Umrechnungstabelle der Krafteinheiten
Die Tabelle führt jede unterstützte Einheit mit ihrem Wert in Newton sowie ihren Entsprechungen in den übrigen Einheiten auf.
| Einheit | Newton | In lbf | In kgf |
|---|---|---|---|
| 1 N | 1 | 0,22481 | 0,10197 |
| 1 kN | 1.000 | 224,81 | 101,97 |
| 1 lbf | 4,4482216 | 1 | 0,45359 |
| 1 kgf | 9,80665 | 2,2046 | 1 |
- kgf und lbf sind über die Normfallbeschleunigung definiert (9,80665 m/s²); die tatsächliche Fallbeschleunigung schwankt über die Erdoberfläche um rund ±0,3%, die Einheiten selbst sind hingegen feste vereinbarte Werte.
- Die Kilogramm-Kraft ist keine SI-Einheit; im SI-gestützten Ingenieurwesen werden Kräfte daher in Newton oder Kilonewton angegeben.
Welches sind die gebräuchlichen Krafteinheiten?
Die Kraft wird im SI-System in Newton gemessen: Ein Newton (N) beschleunigt eine Masse von einem Kilogramm mit einem Meter je Sekundenquadrat (N = kg·m/s²). Das Kilonewton (1.000 N) ist die Arbeitseinheit des Bauingenieurwesens — eine Masse von rund 102 kg wiegt unter Normfallbeschleunigung etwa 1 kN.
Die Kilogramm-Kraft (kgf), auch Kilopond genannt, ist die Gewichtskraft, die auf ein Kilogramm Masse unter Normfallbeschleunigung wirkt. Die Normfallbeschleunigung ist der vereinbarte Wert g₀ = 9,80665 m/s², der 1901 von der 3. Generalkonferenz für Maß und Gewicht festgelegt wurde, sodass 1 kgf exakt 9,80665 N entspricht. Entsprechend ist das Pound-force (lbf) die Kraft der Normfallbeschleunigung auf ein Pfund Masse: 1 lbf = 4,4482216 N.
Entscheidend ist die Unterscheidung zwischen Masse und Kraft. Kilogramm und Pfund messen die Masse — wie viel Materie ein Körper enthält —, während kgf und lbf eine Kraft messen. An der Erdoberfläche stimmen die Zahlenwerte überein (ein Körper von 10 kg wiegt rund 10 kgf), was zwar bequem, begrifflich aber irreführend ist: Derselbe Körper von 10 kg würde auf dem Mond nur etwa 1,66 kgf wiegen, während seine Masse weiterhin 10 kg beträgt.
So verwenden Sie diesen Kraftumrechner
- Geben Sie den umzurechnenden Kraftwert ein.
- Wählen Sie dessen Einheit: N, kN, lbf oder kgf.
- Lesen Sie den entsprechenden Wert in allen vier Einheiten gleichzeitig ab.
- Gehen Sie von einer Masse aus (kg oder lb), multiplizieren Sie zunächst mit der Normfallbeschleunigung — eine Masse von 100 kg übt eine Gewichtskraft von 100 kgf = 980,665 N aus.
Die Umrechnungsfaktoren hinter dem Kraftumrechner
Der Wert wird zunächst mit dem definierten Faktor seiner Einheit in Newton umgerechnet und anschließend durch den Faktor der jeweiligen Zieleinheit geteilt: 1 kN = 1.000 N, 1 lbf = 4,4482216 N, 1 kgf = 9,80665 N.
Rechenbeispiel: 100 N. In Kilonewton sind das 0,1 kN. In Pound-force: 100 ÷ 4,4482216 = 22,48 lbf. In Kilogramm-Kraft: 100 ÷ 9,80665 = 10,20 kgf.
Häufige Fehler
- Masse mit Kraft zu verwechseln: kg und lb sind Masseeinheiten, kgf und lbf hingegen Krafteinheiten. Eine Last von 100 kg übt eine Kraft von 100 kgf ≈ 980,7 N aus und nicht von 100 N.
- Den Faktor 9,81 bei der Umrechnung von auf Kilogramm bezogenen Lasten in Newton wegzulassen — ein Fehler in der Größenordnung einer Zehnerpotenz, der bei schnellen Tragwerksabschätzungen häufig vorkommt.
- lb und lbf in Datenblättern gleichzusetzen: Drehmomentschlüssel, Schubangaben und Kraftaufnehmer können beides angeben, und außerhalb der Erde sowie in dynamischen Aufgaben fällt der Unterschied ins Gewicht.
- Bei Präzisionsarbeiten anzunehmen, 1 kgf entspreche exakt 10 N — der definierte Wert beträgt 9,80665 N, und der Näherungsfehler von 2% summiert sich in verketteten Berechnungen.
Häufig gestellte Fragen
Worin unterscheiden sich kg und kgf?
Das Kilogramm (kg) misst die Masse, die Kilogramm-Kraft (kgf) hingegen eine Kraft — genauer die Gewichtskraft eines Kilogramms unter Normfallbeschleunigung (9,80665 m/s²), sodass 1 kgf = 9,80665 N gilt. Auf der Erde stimmen die Zahlenwerte für Alltagszwecke überein, in Physik und Technik ist die Unterscheidung zwischen Masse und Kraft allerdings unverzichtbar.
Wie viel Newton sind 1 Pound-force?
Ein Pound-force entspricht 4,4482216 Newton. Der Wert folgt aus der Massedefinition des Pfunds (0,45359237 kg) multipliziert mit der Normfallbeschleunigung (9,80665 m/s²). Umgekehrt entspricht ein Newton rund 0,2248 lbf.
Wie rechne ich eine Masse in kg in eine Kraft in Newton um?
Multiplizieren Sie die Masse mit der Fallbeschleunigung. Unter Normfallbeschleunigung wiegt eine Masse m in Kilogramm m × 9,80665 Newton: Eine Person von 75 kg übt daher eine Kraft von rund 735,5 N auf den Boden aus. Dieselbe Beziehung definiert auch die Kilogramm-Kraft.
Was bedeutet ein Kilonewton in der Praxis?
Ein Kilonewton sind 1.000 Newton — die Gewichtskraft von rund 102 kg unter Normfallbeschleunigung. Im Bauingenieurwesen werden Lasten in kN angegeben, da Kräfte im Bauwesen groß sind: Ein üblicher Pkw wiegt etwa 15 kN, und Kletterausrüstung wird in kN bemessen (ein Karabiner mit 22 kN hält rund 2.240 kgf).
Warum beträgt die Normfallbeschleunigung exakt 9,80665 m/s²?
Es handelt sich um einen vereinbarten Wert, den die 3. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) 1901 festlegte, um gewichtsbezogenen Einheiten eine feste Definition zu geben. Die tatsächliche Fallbeschleunigung schwankt mit Breitengrad und Höhe (etwa 9,78 bis 9,83 m/s²); der Normwert ist ein fester Bezugspunkt innerhalb dieser Spanne und keine Messgröße.
Quellenangaben
- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The International System of Units (SI Brochure), 9th edition, 2019 — the newton and standard gravity.
- NIST Special Publication 811 (Thompson & Taylor). Guide for the Use of the International System of Units (SI), 2008 — Appendix B force conversion factors (lbf, kgf).