La bilancia Planck funziona secondo il principio della compensazione della forza elettromagnetica:una forza peso su un lato della bilancia è bilanciata da una forza elettromagnetica sull'altro lato. Ciò significa che i pesi (i cosiddetti standard di massa) non saranno più necessari. Questo potrebbe essere l'inizio dello sviluppo di una generazione completamente nuova di bilance adatte all'industria.

Insieme alla Technische Universität Ilmenau, il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) sta sviluppando una cosiddetta scala di Planck. Questa bilancia funziona secondo il principio della compensazione della forza elettromagnetica:una forza peso su un lato della bilancia è bilanciata da una forza elettromagnetica sull'altro lato. Ciò significa che i pesi (i cosiddetti standard di massa) non saranno più necessari; ad oggi, pesi hanno "detto" alla bilancia quanto è effettivamente grande la massa sulla bilancia (ad esempio, 1 kg). Entro la fine di quest'anno, gli scienziati avranno accesso a un primo prototipo della scala di Planck. In questo modo, può essere effettuata una revisione dei passaggi che sono ancora necessari per sviluppare la scala al punto che sia adatta per l'uso industriale. Questo potrebbe essere l'inizio dello sviluppo di una generazione completamente nuova di bilance adatte all'industria.

Lo sviluppo della scala di Planck ha preso slancio dall'imminente ridefinizione del chilogrammo:nel prossimo futuro, il prototipo internazionale del chilogrammo, un piccolo cilindro di metallo in una cassaforte vicino a Parigi, diventerà obsoleto. Al suo posto, si utilizzerà una definizione di chilogrammo basata su una costante naturale indistruttibile e immutabile:la costante di Planck h. Il nome "scala di Planck" allude proprio a questa costante. Una volta stabilito il valore di h a livello internazionale, le masse saranno determinate esclusivamente misurando grandezze elettriche.

Un ulteriore vantaggio della bilancia Planck è il suo campo di misura continuo. Sebbene il prototipo iniziale raggiungerà solo un intervallo di misurazione da 1 mg a 100 g, il suo successore, che è già stato pianificato, avrà un intervallo da 1 mg a 1000 g. Bilance comparabili potrebbero essere utilizzate per operazioni di pesatura industriale come i cosiddetti standard primari, poiché non verrà eseguita alcuna calibrazione utilizzando pesi standard. A lungo termine, però, la bilancia Planck potrebbe essere utilizzata anche per ottenere una maggiore precisione (anche per piccole masse) di quanto sia stato possibile fino ad oggi utilizzando pesi standard nelle applicazioni industriali. In questo modo, l'esperienza acquisita in PTB durante lo sviluppo della scala Planck andrà a beneficio dell'economia in generale e rafforzerà la posizione di leader dell'industria della scala tedesca in tutto il mondo.

Mentre PTB sta valutando i risultati pratici e le opportunità della ridefinizione del chilogrammo, la ridefinizione stessa non è ancora completa. Essendo uno dei principali istituti di metrologia al mondo, Anche PTB sta giocando un ruolo importante in questa ridefinizione. Si stanno portando avanti a livello internazionale due esperimenti per raggiungere l'obiettivo di definire il chilogrammo in modo che sia basato su delle costanti naturali:l'esperimento di Avogadro, che determinerà il numero di atomi in un cristallo quasi perfettamente sferico fatto di silicio isotopicamente puro; e il bilanciamento delle Kibble (o bilanciamento dei watt), in cui la forza gravitazionale di una massa nel campo gravitazionale terrestre è compensata da una forza elettromagnetica. Poiché entrambi gli esperimenti determinano il valore della costante di Planck, entrambi gli approcci soddisfano l'obiettivo sopra menzionato. Considerando che l'approccio di PTB è principalmente attraverso la sfera di silicio, il saldo Kibble è favorito dal NIST negli Stati Uniti e dall'NRC in Canada. Però, per poter offrire entrambi gli approcci per la futura diffusione delle unità di massa all'industria, PTB - insieme a TU Ilmenau - ha avviato lo sviluppo del prototipo per una bilancia Planck (come versione della bilancia Kibble adatta per l'industria).

L'Istituto di misura di processo e tecnologia dei sensori a TU Ilmenau, che contribuisce congiuntamente allo sviluppo della scala di Planck sotto la direzione scientifica del professor Thomas Fröhlich, è un'istituzione leader a livello internazionale nei settori della tecnologia di misurazione della forza industriale, tecnologia di pesatura e metrologia laser di precisione nanometrica. Negli ultimi dieci anni, strumenti di misura sono stati sviluppati presso TU Ilmenau che sono stati considerati la "bilancia più accurata del mondo". Le conoscenze acquisite dallo sviluppo di un cosiddetto comparatore prototipo da 1 kg sono state incorporate direttamente nella ricerca sulla scala di Planck. Questo comparatore di massa estremamente accurato è già utilizzato dagli istituti nazionali di metrologia di tutto il mondo per confrontare i prototipi di chilogrammi.