Messgenauigkeit

Messgenauigkeit bezeichnet die Übereinstimmung eines gemessenen Wertes mit dem wahren Wert des gemessenen Merkmals. Sie beschreibt, wie nahe ein Ergebnis am Referenzwert liegt. Die Messgenauigkeit unterscheidet sich von der Präzision: Präzision beschreibt die Konsistenz oder Streuung von Messwerten bei wiederholten Messungen, während Genauigkeit die Nähe zum wahren Wert angibt.

Ursachen von Abweichungen lassen sich grob in systematische Fehler und zufällige Fehler unterteilen. Systematische Fehler resultieren aus dem Messprinzip, der Kalibrierung, der Messkette oder methodischen Annahmen und verschieben alle Messwerte in eine bestimmte Richtung. Zufällige Fehler entstehen durch Messrauschen, Fluktuationen oder unkontrollierte Einflussgrößen wie Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit und führen zu Streuung der Ergebnisse. Unterschiede zwischen Instrumenten oder Referenzwerten mindern ebenfalls die Genauigkeit.

Die Messunsicherheit fasst alle bekannten und wahrscheinlichen Fehlerquellen in eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zusammen. Sie wird oft durch die Standardunsicherheit u beschrieben und durch den erweiterten Unsicherheitsbereich U = k·u angegeben, wobei k je nach gewünschtem Konfidenzniveau gewählt wird (häufig k = 2, entspricht ca. 95 %). Die Unsicherheit berücksichtigt sowohl systematische als auch zufällige Fehler und gibt den Bereich an, in dem der wahre Wert mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit liegt.

Zur Verbesserung der Messgenauigkeit dienen regelmäßige Kalibrierung und Wartung, Auswahl geeigneter Messmethoden, stabile Umweltbedingungen, sorgfältige Durchführung mehrerer Messungen sowie die Rückführung auf Referenznormen mit Nachweis der Nachvollziehbarkeit. Dokumentation in Messprotokollen, Kalibrierscheinen und Unsicherheitsanalysen ist dabei zentral.

In Wissenschaft, Technik und Industrie dient die Messgenauigkeit der Bewertung der Zuverlässigkeit von Messwerten. Normen wie der GUM unterstützen die einheitliche Bestimmung und Berücksichtigung von Messunsicherheiten.