°R in K umrechnen Rankine ↔ Kelvin Kostenlos Online Sicher
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Gängige Werte — °R in K umrechnen (Rankine ↔ Kelvin)
| °R | K |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 200 | 111.111111111 |
| 400 | 222.222222222 |
| 491.67 | 273.15 |
| 527.67 | 293.15 |
| 558.27 | 310.15 |
| 671.67 | 373.15 |
| 1000 | 555.555555556 |
Woher diese Einheiten kommen
Fahrenheit legte seinen Nullpunkt 1724 auf das Kälteste, das er zuverlässig herstellen konnte — eine Sole aus Eis, Wasser und Salz — und setzte die Körperwärme nahe 96, damit seine Skala sich teilen und wieder teilen ließ. Celsius veröffentlichte die seine 1742 andersherum, mit 0 für den Siedepunkt und 100 für den Gefrierpunkt; sie wurde nach seinem Tod umgedreht, und darum erinnert man ihn für eine Skala, die er nie benutzte. Das Kelvin ist das einzige der vier, das dort beginnt, wo nichts mehr wegzunehmen ist: beim absoluten Nullpunkt. Seit 2019 wird es durch Festlegung der Boltzmann-Konstante bestimmt statt durch den Tripelpunkt des Wassers und hängt somit an keinem bestimmten Stoff mehr. Rankine ist der Fahrenheit-Grad, vom absoluten Nullpunkt an gezählt, und Réaumur, mit 80 Graden zwischen Gefrieren und Sieden, lebt vor allem in alten Rezepten und in einigen Käsereien weiter.
Wo sie Ihnen begegnen
Celsius führt fast überall Wetter, Küche und Medizin; Fahrenheit tut dasselbe in den Vereinigten Staaten und hält sich bei Backofeneinstellungen und in amerikanischen Rezepten. Das Kelvin gehört der Physik, der Farbtemperatur von Lampen und Bildschirmen und allem, was so kalt ist, dass negative Zahlen lästig würden. Rankine erscheint in der amerikanischen Thermodynamik, Réaumur vor allem in historischen Texten — genau deshalb kann ein altes Rezept irreführen, wenn man es als Celsius liest.
Häufige Fragen
Was ist die Rankine-Skala?
Eine absolute Skala mit Graden von der Größe der Fahrenheit-Grade. Null Rankine ist der absolute Nullpunkt, Wasser gefriert bei 491,67 °R. Von Kelvin rechnet man um, indem man mit 9/5 multipliziert. Sie taucht in manchen amerikanischen Ingenieur- und Thermodynamikarbeiten auf, wo Fahrenheit-Schritte praktisch sind, aber ein echter Nullpunkt nötig ist.
Warum hat das Kelvin kein Gradzeichen?
Weil es seit 1967 eine eigenständige Einheit ist, geschrieben K und gesprochen Kelvin, nicht Grad Kelvin. Null Kelvin ist der absolute Nullpunkt, −273,15 °C, und ein Schritt von einem Kelvin ist genauso groß wie ein Grad Celsius. Die Umrechnung ist daher ein Addieren oder Subtrahieren von 273,15.
Ist das Ergebnis exakt?
Wo beide Einheiten durch ganze Zahlen voneinander abgeleitet sind, ja — die Seite sagt es über der Zahl, und gerundet wird nur bei der Anzahl der angezeigten Stellen. Wo das Verhältnis keine endliche Dezimalzahl hat, zeigt die Seite zwölf signifikante Stellen und nennt die Beziehung näherungsweise, statt etwas anderes vorzugeben.
Verlässt etwas, das ich eingebe, mein Gerät?
Nein. Die Rechnung läuft in Ihrem Browser; nichts wird hochgeladen, und es gibt auch keinen Server dafür. Einmal geladen, funktioniert die Seite auch ohne Netz.
Flammen, Öfen und Motoren: Rankine in Kelvin
Die Verbrennungstechnik hat es mit extremer Hitze zu tun, und amerikanische Handbücher drücken sie oft in Rankine aus: Methan verbrennt in Luft nahe 4.000 °R, eine Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme erreicht 5.544 °R, und das Gas im Zylinder eines Motors erreicht seinen Höchstwert um 4.860 °R. Anderswo veröffentlichte Arbeiten geben dieselben Zustände in Kelvin an. Um °R in K umzurechnen, teilen Sie durch 1,8: 4.000 °R sind 2.222 K, 5.544 °R sind 3.080 K und 540 °R sind 300 K. Der Rechner oben führt die Division beim Tippen aus, und die folgenden Abschnitte verbinden die Zahlen mit Flammen, Kesseln, Brennöfen, Motoren und Emissionen.
Erwarten Sie die Formel mit durchgerechneten Beispielen, ein kurzes Profil jeder Skala, einen Vergleich, eine Tour durch die Verbrennungspraxis und die Fehler, die Sie vermeiden sollten. Die gesamte Rechnung bleibt in Ihrem Browser.
So rechnen Sie °R in K um: durch 1,8 teilen
Die Formel
Die Formel lautet K = °R ÷ 1,8 oder K = °R × 5/9. So ergeben 540 °R gleich 300 K, 1.000 °R ergeben 555,56 K und 3.000 °R ergeben 1.666,7 K. Für den Rückweg multiplizieren Sie mit 1,8. Beide Skalen beginnen am absoluten Nullpunkt, es gibt also keinen Versatz abzuziehen.
Durchgerechnete Beispiele
Normluft mit 518,67 °R sind 288,15 K. Eine Methan-Luft-Flamme mit 4.000 °R sind 2.222 K. Ein Dieselmotor am Ende der Verdichtung, etwa 1.620 °R, hat 900 K, und ein Abgas mit 2.160 °R hat 1.200 K.
Warum nur eine Division
Rankine und Kelvin teilen denselben Nullpunkt. Sie unterscheiden sich nur in der Größe des Grades, denn ein Kelvin entspricht 1,8 Rankine-Graden. Das macht die Umrechnung zu einer einzigen Division.
Ein schneller Plausibilitätstest
Der Kelvin-Wert ist 5/9 des Rankine-Werts, etwa 56 Prozent. Ist das Ergebnis einer Rechnung „°R in K umrechnen“ größer als die Eingabe, haben Sie multipliziert statt geteilt.
Die Rankine-Skala
Die absolute Skala der Verbrennungsdaten in englischen Einheiten
Rankine ist die absolute Temperatur in Graden von Fahrenheit-Größe. Amerikanische Texte zur Verbrennung und Gasdynamik nutzen sie neben Btu und Pfund, besonders für Flammentemperaturen und Gasgesetzrechnungen. Das Symbol ist °R.
Wo sie vorkommt
Verbrennungshandbücher, Kesselhandbücher und Motorthermodynamik in englischen Einheiten.
Das Kelvin
Die SI-Einheit der Temperatur
Das Kelvin beginnt am absoluten Nullpunkt. Verbrennungswissenschaft, Kinetik und internationale Normen nutzen es. Eine Temperatur in Kelvin geht direkt in die Arrhenius-Gleichung, das Gasgesetz und Strahlungsformeln ein. Es wird K geschrieben, ohne Gradzeichen.
Wo es vorkommt
Forschungsarbeiten, internationale Normen und Kinetiktabellen.
Rankine gegenüber Kelvin
Ein Kelvin entspricht 1,8 Grad Rankine. Eine Flamme, die 900 °R heißer ist als eine andere, ist 500 K heißer. Beide Skalen sind absolut, daher sind Temperaturverhältnisse dieselben: Eine Flamme mit 4.000 °R und Luft mit 540 °R ergeben ein Verhältnis von 7,4, genau wie 2.222 K und 300 K.
Die Division ist exakt, es fließt also keine Rundung in die Umrechnung ein. Der einzige häufige Ausrutscher ist, Rankine mit Fahrenheit zu verwechseln.
Wo die Umrechnung auftaucht
Adiabatische Flammentemperaturen
Die Temperatur, die eine Flamme ohne Wärmeverlust erreichen würde, hängt von Brennstoff und Oxidationsmittel ab. Methan in Luft ergibt etwa 4.000 °R, das sind 2.222 K. Propan in Luft ergibt 4.081 °R oder 2.267 K, Wasserstoff in Luft 4.469 °R oder 2.483 K, Acetylen in Sauerstoff 6.138 °R oder 3.410 K und Wasserstoff in Sauerstoff 5.544 °R oder 3.080 K. Eine Rechnung „°R in K umrechnen“ bringt ein US-Handbuch und eine europäische Arbeit zusammen.
Motoren
Die Spitzentemperatur des Gases in einem Ottomotor liegt nahe 2.700 K, das sind 4.860 °R. Die Dieselverdichtung endet nahe 900 K oder 1.620 °R, genug, um den Kraftstoff zu entzünden. Das Abgas verlässt den Zylinder mit etwa 1.200 K oder 2.160 °R und kühlt auf dem Weg durch das Rohr ab.
Öfen und Brennöfen
Ein Glasschmelzofen läuft nahe 1.900 K, das sind 3.420 °R. Ein Zementofen brennt das Rohmehl nahe 1.723 K oder 3.101 °R. Ein Kalkofen läuft nahe 1.370 K oder 2.466 °R und eine Müllverbrennungsanlage bei etwa 1.373 K oder 2.471 °R. Betreiber nutzen zur Regelung Fahrenheit oder Celsius und Rankine nur in Lehrbüchern.
Thermisches NOx
Stickoxide bilden sich in Flammen, wenn die Temperatur grob 1.800 K übersteigt, das sind 3.240 °R. Die Rate steigt steil mit der Temperatur, eine Senkung um 100 K oder 180 °R kann die Emissionen daher stark verringern. NOx-arme Brenner senken die Spitzentemperatur durch Beimischen von Rauchgas oder durch Stufung der Luft. Umweltarbeiten nennen Kelvin, und US-Ingenieurnotizen geben °F oder °R an.
Wärmerückgewinnung
Rauchgas, das einen Kessel mit 450 K verlässt, das sind 810 °R, trägt Energie, die ein Wärmetauscher zurückgewinnen kann. Es auf 380 K oder 684 °R abzukühlen gewinnt Wärme zurück, riskiert aber Säurekondensation unterhalb des Taupunkts. Der Planer arbeitet mit Temperaturdifferenzen und mit absoluten Temperaturen für die Entropiebilanz des Tauschers.
Tabellenformeln
Tragen Sie Rankine-Werte in Spalte A ein und verwenden Sie =A2/1.8 in Spalte B. Für die Gegenrichtung nutzen Sie =B2*1.8. Für Differenzen gelten dieselben Faktoren. Formatieren Sie mit einer Dezimalstelle und schreiben Sie die Einheit in jede Kopfzeile, damit die Tabelle ohne Notiz an einen Kollegen weitergegeben werden kann.
Rundung und Genauigkeit
Die Division ist exakt, aber oft nicht abbrechend: 1.000 °R sind 555,555… K. Passen Sie die Ziffern an die Quelle an. Flammentemperaturen sind bestenfalls auf einige Dutzend Kelvin bekannt, 2.222 K schreibt man also besser als etwa 2.220 K. Geben Sie nicht mehr Genauigkeit an, als die zugrunde liegende Rechnung rechtfertigt.
Schätzen ohne Taschenrechner
Halbieren Sie die Rankine-Zahl und addieren Sie dann ein Zehntel dieser Hälfte. Für 4.000 °R ist die Hälfte 2.000 und das Zehntel 200, was 2.200 K ergibt gegenüber den exakten 2.222. Für 540 °R ist das Ergebnis 297 K. Bei Flammentemperaturen liegt die Schätzung innerhalb von einem Prozent, was feiner ist, als die Daten es verdienen.
Eckwerte zum Einprägen
491,67 °R sind 273,15 K, 518,67 °R sind 288,15 K, 540 °R sind 300 K, 671,67 °R sind 373,15 K und 1.800 °R sind 1.000 K. Bei Flammen sind 4.000 °R etwa 2.220 K. Diese Eckwerte helfen Ihnen, einen Fehler in einer Tabelle auf einen Blick zu erkennen.
Referenzleiter
0 °R sind 0 K. 36,5 °R sind 20,3 K. 139,25 °R sind 77,4 K. 540 °R sind 300 K. 1.000 °R sind 555,6 K. 1.800 °R sind 1.000 K. 3.240 °R sind 1.800 K. 4.000 °R sind 2.222 K. 5.544 °R sind 3.080 K. Eine Leiter wie diese beschleunigt das Prüfen.
Prüfen durch Umkehren
Um das Ergebnis einer Rechnung °R in K umrechnen zu prüfen, multiplizieren Sie mit 1,8 und sehen nach, ob Sie zum Ausgangswert zurückkehren. Wurden aus 540 °R die 300 K, dann sind 300 mal 1,8 gleich 540. Eine zweite Prüfung ist das Verhältnis: Der Rankine-Wert muss das 1,8-Fache des Kelvin-Werts sein.
Zusammenhang mit Fahrenheit und Celsius
Rankine ist Fahrenheit plus 459,67, und Kelvin ist Celsius plus 273,15. Ausgehend von einer Flammentemperatur von 3.540 °F addieren Sie 459,67, um 4.000 °R zu erreichen, teilen durch 1,8, um 2.222 K zu erreichen, und ziehen 273,15 ab, um 1.949 °C zu erreichen. Jeder Schritt ist leicht, und die Kette liefert eine Kontrolle des Endwerts.
Differenzen gegenüber Absolutwerten
Eine Spanne von 180 °R entspricht einer Spanne von 100 K, und ein Anstieg um 900 °R über einen Kessel entspricht 500 K. Da beide Skalen einen Nullpunkt teilen, rechnen sich Spannen genau wie Absolutwerte um. Das steht im Gegensatz zu Fahrenheit und Celsius, wo ein Versatz nur für Absolutwerte gilt und nie für Spannen.
Die Einheit richtig schreiben
Schreiben Sie Rankine als °R und Kelvin als K, mit einem Leerzeichen nach der Zahl. Geben Sie in Berichten für ein internationales Publikum beides an: 4.000 °R (2.222 K). Eine bloße 4.000 ist in einer Verbrennungsarbeit mehrdeutig, denn sie könnte Rankine, Fahrenheit oder Kelvin sein, und die drei beschreiben sehr verschiedene Flammen.
Gasturbinen
Der Eintritt einer modernen Gasturbine erreicht 1.700 K, das sind 3.060 °R. Eine höhere Eintrittstemperatur bedeutet einen höheren Wirkungsgrad, doch die Schaufeln müssen sie mit Innenkühlung und Wärmedämmschichten überstehen. Der Wirkungsgrad des idealen Brayton-Prozesses hängt nur vom Druckverhältnis ab, während die spezifische Arbeit mit dem Temperaturverhältnis zwischen 3.060 °R und 518,67 °R wächst, das sind 5,9.
Brennstoffeigenschaften in englischen Einheiten
Amerikanische Brennstofftabellen führen Heizwerte in Btu pro Pfund oder pro Kubikfuß auf. Methan hat etwa 21.500 Btu/lb, das sind 50 MJ/kg. Der Umrechnungsfaktor ist 2,326 kJ/kg pro Btu/lb. Die Temperatur ist nur eine von mehreren Größen, die umzurechnen sind, und eine Rechnung „°R in K umrechnen“ ist die einfachste davon.
Computercodes für die Verbrennung
Software für chemische Kinetik akzeptiert die Temperatur in Kelvin. Altdaten aus Quellen in englischen Einheiten können Temperaturen in Rankine tragen. Ein Nutzer, der einen Rankine-Wert in einen Code einspeist, der Kelvin erwartet, erhält ein um den Faktor 1,8 falsches Ergebnis, was eine Rechnung „°R in K umrechnen“ bei der Eingabe verhindert.
Verbrennung lehren
Ein Dozent kann die Größen in einer Kerzenflamme mit einem Thermoelement zeigen, das in der leuchtenden Zone um 1.600 K ergibt, das sind 2.900 °R. Die Studenten berechnen dann die Strahlungsleistung der Flamme in beiden Einheitensystemen. Die Übung lehrt, warum die absolute Temperatur zählt und wie der Schritt „°R in K umrechnen“ jeder Rechnung vorausgeht.
Ruß und Flammenfarbe
Das gelbe Leuchten einer Kerze kommt von heißen Rußpartikeln, die wie winzige schwarze Körper bei etwa 1.600 K strahlen, das sind 2.880 °R. Eine blaue Gasflamme hat wenig Ruß und leuchtet stattdessen von angeregten Molekülen. Ein Bunsenbrenner mit offener Luftöffnung brennt heißer und sauberer als einer mit geschlossener. Chemiker schreiben die Temperaturen in Kelvin, und ein Arbeitsblatt aus den USA kann sie in °R haben.
Brandursachenermittlung
Ermittler schätzen Brandtemperaturen aus den Wirkungen auf Materialien. Aluminium schmilzt bei 933 K, das sind 1.680 °R, Glas erweicht nahe 1.000 K oder 1.800 °R, und Stahl verliert die Hälfte seiner Festigkeit nahe 870 K oder 1.566 °R. Ein Bericht, der geschmolzenes Aluminium nennt, sagt dem Leser, dass der Brand 933 K überschritt, ein Wert, der in US-Dokumenten als 1.220 °F oder 1.680 °R erscheint.
Wärme aus verbrennendem Brennstoff
Ein Kilogramm Methan liefert etwa 50 MJ und braucht zum Verbrennen grob 17 kg Luft. Auf etwa 18 kg Produkte mit einer spezifischen Wärme nahe 1,2 kJ/(kg·K) verteilt, würde diese Wärme die Temperatur um etwa 2.300 K erhöhen, was mit echten Flammen übereinstimmt, sobald man die Dissoziation der Produkte berücksichtigt. In einer Rechnung mit englischen Einheiten sind dieselbe Wärme 21.500 Btu pro Pfund, und der Anstieg wird in °R angegeben. Die Endtemperatur mit einer Rechnung „°R in K umrechnen“ umzurechnen lässt die beiden Rechnungen vergleichen.
Sauerstoffanreicherung
Das Verbrennen in sauerstoffangereicherter Luft hebt die Flammentemperatur und verringert das Rauchgasvolumen. Methan in reinem Sauerstoff erreicht etwa 3.050 K, das sind 5.490 °R, gegenüber 2.223 K oder 4.001 °R in Luft. Glas- und Metallöfen nutzen aus diesem Grund Oxy-Fuel-Befeuerung. Arbeiten zum Thema, für ein globales Publikum geschrieben, nennen Kelvin, während amerikanische Fachnotizen °F oder °R nutzen, daher erscheint fast in jedem Vergleich eine Rechnung „°R in K umrechnen“.
Flammenstabilität und Abblasen
Eine Flamme bleibt an einem Brenner haften, wenn das unverbrannte Gas mit einer Geschwindigkeit nahe der Brenngeschwindigkeit strömt. Die Brenngeschwindigkeit steigt mit der Temperatur des unverbrannten Gases, grob mit dem Quadrat der absoluten Temperatur. Ein Gemisch von 300 K, das sind 540 °R, auf 600 K oder 1.080 °R vorzuwärmen vervierfacht die Geschwindigkeit nach dieser groben Regel. Das Verhältnis von 2 bei der absoluten Temperatur ist in beiden Skalen dasselbe.
Kessel
Die Feuerung eines großen Kessels läuft nahe 1.500 K, das sind 2.700 °R, während der erzeugte Dampf bei etwa 811 K oder 1.460 °R liegt. Der Abstand zwischen beiden ist eine Quelle von Irreversibilität, weshalb Kombikraftwerke das Gas zuerst in einer Turbine und dann im Kessel nutzen. Eine Rechnung „°R in K umrechnen“ für jeden Punkt macht aus einem US-Schema ein europäisches.
Holzfeuer und Öfen
Die Flamme eines Holzofens liegt bei etwa 1.300 K oder 2.340 °R, während eine Waldbrandflamme im Mittel nahe 1.100 K oder 1.980 °R hat. Eine Kerzenflamme hat in ihrer heißesten Zone etwa 1.670 K oder 3.006 °R. Holz beginnt nahe 570 K zu zünden, das sind 1.026 °R. Brandschutznormen in verschiedenen Ländern nennen diese in ihren eigenen Skalen.
Schweißgase
Eine Acetylen-Sauerstoff-Flamme erreicht etwa 3.410 K, das sind 6.138 °R, heiß genug, um Stahl bei etwa 1.811 K oder 3.260 °R zu schmelzen. Lichtbogenplasmen beim Schweißen übersteigen 6.000 K oder 10.800 °R. Schweißhandbücher führen Gasdurchfluss und Flammenarten auf, und die Temperaturen gibt der Hersteller in der Skala an, die zum Markt passt.
Raketenverbrennung
Die Brennkammertemperatur eines Kerosin-Sauerstoff-Triebwerks beträgt etwa 3.500 K, das sind 6.300 °R, und die eines Wasserstoff-Sauerstoff-Triebwerks etwa 3.300 K oder 5.940 °R. Die Ausströmgeschwindigkeit hängt von der Wurzel der Kammertemperatur ab, eine Erhöhung um 10 Prozent ergibt also eine um 5 Prozent höhere Geschwindigkeit. Raketenlehrbücher aus den USA nutzen in den Gleichungen oft °R.
Kompressionszündung
Dieselkraftstoff entzündet sich, weil auf 16 zu 1 verdichtete Luft etwa 900 K erreicht. Ausgehend von 300 K oder 540 °R beträgt die Endtemperatur 300 × 16^0,4 = 909 K, das sind 1.636 °R. Der Kaltstart ist schwer, weil ein kalter Motor Wärme an die Wände verliert, und Glühkerzen helfen. Studenten berechnen die Endtemperatur in Kelvin oder Rankine, nie in Celsius oder Fahrenheit.
Selbstzündung
Wasserstoff zündet sich nahe 773 K selbst, das sind 1.391 °R, Propan nahe 723 K oder 1.301 °R und Benzin nahe 530 K oder 954 °R. Papier zündet nahe 506 K oder 911 °R. Diese Zahlen bestimmen sichere Oberflächentemperaturen für Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen, und Vorschriften geben sie in Celsius an, wobei US-Dokumente Fahrenheit ergänzen.
Wärmestrahlung von Flammen
Eine Flamme strahlt nach der vierten Potenz ihrer absoluten Temperatur. Eine Flamme mit 2.000 K strahlt pro Flächeneinheit 16-mal so viel wie eine mit 1.000 K. In englischen Einheiten sind das 3.600 °R gegenüber 1.800 °R. Ofenplaner nutzen die Skala, die ihre Formel braucht, und eine Rechnung „°R in K umrechnen“ gleicht die Ergebnisse ab.
Weitere Werte für °R in K umrechnen
Eine längere Liste von Umrechnungen
Steht der Wert, den Sie brauchen, nicht in der ersten Liste, sind diese weiteren Umrechnungen vielleicht nah genug, um direkt abzulesen:
- -273,15 °R = -151,75 K
- -100 °R = -55,5556 K
- -20 °R = -11,1111 K
- 10 °R = 5,55556 K
- 15 °R = 8,33333 K
- 25 °R = 13,8889 K
- 30 °R = 16,6667 K
- 50 °R = 27,7778 K
Typische Fehler bei einer Rechnung „°R in K umrechnen“
Einen Versatz anwenden
Die beiden Skalen teilen einen Nullpunkt, weder 459,67 noch 273,15 spielen eine Rolle. 540 °R sind 300 K.
Rankine als Fahrenheit behandeln
Derselbe Grad, anderer Nullpunkt. 540 °R entsprechen 80,33 °F, nicht 540 °F.
Multiplizieren, wo geteilt werden muss
Kelvin ist die größere Einheit, die Zahl schrumpft also. Wurden aus 540 °R die 972, wurde der Faktor rückwärts angewendet.
Kurze Fragen
Wie funktioniert eine Rechnung „°R in K umrechnen“?
Teilen Sie den Rankine-Wert durch 1,8.
Wie viel Kelvin sind 540 °R?
300 K.
Wie viel Kelvin sind 491,67 °R?
273,15 K.
Wie viel Kelvin sind 0 °R?
0 K.
Wird meine Zahl gespeichert oder gesendet?
Nein, sie bleibt auf Ihrem Gerät.
Wie es weitergeht
Weitere Temperaturwerkzeuge finden Sie hier: °R in °F umrechnen, °R in °C umrechnen, °C in K umrechnen, °F in K umrechnen, K in °C umrechnen, km in mi umrechnen, mi in km umrechnen, L in gal umrechnen, gal in L umrechnen. Für die Gegenrichtung nutzen Sie K in °R umrechnen.
Das Fazit: Eine Rechnung „°R in K umrechnen“ teilt durch 1,8 und beschriftet das Ergebnis mit K ohne Gradzeichen. Die Zahl, die Sie eingeben, bleibt auf Ihrem Gerät.