Inhalt. Fachorgan für Wirtschaft und Wissenschaft Amts- und Mitteilungsblatt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und Berlin

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1 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 1 Fachorgan für Wirtschaft und Wissenschaft Amts- und Mitteilungsblatt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und Berlin Sonderdruck aus 14. Jahrgang, Heft 3, September 2004 Inhalt DKD Deutscher Kalibrierdienst Wolfgang Bosch: DKD-Akkreditierung im industriellen Messwesen mehr als ein formaler Akt 3 Lioba Stenner, Georg Wegener: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH (HBM) 8 Kassem El-Chami: europascal GmbH 13 Ullrich Grützner: Messtechnik, Werkstoffprüfung, Qualitätsberatung GmbH (MWQ) 14 Torsten Ott: Schaffner Elektrotest GmbH 15 Olaf Scheibe, Klaus Thieme: AEA Technology QSA 18 Martin Sauter, Otto Grunenberg: Gottl. KERN & Sohn GmbH, Waagen- und Gewichtefabrik 23 Zum Titelbild: DKD-Laboratorien in Deutschland rot in Großunternehmen orange in kleinen und mittelständischen Unternehmen grün bei Sonstigen (TÜV, Uni., Behörden usw.)

2 2 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Impressum Die PTB-Mitteilungen sind metrologisches Fachjournal und amtliches Mitteilungsblatt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Braunschweig und Berlin. Als Fachjournal veröffentlichen die PTB-Mitteilungen wissenschaftliche Fachaufsätze zu metrologischen Themen aus den Arbeitsgebieten der PTB. Als amtliches Mitteilungsblatt steht die Zeitschrift in einer langen Tradition, die bis zu den Anfängen der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (gegründet 1887) zurückreicht. Die PTB-Mitteilungen veröffentlichen in ihrer Rubrik Amtliche Bekanntmachungen unter anderem die aktuellen Geräte-Prüfungen und -Zulassungen aus den Gebieten des Eich-, Prüfstellenund Gesundheitswesens, des Strahlenschutzes und der Sicherheitstechnik. Verlag Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH Bürgermeister-Smidt-Str , Bremerhaven Postfach , Bremerhaven Internet: info@nw-verlag.de Herausgeber Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig und Berlin Postanschrift: Postfach 33 45, Braunschweig Lieferanschrift: Bundesallee 100, Braunschweig Redaktion/Layout Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, PTB Dr. Dr. Jens Simon (verantwortlich) Gisela Link Telefon: (05 31) Telefax: (05 31) gisela.link@ptb.de Leser- und Abonnement-Service Marina Kornahrens Telefon: (04 71) Telefax: (04 71) vertrieb@nw-verlag.de Anzeigenservice Karin Drewes Telefon: (04 71) Telefax: (04 71) info@nw-verlag.de Erscheinungsweise und Bezugspreise Die PTB-Mitteilungen erscheinen viermal jährlich. Das Jahresabonnement kostet 50,50 Euro, das Einzelheft 15 Euro, jeweils zzgl. Versandkosten. Bezug über den Buchhandel oder den Verlag. Abbestellungen müssen spätestens drei Monate vor Ende eines Kalenderjahres schriftlich beim Verlag erfolgen. Wirtschaftsverlag NW, Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven, 2003 Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Verbot fällt insbesondere die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf CD-ROM und in allen anderen elektronischen Datenträgern. Printed in Germany ISSN X

3 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 3 DKD-Akkreditierung im industriellen Messwesen mehr als ein formaler Akt Wolfgang Bosch* Genaue Messungen sind ein unverzichtbarer Bestandteil industrieller Qualitätssicherung von der Entwicklung bis zur Auslieferung eines Produktes. Sie sind Voraussetzung für kompetentes Arbeiten von Prüflaboratorien, bilden die Grundlage für Regelungen im Verbraucher-, Gesundheits-, Arbeits- und Umweltschutz, und tragen wesentlich dazu bei, unsere Erkenntnisse in Naturwissenschaft und Technik zu erweitern. Messergebnisse müssen geeignet sein, die Einhaltung von vorgegebenen Forderungen zu belegen und transparent zu machen. Im Zuge der Globalisierung der Wirtschaft wird zunehmend ihre internationale Vergleichbarkeit gefordert, und schließlich wird erwartet, dass Messergebnisse auch von den an einer Messung nicht unmittelbar Beteiligten anerkannt werden. Aus dieser Erwartungshaltung ergeben sich bestimmte Forderungen an die Durchführung von Messungen, an die dafür verwendeten Messeinrichtungen und an die Kompetenz der ausführenden Stellen. Um sie erfüllen zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass der Staat eine bestimmte, hierarchisch gegliederte metrologische Infrastruktur als Rahmen für das gesamte Messwesen in einem Land etabliert. An der Spitze dieser Hierarchie steht ein im Allgemeinen vom Staat betriebenes, nationales Institut für Metrologie, das für die Grundlagen des Messwesens, d. h. insbesondere die Darstellung der Einheiten des Internationalen Einheitensystems (SI-Einheiten) zuständig ist. Die Weitergabe der Einheiten an die Industrie erfolgt bundesweit größtenteils über den Deutschen Kalibrierdienst (DKD). Kalibrierung und Rückführung: Grundlagen für die Arbeit des DKD Basis für alle Messungen in einem Land sind die sogenannten nationalen Normale. Sie stellen die Einheiten des Internationalen Einheitensystems (SI-Einheiten), die durch internationale Vereinbarungen im Rahmen der Meterkonvention definiert sind, mit der jeweils größtmöglichen Genauigkeit dar. In Deutschland ist der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt im Einheitengesetz die Aufgabe übertragen worden, die nationalen Normale darzustellen und zu bewahren. Im Zuge der Globalisierung der Wirtschaft ist das Konzept von nationalen Normalen jedoch heute nicht mehr ausreichend. Zunehmend wird gefordert, dass durch geeignete Maßnahmen sichergestellt werden muss, dass die nationalen Normale der einzelnen Länder einander äquivalent sind. Dies wird in Zukunft eine der wichtigsten Aufgaben der nationalen Metrologieinstitute im Rahmen ihrer Zusammenarbeit in der Meterkonvention sein. Die Weitergabe der Einheiten an Wirtschaft und Wissenschaft geschieht durch das Kalibrieren von Bezugsnormalen. Mit Hilfe des Bezugsnormals können nachgeordnete Gebrauchsnormale oder Messgeräte kalibriert werden. So entsteht eine Kalibrier- Hierarchie mit einer in jedem Schritt vergrößerten Messunsicherheit. Die Anwendung dieses Verfahrens ist die Basis dafür, dass aufgrund einer ununterbrochenen Messkette jeder von einem Messgerät angezeigte Messwert auf das entsprechende nationale Normal rückgeführt werden kann. Dazu sind bestimmte Forderungen zu erfüllen. Unter anderem müssen: für jeden Schritt der Kalibrierkette die Messunsicherheiten nach vereinbarten Methoden berechnet und angegeben werden, die angewendeten Kalibrierverfahren anerkannt und dokumentiert sein, die Kalibrierungen von einem dafür kompetenten Laboratorium ausgeführt sein. Erst wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, entsprechen Messergebnisse den üblichen Erwartungen an Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Kalibrierung und Rückführung (engl. traceability) sind zu wichtigen Begriffen im industriellen Mess- und Prüfwesen geworden. Dabei werden die technischen Begründungen für deren Notwendigkeit heute zusätzlich durch formale Anfor- * Dr.-Ing.Wolfgang Bosch, PTB, Leiter der DKD-Akkreditierungsstelle wolfgang.bosch@ ptb.de

4 4 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Mehrwert ( added value ) Normerfüllung (Voraussetzung für Lieferanten) Marketingeffekt gesetzliche Förderung Bild 1: Triebfedern für Akkreditierung derungen ergänzt. Sowohl die Normenreihe DIN EN ISO 9000 für Qualitätsmanagement-Systeme als auch die DIN EN ISO/IEC Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüfund Kalibrierlaboratorien fordern die Kalibrierung der eingesetzten Mess- und Prüfmittel und deren Rückführung auf geeignete Normale. Dabei sind Kalibrierungen im Gegensatz zu Eichungen primär nicht mit einer Aussage über die Einhaltung von Fehlergrenzen verbunden. Die Beurteilung, ob die Genauigkeit eines Messgerätes für eine vorgesehene Messaufgabe ausreicht, liegt allein in der Verantwortung der Benutzer. Der Staat nimmt darauf keinen Einfluss. Um die Einheitlichkeit im industriellen Messwesen sicherzustellen, erwächst ein großer Bedarf an dokumentierten und rückführbaren Kalibrierungen. Ein metrologisches Staatsinstitut allein wäre heute nicht mehr in der Lage, den gesamten Kalibrierbedarf eines Landes zu befriedigen. Deshalb wurde in Deutschland mit dem Deutschen Kalibrierdienst (DKD) eine marktorientierte messtechnische Infrastruktur geschaffen, mit der eine Brücke zwischen dem nationalen Metrologieinstitut und den Nutzern von Messgeräten in der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft geschlagen wurde. Organisationsstruktur des DKD, Akkreditierungskriterien und -verfahren Verbesserungsprozess (QM + Technik), u. a. durch Diskussion bei Begutachtung (externes Audit) z. B. ISO 16949/Prüfmittel Werbemittel Extremfall: kein DKD-Schein nur Werkskalibrierscheine kleiner akkreditierter Bereich Basis für Anerkennung/ Bestätigung im gesetzlich geregelten Bereich (z. B. Ref.lab. Medizin) Der Auf- und Ausbau der metrologischen Infrastruktur mittelbar oder unmittelbar für die Industrie wird in Deutschland als eine Gemeinschaftsaufgabe von Staat und Wirtschaft verstanden. Das Ziel ist eine sinnvolle Arbeitsteilung und der möglichst rationelle Einsatz aller vorhandenen metrologischen Ressourcen. Vor diesem Hintergrund ist die Gründung des DKD im Jahre 1977 zu verstehen. Grundgedanke war und ist, dass in vielen Industrieunternehmen, Hochschulinstituten, Forschungs- und Prüfeinrichtungen sowohl öffentlicher wie privater Rechtsnatur hochwertige Messeinrichtungen und Fachleute vorhanden sind, um Kalibrierungen von Messgeräten für den industriellen Bedarf und im Prüfwesen vorzunehmen. Vorhandene Kompetenz allein reicht jedoch unter den heutigen Marktbedingungen nicht mehr aus; man muss diese Kompetenz seinen Kunden gegenüber auch transparent machen. Dazu gilt eine Akkreditierung weltweit als das geeignete Instrument. Hierbei erhalten akkreditierte Kalibrierlaboratorien die Bestätigung, dass sie in einem festgelegten Bereich (Scope) kompetent arbeiten. Die Gründe der Antragsteller für eine Akkreditierung sind unterschiedlich (siehe Bild 1). Die Mehrzahl der akkreditierten Laboratorien sieht in dieser Kompetenzbestätigung einen Mehrwert. Durch die Begutachtungen des Laboratoriums durch eine externe Stelle und die damit verbundenen Fachdiskussionen ergibt sich neben der stetigen Verbesserung in technischer Sicht auch eine Optimierung des Qualitätsmanagementsystems (QMS) des Labors. Auch der Austausch mit Fachkollegen in diversen Arbeitskreisen ist von Vorteil. Daneben fordern viele Abnehmer und sogar Branchen vom Lieferanten vermehrt eine Akkreditierung als Qualitätsnachweis. Dies hat sich schon in verschiedenen Normen niedergeschlagen. Die Akkreditierung kann das Marketing durchaus unterstützen, als reines Werbemittel wird sie eher selten verwandt. Die Akkreditierungsstelle des DKD ist eine weitgehend unabhängige Stelle innerhalb der PTB mit Fachaufsicht durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit. Sie begutachtet, akkreditiert und überwacht die Laboratorien, die bei Erfüllung der relevanten Kriterien bevollmächtigt werden, offizielle DKD-Kalibrierscheine für den eigenen Bedarf und für Dritte auszustellen. Die staatliche Einflussnahme wird im DKD auf das Nötigste beschränkt. Statt dessen bilden Know-how-Transfer und messtechnische Zusammenarbeit den Schwerpunkt im DKD-System (Bild 2). Die akkreditierten Kalibrierlaboratorien arbeiten untereinander und mit Fachleuten aus der PTB in den DKD-Fachausschüssen zusammen. Hier findet ein regelmäßiger Erfahrungsaustausch und ein Know-how-Transfer über neueste Entwicklungen auf dem Gebiet der Metrologie statt. Der DKD-Beirat, der sich aus Vertretern von Industrieverbänden, Ministerien und Behörden des Bundes und der Länder sowie der Fachausschüsse zusammensetzt, hat beratende und beschließende Funktion. Die Akkreditierungsstelle des DKD ist über seine Mitgliedschaft im Deutschen Akkreditierungsrat (DAR) in das nationale Akkreditierungssystem eingebunden.

5 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 5 Ministerium (BMWA) PTB Expertengremium DKD- Akkreditierungsstelle Begutachter Empfehlungen Beirat -DAR -Verbände -BMWA -PTB -Akkreditierungsstellen -Fachausschüsse Rückführung Akkreditierung, Überwachung Vorsitzende akkreditierte Kalibrierlaboratorien Beisitzer Leiter Fachausschüsse (11) Bild 2: Struktur des DKD Die Akkreditierungskriterien sind in einem Rahmenvertrag (DKD-Vertrag) festgelegt. Sie berücksichtigen die Forderungen der DIN EN ISO/IEC 17025, wobei den Aspekten der messtechnischen Kompetenz (Messeinrichtungen und deren Kalibrierung und Rückführung auf nationale Normale, Messräume, Sachkunde des Personals, Messverfahren und Messunsicherheit) besondere Bedeutung beigemessen wird. Das Akkreditierungsverfahren beginnt mit einer eingehenden Prüfung und Bewertung der eingereichten Dokumentation, d. h. insbesondere des Qualitätsmanagement-Handbuchs und nachgeordneter Verfahrensanweisungen, sowohl nach allgemeinen (Qualitätsmanagement-) Aspekten als auch nach technischen (fachlichen) Aspekten. Dem schließt sich eine Begehung vor Ort an, bei der die tatsächliche Umsetzung der Angaben in der Dokumentation geprüft wird. Schließlich werden Vergleichsmessungen durchgeführt, durch die die metrologischen Fähigkeiten des Laboratoriums ergänzend beurteilt werden. Die Akkreditierung wird durch eine Urkunde formal bestätigt. In einer Anlage zur Akkreditierungsurkunde werden alle relevanten technischen Akkreditierungsbedingungen, wie zum Beispiel Messgrößen und -bereiche, sowie kleinste angebbare Messunsicherheiten, festgelegt. Köln Bremen 36 Frankfurt Mainz 5 Hamburg Hannover Stuttgart 75 P B Bild 3: DKD-Laboratorien in Deutschland Lübeck Braunschweig Schwerin 3 Magdeburg 3 Potsdam Erfurt 55 München P B Kalibrierlaboratorien in Großunternehmen in kleinen und mittelständischen Unternehmen bei Sonstigen (TÜV, Uni., Behörde usw.) Berlin 2 Dresden

6 6 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Kalibriermöglichkeiten im DKD Aus den ersten Anfängen im Jahr 1977 hat sich die Anzahl der DKD-Laboratorien insbesondere in den letzten zehn Jahren äußerst dynamisch fortentwickelt. Der Expansionsschub des DKD ist auch deshalb bemerkenswert, weil er in eine Zeit allgemeiner Wirtschaftsstagnation fällt. Von den etwa 350 akkreditierten DKD-Laboratorien befinden sich etwa 10 % im Ausland. Die heutige Verteilung der DKD-Laboratorien in Deutschland ist ein Spiegelbild des regionalen Wirtschaftspotentials. Das Leistungsspektrum der Laboratorien erstreckt sich auf alle wichtigen Teilgebiete der Metrologie. Ausführliche Informationen enthält die Homepage des DKD ( Die Kalibriermöglichkeiten haben sich in den letzten Jahren entsprechend dem Bedarf von Industrie und Prüfwesen ständig erweitert. Viele neue Arbeitsgebiete und Messgrößen sind hinzugekommen, neue Laboratorien haben sich vorzugsweise in der Nähe ihrer potentiellen Auftraggeber angesiedelt. Dabei ist seit einigen Jahren eine deutliche Trendwende in der Akkreditierung von der Großindustrie, die vornehmlich an Kalibrierungen für ihren Eigenbedarf interessiert ist, zu kleineren Serviceunternehmen erkennbar, die Kalibrierungen ausschließlich Dritten anbieten. Heute gehören etwa 70 % der DKD-Laboratorien zur Gruppe der Klein- und Mittelständischen Unternehmen (KMU). Durch eine DKD-Akkreditierung wird die technische Kompetenz der Laboratorien für Kalibrierungen im Rahmen der jeweils festgelegten kleinsten angebbaren Messunsicherheit bestätigt. Diese Messunsicherheit wird nach einheitlichen Kriterien auf der Grundlage internationaler Vereinbarungen ermittelt und kann für verschiedene Laboratorien je nach den vorhandenen messtechnischen Möglichkeiten um Größenordnungen voneinander abweichen. Das bedeutet, dass nicht der Staat ein bestimmtes messtechnisches Niveau vorschreibt, sondern die Kalibrierlaboratorien in eigener Verantwortung bedarfs- und kundenorientiert operieren können. Die kleinste angebbare Messunsicherheit stellt jedoch ein wichtiges Auswahlkriterium für die potentiellen Kunden dar. Diese werden unter den für eine bestimmte Messgröße akkreditierten Laboratorien dasjenige beauftragen, das die gewünschte Kalibrierung mit der erforderlichen Messunsicherheit und zu den sonst günstigsten Lieferkonditionen anbieten kann. Dabei werden sie eine Preis-Leistungs-Abwägung vornehmen. Eine Kalibrierung mit kleinerer Messunsicherheit ist häufig mit einem größeren Messaufwand und daher auch mit höheren Kosten verbunden. Die von DKD-Kalibrierlaboratorien ausgestellten DKD-Kalibrierscheine erfüllen die Anforderungen der einschlägigen Normen und sind damit der sicherste Weg zum Nachweis der Rückführung im eigenen Unternehmen. Die mit dem DKD-System entstandene metrologische Infrastruktur in Deutschland für das industrielle Messwesen ist in Bild 4 schematisch dargestellt. NMI Nationales Normal Kalibrierscheine im Jahr 2003 *Werkskalibrierscheine PTB akkreditiertes Kalibrierlabor Bezugsnormale Kalibrierzentrale Bezugsnormale innerbetriebliches Kalibrierlabor Gebrauchsnormale oder Werksnormale Unternehmensbereiche Prüfmittel DKD WKS*/DKD 2 Mio. WKS* ~ 10 Mio. messtechnische Infrastruktur Unternehmensbereich Bild 4: Hierachie der metrologischen Infrastruktur im industriellen Messwesen Entlastung der PTB bei Sicherstellung des metrologischen Niveaus

7 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 7 Für den in der linken Hälfte (Bild 4) dargestellten Teil des hierarchisch aufgebauten Systems hat der Staat mit der PTB und dem DKD den Rahmen geschaffen. Der in der rechten Bildhälfte dargestellte Teil fällt dagegen in den Verantwortungsbereich einzelner Unternehmen. Damit wird deutlich, dass es diesen überlassen bleibt, in welchem Umfang die erforderlichen Kalibrierungen im eigenen Unternehmen im Rahmen des gemeinsamen QM-Systems vorgenommen werden. Auf mindestens einer Ebene im Unternehmensbereich ist jedoch in jedem Fall der Anschluss an das vom Staat bereitgestellte System der Rückführung auf nationale Normale erforderlich. Beachtlich hierbei ist der Multiplikationseffekt der Kalibrierungen auf den verschiedenen Stufen. Die jährlich etwa 3500 Rückführungsnachweise der PTB für DKD-Laboratorien vervielfachen sich eine Stufe tiefer zu etwa Kalibrierscheinen mit DKD-Logo. Im DKD-System sind etwa 2 Millionen sogenannte Werkskalibrierscheine erfasst. Die Anzahl dieser Inhouse -Kalibrierungen auf der unteren Ebene wird auf etwa 10 Millionen pro Jahr geschätzt. brierlaboratorien im Rahmen der jeweils akkreditierten kleinsten angebbaren Messunsicherheit. Die technische Äquivalenz der Kalibrierungen verschiedener Laboratorien gilt als gegeben, wenn ihre Ergebnisse innerhalb der jeweils angegebenen Messunsicherheiten untereinander oder mit einem Referenzwert übereinstimmen. Die tatsächliche Größe der akkreditierten Messunsicherheit spielt bei dieser Äquivalenzbetrachtung also keine Rolle. Die Kompetenz der Laboratorien wird durch Vergleichsmessungen und durch Evaluierungen der Akkreditierungsstellen durch internationale Expertengruppen (peer assessments, d. h. Begutachtungen unter Gleichen ) nachgewiesen. Die internationale Anerkennung der Kalibrierscheine wird durch Mitgliedschaft in der internationalen Gemeinschaft der Akkreditierer, ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) gewährleistet. Hier sind die regionalen Organisationen weltweit zusammengeschlossen. Die gegenseitige Anerkennung erfolgt ähnlich wie bei der EA über gegenseitige Begutachtungen der einzelnen Akkreditierungsstellen und Vergleichsmessungen. Internationale Zusammenarbeit Kalibrierdienste ähnlicher Art haben sich inzwischen in vielen Ländern Europas und in fast allen übrigen industrieorientierten Ländern der Welt etabliert. Sie arbeiten in regionalen Organisationen wie der European co-operation for Accreditation (EA) zusammen, deren Ziel es ist, die Äquivalenz der Arbeitsweise der Kalibrierdienste und die gegenseitige Anerkennung ihrer Zertifikate zu erreichen. Dies geschieht auf der Grundlage gegenseitigen Vertrauens und eines permanenten Wissens- und Erfahrungsaustausches. Die EA leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Abbau von Handelshemmnissen in Europa. Das Ziel wird erreicht durch Vereinbarungen über die Arbeitsweise der Akkreditierungsstellen und zukünftig durch die Anforderungen an Konformitätsbewertungsstellen auf der Grundlage der ISO 17011, die im Laufe dieses Jahres wahrscheinlich die für den DKD relevante EN ablöst. Die in der EA zusammenarbeitenden Akkreditierungsstellen vertreten neben den Prüflaboratorien und Zertifizierungsstellen etwa 2500 akkreditierte Kalibrierlaboratorien. Bild 5 zeigt die Mitglieder in diesem europäischen Akkreditierverbund. Erste bilaterale Abkommen zwischen Kalibrierdiensten in Europa zur grenzüberschreitenden Anerkennung von Kalibrierscheinen sind 1981 unter Beteiligung des DKD unterzeichnet worden. An ihre Stelle ist seit 1989 ein multilaterales Abkommen getreten. Diese Vereinbarung beruht auf gegenseitigem Vertrauen in die gleichwertige technische Kompetenz akkreditierter Kali- Verträge: USA Neuseeland Israel Australien Hong Kong Brasilien Singapore Süd Afrika Kanada XY PT IS IE ES GB FR BE NL CH DE NO DK EA-Mitglieder Unterzeichner des Multilateralen Abkommens Bild 5: Mitglieder im europäischen Akkreditierverbund EA IT CZ AT SI SE PL SK HU FI EE LV LT RO BG GR

8 8 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Mehrwert durch Akkreditierung Als der DKD vor fast drei Jahrzehnten zur Entlastung der PTB von Routinekalibrierungen gegründet wurde, hat man kaum mit einer derart dynamischen Entwicklung bezüglich Anzahl von Akkreditierungen und Kalibrierscheinen sowie der internationalen Ausbreitung gerechnet. Die DKD-Kalibrierscheine sind heute nicht nur national, sondern auch weltweit anerkannt. Die hohe Anzahl der DKD-Laboratorien im Ausland unterstützt den guten Ruf dieses Akkreditierungssystems. Grund für diese hohe Akzeptanz ist nicht zuletzt, dass trotz steigender Anforderungen an die Qualitätsmanagementaspekte die technischen Gesichtspunkte nicht vernachlässigt wurden. Auf den folgenden Seiten finden Sie sechs Beiträge aus DKD-Laboratorien, die einen Einblick in die Vorteile der Akkreditierung geben. Die Artikel zeigen die Vielfältigkeit der Anwendungen. Es sind einerseits verschiedene Messgrößen fachlich betroffen (Kraft, Druck, Länge, EMV, Aktivität und Waagen), andererseits berichten sowohl Hersteller als auch reine Dienstleister von ihrem Leistungsspektrum und dem zusätzlichen Nutzen für das Unternehmen. Die Firmen berichten u. a. über die internationale Akzeptanz durch eine Akkreditierung die Preisvorteile durch Eigenkalibrierung den umfangreichen Prüfmittelservice als Dienstleister die Qualitätssteigerung bei den eigenen Produkten die erhöhte Sicherheit durch die Bestimmung der Messunsicherheit die fruchtbare Zusammenarbeit in den Fachausschüssen des DKD den Austausch und die Zusammenarbeit mit den Fachleuten in der PTB. Den Autoren herzlichen Dank für die Bereitstellung der Artikel und allen Interessierten viel Spaß beim Lesen. Ergänzend sei angemerkt, dass die Art der Unternehmensdarstellung durch uns nicht weiter überarbeitet wurde. Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH (HBM) Lioba Stenner*, Georg Wegener** * Dipl.-Ing. Lioba Stenner, Produktmanagerin für Kalibrierung und Kraftaufnehmer, Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Im Tiefen See 45, Darmstadt lioba.stenner@ hbm.com ** Dr.-Ing. Georg Wegener, Produktmanager für Drehmomentaufnehmer und Drehmomentkalibrierung, Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Im Tiefen See 45, Darmstadt georg.wegener@ hbm.com HBM Das Unternehmen und das Kalibrierlabor Die Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH (HBM), gegründet 1950 als Hottinger Messtechnik, blickt auf dem Gebiet der Messtechnik auf lange Tradition und Erfahrung zurück. Heute ist sie als international agierender Hersteller weltweit führend auf den Gebieten der Messtechnik und der Wägetechnik. Neben dem Hauptsitz in Darmstadt gehören zum Unternehmen mittlerweile Entwicklungs- und Fertigungsstätten in Marlborough (USA) und in Suzhou (China), sowie weltweit 24 Vertriebsniederlassungen. Dazu kommen 40 freie Vertretungen. Die hochmodernen und innovativen Produkte aus dem Hause HBM setzen weltweit Standards für Genauigkeit. Mit Produkten von HBM erwarten und erhalten die Kunden Komplettlösungen vom Aufnehmer bis zur Software für Anwendungen in der Industrie und im Labor. Um diesen Anspruch nicht nur zu erfüllen, sondern dies auch mit einem hohen Qualitätsniveau zu tun, ist das eigene Kalibrierlabor im Haus eine unerlässliche Grundlage. Diese Notwendigkeit wurde bei HBM sehr früh erkannt, bereits Anfang der 1970-er Jahre war das HBM-Kalibrierlabor mit hohem Anspruch an Präzision erfolgreich. In die gleiche Zeit reicht auch die enge Zusammenarbeit mit der PTB zurück, aus der dann die Initiative zur Gründung des Deutschen Kalibrierdienstes DKD hervorging. Persönlichkeiten wie Herr Dr. Amritlal Sawla und Herr Eberhard Fay (beide PTB) und der kürzlich verstorbene ehemalige Leiter des HBM-Kalibrierlabors (und des Qualitätswesens) Herr Reinhard Liefland können rückblickend als Visionäre des DKD bezeichnet werden. Nicht nur, dass sie schon damals den Bedarf erkannt haben, dass die messtechnische Rückführung auf nationale Normale nicht mehr nur von der PTB allein gewährleistet werden kann, sondern auch in der Industrie verankert sein muss. Sie haben auch die Initiative ergriffen und mit dem DKD eine Struktur vorgedacht und geschaffen, die geeignet ist, mit dem weiter steigenden Bedarf zu wachsen. Ein bedeutender, aber letztlich nur konsequenter Schritt auf diesem gemeinsamen Weg mit der PTB war dann, als 1977 das Kalibrierla-

9 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 bor von HBM, als erstes Kalibrierlabor überhaupt, die DKD-Akkreditierung erhielt. Damit fing der DKD an, faktisch zu existieren. Diese Pionierrolle spiegelt sich auch in der DKD-Registriernummer DKD-K (Kalibrierlaboratorium Nr. 001, Unterlabor 01) Dieser Beginn wurde damals zunächst für die Messgröße Kraft geschaffen. Später erhielt HBM Akkreditierungen für die Messgrößen Druck, Drehmoment und Spannungsverhältnis (mv/v). Bei den beiden letztgenannten hat HBM wiederum eine Pionierrolle gespielt und als Mitinitiator für die Einbeziehung der Messgröße in den DKD agiert. Man vergleiche auch die Bilder 1 bis 4. Hochpräzise Messtechnik Herstellung und Kalibrieren am besten in einer Hand Messtechnische Komponenten für hohe und höchste Anforderungen lassen sich nicht entwickeln, produzieren und vertreiben, ohne die Möglichkeit einer entsprechend hochrangigen Kalibrierung. Produkte mit herausragenden messtechnischen Eigenschaften müssen von der Entwicklungsphase bis zur Qualitätssicherung in laufender Produktion immer wieder getestet und kalibriert werden. Auch wenn rein juristisch für interne Tests keine Kalibrierung in einem akkreditierten Kalibrierlabor erforderlich ist, so ist spätestens zur Dokumentation gegenüber dem Kunden oft keine andere Kalibrierung akzeptabel. Daneben ist es auch für den internen Gebrauch eine willkommene zusätzliche Sicherheit, wenn die eingesetzten Messmittel und Messmethoden dem Audit im Rahmen einer Akkreditierung standgehalten haben. Diese zusätzliche Sicherheit wird bei allen HBM-Produkten aus dem Bereich der Präzisionsmesstechnik gewährleistet, indem auch die internen Prüfungen auf den als Bezugsnormale akkreditierten Kalibrieranlagen oder Messeinrichtungen erfolgen und die Messabläufe an die DKDAbläufe angelehnt sind. HBM ist weltweit bekannt für eine Vielzahl von Produkten, für die eine Kalibrierung auf DKD-Niveau geradezu ein Muss ist. Ein Beispiel sind die hochpräzisen Messverstärker, wie das unerreichte DMP40 für DMS-basierte Messgrößenaufnehmer. Hier ist die Kalibrierung der Messgröße Spannungsverhältnis (in mv/v) gefordert. Im Bereich der mechanischen Messgrößen besteht ein solch hoher Anspruch an die Kalibrierung in erster Linie bei den Transfer- und Referenzaufnehmern. Diese Aufnehmer kommen beispielsweise bei den Vergleichsmessungen zum Einsatz, die im Rahmen der Akkreditierung von DKD-Labors stattfinden, oder bei internationalen Ringvergleichen zwischen verschiedenen Labors (auch nationaler Institute). Ein zweites Einsatzfeld ist der Einbau solcher 9 Bild 1: Kraft-BezugsnormalMesseinrichtung bei HBM (25 kn). Eine von insgesamt fünf akkreditierten Kraft-Kalibrieranlagen bei HBM. Die Spanne der im DKD akkreditierten Kalibrierstufen reicht von 2,5 N bis 1 MN und ist damit die größte im gesamten DKD. Bild 2: Drehmoment-Bezugsnormal-Messeinrichtung bei HBM (20 kn m). Mit dieser Kalibrieranlage wurde HBM 1990 als erstes Kalibrierlabor für Drehmoment überhaupt im DKD akkreditiert. Heute reicht die Spanne der im DKD möglichen Kalibrierstufen von 2 kn m bis 20 kn m auf zwei Anlagen. Bild 3: Druck-BezugsnormalMesseinrichtung bei HBM (Kolbenmanometer, Messbereich 120 bar). Für die Messgröße Druck ist HBM seit 1979 im DKD akkreditiert. Die Spanne der im DKD möglichen Kalibrierstufen reicht von 0,1 bar bis 3600 bar. Bild 4: Kalibrierung der Messgröße Spannungsverhältnis (mv/v) bei HBM (mit Kalibriergerät K 3608). Diese Messgröße ist seit 1987 im DKD vertreten. Erstes akkreditiertes Labor war HBM. Die Spanne der im DKD möglichen Kalibrierstufen reicht von 0,05 mv/v bis 1000 mv/v, es können sowohl Gleichspannungs- als auch Trägerfrequenzgeräte kalibriert werden.

10 10 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Aufnehmer als Referenzaufnehmer in Kalibrieranlagen. Die sich ständig weiter entwickelnde Technologie und auch der hohe Standard der Kalibrierlabors führen dazu, dass für solche Aufgaben immer bessere Aufnehmer zur Verfügung stehen und auch gefordert werden. Während auch vor Jahren schon für Projekte in direkter Zusammenarbeit mit der PTB einzelne hervorragende Aufnehmer ausgewählt wurden, stehen derartige TOP-Aufnehmer für Kraft seit 2002 auch als Katalogprodukt zur Verfügung. Für deren technische Daten gelten eigene, sehr eng spezifizierte Grenzen, die strenger sind als die Vorgaben für die Klassifizierung in die beste Klasse (00) nach ISO 376, der Norm, nach der DKD-Kalibrierungen an Kraftaufnehmern durchgeführt werden. Die Festlegung dieser Eigenschaften orientiert sich an der langen Erfahrung mit der Anwendung von Transferaufnehmern. Grundlage ist die Auswahl von besonders hochwertigen Kraftaufnehmern aus der laufenden Produktion von Aufnehmern, die ohnehin schon als Präzisionsaufnehmer ausgelegt sind. Die Prüfung dieser Eigenschaften erfolgt bereits in einem frühen Stadium im Produktionsprozess. Die Prüfungen werden auf den DKD-akkreditierten Kalibrieranlagen ( Bezugsnormalmesseinrichtungen ) durchgeführt, um die notwendige geringe Messunsicherheit und hervorragende Reproduzierbarkeit zu gewährleisten. Auch die Mess- und Auswerteverfahren sind an die DKD-Kalibrierungen angelehnt. Welche Anforderungen dies für die Kalibrieranlagen bedeutet wird klar, wenn man beispielsweise weiß, dass die Spannweite in einer Einbaustellung (Wiederholbarkeit) für einen TOP-Transfer-Kraftaufnehmer von HBM maximal 0,002 % vom Messwert betragen darf. Selbstverständlich stehen auch spezielle Anlagen zur Absicherung der messtechnischen Eigenschaften unter Temperatureinfluss in der Produktion von HBM zur Verfügung. Dennoch ist als Endprüfung eine vollständige DKD-Kraftkalibrierung nach ISO 376 notwendig, um die sehr engen technischen Daten zu garantieren. Die Messunsicherheit der Kraftkalibrierung ist bei solchen Aufnehmern in den HBM-Anlagen in der Regel durch die Messunsicherheit der Akkreditierung für die Kraft-Bezugsnormalmesseinrichtung, die sogenannte kleinste angebbare Messunsicherheit, dominiert, d. h. nur unmerklich höher. Seit 2003 ist auch beim Drehmoment-Transfernormal TN von HBM die Ausführung als TOP-Transfernormal lieferbar. Die Spezifikation der messtechnischen Daten ist schärfer als für Klasse 0,05, die höchste Klasse nach DIN 51309, der Norm, nach der die meisten DKD-Kalibrierungen von Drehmomentaufnehmern durchgeführt werden. Neben dem Einsatzfeld der Transfer- und Referenzaufnehmer werden aber auch die Anforderungen für Messtechnik im Bereich der industriellen Forschung und Entwicklung immer höher, so dass auch hier Eigenschaften wie z. B. Hysterese oder Interpolationsabweichung in den Vordergrund rücken. Beispiele für solche Einsatzfelder sind die Drehmomentmessung in Entwicklungsprüfständen der Automobilindustrie oder die Kraftmessung in Materialprüfmaschinen. Kundennutzen durch die Kompetenz des HBM-Kalibrierlabors Es ist leicht nachzuvollziehen, dass Kunden, die Messgrößenaufnehmer und Messverstärker von HBM einsetzen und für diese eine Kalibrierung benötigen, davon profitieren, dass HBM über ein eigenes akkreditiertes Kalibrierlabor verfügt. Für den Kunden, der eine Kalibrierung für einen Neuaufnehmer benötigt, lassen sich Bestellung des Aufnehmers und Veranlassung der Kalibrierung in einem Vorgang erledigen. Auch bei der Rekalibrierung bietet das HBM-Kalibrierlabor den Anwendern von HBM-Messtechnik entscheidende Vorteile. Neben der Gewissheit, dass Handhabung und Einbau selbstverständlich korrekt erfolgen, ist die enge Zusammenarbeit des Kalibrierlabors mit der Reparaturabteilung besonders wichtig. Stellt sich an einem Aufnehmer oder Messgerät, dass zum Kalibrieren zu HBM geschickt wird, ein Fehler heraus, bekommt der Kunde automatisch eine Rückfrage oder einen entsprechenden Kostenvoranschlag für eine Reparatur. Es ist praktisch ausgeschlossen, dass erst eine teure Kalibrierung durchgeführt wird, bevor der Defekt des Aufnehmers bemerkt wird. Das bedeutet jedoch nicht, dass das HBM- Kalibrierlabor nur für Kunden interessant ist, die Messtechnik von HBM einsetzen. Selbstverständlich gilt das Angebot an Kalibrierdienstleistungen auch für Messgeräte anderer Hersteller, selbst viele Sonderaufnehmer mit ganz spezieller Geometrie können in den Anlagen von HBM kalibriert werden. Ein Beispiel sind die Gleismessbalken des HBM-Kunden UB Datentechnik, die regelmäßig bei HBM kalibriert werden, siehe Bild 5. Die Messbalken dienen im Einsatz der Verwiegung von Lokomotiven oder Eisenbahnwaggons, aber auch als Referenz zur Kalibrierung von Messradsätzen. Eine entscheidende Schwierigkeit der Anwendung sind die oft recht erheblichen, aber größenmäßig unbekannten Querlasten, die durchaus relevanten Einfluss auf die Messwerte haben können. Die Lösung besteht darin, dass die Gleismessbalken zusätzliche DMS-Applikationen zur Querkraftmessung aufweisen. Um dann für den Einsatz die wirkliche Normalkraft von eventuellen

11 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 11 Bild 5: Kalibrierung von Gleismessbalken auf der 240-kN-Kraft-Bezugsnormal-Messeinrichtung. Die Anlage arbeitet mit Direktbelastung durch Totgewichte, die wegen der großen Gesamthöhe im Untergeschoss untergebracht sind. Querkrafteinflüssen eindeutig trennen zu können, muss eine definierte querkraftfreie Referenzmessung durchgeführt werden. Genau dies geschieht bei der Kalibrierung im DKD-Labor von HBM. Wegen der Funktion als Referenz zur Kalibrierung der Messradsätze wurde hier die hochwertige DKD-Kalibrierung gewählt. Von der besonderen Fachkompetenz, die das DKD-Labor auszeichnet, profitieren natürlich auch jene Kunden, die lediglich Werkskalibrierungen durchführen lassen. Im Bereich der Werkskalibrierungen werden Kalibrierungen auch für Messgrößen durchgeführt, für die eine DKD-Akkreditierung nicht vorliegt. Somit können auch alle HBM-Aufnehmer für Weg, Dehnung und Beschleunigung sowie alle HBMMessverstärker im HBM-Kalibrierlabor kalibriert werden. Bei besonderen Anforderungen und Zweifelsfällen werden Unklarheiten vermieden, indem die Kundenbetreuung direkt von den Spezialisten des Kalibrierlabors übernommen wird. Akkreditierung als Entscheidungskriterium der Kunden Immer häufiger machen Kunden, auch aus dem Ausland, die Akkreditierung nach DIN EN ISO/ IEC zur Bedingung für eine Beauftragung von Kalibrierdienstleistungen. Damit sind die Forderungen der ISO 9001 nach Rückführbarkeit voll erfüllt. Noch strengere Anforderungen sind in der Technischen Spezifikation ISO/TS gestellt, die mit dem Ziel geschaffen wurde, eine einheitliche, möglichst allumfassende Vorschrift für die Qualitätsstandards in der Automobilindustrie zu etablieren. In dieser wird nachgewiesene Kompetenz als Vorbedingung für die Vergabe von Kalibrieraufträgen an externe Anbieter gestellt. Dabei wird eine Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC als weltweit anerkannter Nachweis der Kompetenz explizit genannt. Gerade vor dem Hintergrund, dass bei Werkskalibrierungen im Allgemeinen nur der Anbieter mit seinem Namen dafür einsteht,

12 12 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 dass die Kalibrierung nach einem gewissen Standard durchgeführt wird, entscheiden viele Kunden, dass es sicherer ist, einen Anbieter zu beauftragen, dessen Kompetenz durch eine DKD-Akkreditierung dokumentiert ist. Die Verantwortung, die somit auch bei Werkskalibrierungen von HBM erwartet wird, übernimmt das Kalibrierlaboratorium gerne und auch mit einem gewissen Stolz. Know-how aus Kalibrierlabor, Entwicklung und der Praxis beim Anwender ergänzen sich gegenseitig Der Akkreditierungsvorgang und die tägliche Arbeit des Kalibrierlabors schaffen im Betrieb ein besonders vertieftes Verständnis messtechnischer Eigenschaften und ihrer quantitativen Ermittlung. Dieses kommt der Entwicklung und Produktion der eigenen Produkte zugute, indem es hilft, klare Anforderungen für die Produktentwicklung sowie Qualitätsmaßstäbe zu definieren. Auch direkte Hilfen und Hinweise für den praktischen Einsatz von Messtechnik werden so erarbeitet. Ein Beispiel ist die Abschätzung der Messunsicherheit der Drehmomentmessung in der Anwendung namentlich im Prüfstand. Denkt man beispielsweise an Motoren- oder Getriebeprüfstände für die Automobilindustrie, wird schnell klar, dass hier die Messtechnik unter wesentlich ungünstigeren Bedingungen eingesetzt ist als bei der Kalibrierung im Kalibrierlabor, wo der Aufnehmer im klimatisierten Labor verspannungsfrei und ohne zu rotieren in einer Kalibrieranlage eingebaut ist, siehe Bild 6. Diese Aufgabe ist zuvorderst Verantwortung des Prüfstandherstellers, jedoch ist dieser in der Regel auf das messtechnische Know-how von HBM angewiesen. Hierbei fließen die Erfahrungen von HBM als Hersteller wie auch als Kalibrierlabor zusammen. Um diese Aufgabe zu lö- sen, entwickelt HBM derzeit gemeinsam mit Kunden einen Leitfaden für die Abschätzung der Messunsicherheit. Die Vorgehensweise setzt sich aus zwei wesentlichen Methoden zusammen. Erstens Überlegungen, wie die Auswirkungen der in einer Kalibrierung festgestellten messtechnischen Kenngrößen für den praktischen Einsatz berechnet oder abgeschätzt werden können. Zum zweiten werden für technische Daten, die nicht in der Kalibrierung erfasst sind (z. B. die Einflüsse von Drehzahl und Temperaturverhältnissen), Verfahren abgeleitet, um deren Einfluss auf die gesamte Messunsicherheit zu bestimmen. Diese Berechnungsverfahren sind sinngemäß wiederum angelehnt an die Betrachtungsweise, wie sie für DKD-Kalibrierungen zu Grunde liegt. Dieses Beispiel zeigt, wie Wissen, das sich HBM als Betreiber des Kalibrierlabors erarbeitet hat, für die Weiterentwicklung der Produkte und deren Einsatz beim Kunden genutzt werden. Umgekehrt bringt HBM aber auch seine Kenntnisse als Hersteller und aus der Anwendungspraxis der Kunden in die Welt der Normen und Richtlinien ein, die die Kalibrierung und deren Dokumentation regeln. Durch Mitarbeit in Gremien wie z. B. DKD-Fachausschüssen arbeitet HBM kontinuierlich an der Gestaltung oder Anpassung von DKD-Richtlinien und Normen. Hier bietet sich die Möglichkeit, die Kalibrierabläufe so zu definieren, dass der Aussagegehalt der Kalibrierscheine möglichst genau den Informationsbedarf des Anwenders trifft. So war HBM beispielsweise beteiligt bei der Entstehung der DIN zur statischen Kalibrierung von Drehmomentmessgeräten; auch für die für dieses Jahr anstehende Überarbeitung ist die Mitarbeit eine Selbstverständlichkeit. Ein weiteres Beispiel ist die zur Zeit noch in Entstehung begriffene DKD-Richtlinie zur kontinuierlichen Kalibrierung von Kraftaufnehmern. Bild 6: Drehmomentmessung in einem Motorenprüfstand der FEV Motoren GmbH. Der Drehmomentaufnehmer, ein rotierender Messflansch vom Typ T10F, (siehe Markierung), arbeitet mit berührungsloser Messsignalübertragung.

13 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 13 europascal GmbH Kassem El-Chami* Immer häufiger fragen Kunden nach dem Sinn und dem Vorteil eines DKD-akkreditierten Labors für den Kunden. Die Aufgabe der Laboratorien liegt darin, unter definierten Bedingungen die ausgegebenen Messwerte eines Messgerätes mit den wahren Werten einer Messgröße zu vergleichen. Die DKD-akkreditierten Laboratorien stehen unter der Überwachung durch die Akkreditierungstelle des DKD bei der Physikalisch Technischen Bundesanstalt (PTB). Sie unterliegen strengen Vorschriften bezüglich der technischen (Mess-) Ausrüstung, der räumlichen Gegebenheiten und der Qualifikation des Personals. Weiterhin werden die jeweiligen Messergebnisse durch zyklische Ringvergleiche mit anderen DKD-akkreditierten Kalibrierlaboratorien geprüft. Dies ist eine objektive Möglichkeit der Laboratorien, die Qualität und Verlässlichkeit ihrer Messgrößen festzustellen (gegebenenfalls nachzubessern) und möglichst nahe am wahren Messwert zu liegen. Auf diese Weise kann die Vergleichbarkeit von Messwerten auch über Ländergrenzen hinaus gewährleistet werden. Außerdem treffen sich Vertreter der DKD-Laboratorien in regelmäßigen Abständen in deren Fachausschüssen zur Besprechung der aktuellen Richtlinien, Normen, Messmethoden und zum Informationsaustausch über neueste Erkenntnisse. Welchen Nutzen zieht ein Unternehmen daraus, seine Messmittel nicht nur nach ISO 9000 zu kalibrieren, sondern eine DKD-Kalibrierung durchführen zu lassen? Wodurch unterscheiden sich die ISO-geführten Unternehmen und Kalibrierunternehmen, die Werkskalibrierungen anbieten, von den DKD-Laboratorien? Generell ist es für den Industriekunden wichtig, dass er sich auf die Leistungen, die Mitarbeiter des Labors, die akkreditierten Messmittel (Bezugsnormale) und höchste Zuverlässigkeit verlassen kann. Dieses garantieren die Messungen der DKD-Laboratorien und dokumentieren dies mittels DKD-Kalibrierschein. DKD-Kalibrierscheine sind geeignet für: Prüfmittel mit hohen Anforderungen an die Genauigkeit und Zuverlässigkeit Gebrauchs- und Werksnormal als Mastergerät nachgeordnete Werks-Kalibrier-Zertifikate in den einzelnen Firmen Prüfmittelüberwachungen Die ermittelten Messwerte haben internationale Gültigkeit. Ein DKD-Kalibrierschein hat in vielen europäischen und internationalen Ländern hohe Wertschätzung. Wer die Kalibrierung eines Messgerätes oder eines Kalibriergegenstandes mittels Werkskalibrierung oder bei der Messgröße Druck nach der DKD-R 6-1- Richtlinie vergleicht, wird sehr leicht am Beispiel der erweiterten Messunsicherheit feststellen, dass sein Messgerät eine weitaus sicherer nachweisbare Fehlergrenze aufzeigt, als nach herkömmlichen arithmetischen Berechnungsmethoden. Die erweiterte Messunsicherheit bezieht sich auf eine Überdeckungswahrscheinlichkeit von 95 % und basiert hier auf messtechnischen Verfahren, die für die jeweilige Messgröße in nationalen Richtlinien einheitlich festgelegt sind. Die europascal GmbH in Hainburg verfügt über ein DKD-akkreditiertes Kalibrierlabor für die Messgröße Druck. Dieses Labor führt hauptsächlich DKD-Kalibrierungen durch. Da der Markt jedoch auch weiterhin Werkskalibrierungen (WK) benötigt, werden auch diese durchgeführt. Die WKs sind durch den hohen Qualitätsstandard bei akkreditierten Laboratorien höherwertiger als diejenigen eines nicht akkreditierten Kalibrierlaboratoriums. Die europascal GmbH empfiehlt dem Verbraucher dennoch, Werkskalibrierungen durch DKD-Kalibrierungen zu ersetzen. Damit die Industrieunternehmen umfangreicher und entsprechend der neuesten Richtlinien informiert werden, werden im Hause europascal messtechnische Einweisungen bzw. Schulungen in den Fachrichtungen Druckmesstechnik und Messunsicherheit angeboten. Dieses Engagement ist im Interesse der Kunden, die nach neuesten Kalibrierverfahren arbeiten möchten, und dieses vor Ort in einem akkreditierten Laboratorium erlernen können. Fazit: Die Akkreditierung eines Laboratoriums erhöht zweifelsfrei den Wert der Kalibrierarbeiten für den Kunden. Die Ringvergleiche, die Verpflichtung der ständigen Aktualisierung der Qualitätsstandards und der Durchführung der Kalibrierungen nach der neuesten Richtlinie garantieren kontinuierlich höchste Qualität. Die periodischen Kontrollen o. g. Punkte durch die Akkreditierungsstelle des DKD mit der Kontrolle des Laborpersonals, der Laborausstattung, der Bezugsnormale und Kalibrierverfahren, dienen den Ansprüchen der Endkunden und einem hohen Qualitätsstandard. * Dipl.-Ing. Kassem El-Chami, Leiter des Kalibrierlaboratoriums europascal GmbH k.el-chami@t-online.de

14 14 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Messtechnik, Werkstoffprüfung, Qualitätsberatung GmbH (MWQ) Ullrich Grützner* * Dipl.-Ing. Ullrich Grützner, Geschäftsführer, MWQ GmbH info@mwq.de Die Firma MWQ (Messtechnik, Werkstoffprüfung, Qualitätsberatung GmbH) bietet seit vierzehn Jahren Kalibrier- und ingenieurtechnische Leistungen auf dem Gebiet der Fertigungsmesstechnik an. Im Rahmen der metrologischen Infrastruktur der Bundesrepublik Deutschland verstehen wir uns als kompetenter Ansprechpartner im industriellen Messwesen. Unsere Lösungen zielen auf die konsequente Umsetzung des Gedankens eines ganzheitlichen Konzeptes der Qualitätssicherung von der Fertigungsvorbereitung bis zur Fertigungsdurchführung. Das Leistungsspektrum reicht von der Prüfplanung, dem Nachweis der Prüfmitteleignung, der Erstellung von Messprogrammen, der Softwareentwicklung bis hin zur Prüfmittelüberwachung. Der Anteil der Kalibrierleistungen am Gesamtumsatz des Unternehmens beträgt gegenwärtig etwa 79 %. Obwohl durch innovative Leistungen im Bereich des Engineering (Fertigungsvorbereitung, Softwareentwicklung, Entwicklung und Bau von Prüfvorrichtungen) der Umsatz wesentlich gesteigert werden konnte, bleibt das Verhältnis von ingenieurtechnischen Leistungen und Kalibrierung von Messmitteln in etwa gleich. Das heißt, die Bereitschaft der Industrie, Teile des Prüfmittelmanagements bzw. das komplette Prüfmittelmanagement zu outsourcen, ist nach wie vor ungebrochen. Verbunden mit dieser Entwicklung sind steigende Anforderungen der Industrie an den Dienstleister. Im Allgemeinen wird erwartet, dass das angebotene Leistungsspektrum ortsnah erbracht wird der Dienstleister über die notwendige fachliche und organisatorische Kompetenz verfügt und diese durch die Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025:2000 nachweisen kann. Bei der Vergabe des Prüfmittelmanagements an einen externen Dienstleister spielt neben den o. g. Gesichtspunkten die Kosteneinsparung eine nicht unwesentliche Rolle. Daraus resultierend ergeben sich unter Beachtung der strategischen Unternehmensentwicklung folgende Konsequenzen für das Unternehmen MWQ: 1. Konsequente Umsetzung der organisatorischen und fachlichen Forderungen der DIN EN ISO/IEC 17025:2000 zur Schaffung optimierter Prozessabläufe und Transparenz der Organisation für Mitarbeiter und Kunden 2. Auf- und Ausbau von akkreditierten Kalibrierlaboratorien in industriellen Ballungszentren der Bundesrepublik Deutschland 3. Erweiterung des Spektrums der akkreditierten Messgrößen, um den Anforderungen des Marktes, die aus der DIN EN ISO 9001:2000 und der ISO/TS resultieren, zu entsprechen 4. Realisierung von marktgerechten Preisen bei gleichbleibend hohem Qualitätsstandard und kurzen Reaktionszeiten für die Bearbeitung von Kalibrieraufträgen Mit der DKD-Akkreditierung erfolgt zwangsweise eine prozessoptimierte Gestaltung der Organisation sowie die nationale wie internationale Anerkennung der technischen und fachlichen Kompetenz des Labors. Durch die Vielzahl der bisher akkreditierten Messgrößen sowie die gegenwärtig geplanten Akkreditierungserweiterungen können in nicht unerheblichem Maße Kosten für die Rückfüh-

15 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 15 rung von Normalen und Normalmesseinrichtungen auf nationale Normale eingespart werden. Das heißt, das Unternehmen MWQ ist in der Lage, den größten Teil der Bezugs- und Gebrauchsnormale unter Beachtung der notwendigen Messunsicherheit kostengünstig intern zu kalibrieren. Diese Kosteneinsparung kann direkt an den Kunden weitergegeben werden und ermöglicht die Kalkulation von marktfähigen Kalibrierpreisen. Ein eher ideeller Vorteil, der unter betriebswirtschaftlichen Aspekten nicht nachgewiesen werden kann, ist die Schaffung von interner und externer Sicherheit bezüglich der Erwartung an die Richtigkeit von Messergebnissen. Dies wird durch permanente interne Audits im Stammhaus und in den MWQ-Außenstellen sowie durch externe Audits im Rahmen der Begutachtung durch die Akkreditierungsstelle des DKD bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt erreicht. Den Mehrwert einer Akkreditierung zu quantifizieren, fällt schwer. In Cent und Euro kann eine Reduktion der Kosten für die Rückführung von Normalen ausgewiesen werden. Der wesentlichste Aspekt für das akkreditierte Labor wie auch für den Auftraggeber von Kalibrierleistungen ist jedoch in folgenden Punkten zu sehen: 1. Störungsfreier Laborablauf durch beherrschte Prozesse bringt Sicherheit für den Auftraggeber 2. Verbesserung des Images und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des Labors 4. Aussagefähige Kalibrierergebnisse dokumentiert auf im Rahmen von EA und ILAC international anerkannten Kalibrierscheinen 5. Kalibrierleistungen und kleinste angebbare Messunsicherheiten werden im Internet ( transparent und vergleichbar. Auftraggeber und Auftragnehmer partizipieren gleichermaßen an der Wertschöpfung durch die Akkreditierung des Kalibrierlabors. Schaffner Elektrotest GmbH Torsten Ott* Einleitung In allen Unternehmen, die sich mit Prüfungen oder Kalibrierungen beschäftigen, ist die DIN EN ISO/IEC als qualitätsrelevante Norm zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Qualität in den Arbeitsprozessen nicht mehr wegzudenken. Diese Norm fordert z. B. die regelmäßige rückgeführte Kalibrierung von Mess- und Prüfgeräten, die unmittelbar die Qualität des herzustellenden Produktes beeinflussen. Besondere Aufmerksamkeit legt die DIN EN ISO/IEC auf die Angabe der Messunsicherheit. Der Nachweis dieser Angaben erfordert genaue Kenntnisse über alle angewandten Kalibrierverfahren und ist entsprechend zeitaufwendig. Ein unbestrittener Vorteil ist die Anerkennung dieses Nachweises durch eine DKD- Akkreditierung. Bundesweit bietet eine Vielzahl von akkreditierten DKD-Kalibrierlaboratorien ihre Dienstleistungen für unterschiedliche Messgrößen an. Der Begriff der Akkreditierung lässt sich auf das lateinische Wort credere zurückführen, was soviel wie glauben bedeutet. Durch die Akkreditierung wird ein Schwerpunkt auf die Kompetenz des Personals und die Qualität der Kalibrierergebnisse gelegt. Die Akkreditierung wird zyklisch durch eine externe Qualitätssicherung in Form von Audits durch die Akkreditierungsstelle des Deutschen Kalibrierdienstes überprüft und schafft somit Transparenz, dass die relevanten Normen vergleichbar, kompetent und vertrauenswürdig umgesetzt werden. Die DKD-Kalibrierung von verschiedenen Messgrößen schafft wachsendes Vertrauen der Nutzer in die Sicherheit der Kalibrierergebnisse. 1 Vorstellung des CSC Berlin Das Kalibrierlabor von SCHAFFNER ELEC- TROTEST GmbH, im folgenden CSC Berlin (Customer Support Centre) genannt, bietet seinen Kunden ein umfangreiches Angebot an rückgeführten Kalibrierungen an. Ein Team von mehreren speziell ausgebildeten, qualifizierten Technikern und Ingenieuren wird durch die Administration und Logistik unterstützt und kann somit ein hohes Maß an Qualität und schnelle Durchlaufzeiten garantieren. Das CSC Berlin, damals noch MEB Messelektronik Berlin, war 1995 das erste durch den DKD akkreditierte Labor für die Messgröße * Dipl.-Ing. (FH) Torsten Ott, Schaffner Electrotest GMBH, tott@schaffner.com

16 16 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 elektrische Feldstärke. Nach der Übernahme von MEB durch die SCHAFFNER EMV AG im Jahre 1999 wurde 2002 diese Akkreditierung wesentlich auf Impulsstörgeneratoren erweitert. Eine Kombination mehrerer akkreditierter Messgrößen machte diesen Schritt möglich. Durch SCHAFFNER s langjährige nationale und internationale Marktpräsenz auf dem EMV- Sektor war die Erweiterung der Akkreditierung unseres Labors eine notwendige Konsequenz gegenüber unseren Kunden. Durch die Akkreditierung wird nach der DIN EN ISO/IEC eine lückenlose Rückführung der Kalibrierergebnisse auf nationale und internationale Normale sichergestellt. Diese Ergebnisse werden international anerkannt. Die DKD-Akkreditierungsstelle ist Unterzeichner des ILAC-MRA sowie des EA-MLA. So ist es möglich, unseren Kalibrierservice auch weltweit anzubieten. Das CSC Berlin ist als akkreditiertes Kalibrierlaboratorium des Deutschen Kalibrierdienstes unter DKD-K registriert. 1.1 EMI-Impulskalibrierung Die Kalibrierung von EMI-Pulsen (EMI = Electro-Magnetic Interference) ist ein ganz spezielles Gebiet der Messtechnik. Diese Kalibrierung wird vor allem von EMV-Prüflaboren genutzt, die hierdurch eine sichere Rückführung ihrer Störfestigkeitsprüftechnik erhalten. Die Kombination von hoher Spannung und kurzen Anstiegsund Abfallzeiten in einem Einzelvorgang macht die Kalibrierung von EMI-Pulsgeneratoren schwierig. Das Kalibrierlabor des CSC Berlin ist eines der wenigen Labore in Europa, das für diesen Bereich der Messtechnik akkreditiert ist. Um für die Anwender kritische Ausfallzeiten von Geräten zu verringern sowie auch mögliche Transportschäden des wertvollen Equipments zu vermeiden, bietet das CSC Berlin für viele Produkte auch eine Vor-Ort-Kalibrierung und einen umfassenden Reparaturservice an. Weiterhin bietet das CSC Berlin, um individuellen Kundenansprüchen gerecht zu werden, eine Reihe von Service-Optionen an, wie z. B. kundenspezifische Wartungsverträge für komplette Prüfplätze, Leihgeräte während der Reparaturund Kalibrierdauer, um Ausfallzeiten beim Kunden zu überbrücken, sowie einen Kalibrier- Express-Service an. Die meisten Kalibrierungen werden mit automatischen Messplätzen durchgeführt und garantieren ein hohes Maß an Präzision und Reproduzierbarkeit der Messdaten. Die Kalibriergegenstände werden dazu mit den definierten Schnittstellen, wie die RS232- oder die IEEE- Schnittstelle mit dem Kalibriersystem verbunden. Anschließend werden die Messwerte in einer Datenbank abgelegt, über Verknüpfungen intern bewertet und daraus ein Kalibrierschein erstellt. Durch den Vergleich der Kalibrierdaten mit den Sollwerten ist dann ersichtlich, ob der Kalibriergegenstand, unter Berücksichtigung der Messunsicherheit, mit seinen Parametern innerhalb der Spezifikationen liegt und den Anforderungen der entsprechenden Normen entspricht. Sollte ein Kalibriergegenstand bei der Eingangsprüfung nicht den geforderten normativen Anforderungen entsprechen, wird die Kalibrierung abgebrochen und mit dem Kunden die weitere Vorgehensweise abgestimmt. Für SCHAFF- NER-eigene Produkte kann dem Kunden vorab eine Reparatur mit Justage der Prüfparameter angeboten werden, die dann direkt ohne weitere Umwege in unserem Servicelabor erfolgen kann. Das CSC Berlin beschränkt diesen Kalibrierservice nicht nur auf Eigenerzeugnisse. Als akkreditiertes, unabhängiges Kalibrierlabor bietet das CSC Berlin diesen Kalibrierservice für alle Fabrikate von pulserzeugenden EMI-Simulatoren an. Zusätzlich wurde neben der Kalibrierung von Impulsgeneratoren das Angebot mit einem umfangreichen Reparaturservice für alle SCHAFFNER EMV-Produkte erweitert. Das CSC Berlin deckt folgende akkreditierte Bereiche ab: DC-Spannungen 10 mv bis 30 kv AC-Spannungen 12 mv bis 10 kv DC-Ströme 120 ma bis 40 A AC-Ströme 10 µa bis 40 A Pulsspannungen 10 V bis 30 kv Pulsströme 1 A bis 5 ka Anstiegszeiten ab 700 ps alle sonstigen Pulsparameter. Besonderheiten: ESD Pulse, z. B. IEC bis 30 kv Burst Pulse, z. B. IEC bis 4,4 kv Surge Pulse, z. B. IEC bis 12 kv Netzausfälle und Variationen, z. B. IEC Ringwave-Generatoren, z. B. IEC bis 9,6 kv KFZ-Impulsgeneratoren, z. B. ISO 7637, DIN Bild 1: Beispiel für die Kalibrierung einer ESD-Pistole

17 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 17 Neben den aufgeführten Kalibrierdienstleistungen des SCHAFFNER CSC-Kalibrierlabors in Berlin besitzt die SCHAFFNER-Gruppe weltweit weitere akkreditierte Kalibrierlaboratorien, welche u. a. ebenso für die Kalibrierung von Störimpulsgeneratoren und zusätzlich für Antennen- und EMV-Hallenkalibrierungen akkreditiert sind. Durch die gruppeninterne Zusammenarbeit dieser akkreditierten Kalibrierlaboratorien ist SCHAFFNER in der Lage, komplette Messgeräteausrüstungen von externen EMV-Laboren zu kalibrieren. 1.2 Elektrische Feldstärke Feldsonden werden in vielen Anwendungsgebieten, wie in den Bereichen der Elektromagnetischen Verträglichkeit, im Personenschutz sowie im Bereich Forschung und Entwicklung zur quantitativen Erfassung elektromagnetischer Felder eingesetzt. Da E-Feldsonden im Allgemeinen sehr breitbandig über einen großen Frequenzbereich arbeiten, weisen diese Sonden einen Frequenzgang auf. Um Messfehler so gering wie möglich zu halten, darf dieser Frequenzgang für Absolutmessungen nicht vernachlässigt werden. Das Ziel einer Kalibrierung von Feldstärkemessgeräten ist die korrekte Messung einer Feldstärke unter Berücksichtigung der ermittelten frequenzabhängigen Korrekturfaktoren. Auch hierfür sind nur Kalibrierverfahren anwendbar, bei denen sich die eingestellte Feldstärke lückenlos auf nationale Normale zurückführen lässt. Insbesondere die Anwendung von Qualitätssicherungssystemen im Bereich von felderzeugenden Prüfeinrichtungen erfordert die Benutzung kalibrierter E-Feldsonden. Das CSC Berlin ist in der Lage, Feldstärkemessgeräte sowohl für den Nachweis der Feldhomogenität nach der IEC als auch für Personenschutzmessungen akkreditiert zu kalibrieren. Die DKD-Kalibrierung basiert auf einer Substitutionsmethode mit einem Transfer- Feldstärke-Mess-System. Dieses Transfer-System wird von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) zyklisch kalibriert und garantiert eine präzise Übertragung der elektrischen Feldstärke in unser Kalibrierlabor. Der Bereich der Akkreditierung umfasst einen Frequenzbereich von 10 khz bis 1000 MHz und einen Dynamikbereich der elektrischen Feldstärke von 1 V/m bis 30 V/m. Das angewandte Kalibrierverfahren basiert im Wesentlichen auf der Kalibrierrichtlinie für Hochfrequenz-Feldstärke-Messgeräte VDI/ VDE/DGQ/DKD 2622 Blatt Mehrwert der Kalibrierung Was versteht man nun genau unter dem Begriff Mehrwert? Die Bedeutung des Wortes mehr aus dem Duden drückt aus, dass etwas über ein bestimmtes Maß hinausgeht. Wert bezieht sich hier auf die Bedeutung, die einer Sache zukommt, wie z. B. Qualität, Güte, Nutzen und Gewinn. Somit lässt sich der Mehrwert als ein Zuwachs an Wert, der durch ein Unternehmen erarbeitet wird, definieren. Dieser Begriff lässt sich insofern in die Kalibriertätigkeit übertragen, dass sich der Mehrwert einer DKD-Kalibrierung nicht unbedingt in den Kalibrierergebnissen selbst widerspiegelt, sondern vielmehr in der Qualität der erzielten Kalibrierergebnisse, wie z. B. der genauen Angabe der Messunsicherheit. Ohne den Hinweis auf die Messunsicherheit könnten in der Wirtschaft falsche Entscheidungen getroffen werden, die wiederum zu Konsequenzen führen können. Da bei akkreditierten Kalibrierungen die Angabe und der Nachweis der Messunsicherheiten über die DIN EN ISO/IEC geregelt ist, kann über das Kalibrierergebnis eindeutig eine Konformitätsaussage über den Kalibriergegenstand getroffen werden. Während der rechte Messwert ohne Angabe der Messunsicherheit keine eindeutige Aussage über die Konformität zur Toleranzlinie ergibt, kann für den linken Messwert unter Berücksichtigung der Messunsicherheiten eine Konformität bestätigt werden, das heißt, dass der Messwert mit seinen Messunsicherheiten innerhalb zulässiger Toleranzen liegt. Wäre dem Messwert eine Messunsicherheit zugeordnet, die die Bild 2: Beispiel für die Kalibrierung einer E-Feldsonde Bild 3: Kalibrierergebnis mit und ohne Angabe der Messunsicherheiten

18 18 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Toleranzlinie überlappt, könnte keine sichere Aussage über die Einhaltung der Toleranz mehr getroffen werden. Zu beachten ist, dass beide Messwerte den gleichen Absolutwert besitzen. Nur durch die Angabe der Messunsicherheiten erhält der Kunde das Vertrauen in die gemessenen Werte. Der Mehrwert einer DKD-Kalibrierung lässt sich hieraus quantitativ ermitteln und zeichnet sich durch die Qualität der Kalibrierergebnisse aus. 3 Zusammenfassung Ein großer Vorteil unserer Kalibrierangebote liegt in der DKD-Kalibrierung von kompletten EMV-Laborausrüstungen nach den Grundnormen IEC , IEC , IEC , IEC , IEC und IEC Der Kunde erhält mit dieser Kalibrierung ein hohes Maß an Sicherheit bei der Lösung seiner Messaufgaben, die in Form von geprüften Endprodukten an den Nutzer weitergegeben wird. Die fundierte Angabe der Messunsicherheit ist ein quantitatives Maß der Qualität der Kalibrierung. Durch unsere aktive Mitarbeit in den Fachausschüssen zur Erstellung von Blättern der Richtlinie VDI/VDE/DGQ/DKD 2622 und deren Umsetzung in der Anwendung der beschriebenen Kalibrierverfahren in unserem Kalibrierlabor ist es möglich, diese gewonnenen Erfahrungen an unsere Kunden über die Kalibrierung ihrer Messtechnik weiterzugeben. 4 Literaturverzeichnis [1] DIN EN ISO/IEC 17025, Ausgabe: , Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien (ISO/IEC 17025:1999); dreisprachige Fassung EN ISO/IEC 17025:2000 [2] Entwurf Kalibrierrichtlinie VDI/VDE/ DGQ/DKD 2622 Blatt 10 Ausgabe [3] 1. Manuskript zum Entwurf der Kalibrierrichtlinie VDI/VDE/DGQ/DKD 2622 Blatt 13 Ausgabe [4] Internet unter Mehrwert.html und [5] Internet unter AEA Technology QSA Olaf Scheibe*, Klaus Thieme** * Dipl.-Chem. Olaf Scheibe, Business Manager Isotrak, olaf.scheibe@de. aeat.com ** Dr. Klaus Thieme, Leiter des Kalibrierlaboratoriums DKD- K-06501, klaus.thieme@de. aeat.com beide: AEA Technology QSA GmbH Einleitung 1971 wurde die Firma Amersham Buchler GmbH & Co KG als Joint Venture von The Radiochemical Centre Amersham und der Buchler GmbH & Co. KG gegründet. Die seit Mitte der fünfziger Jahre in Braunschweig existierende medizinische und technische Strahlerproduktion der Firma Buchler wurde um zahlreiche, u. a. auch nuklearmedizinische Produkte der Firma Amersham erweitert. Damit untrennbar verbunden war die sich stetig verbessernde Kernstrahlungsmesstechnik zur Charakterisierung der physikalisch relevanten Eigenschaften der Strahler. Neben den Industrieprodukten und Radiopharmaka wurden bei AB auch die zur Kalibrierung von Messgeräten notwendigen Referenzstrahler und -lösungen hergestellt. Aufgrund der immer häufiger, besonders von Kunden außerhalb Deutschlands, gestellten Frage nach der Rückverfolgbarkeit (engl. traceability) [1] der Aktivitätsnormale zu metrologischen Staatsinstituten, gab es seit Mitte der achtziger Jahre ernsthafte Bestrebungen, diese zur PTB und zum damaligen NBS (heute NIST) darzustellen. Infolge des 1989 zwischen der PTB und AB geschlossenen Vertrags über die Einrichtung einer Kalibrierstelle kam es zu zahlreichen Vergleichsmessungen und zum Anschluss unserer Bezugs- und Gebrauchsnormale an die Normale der PTB. Bereits ein Jahr später erhielt das Zentrale Messlabor bei AB als erstes Labor in Deutschland die Akkreditierung als Kalibrierstelle des DKD für Messgrößen der Radioaktivität. Mit dem Verkauf des Geschäftsbereiches QSA (Quality and Safety Assurance) an den englischen Konzern AEA Technology plc. im Jahre 1998 ging auch das DKD-Kalibrierlabor an die neugegründete Firma AEA Technology QSA GmbH in Braunschweig über. Im Geschäftsbereich Isotrak werden Prüfstrahler, Referenzstrahler und -lösungen hergestellt, die zur Kalibrierung von Kernstrahlungs-

19 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 19 Messgeräten und zur Qualitätskontrolle von nuklearmedizinischen Geräten dienen. Als Ergänzung dieses Produktbereiches werden ausgewählte Messgeräte verschiedener Hersteller und Dienstleistungen auf dem Gebiet der Radioaktivitätsbestimmung von Proben oder Gerätekalibrierungen angeboten. Schwerpunkt bildet die Herstellung von Aktivitätsnormalen, die in den verschiedensten Bereichen wie Kerntechnik, Nuklearmedizin, Grundlagenforschung, Strahlenschutz und in der Ausbildung zum Einsatz kommen (Gesamtprogramm Darüber hinaus werden Gebrauchs- und Werksnormale für die verschiedenen Geschäftsbereiche von QSA, Sources Stat-Attack Sentinel Medical Sources - Environmental Service Auriga Medical durch das DKD-Kalibrierlabor als innerbetriebliches Kalibrierlabor bereitgestellt. Die Akkreditierung, die seit 2003 auf der neuen Norm DIN EN ISO/IEC basiert, bestätigt unserem Kalibrierlabor die Kompetenz, die Bestimmung von Strahlungsgrößen der dort genannten Nuklide mit den genannten Methoden und Messmitteln, mit der erforderlichen Sorgfalt und Präzision durchführen zu können. Inzwischen wurden von dem auf sechs Mitarbeiter angewachsenen Team mehr als Kalibrierungen ausgeführt und mit einem der weltweit anerkannten DKD-Kalibrierscheine bescheinigt. Das Kalibrierlabor verfügt über mehrere Flüssigszintillationsspektrometer, Schachtionisationskammern, Großflächen-Durchflussproportionalzähler und Vielkanalspektrometer mit Ge- bzw. NaI(Tl)-Detektoren, die der Überwachung durch den DKD unterliegen. Entsprechend der steigenden Forderungen sowohl der über- als auch der untergeordneten Verantwortungsbereiche für Kalibrierungen im industriellen Messwesen (Bild 1) werden Hardund Software dieser Systeme ständig dem aktuellen Stand der Technik angepasst. So erfolgte im Zusammenhang mit der Erteilung der Herstellungserlaubnis für Y-90, einem Hauptnuklid für medizinisch-therapeutische Anwendungen, basierend auf den GMP-Gesetzen der USA [2] eine aufwendige Validierung unserer Hard- und Software für die Gammaspektrometrie. Unser DKD-Kalibrierprogramm umfasst Referenzstrahler bzw. -lösungen auf der Basis von mehr als 130 verschiedenen Nukliden mit Massezahlen von 3 (H-3) bis 244 (Cm-244). Die Aktivität der Produkte kann von wenigen Becquerel bis zu maximal 4 GBq betragen. In vielen Fällen handelt es sich bei Referenzstrahlern um Unikate, die auftragsbezogen nach Kundenwunsch produziert werden. Die Komplexität des Kalibrierverfahrens wird dadurch deutlich, dass neben der Nuklidzusammensetzung auch die geometrischen Abmessungen, die chemische Zusammensetzung, die Dichte usw. variieren können. Die eigentliche radioaktive Komponente besitzt teilweise Massen von nur wenigen Milligramm oder wie z. B. bei Ganzkörperphantomen auch bis zu 70 kg (Kalibrierumfang siehe Die erforderlichen Messverfahren werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Messgröße, Höhe der Aktivität bzw. spezifischen Aktivität, dem Alpha-, Beta- oder Photonenfluss, dem konstruktiven Aufbau sowie weiterer Spezifikationen der Strahler ausgewählt. Beispielsweise könnten von einer Strahlungsquelle mit dem Nuklid Am-241 eine oder mehrere Komponenten der gleichzeitig auftretenden Röntgen-, Gamma- oder Alpha-Emission genutzt werden. Deshalb unterscheiden sich diese Quellen auch im Aufbau, je nachdem ob sie z. B. als nicht umschlossener Strahler für die Alpha-Spektrometrie oder als umschlossene Strahler für die Röntgenfluoreszenzspektrometer, wie z. B. an Bord von Marslandeapparaten wie Beagle 2 oder für die STEREO Mission der NASA, Verwendung finden. Aufgaben des Kalibrierlabors Kalibrierlaboratorien des DKD sind ihrer Bestimmung nach die Schnittstelle zwischen Staat und Privatwirtschaft, das Bindeglied zwischen der PTB, die die Primärmesseinrichtungen hält und der Anwenderebene in der Industrie, Forschung und Medizin, die zur Erfüllung der vielfältigen Aufgaben über Bezugsnormale den Anschluss an die Primärnormale herstellt. P B nationales Normal akkreditiertes Kalibrierlabor Bezugsnormale innerbetriebliches Kalibrierlabor Gebrauchsnormale oder Werksnormale Prüfmittel des Unternehmers Produkt Bild 1: Verantwortungsbereiche für Kalibrierungen im industriellen Messwesen Abkürzungen: PTB Physikalisch- Technische Bundesanstalt DKD Deutscher Kalibrierdienst AEAT AEA Technology QSA GmbH QSA Quality and Safety Assurance AB Amersham Buchler GmbH & Co KG NBS National Bureau of Standards NIST National Institute of Standards and Technology NPL National Physical Laboratory UKAEA United Kingdom Atomic Energy Authority GMP Good Manufacturing Practice QS Qualitätssicherungssystem DAR Deutscher Akkreditierungsrat EA European co-operation for Accreditation ILAC International Laboratory Accreditation Cooperation CIPM Comité international des poids et mesures NVLAP National Voluntary Laboratory Accreditation Program A2LA American Association for Laboratory Accreditation

20 20 Sonderdruck aus PTB-Mitteilungen 114 (2004), Heft 3 Ein in der Industrie angesiedeltes DKD-Kalibrierlabor hat den Vorteil, flexibel und kurzfristig auf die Anforderungen von Kunden reagieren zu können. Dazu tragen nicht nur ein enger Kundenkontakt, unternehmerischer Spielraum in der Mittelverwendung und die langjährige Tradition und Erfahrung bei der Fertigung von Strahlern bei, sondern auch das Ziel, schneller und besser zu sein als die Mitbewerber. Ein DKD-Kalibrierlabor hat seine Prioritäten an den Forderungen des Marktes auszurichten. Zur Durchführung ihrer vielfältigen Messaufgaben benötigen unsere Kunden die Referenzstrahler in einer akzeptablen Frist, mit der notwendigen Präzision und zu einem marktgerechten Preis. Bei der sich anschließenden auftragsbezogenen Fertigung, Kalibrierung eines Bezugsnormals und Ausstellung des Kalibrierscheins müssen die gewünschten Spezifikationen des Auftraggebers, das technisch Machbare und die Forderungen der Akkreditierungsstelle des DKD in Übereinstimmung gebracht werden. Dafür sind die Kalibrierungen unter Einsatz der akkreditierten Methoden und Messmittel in vergleichsweise geringer Zeit und mit einer Messunsicherheit, die den vom DKD akkreditierten Rahmen nicht überschreitet, auszuführen. Aus betriebswirtschaftlichen Gründen muss gerade für Unikate der erste Versuch erfolgreich sein. Die jahrzehntelange Erfahrung, die unsere Mitarbeiter bei der Herstellung von mehreren tausend verschiedenen Strahlertypen sammeln konnten, ist dabei außerordentlich wertvoll. Neben sorgfältiger Planung und organisatorisch-technischer Vorbereitung der Herstellung und der eigentlichen Messung gilt es auch, die nachfolgende Logistik, den Transport zum Kunden, zu koordinieren. Das betrifft insbesondere kurzlebige Nuklide für die Nuklearmedizin mit Halbwertszeiten von nur wenigen Stunden. So wäre beispielsweise die Lösung des Nuklids Tc-99m mit einer Halbwertszeit von 6 h, die unvorhergesehen ein Wochenende auf einem Flughafen lagern würde, für Messzwecke nicht mehr zu verwenden. Letztendlich sehen wir als Auftragnehmer unsere Aufgabe erst dann als erfüllt an, wenn unser Kunde sein Problem zufriedenstellend lösen konnte. Die Kalibrierung von kundenspezifischen Strahlern oder Lösungen ermöglicht es dem Anwender im Umwelt- und Strahlenschutz, in der Forschung, der Medizin oder der Industrie, seine Aufgaben mit immer besserer Präzision auszuführen. Mit dem DKD-Kalibrierschein wird der Nachweis über den Anschluss an die Normale der PTB oder eines anderen metrologischen Staatsinstitutes (Rückverfolgbarkeit) dokumentiert. Die Hersteller von Kernstrahlungsmessgeräten haben bereits häufig von der Möglichkeit des direkten Anschlusses Ihrer Hausnormale an die Geräte des DKD-Kalibrierlabors vor Ort Bild 2: Automatischer Probenwechsler zur Kalibrierung von Marinelli-Bechern mit Hilfe von Ge-Detektoren Gebrauch gemacht, um den Kalibrierumfang oder die Präzision ihrer Messmittel zu erhöhen. Teilweise sind für neu entwickelte bzw. neu zugelassene medizinische, radioaktiv markierte Produkte kurzfristig die Voraussetzungen zu schaffen, dass dem Patienten die optimale Aktivität appliziert wird. Da es sich mitunter um kurzlebige Radionuklide handelt, bedarf es einer guten Organisation und einer engen Kooperation zwischen allen Beteiligten: dem Pharma- Produzenten, der PTB, die die Primärkalibrierung zu sichern hat, den Herstellern von Aktivitätsmessgeräten, die die Kalibrierung auf ihre Hausnormale übertragen möchten und der Firma AEAT mit ihrem DKD-Labor, die die Produktion, Kalibrierung sowie die Logistik zur Belieferung der Praxen und Kliniken mit den Bezugsnormalen übernimmt. Als Beispiel soll das kurzlebige Nuklid F-18 mit einer Halbwertszeit von 110 min genannt werden. Innerhalb von nur wenigen Stunden, die zwischen der Herstellung in der Medizinischen Hochschule Hannover, der Primärkalibrierung in der PTB und der Anschlussmessung bei AEAT vergingen, konnte die Bestimmung der Kalibrierfaktoren für Aktivimeter erfolgreich abgeschlossen werden. Jährlich werden in unserem DKD-Labor ca. 200 Referenzlösungen der wichtigen nuklearmedizinischen Nuklide Tc-99m, I-131 und Tl-201 sowie I-131-Kapseln kalibriert. Diese Aktivitätsnormale bilden eine wesentliche Voraus-