SI-Präfixe und Einheitenvorsätze

Präfixe (auch Einheitenvorsätze oder Präfixe genannt) sind Vorsätze, die vor Maßeinheiten geschrieben werden, um Vielfache oder Teile von Einheiten auszudrücken. Sie ermöglichen es, sehr große oder sehr kleine Zahlen kompakt und verständlich zu schreiben.

Statt beispielsweise „1.000.000 Meter" zu schreiben, schreibt man einfach „1 Megameter" oder „1 Mm". Die Präfixe basieren im Internationalen Einheitensystem (SI) auf Zehnerpotenzen und sind international einheitlich definiert.

Diese Seite bietet eine vollständige Übersicht aller SI-Präfixe sowie der in der EDV (Elektronische Datenverarbeitung) gebräuchlichen Präfixe, die auf Zweierpotenzen basieren.

Grundkonzept der Präfixe

Präfixe folgen einem einfachen Prinzip: Sie multiplizieren die Maßeinheit mit einer Potenz von 10 (oder 2 in der EDV).

Konsistenz: Die Symbole sind international einheitlich
Zehnerpotenzen: SI-Präfixe basieren auf Potenzen von 10
Vorsatz: Das Präfix wird direkt vor die Einheit geschrieben (z.B. km, mg, GHz)
Keine Leerzeichen: Zwischen Präfix und Einheit gibt es kein Leerzeichen
Große und kleine Einheiten: Präfixe für Vielfache (Kilo, Mega) und Bruchteile (Milli, Micro)

\(\displaystyle \text{Größe mit Präfix} = \text{Zahlenwert} \times 10^n \times \text{Einheit}\)

Praktische Beispiele:

\(\displaystyle 5 \text{ km} = 5 \times 10^3 \text{ m} = 5000 \text{ m}\)
\(\displaystyle 3 \text{ mg} = 3 \times 10^{-3} \text{ g} = 0.003 \text{ g}\)
\(\displaystyle 2.5 \text{ GHz} = 2.5 \times 10^9 \text{ Hz} = 2,500,000,000 \text{ Hz}\)

SI-Präfixe (Internationale Norm)

Die folgenden Präfixe sind im Internationalen Einheitensystem (SI) standardisiert. Sie basieren auf Zehnerpotenzen:

Präfix	Name	Exponent	Dezimalwert	Deutsche Bezeichnung
Vielfache (Vergrößerung)
Y	Yotta	\(10^{24}\)	1.000.000.000.000.000.000.000.000	Septillion
Z	Zetta	\(10^{21}\)	1.000.000.000.000.000.000.000	Trilliarde
E	Exa	\(10^{18}\)	1.000.000.000.000.000.000	Trillion
P	Peta	\(10^{15}\)	1.000.000.000.000.000	Billiarde
T	Tera	\(10^{12}\)	1.000.000.000.000	Billion
G	Giga	\(10^{9}\)	1.000.000.000	Milliarde
M	Mega	\(10^{6}\)	1.000.000	Million
k	Kilo	\(10^{3}\)	1.000	Tausend
h	Hekto	\(10^{2}\)	100	Hundert
da	Deka	\(10^{1}\)	10	Zehn
Basis (1)
Bruchteile (Verkleinerung)
d	Dezi	\(10^{-1}\)	0.1	Zehntel
c	Zenti	\(10^{-2}\)	0.01	Hundertstel
m	Milli	\(10^{-3}\)	0.001	Tausendstel
μ	Mikro	\(10^{-6}\)	0.000001	Millionstel
n	Nano	\(10^{-9}\)	0.000000001	Milliardstel
p	Piko	\(10^{-12}\)	0.000000000001	Billionstel
f	Femto	\(10^{-15}\)	0.000000000000001	Billiardstel
a	Atto	\(10^{-18}\)	0.000000000000000001	Trillionstel
z	Zepto	\(10^{-21}\)	0.000000000000000000001	Trilliarstel
y	Yokto	\(10^{-24}\)	0.000000000000000000000001	Septillionstel

Mikro-Symbol:

Das Mikro-Symbol \(\mu\) stammt aus der griechischen Schrift. In manchen Fällen wird stattdessen das Zeichen „u" verwendet, falls technische Probleme auftreten.

EDV-Präfixe (Binäre Präfixe)

In der Elektronischen Datenverarbeitung (EDV) werden andere Präfixe verwendet, die auf Zweierpotenzen basieren statt auf Zehnerpotenzen. Dies liegt daran, dass Computer mit Binärzahlen arbeiten.

Traditionelle EDV-Präfixe (Basis 2, nicht standardisiert)

Präfix	Name	Exponent	Dezimalwert	Entsprechung SI
K	Kilo	\(2^{10}\)	1.024	≈ 10³
M	Mega	\(2^{20}\)	1.048.576	≈ 10⁶
G	Giga	\(2^{30}\)	1.073.741.824	≈ 10⁹
T	Tera	\(2^{40}\)	1.099.511.627.776	≈ 10¹²
P	Peta	\(2^{50}\)	1.125.899.906.842.624	≈ 10¹⁵
E	Exa	\(2^{60}\)	1.152.921.504.606.846.976	≈ 10¹⁸
Z	Zetta	\(2^{70}\)	1.180.591.620.717.411.303.424	≈ 10²¹
Y	Yotta	\(2^{80}\)	1.208.925.819.614.629.174.706.176	≈ 10²⁴

Achtung — Unterschied zu SI:

Während 1 Kilobyte (kB) nach SI = 1.000 Bytes ist, werden in der EDV oft 1 Kilobyte (KB) = 1.024 Bytes verwendet. Dies führt häufig zu Verwechslungen! Modern wird daher unterschieden zwischen dezimalen (SI) und binären Präfixen.

IEC-Standardisierte Binäre Präfixe (2000+)

Seit dem Jahr 2000 gibt es im IEC-Standard (International Electrotechnical Commission) offizielle Bezeichnungen für binäre Präfixe, die die Verwechslung mit SI-Präfixen vermeiden:

Präfix	Name	Exponent	Dezimalwert	SI-Präfix
Ki	Kibi	\(2^{10}\)	1.024	K = 10³
Mi	Mebi	\(2^{20}\)	1.048.576	M = 10⁶
Gi	Gibi	\(2^{30}\)	1.073.741.824	G = 10⁹
Ti	Tebi	\(2^{40}\)	1.099.511.627.776	T = 10¹²
Pi	Pebi	\(2^{50}\)	1.125.899.906.842.624	P = 10¹⁵
Ei	Exbi	\(2^{60}\)	1.152.921.504.606.846.976	E = 10¹⁸
Zi	Zebi	\(2^{70}\)	1.180.591.620.717.411.303.424	Z = 10²¹
Yi	Yobi	\(2^{80}\)	1.208.925.819.614.629.174.706.176	Y = 10²⁴

Moderne Standardisierung:

Der IEC-Standard empfiehlt, die neuen binären Präfixe (Ki, Mi, Gi, etc.) zu verwenden, um Verwechslungen zu vermeiden. Dies hat sich aber in der Praxis noch nicht vollständig durchgesetzt.

Praktische Beispiele und Vergleiche

SI-Präfixe im Alltag

\(\displaystyle 5 \text{ km} = 5 \times 10^3 \text{ m} = 5.000 \text{ m}\) (Kilometer)
\(\displaystyle 250 \text{ ml} = 250 \times 10^{-3} \text{ l} = 0,25 \text{ l}\) (Milliliter)
\(\displaystyle 2,4 \text{ GHz} = 2,4 \times 10^9 \text{ Hz} = 2.400.000.000 \text{ Hz}\) (Gigahertz)
\(\displaystyle 50 \text{ μm} = 50 \times 10^{-6} \text{ m} = 0,00005 \text{ m}\) (Mikrometer)

EDV-Präfixe und deren Unterschiede

Speicherplatz-Vergleich

1 Megabyte nach SI: \(\displaystyle 1 \text{ MB} = 1 \times 10^6 \text{ B} = 1.000.000 \text{ B}\)

1 Megabyte traditionell (EDV): \(\displaystyle 1 \text{ MB} = 1 \times 2^{20} \text{ B} = 1.048.576 \text{ B}\)

Unterschied: \(\displaystyle 1.048.576 - 1.000.000 = 48.576 \text{ B} \approx 4,7\%\) mehr

Tipps und häufige Fehler

Hilfreiche Tipps:

Exponenten merken: SI-Präfixe erhöhen/senken sich um 3er-Schritte (10³, 10⁶, 10⁹, ...)
Richtige Schreibweise: Kein Leerzeichen zwischen Präfix und Einheit (z.B. „5 km", nicht „5 k m")
Groß- und Kleinschreibung: Beachten Sie die korrekte Schreibweise (z.B. „k" klein, „M" groß)
EDV-Unterschied: In der Informatik: kB = 1.000 B (SI), KB = 1.024 B (binär)
Konvertieren leicht: Vergessen Sie nicht die Richtung (größer = +, kleiner = -)

Häufige Fehler:

FALSCH: SI und binäre Präfixe verwechseln | RICHTIG: Kontextabhängig unterscheiden
FALSCH: Mikro with „u" schreiben | RICHTIG: Das Symbol \(\mu\) verwenden
FALSCH: Leerzeichen in Präfixen setzen | RICHTIG: Direkt anfügen (z.B. „3mm")
FALSCH: Großbuchstaben ignorieren | RICHTIG: m ≠ M (Milli ≠ Mega)