aufschrift 3000 K läuft nicht bei 2.727 °C, und diese Zahl umzurechnen sagt nichts über die Lampe aus. Farbtemperatur benennt die Temperatur, auf die ein idealisierter Schwarzkörper erhitzt werden müsste, damit sein Licht dieselbe Farbe hätte wie diese Lampe — bei einer alten Glühbirne stimmte das fast wörtlich, weil der Glühfaden tatsächlich nahe an dieser Temperatur lief, eine LED mit 3000 K dagegen läuft bei vielleicht 60 °C und trifft nur die Farbe.

Die EU-Kennzeichnungspflicht macht diese Zahl in Deutschland allgegenwärtig: 2700 K das warme Gelb einer Glühbirne, 4000 K neutralweißes Bürolicht, 6500 K das bläuliche Tageslichtweiß am Bildschirm. Jede dieser Zahlen in Celsius umgerechnet ergibt einen Wert zwischen etwa 2.400 und 6.200, der über einen hypothetischen Strahler korrekt ist und über die Lampe im Regal nichts aussagt.

Der Wortschatz läuft entgegengesetzt zur Physik. Eine 2700-K-Lampe wird als warm verkauft, eine 6500-K-Lampe als kühl — dabei ist 6500 K der bei Weitem heißere Schwarzkörper. Die Wörter beschreiben, wie das Licht wirkt: Gelb und Orange lesen sich warm, Blau liest sich kalt, und dieses Sprachgefühl gab es lange vor den gedruckten Zahlen auf der Verpackung.

Das erklärt die häufigste Enttäuschung im Baumarkt: Wer ein gemütlicheres Zimmer will, greift instinktiv zur größeren Zahl, weil sie nach mehr Wärme klingt, und kauft 5000 K — das Licht eines bewölkten Mittags. Die Regel, die im Laden hilft: Die Zahl beschreibt die Farbe und läuft von Orange nach Blau mit steigendem Wert, das Wort daneben beschreibt das Gefühl und läuft genau andersherum.

Unter etwa 100 K wird die Celsius-Zahl zur unpraktischen. Flüssiger Stickstoff siedet bei 77 K, also −196 °C; flüssiges Helium bei 4,2 K, also −269 °C. In Celsius zu rechnen bedeutet, eine große negative Zahl mitzuführen, deren aussagekräftige Stellen am äußersten Ende sitzen — die Temperatur zu halbieren macht aus −196 dann −235, eine Veränderung, die klein wirkt und keine ist.

In Kelvin ist derselbe Schritt 77 zu 38,5, sichtbar eine Halbierung, und das ist der praktische Grund, warum Kryotechnik in Kelvin geschrieben wird statt aus Geschmack. Hochtemperatur-Supraleiter, die für so viel Aufsehen sorgten, gehen bei ungefähr 90 bis 135 K in den supraleitenden Zustand über — das sind −183 bis −138 °C und klingt keineswegs hoch, bis man weiß, dass die ersten Supraleiter 4 K brauchten.

Ein Datenblatt, das einen Koeffizienten in ppm/K, einen Wärmewiderstand in K/W oder eine Drift in µV/K angibt, beschreibt eine Veränderung, und eine Veränderung ist in Celsius dieselbe Zahl. Es wird nichts subtrahiert: 50 ppm/K sind 50 ppm pro Grad Celsius. Der Hersteller schreibt K, weil Kelvin die SI-Einheit der Temperatur ist, nicht weil die Zahl zu einer absoluten Skala gehört.

Der Schrägstrich ist das verlässliche Erkennungsmerkmal: Ein Messwert steht als 300 K da, eine Rate als pro K, und nur der Messwert nimmt den Offset. Manche Datenblätter mischen beides auf einer Seite — einen Betriebsbereich in °C, einen Koeffizienten in ppm/K —, und das ist keine Unstimmigkeit. Die eigentliche Ausnahme ist der B-Wert eines Thermistors, der in Kelvin angegeben wird, weil er in einem Exponenten der absoluten Temperatur steckt.