Messunsicherheit in der Trinkwasserüberwachung
Messunsicherheit in der Trinkwasserüberwachung
Messunsicherheit in der Trinkwasserüberwachung
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<strong>Messunsicherheit</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Tr<strong>in</strong>kwasseruntersuchung<br />
- Wie gehen die Laboratorien und die<br />
Behörden damit um?<br />
Jahrestagung <strong>der</strong> AQS BW 2004/2005<br />
Stuttgart, 10. März 2005<br />
Dr. Ulrich Borchers<br />
RHEINISCH-WESTFÄLISCHES INSTITUT FÜR<br />
WASSERFORSCHUNG GEMEINNÜTZIGE GMBH<br />
Institut an <strong>der</strong> Universität -Duisburg-Essen<br />
Mitglied im DVGW-Institutsverbund<br />
Institut an <strong>der</strong>
Wasserchemie<br />
Prof. Dr. H. Overath<br />
Wasserressourcen-<br />
Management<br />
Dr. R. Fohrmann<br />
Ressourcenschutz<br />
Wassergew<strong>in</strong>nung<br />
Systemsimulation<br />
Vorstellung von IWW<br />
Geschäftsführung<br />
Dr.-Ing. Wolf Merkel - Klaus-Dieter Neumann<br />
Wissenschaftliches Direktorium<br />
Wassertechnologie<br />
Prof. Dr.-Ing. R. Gimbel<br />
Wassertechnologie<br />
Dr.-Ing. S. Panglisch<br />
Wassertechnologie<br />
Membrantechnologie<br />
Verfahrenstechnische<br />
Analytik<br />
Korrosionsschutz<br />
Mikrobiologie<br />
Prof. Dr. H.-C. Flemm<strong>in</strong>g<br />
Wasserqualität<br />
Dr. U. Borchers<br />
Anorganische Analytik<br />
Organische Analytik<br />
Mikrobiologische<br />
Analytik<br />
Grundlagenforschung Angewandte Forschung<br />
Angewandte<br />
Mikrobiologie<br />
Dr. G. Schaule<br />
Hygiene<br />
Biofilme<br />
Biofilm-Monitor<strong>in</strong>g<br />
Managementberatung<br />
Prof. H. Schulte<br />
Management-<br />
Beratung<br />
Dipl.-Volksw. A. He<strong>in</strong><br />
Effizienzberatung<br />
Software-Entwicklung<br />
Qualifizierung<br />
Beratung
Dr. Ulrich Staatlich geprüfter Lebensmittelchemiker<br />
Staatlich geprüfter Lebensmittelchemiker<br />
Borchers Projekte / Gremienarbeit<br />
Tr<strong>in</strong>kwasserr<strong>in</strong>gversuche,<br />
Probenehmerschulungen<br />
(MUNLV NRW)<br />
Chairman CEN Technical<br />
committee „Water quality“<br />
Mitglied DIN-Hauptausschuss<br />
DIN Hauptausschuss<br />
Wasseruntersuchung (NAW I.3)<br />
Bereichsleiter<br />
Ausbildung<br />
Studium <strong>der</strong> Lebensmittelchemie<br />
(Technische Universität Braunschweig)<br />
Promotion „Stickstoffumsatz im Boden und<br />
Grundwasser“<br />
(Institut f. Mikrobiologie <strong>der</strong> TU Braunschweig)<br />
Tätigkeitsschwerpunkte<br />
Leiter des Bereichs Wasserqualität<br />
Chemische und mikrobiol. mikrobiol.<br />
Wasseranalytik<br />
Rechtsfragen zur Tr<strong>in</strong>kwasserverordnung<br />
Bewertung <strong>der</strong> Effizienz von Laboratorien<br />
Probenahmetechniken,<br />
Probenahmetechniken,<br />
-strategien strategien<br />
Dozent an <strong>der</strong> Akademie für Öffentliches<br />
Gesundheitswesen
15 Gesellschafter von IWW aus <strong>der</strong> Wasserversorgung<br />
RWW Rhe<strong>in</strong>isch-Westfälische<br />
Wasserwerksgesellschaft mbH,<br />
Mülheim an <strong>der</strong> Ruhr<br />
Stadtwerke Duisburg AG, Duisburg<br />
SWK Energie GmbH, Krefeld<br />
RWE Aqua GmbH, Berl<strong>in</strong><br />
Rhenag Rhe<strong>in</strong>ische Energie AG, Köln<br />
Energie Wasser Nie<strong>der</strong>rhe<strong>in</strong> GmbH,<br />
Moers<br />
Stadtwerke Wesel GmbH, Wesel<br />
Daten und Fakten<br />
Standort<br />
Mülheim an <strong>der</strong> Ruhr, Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />
IWW <strong>in</strong> Zahlen (2004)<br />
48 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker<br />
�<br />
Umsatzerlöse: 4,6 Mio. EUR<br />
�<br />
Stadtwerke Emmerich GmbH, Emmerich<br />
Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen<br />
Stadtwerke Essen AG, Essen<br />
NVV Nie<strong>der</strong>rhe<strong>in</strong>ische Versorgung und<br />
Verkehr AG, Mönchengladbach<br />
DVGW Deutsche Vere<strong>in</strong>igung des Gas- und<br />
Wasserfaches e.V., Bonn<br />
Ruhrverband, Essen<br />
Wahnbachtalsperrenverband, Siegburg<br />
Stadtwerke Coesfeld GmbH<br />
�
?<br />
Wozu dient dieser Vortrag?<br />
Zum Abbau <strong>der</strong> Unsicherheit<br />
darüber, was <strong>Messunsicherheit</strong><br />
eigentlich ist<br />
Zur Klärung <strong>der</strong> Frage, was wir als<br />
Laboratorien<br />
berechnen sollten?<br />
auf Berichten angeben sollten?<br />
Um Tipps zu geben, wie man mit<br />
dem Thema pragmatisch umgehen<br />
kann
Struktur des Vortrags<br />
<strong>Messunsicherheit</strong> (MU) <strong>in</strong> <strong>der</strong> Tr<strong>in</strong>kwasserüberwachung<br />
Allgeme<strong>in</strong>es, Def<strong>in</strong>ition<br />
Gesetzliche Grundlage<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> ISO 17025 (bzw. <strong>der</strong> Akkreditierer)<br />
Akkreditierer<br />
Handhabung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong> den Laboratorien<br />
Kenntnisstand<br />
<strong>in</strong>terne Handhabung<br />
Prüfberichte<br />
Handhabung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong> den Gesundheitsämtern<br />
Formale Beurteilung Grenzwertüberschreitung (GWÜ, § 6 Abs. 2)<br />
Maßnahmen zur Verifizierung von GWÜ<br />
Maßnahmen zur Abhilfe (§ 9 Abs. 4 Tr<strong>in</strong>kwV)<br />
Tr<strong>in</strong>kwV
Allgeme<strong>in</strong>e Vorbemerkungen<br />
Es herrscht noch große Unsicherheit, wie mit <strong>der</strong><br />
<strong>Messunsicherheit</strong> umzugehen ist!<br />
Die genaue Bedeutung ist nur Wenigen klar!<br />
(��„Babylonisches Babylonisches Sprachgewirr“)<br />
Sprachgewirr“)<br />
Die Angabe <strong>der</strong> MU bei Prüfberichten<br />
ist auch bei „kritischen“ Werten nicht die Regel<br />
Die Gesundheitsämter haben im Normalfall wenig<br />
Interesse an Angaben zur MU<br />
Lei<strong>der</strong> noch ke<strong>in</strong>e Leitl<strong>in</strong>ien zum Umgang mit MU<br />
Bei GWÜ wird auf Maßnahmen zur Abhilfe gesetzt
Was ist <strong>Messunsicherheit</strong>?<br />
Lebensgefahr durch<br />
<strong>Messunsicherheit</strong>!<br />
Messergebnisse s<strong>in</strong>d Informationen.<br />
Ohne Wissen über ihr Zustandekommen und Ihre<br />
Unsicherheit s<strong>in</strong>d es jedoch Gerüchte!<br />
Albert Weckenmann
Def<strong>in</strong>ition <strong>der</strong> MU (1)<br />
Die <strong>Messunsicherheit</strong> ist:<br />
E<strong>in</strong> dem Messergebnis zugeordneter Parameter,<br />
<strong>der</strong> die Streuung aller Werte kennzeichnet,<br />
die vernünftigerweise <strong>der</strong> Messgröße zugeordnet<br />
werden können* können<br />
Die MU kann z.B. als Standardabweichung<br />
(o<strong>der</strong> als e<strong>in</strong> Vielfaches davon)<br />
o<strong>der</strong> als Konfidenz<strong>in</strong>tervall ausgedrückt werden<br />
Quantify<strong>in</strong>g Uncerta<strong>in</strong>ty <strong>in</strong> Analytical Measurement,<br />
*<br />
/ CITAC Guide, Second Edition, 2000<br />
EURACHEM
Probenahme<br />
Probenvor-<br />
bereitung<br />
Was bee<strong>in</strong>flußt die MU?<br />
Kalibrierung<br />
<strong>der</strong> Instrumente<br />
Zertifizierte<br />
Referenzmaterialien<br />
Daten-<br />
verarbeitung<br />
Analyse<br />
(Datenaufnahme)<br />
Ergebnis-<br />
darstellung<br />
Mess-<br />
wert<br />
Prüf-<br />
bericht
Wie kann die MU abgeschätzt werden?<br />
Verfahren 1 : (weniger gebräuchlich)<br />
Abschätzung <strong>der</strong> MU durch Ermittlung aller<br />
relevanter „Unsicherheits<br />
„ Unsicherheits“-Komponenten Komponenten e<strong>in</strong>zeln<br />
z.B. Verfahren <strong>der</strong> PTB bei<br />
Rückführungsmessungen für nationale Normale<br />
angewendet bei RV 3/2004 (A.2) Metalle
1) Ermittlung <strong>der</strong> relevanten<br />
Quellen von MU
<strong>Messunsicherheit</strong>en, Blei<br />
R<strong>in</strong>gversuch A.2 (3/2004)<br />
5,0%<br />
4,0%<br />
3,0%<br />
2,0%<br />
1,0%<br />
0,0%<br />
U, rel (reference value)<br />
1,1%<br />
U, rel (Total mean)<br />
2,7%<br />
U, rel (assigned value, PTB)<br />
0,8%
Wie kann die MU abgeschätzt werden?<br />
Verfahren 2: (gebräuchlicher)<br />
Abschätzung durch Bestimmung geeigneter<br />
summarischer Größen, die alle relevanten MU- MU<br />
Kompenten be<strong>in</strong>halten:<br />
Ergebnisse labor<strong>in</strong>terner Validierungen liefern<br />
Präzisionsangaben (z.B. Regelkarten, X B)<br />
Ergebnisse <strong>der</strong> Messung zertifizierter<br />
Referenzmaterialien liefern Richtigkeitsangaben<br />
Ergebnisse von R<strong>in</strong>gversuchen<br />
(Richtigkeits<br />
Richtigkeits- und ggf. Präzisionsdaten)<br />
Präzisionsdaten
Def<strong>in</strong>ition <strong>der</strong> MU (2)<br />
Rel. komb<strong>in</strong>ierte Standard-MU<br />
Standard MU uc (y): ):<br />
Unsicherheit e<strong>in</strong>es Ergebnisses u (y ( i) ) e<strong>in</strong>er<br />
Messung, ausgedrückt als Standardabweichung<br />
u ( y)<br />
= RSD + u(<br />
Rm<br />
)<br />
c<br />
2<br />
mit RSD = rel. Standardabweichung<br />
und <strong>der</strong> rel. Unsicherheit <strong>der</strong> Wie<strong>der</strong>f<strong>in</strong>dung:<br />
u(<br />
R<br />
m<br />
)<br />
=<br />
R<br />
m<br />
×<br />
s<br />
⎛<br />
⎜<br />
n×<br />
C ⎝<br />
2<br />
obs<br />
2<br />
obs<br />
( ⎛ ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
u C<br />
+<br />
C ⎟ ⎜<br />
⎠ ⎝<br />
CRM<br />
CRM<br />
2<br />
⎞ )<br />
⎟<br />
⎠<br />
2<br />
GAUSS´sche<br />
GAUSS´ sche<br />
Fehlerfortpflanzung
Def<strong>in</strong>ition <strong>der</strong> MU (2)<br />
Rel. erweiterte <strong>Messunsicherheit</strong> U(y): U(<br />
U ( y)<br />
=<br />
k × u ( y)<br />
= 2×<br />
u ( y)<br />
c<br />
c<br />
Erweiterungsfaktor k<br />
k = 2 (95 %), oft angewendet!<br />
Literatur: z.B. Lepom, Lepom,<br />
Wellmitz, Wellmitz,<br />
Gluschke (UBA)<br />
„A A case study <strong>in</strong> the practical estimation of measurement<br />
uncerta<strong>in</strong>ty“<br />
uncerta<strong>in</strong>ty<br />
Accreditation and Quality Assurance<br />
Quality Assurance,<br />
Accreditation<br />
10, No. 3,<br />
Vol. 10, No. 3, Pages 107 - 111 (2004)<br />
111 (2004)<br />
Vol.
Berechnung <strong>der</strong> MU<br />
Beim DIN NAW I.3 „Wasseruntersuchung“ wird<br />
e<strong>in</strong> Leitfaden zur Berechnung <strong>der</strong> MU erarbeitet<br />
Basis ist das NORDTEST-Handbook<br />
NORDTEST Handbook
Was verlangt die Tr<strong>in</strong>kwV 2001?<br />
Ke<strong>in</strong>e konkrete Methodenvorgabe, wie im<br />
Abwasserbereich<br />
§ 15 (2) Tr<strong>in</strong>kwV: Tr<strong>in</strong>kwV:<br />
Die Untersuchungen ... s<strong>in</strong>d<br />
nach Methoden durchzuführen, die h<strong>in</strong>reichend<br />
zuverlässige (sichere) Messwerte liefern und<br />
dabei die <strong>in</strong> Anlage 5 Nr. 2 und 3 genannten<br />
spezifizierten Verfahrenskennwerte e<strong>in</strong>halten.<br />
e<strong>in</strong>halten
Anfor<strong>der</strong>ungen für Elemente im Tr<strong>in</strong>kwasser<br />
(Anlage 2.II Tr<strong>in</strong>kwV) Tr<strong>in</strong>kwV<br />
Concentrations of elements affected by distribution<br />
networks or household <strong>in</strong>stallations<br />
No. Parameter limit<br />
[mg/l]<br />
Required<br />
precision<br />
[% of limit]<br />
Required<br />
accuracy<br />
[% of limit]<br />
required<br />
LOD<br />
[mg/l]<br />
1 Antimony 0,005 25 25 0,0013<br />
2 Arsenic 0,01 10 10 0,001<br />
4 Lead 0,01 10 10 0,001<br />
5 Cadmium 0,005 10 10 0,0005<br />
7 Copper 2 10 10 0,2<br />
8 Nickel 0,02 10 10 0,002
Richtigkeit (accuracy ( accuracy) und Präzision (precision ( precision)<br />
präzise<br />
e und<br />
richtig<br />
präzise<br />
aber<br />
falsch<br />
unpräzise<br />
aber<br />
richtig<br />
unpräzise<br />
und<br />
falsch
Richtigkeit (accuracy ( accuracy) und Präzision (precision ( precision)<br />
Richtigkeit<br />
Verweis <strong>in</strong> Tr<strong>in</strong>kwV auf Def<strong>in</strong>ition gemäß ISO 5725<br />
Richtigkeit wird labor<strong>in</strong>tern oft über „Wie<strong>der</strong>f<strong>in</strong>dung“<br />
e<strong>in</strong>es (zertifizierten) Referenzmaterials bestimmt<br />
wird extern <strong>in</strong> R<strong>in</strong>gversuchen über den Bezug zum<br />
„Sollwert“ (konventionell richtiger Wert) und/o<strong>der</strong><br />
über daraus abgeleitete Größen (z.B. z u-score score) )<br />
ermittelt
Richtigkeit (accuracy ( accuracy) und Präzision (precision ( precision)<br />
Präzision, Präzision,<br />
Verweis <strong>in</strong> Tr<strong>in</strong>kwV auf Def<strong>in</strong>ition gemäß<br />
ISO 5725<br />
Im Rahmen <strong>der</strong> MU-Ermittlung MU Ermittlung ist die Präzision<br />
unter Zwischenbed<strong>in</strong>gungen<br />
(Von-Tag (Von Tag-zu zu-Tag Tag-Bed<strong>in</strong>gungen) Bed<strong>in</strong>gungen) von Bedeutung<br />
sie wird labor<strong>in</strong>tern <strong>in</strong> <strong>der</strong> Regel mittels Regelkarten<br />
bestimmt (z.B. über die wie<strong>der</strong>holte Messung von<br />
Referenzmaterialien)<br />
wenn diese nicht verfügbar, können auch reale Proben<br />
o<strong>der</strong> aufgestockte reale Proben verwendet werden
Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> ISO 17025<br />
(und <strong>der</strong> Akkreditierer, Akkreditierer,<br />
z.B. DACH)<br />
Beschreibung <strong>der</strong> Anfor<strong>der</strong>ungen bezüglich MU <strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>er Verfahrensanweisung (QM ( QM-VA VA 0900-22 0900 22) ) des<br />
Deutschen Akkreditierungsrates (DAR)<br />
Mathematisch-statistisch Mathematisch statistisch strenge Vorgehensweise<br />
ist nicht immer möglich und erfor<strong>der</strong>lich<br />
Grundlage können auch Know-how Know how und Erfahrung<br />
se<strong>in</strong><br />
(z.B. bei <strong>der</strong> MU <strong>der</strong> Probenahme)<br />
Relevanteste Komponenten s<strong>in</strong>d m<strong>in</strong>destens zu<br />
berücksichtigen
Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> ISO 17025<br />
(und <strong>der</strong> Akkreditierer, Akkreditierer,<br />
z.B. DACH)<br />
Generell sollten Messungen und entsprechend die<br />
MU nicht so genau wie möglich, son<strong>der</strong>n so genau<br />
wie nötig se<strong>in</strong><br />
Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte!<br />
Die Genauigkeit <strong>der</strong> MU kann sich an den<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen des Auftraggebers (Gesetzgebers)<br />
orientieren<br />
Das heißt, e<strong>in</strong>e Methode muss nicht besser se<strong>in</strong>,<br />
als es die Verfahrenskenndaten <strong>der</strong> Anlage 5<br />
Tr<strong>in</strong>kwV for<strong>der</strong>n!
Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> ISO 17025<br />
(und <strong>der</strong> Akkreditierer, Akkreditierer,<br />
z.B. DACH)<br />
Wann muss die MU angegeben werden?<br />
(QM-VA (QM VA 0900-22) 0900 22)<br />
wenn es vom Kunden verlangt wird<br />
Wenn die E<strong>in</strong>haltung von Grenzwerten <strong>in</strong> Frage steht!<br />
Was muss dann angegeben werden?<br />
Angabe, dass es sich um die erweiterte MU<br />
[U (y)] handelt<br />
Angabe des Erweiterungsfaktors (k = 2)<br />
Grad des Vertrauens = 95% (wird empfohlen)<br />
Angabe, wie die MU ermittelt wurde
Handhabung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong> den Laboratorien (1)<br />
Verfahren zur MU-Ermittlung MU Ermittlung muss vorgehalten werden,<br />
da von <strong>der</strong> ISO 17025 gefor<strong>der</strong>t<br />
Bestimmung <strong>der</strong> Richtigkeit über<br />
Teilnahme an Qualifizierungsr<strong>in</strong>gversuchen gemäß DIN<br />
38402-45 38402 45 (A45)<br />
Messungen von zertifizierten Referenzmaterialien<br />
Bestimmung <strong>der</strong> Präzision über<br />
Qualitätsregelkarten (Standardabw<br />
( Standardabw. . von regelmäßigen<br />
Messungen an ZRM o<strong>der</strong> Proben)
Richtigkeitsangaben aus R<strong>in</strong>gversuchen,<br />
Blei, RV 3.2004 (A.3)<br />
Lead [mg/l]<br />
0,090<br />
0,080<br />
0,070<br />
0,060<br />
0,050<br />
0,040<br />
0,030<br />
0,020<br />
0,010<br />
0,000<br />
U (y)<br />
Reference value<br />
Total mean<br />
Assigned value (PTB)<br />
Beispiel für Rückführung<br />
auf nationale Normale!<br />
A B C D E F G<br />
Batch
Beispiel für e<strong>in</strong>e Mittewert-Kontrollkarte Mittewert Kontrollkarte für Ni<br />
ZRM SPS-SW SPS SW 1<br />
Batch 108<br />
Mittelw. Mittelw.<br />
Kontrollp.: Kontrollp.:<br />
10,18 µg/l<br />
Standardabw. Standardabw.<br />
± 0,306 µg/l<br />
(Präzision und Richtigkeit)<br />
(Präzision und Richtigkeit)<br />
Nickel, zert: zert:<br />
10,0 ± 0,1 µg/l
Handhabung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong> den Laboratorien (2)<br />
Aus Daten zur Richtigkeit und Präzision (CRM) kann die<br />
MU des Analysenverfahrens abgeschätzt werden uc (y)<br />
H<strong>in</strong>zu kann ggf. e<strong>in</strong>e Abschätzung <strong>der</strong> MU aus <strong>der</strong><br />
Probenahme kommen u(<br />
u(xPN PN )<br />
Erweiterte MU [U U (y)] (y) wird mit dem Faktor k = 2<br />
errechnet<br />
Über Anfor<strong>der</strong>ungen bzgl. Richtigkeit und Präzision aus<br />
Anlage 5.2 Tr<strong>in</strong>kwV kann maximal zulässige MU (U ( max) max)<br />
berechnet werden!
Vergleich IWW-Daten IWW Daten / Anfor<strong>der</strong>ung Tr<strong>in</strong>kwV<br />
No. Parameter limit<br />
[mg/l]<br />
für Nickel und Antimon<br />
Required<br />
precision<br />
[% of limit]<br />
Required<br />
accuracy<br />
[% of limit]<br />
required<br />
LOD<br />
[mg/l]<br />
1 Antimony 0,005 25 25 0,0013<br />
2 Arsenic 0,01 10 10 0,001<br />
4 Lead 0,01 10 10 0,001<br />
5 Cadmium 0,005 10 10 0,0005<br />
7 Copper 2 10 10 0,2<br />
8 Nickel 0,02 10 10 0,002
Nickel [µg/l]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Vergleich IWW-Daten IWW Daten / Anfor<strong>der</strong>ung Tr<strong>in</strong>kwV<br />
CRM Ni: 10,0 ± 0,1<br />
U(y) = 6,2%<br />
für Nickel und Antimon<br />
Bed<strong>in</strong>gungen:<br />
Bed<strong>in</strong>gungen:<br />
U (k = 2), unter Berücksichtigung Richtigkeit u. Präzision<br />
<strong>der</strong> Messung des CRM + Unsicherheit des CRM<br />
Grenzwert<br />
U(max U( max) ) = 29,8%<br />
(7,0 - 13 µg/l)<br />
IWW Tr<strong>in</strong>kwV<br />
Antimon [µg/l]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
CRM Sb: 5,05 ± 0,15<br />
U(max U( max) ) = 80,1%<br />
(1,0 - 9,1 µg/l)<br />
U(y) = 11,1%<br />
Grenzwert<br />
IWW Tr<strong>in</strong>kwV
Vergleich IWW-Daten IWW Daten / Anfor<strong>der</strong>ung Tr<strong>in</strong>kwV<br />
Schlußfolgerungen<br />
Bei Parametern, bei denen die Kenndaten<br />
P = 25 % / R = 25 % s<strong>in</strong>d, ergeben sich<br />
unakzeptabel hohe zulässige MU! MU<br />
Zum Teil s<strong>in</strong>d im Labor wesentlich bessere MU<br />
zu erreichen (Faktor 10)<br />
Zum Teil s<strong>in</strong>d aber bei organischen Spuren-<br />
parametern solche MU kaum zu erreichen<br />
Man muss lernen, damit richtig umzugehen!<br />
Anpassung <strong>der</strong> Kenndatentabelle <strong>in</strong> Anlage 5.2<br />
Tr<strong>in</strong>kwV ist s<strong>in</strong>nvoll (EU-Recht (EU Recht än<strong>der</strong>n)!
Handhabung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong> den Laboratorien (3)<br />
E<strong>in</strong>e Umfrage bei Gesundheitsämtern <strong>in</strong> NRW<br />
zeigt, dass MU auch bei grenzwertnahen<br />
Messwerten sehr selten angegeben werden!<br />
Angaben zur Art <strong>der</strong> MU und zum<br />
Erweiterungsfaktor (k = 2) f<strong>in</strong>den sich<br />
noch seltener<br />
Damit wird e<strong>in</strong>e Anfor<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> ISO 17025<br />
oft nicht beachtet!
Kenntnisstand bei Laboratorien<br />
Umfrage <strong>der</strong> AQS BW<br />
Bei e<strong>in</strong>em Schwermetall-R<strong>in</strong>gversuch Schwermetall R<strong>in</strong>gversuch wurde zu<br />
Informations- Informations und Lehrzwecken die MU abgefragt<br />
Das Resultat war:<br />
Die angegebenen MU liegen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em immens großen<br />
Bereich (0,1 bis über 100%) 100%<br />
Angegebene MU spiegeln nicht die Realität wie<strong>der</strong><br />
Die Regel ist, dass die MU deutlich zu kle<strong>in</strong> abgeschätzt<br />
wird
MU<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
1<br />
Kenntnisstand bei Laboratorien<br />
5<br />
Umfrage <strong>der</strong> AQS BW<br />
Antimon; MU relativ; alle Niveaus<br />
U(Tr<strong>in</strong>kwV U( Tr<strong>in</strong>kwV) ) = 80,1%<br />
U(y) IWW<br />
9<br />
GUM e<strong>in</strong>f. Standardabw . An<strong>der</strong>e<br />
13<br />
17<br />
21<br />
25<br />
29<br />
33<br />
37<br />
41<br />
45<br />
49<br />
53<br />
57<br />
61<br />
Quelle: M. Koch, AQS BW
Parameter<br />
Kenntnisstand bei Laboratorien<br />
relative berechnete<br />
Vergleichsstandardabweichung<br />
Umfrage <strong>der</strong> AQS BW<br />
rel. <strong>Messunsicherheit</strong><br />
nach GUM;<br />
Erw.-faktor 2<br />
rel. <strong>Messunsicherheit</strong>,<br />
angegeben als e<strong>in</strong>facheStandardabweichung<br />
Bereich Median<br />
[%] [%]<br />
Bereich Median Bereich Median<br />
[%] [%] [%] [%]<br />
Arsen 10,5 – 18,4 12,6 0,6 – 38,4 4,6 0,4 – 17,6 4,0<br />
Selen 11,3 – 22,2 16,8 0,5 – 27,9 7,2 0,4 – 12,9 2,7<br />
Antimon 10,5 – 25,0 15,8 0,6 – 22,8 3,7 0,5 – 12,7 2,7<br />
Blei 11,2 – 21,4 14,0 0,3 – 21,7 4,1 0,3 – 16,3 3,1<br />
Cadmium 8,0 – 14,7 9,1 0,4 – 41,8 5,2 0,5 – 60,8 2,0<br />
Chrom 7,2 – 14,0 9,8 0,3 – 23,2 6,7 0,2 – 7,3 1,8<br />
Nickel 6,6 – 15,7 9,5 0,5 – 30,9 8,4 0,3 – 11,0 1,6<br />
Kupfer 6,1 – 12,2 8,2 0,5 – 16,2 4,4 0,4 – 5,7 2,0<br />
Quecksilber 10,5 – 22,9 14,1 0,1 – 48,1 3,7 0,1 – 101 2,3<br />
Vergleich zeigt Unstimmigkeit an!
Wann ist e<strong>in</strong> Grenzwert e<strong>in</strong>gehalten o<strong>der</strong><br />
überschritten?<br />
Nitrat [mg/l]<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
U10% 10%<br />
E<strong>in</strong>deutige GW-Überschreitung<br />
GW Überschreitung<br />
E<strong>in</strong>deutige GW-E<strong>in</strong>haltung<br />
GW E<strong>in</strong>haltung<br />
Grenzwert<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Fallbeispiele
Wann ist e<strong>in</strong> Grenzwert e<strong>in</strong>gehalten o<strong>der</strong><br />
überschritten?<br />
Nitrat [mg/l]<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
U10% 10%<br />
E<strong>in</strong>haltung GW unsicher<br />
Grenzwert<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Fallbeispiele
Wann ist e<strong>in</strong> Grenzwert e<strong>in</strong>gehalten o<strong>der</strong><br />
überschritten?<br />
Nitrat [mg/l]<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
U5% 5%<br />
GW überschritten<br />
E<strong>in</strong>haltung GW sicher<br />
Grenzwert<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Fallbeispiele
Wann ist e<strong>in</strong> Grenzwert e<strong>in</strong>gehalten o<strong>der</strong><br />
überschritten?<br />
Nitrat [mg/l]<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
U (28,3 %)<br />
E<strong>in</strong>haltung GW immer unsicher<br />
Gemäß Verfahrenskenndaten <strong>der</strong> Anlage 5, 2 Tr<strong>in</strong>kwV<br />
Grenzwert<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Fallbeispiele<br />
Realistisch:<br />
52,1± 2,5
Wann ist e<strong>in</strong> Grenzwert e<strong>in</strong>gehalten o<strong>der</strong><br />
überschritten?<br />
Da die Tr<strong>in</strong>kwV e<strong>in</strong>e am Verbraucherschutz<br />
orientierte Verordnung ist sowie im S<strong>in</strong>ne des<br />
Wortlauts <strong>der</strong> Verordnung gilt Folgendes:<br />
Der Wasserversorger als Untersuchungspflichtiger<br />
hat mit den Untersuchungen sicherzustellen, dass<br />
das Tr<strong>in</strong>kwasser den Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong><br />
Verordnung entspricht (§ 14, Abs. 1 Tr<strong>in</strong>kwV). Tr<strong>in</strong>kwV).<br />
Damit ist er <strong>der</strong> zuständigen Behörde gegenüber<br />
nachweispflichtig, dass <strong>der</strong> Messwert sicher unter<br />
dem Grenzwert liegt!
Wer prüft eigentlich die E<strong>in</strong>haltung <strong>der</strong><br />
Kenndaten aus Anlage 5.2?<br />
Der Akkreditierer prüft nicht die Konformität <strong>der</strong><br />
MU-Angaben MU Angaben mit Rechtsvorschriften!<br />
Diese Aufgabe ist <strong>in</strong> vielen Bundeslän<strong>der</strong>n nicht<br />
e<strong>in</strong>deutig zugewiesen<br />
Es ist am ehesten e<strong>in</strong>e Aufgabe <strong>der</strong><br />
unabhängigen Stellen gemäß § 15 (5) Tr<strong>in</strong>kwV<br />
In Baden-Württemberg Baden Württemberg das MLR<br />
In NRW das
Haltung des BMGS<br />
Bei <strong>der</strong> Entscheidung, ob e<strong>in</strong>e Grenzwert-<br />
überschreitung vorliegt,<br />
muss die MU berücksichtigt werden!<br />
Schließt <strong>der</strong> Messwert unter Berücksichtigung<br />
<strong>der</strong> MU den GW e<strong>in</strong>, erlaubt dies ke<strong>in</strong>e<br />
e<strong>in</strong>deutige Aussage zur E<strong>in</strong>haltung des GW<br />
Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit e<strong>in</strong>er Fehlbeurteilung ist<br />
gegeben!<br />
Daher: E<strong>in</strong>heitliches Proce<strong>der</strong>e soll gefunden<br />
und dann als Leitl<strong>in</strong>ie vorgegeben werden<br />
(�� Diskussion TWK / UBA)!<br />
UBA)
Handhabung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong><br />
Gesundheitsämtern<br />
Zu unterscheiden s<strong>in</strong>d 2 Aspekte:<br />
1. Die formale Feststellung <strong>der</strong> E<strong>in</strong>haltung e<strong>in</strong>es<br />
Grenzwerts (§ 6, Abs. 2 bzw. § 7 Tr<strong>in</strong>kwV) Tr<strong>in</strong>kwV<br />
2. Die Veranlassung von Maßnahmen zur<br />
Verifizierung e<strong>in</strong>er GWÜ<br />
Umkehr des Trends<br />
E<strong>in</strong>leitung von sonstigen Abhilfemaßnahmen zur<br />
Verbesserung <strong>der</strong> Wasserqualität (§ 9, Abs. 4)<br />
Schwerpunkt wird <strong>in</strong> Praxis auf Punkt 2 gelegt<br />
Formal ist ggf. zu klären, ob Maßnahmen<br />
(§ 9, Abs. 4) angeordnet werden können, ohne<br />
dass <strong>der</strong> GW statistisch sicher überschritten ist?
Was sollte das Gesundheitsamt tun?<br />
Wenn GWÜ statistisch sicher ist (Fall 4) o<strong>der</strong><br />
wenn aufgrund MU Zweifel bestehen (Fälle 2,3):<br />
1. Sofortige Nachproben anordnen<br />
2. E<strong>in</strong>beziehung bisheriger Daten (z.B. Trends)<br />
3. Dadurch Verifizierung <strong>der</strong> GWÜ<br />
4. Abhängig von Fall 4 bzw. 2,3 angemessene<br />
Maßnahmen anordnen (Inhalt des § 9):<br />
�� Dabei Verbraucher-Risiko Verbraucher Risiko und<br />
Folgen e<strong>in</strong>er Fehlbeurteilung (Fall 2 und 3!!)<br />
gegene<strong>in</strong>an<strong>der</strong> Abwägen<br />
5. Überwachungshäufigkeit ggf. erhöhen<br />
6. Prüfung <strong>der</strong> Wirksamkeit <strong>der</strong> Maßnahmen
Zusammenfassung (1)<br />
Der Umgang mit <strong>der</strong> <strong>Messunsicherheit</strong> ist bei<br />
allen Beteiligten noch sehr unsicher!<br />
Information und Aufklärung ist daher nötig<br />
Labore müssen lernen, s<strong>in</strong>nvolle MU anzugeben<br />
Gesundheitsämter müssen lernen, mit MU- MU<br />
Angaben umzugehen<br />
Ergebnisangaben <strong>in</strong> Grenzwertnähe ohne MU<br />
machen Entscheidungen unmöglich!<br />
MU erhöht das Vertrauen <strong>in</strong> die Gültigkeit<br />
(Richtigkeit) <strong>der</strong> Ergebnisse
Zusammenfassung (2)<br />
Gesundheitsämter legen <strong>in</strong> Praxis Schwerpunkt auf<br />
Maßnahmen zur Abhilfe bzw. zur Trendumkehr<br />
Wasserversorger müssen Unterschreitung des<br />
Grenzwerts nachweisen<br />
Im S<strong>in</strong>ne e<strong>in</strong>er rechtssicheren Überwachung ist e<strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>heitliches Proce<strong>der</strong>e <strong>der</strong> Behörden beim<br />
Umgang mit <strong>der</strong> MU anzustreben<br />
E<strong>in</strong>e Leitl<strong>in</strong>ie o<strong>der</strong> Handlungsempfehlung zur<br />
Anwendung <strong>der</strong> MU <strong>in</strong> <strong>der</strong> TRW-Überwachung<br />
TRW Überwachung<br />
wäre s<strong>in</strong>nvoll (Expertenvotum, z.B. über die TWK)
Danke Danke für Ihre Ihre Aufmerksamkeit<br />
Aufmerksamkeit<br />
Beson<strong>der</strong>er Dank an<br />
Peter Lepom und Michael Gluschke<br />
für Berechnungen zur MU<br />
(UBA, Wasserlabor)