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Systematische Fehler

Systematische Fehler

Systematische Fehler entstehen bei der Messung von Daten, die zum Beispiel für Forschungsprojekte, wissenschaftliche Arbeiten oder Berichte benötigt werden. Sie entstehen aufgrund von äußerlichen Faktoren, beispielsweise wenn die Geräte zum Messen fehlerhaft sind oder Proben keine hundertprozentige Messqualität besitzen. Bei systematischen Fehlern werden die Messwerte und Daten sprich die Ergebnisse verfälscht.

Einteilung von systematischen Fehlern

Systematische Fehler können in folgende Gruppen eingeordnet werden:

  • Referenzfehler
  • Methodenfehler
  • Bei dem Referenzfehler liegt die Ursache der falschen Messung von Daten bei der Referenz selbst. Beispielsweise wurde ein Messgerät falsch kalibriert oder Sensoren haben eine falsche Kalibration aufgrund ihres Alters. Auch Eichfehler gehören in diese Kategorie. Unter die Referenzfehler fallen auch volumenabhängige Referenzfehler, wie beispielsweise eine falsche Temperatureinstellung bei einem Messkolben.

    Unter die Methodenfehler fallen unter anderem persönliche Fehler der messenden Person. Dazu gehören zum Beispiel eine mangelnde Objektivität bei der Messung (Wunschbeobachtung genannt) oder ein mangelndes Verständnis der Theorie, auf der der Messvorgang gründet. Ein weiterer Fehler in dieser Kategorie ist der Ablesefehler. Vor allem die Wunschbeobachtung ist bei Messungen eine der häufigsten Fehlerquellen.

    Auch Umwelteinflüsse können systematische Fehler hervorrufen. So wird zum Beispiel bei der Bestimmung von Gewichten bei Substanzen häufig vergessen, dass der Antrieb der Luft die Werte verfälschen kann. Des Weiteren spielt die Umgebungstemperatur sowie die Luftfeuchtigkeit bei Messungen eine wichtige Rolle. Um ein unverfälschtes Ergebnis zu erhalten müssen die Umweltfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit während der gesamten Messung gleich gehalten werden.

    Systematische Fehler aufdecken

    Bei der Durchführung einer Messung sollte man sich vorab bewusst machen, welche systematischen Fehler entstehen können. Das erleichtert das Aufdecken dieser, wenn die Messergebnisse vorliegen. Systematische Fehler können aufgedeckt werden, wenn man die Messbedingungen verändert, die aufgrund der Versuchstheorie keinen Einfluss auf die Ergebnisse haben sollten. Des Weiteren kann man die gemessene Größe durch ein anderes Messverfahren überprüfen. Die Verwendung von Messerverfahren, die für minimale systematische Fehler bekannt sind, kann systematische Fehler vermeiden. Zudem sollte überprüft werden, ob die Messgeräte zuverlässig sind.