standardunsicherheit

Standardunsicherheit (kurz u) ist in der Metrologie die Standardabweichung der Messgröße, die die Streuung der möglichen Messergebnisse aufgrund unsicherer Einflussgrößen beschreibt. Sie entspricht der Standardabweichung der Wahrscheinlichkeit, mit der der gemessene Wert um den wahren Wert streuen kann, und wird gemäß dem Guide zur Unsicherheitsanalyse (GUM) als u(x) bezeichnet. Die Standardunsicherheit fasst alle Unsicherheitsquellen zusammen, die das Messergebnis beeinflussen, inklusive zufälliger Schwankungen und systematischer Einflüsse, sofern sie durch Wahrscheinlichkeitsverteilungen beschrieben werden können.

Zur Berechnung werden Beiträge in der Regel quadratisch kombiniert: uc = sqrt(sum_i u_i^2). Sind Abhängigkeiten zwischen Beiträgen vorhanden, müssen Kovarianzen berücksichtigt werden. Unsicherheiten werden typischerweise in zwei Kategorien unterschieden: Typ A-Unsicherheit, bewertet aus Wiederholungsmessungen; Typ B-Unsicherheit, bewertet anhand externer Informationen wie Kalibrierdaten, Herstellerangaben oder Experteneinschätzungen. Die Gesamtheit der Beiträge ergibt die Gesamtsicherheit, aus der sich die erweiterte Unsicherheit U = k · u ableiten lässt, wobei k üblicherweise 2 ist (ungefähr 95 %-Wahrscheinlichkeit) unter der Annahme einer Normalverteilung.

Standardunsicherheit ist dimensionsspezifisch und wird in derselben Einheit wie die Messgröße angegeben. Sie dient der transparenten Darstellung der Zuverlässigkeit von Messergebnissen und ermöglicht die Vergleichbarkeit von Messungen, Produkten und Prozessen.