Rückführbarkeit: die Kette bis zum Nationalen Normal

Kurz erklärt

Rückführbarkeit bedeutet: Jedes Messergebnis lässt sich über eine lückenlose Kette von Kalibrierungen auf ein nationales oder internationales Normal zurückführen, in Deutschland meist auf die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Jedes Glied dieser Kette hat eine bekannte Messunsicherheit. Erst dadurch sind Messungen in Teltow, Tokio und Toronto miteinander vergleichbar.

Warum ist das wichtig?

Ein Kalibrierschein ist nur so viel wert wie das Normal, gegen das gemessen wurde. Wenn der Dienstleister sein Referenzgerät nie selbst kalibrieren lässt, ist die Kette unterbrochen, und der Schein bestätigt nichts.

Für ein Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 ist die Rückführbarkeit Pflicht, sobald sie für das Vertrauen in ein Messergebnis nötig ist. Für ein akkreditiertes Labor nach ISO/IEC 17025 ist sie ein zentrales Thema jeder Begutachtung. Und in jedem Audit lautet eine der ersten Fragen: Womit haben Sie das kalibriert, und womit wurde das kalibriert?

Im Detail

Die Kette

Rückführbarkeit funktioniert als Hierarchie von Normalen. Von oben nach unten:

SI-Einheit (Definition). Die Einheit selbst, seit 2019 über festgelegte Werte von Naturkonstanten definiert. Das Kilogramm etwa über das Plancksche Wirkungsquantum. Das Volt ist über das Wirkungsquantum und die Elementarladung definiert und wird mit dem Josephson-Effekt dargestellt.
Nationales Normal. In Deutschland bei der PTB. Metrologieinstitute weltweit vergleichen ihre Normale untereinander, damit ein Volt in Braunschweig dasselbe ist wie in Paris oder Gaithersburg.
Bezugsnormal. Das beste Normal eines Kalibrierlabors, kalibriert bei der PTB oder einem akkreditierten Labor. Es verlässt das Labor selten und wird nur zum Kalibrieren der nächsten Stufe benutzt.
Gebrauchsnormal (Werksnormal). Das Normal, mit dem im Alltag kalibriert wird, etwa ein Referenzmultimeter oder ein Satz Endmaße. Es wird gegen das Bezugsnormal kalibriert.
Prüfmittel. Das Gerät im Einsatz: Multimeter, Messschieber, Thermometer. Es wird gegen das Gebrauchsnormal kalibriert.

Auf jeder Stufe wird die Messunsicherheit größer. Ein nationales Normal für Spannung hat eine Unsicherheit im Bereich von Milliardsteln, ein Handmultimeter in der Instandhaltung im Bereich von Tausendsteln. Das ist in Ordnung, solange jede Stufe deutlich genauer ist als die darunter.

Was „rückgeführt“ auf dem Schein bedeutet

Ein Kalibrierschein belegt die Rückführbarkeit, indem er die verwendeten Normale nennt, mit Kennung und Hinweis auf deren Kalibrierschein. Oft steht da ein Satz wie: „Die Rückführung auf nationale Normale ist durch Kalibrierscheine der PTB oder eines DAkkS-akkreditierten Labors gewährleistet.“

Dieser Satz allein reicht im Audit nicht. Der Begutachter will die Kette sehen: Welches Normal, welche Scheinnummer, bis wann gültig, mit welcher Unsicherheit. Deshalb sollte jedes Labor und jeder Betrieb mit eigener Kalibrierung für jedes Normal den aktuellen Schein griffbereit haben.

Rückführbarkeit ohne Akkreditierung?

Auch eine Werkskalibrierung kann rückgeführt sein, wenn der Dienstleister seine Normale bei einem akkreditierten Labor oder bei der PTB kalibrieren lässt und das auf dem Schein nachweist. Der Unterschied zur akkreditierten Kalibrierung liegt nicht in der Rückführung, sondern darin, dass bei der Akkreditierung eine unabhängige Stelle das Labor, seine Verfahren und seine Unsicherheitsberechnung geprüft hat.

Für die Normale eines akkreditierten Labors reicht ein Werksschein in der Regel nicht. ILAC-P10 verlangt dort Scheine eines nationalen Metrologieinstituts oder eines akkreditierten Labors; andere Wege nur in Ausnahmefällen mit eigenem Kompetenznachweis.

Und rückwärts: wenn ein Normal ausfällt

Rückführbarkeit ist die Kette nach oben: Welches Normal steckt hinter diesem Schein? Für den Alltag genauso wichtig ist der Blick nach unten. Stellt sich bei der nächsten Kalibrierung eines Normals heraus, dass es außerhalb seiner Toleranz lag, müssen alle Kalibrierungen gefunden werden, bei denen es eingesetzt wurde. ISO/IEC 17025 verlangt diese Auswirkungsbewertung (Abschnitte 6.4.9 und 7.10). Das geht nur, wenn jede Kalibrierung ihre Normale nicht als Freitext, sondern als Verknüpfung speichert. Mehr dazu unter Was tun bei Ausfall oder Abweichung?

Praxisbeispiel

Ein Kalibrierlabor kalibriert Handmultimeter mit einem Multifunktionskalibrator. Der Kalibrator wird jährlich gegen das Bezugsnormal des Labors, ein Referenzmultimeter, kalibriert. Das Referenzmultimeter geht alle zwei Jahre zu einem DAkkS-Labor, dessen Normale auf die PTB zurückgehen.

Im Audit zeigt der Laborleiter diese Kette für ein beliebiges Kundengerät: Kundenschein → Kalibrator (Scheinnummer, gültig bis) → Referenzmultimeter (DAkkS-Schein, gültig bis). Drei Dokumente, lückenlos, mit Unsicherheiten auf jeder Stufe. Darüber steht die Akkreditierung des DAkkS-Labors, dessen weitere Kette die DAkkS prüft. Die Frage ist in zwei Minuten beantwortet.

So unterstützt calServer

Normale als eigene Geräte. Bezugs- und Gebrauchsnormale sind Prüfmittel im Inventar mit eigener Kategorie, eigenem Intervall und eigener Kalibrierhistorie. Sie werden genauso überwacht wie Kundengeräte.
Verknüpfung statt Freitext. Zu jeder Kalibrierung werden die eingesetzten Normale als Datensatz zugeordnet. calServer friert dabei den Kalibrierstand des Normals am Kalibriertag ein: Kalibriert am, gültig bis, Status. Ein späterer Schein kann das nicht mehr verändern.
Prüfung vor der Messung. Beim Start eines Prüfablaufs prüft calServer, ob die gewählten Normale am Kalibriertag gültig sind. Wer ein abgelaufenes Normal trotzdem nutzt, muss das begründen.
Kette in beide Richtungen. Vom Gerät zur Kalibrierung zu den Normalen, und umgekehrt: Welche Kalibrierungen hat dieses Normal geprüft? Wird ein Normal nachträglich auffällig, sind alle betroffenen Scheine in einer Liste.
Normale auf dem Schein. Die eingesetzten Normale erscheinen mit Kennung und Kalibrierstand auf dem PDF-Kalibrierschein, nicht nur als allgemeiner Rückführungssatz.

Compliance und Normen in calServer oder Demo mit eigenen Prüfmitteln anfragen.

Häufige Fragen

Muss jedes Normal bei der PTB kalibriert werden? Nein. Es reicht ein Schein eines akkreditierten Labors oder eines nationalen Metrologieinstituts; dessen weitere Kette prüft die Akkreditierungsstelle. Die meisten Gebrauchsnormale werden bei DAkkS-Laboren kalibriert, nicht bei der PTB.

Gilt Rückführbarkeit auch für ausländische Normale? Ja. Über das internationale Abkommen CIPM MRA erkennen die nationalen Metrologieinstitute ihre Normale gegenseitig an. Ein Schein des NIST (USA) oder des NPL (Großbritannien) ist gleichwertig, soweit die Leistung als CMC in der Datenbank des BIPM (KCDB) steht. Akkreditierte Labore im Ausland erkennt das ILAC MRA an.

Reicht der Hinweis „rückgeführt auf nationale Normale“ auf dem Schein? Für den Kunden ja, für das Audit nicht. Dort müssen die Scheine der Normale vorliegen oder zumindest kurzfristig beschaffbar sein.

Was ist ein Ringvergleich? Mehrere Labore messen dasselbe Objekt und vergleichen die Ergebnisse. Das prüft die Ergebnisse selbst und auch, ob die angegebenen Unsicherheiten realistisch sind. ISO/IEC 17025 (Abschnitt 7.7.2) verlangt von akkreditierten Laboren die Teilnahme, wo solche Vergleiche verfügbar und angemessen sind.