Kalibrierung und Qualitätssicherung

Kurze Darstellung der Kalibrierung und Qualitätssicherung im
Hamburger Luftmessnetz (HaLm)

Kalibrierung und Qualitätssicherung

Die Luftschadstoffmessungen im HaLm erfolgen nach den Vorgaben der Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV). Dort ist in Anlage 1C und 6 festgelegt, nach welchen Referenzmethoden bei den Messungen vorzugehen ist. Bestandteil der an dieser Stelle aufgeführten DIN EN-Normen sind neben Angaben zu Probenahme und Messgeräten auch präzise Vorgaben zur „Eignungsanerkennung“ von Messgeräten sowie Vorgaben zur ständigen Qualitätskontrolle und zur Bestimmung der Messunsicherheit.
Zur Qualitätssicherung der Daten des HaLm werden sämtliche Vorgaben der entsprechenden DIN EN Normen umgesetzt. Diese umfassen unter anderem folgende Tätigkeiten:

  • Eignungsgeprüfte Geräte: Es werden ausschließlich eignungsgeprüfte Messgeräte verwendet.
  • Regelüberprüfungen: Die Messgeräte für Gase werden alle 25 Stunden automatisch mit jeweils einem Nullgas sowie einem definiertem Kalibriergas überprüft. Sollte es hierbei zu Abweichungen größer als der Nachweisgrenze beim Nullpunkt und / oder größer als 5% Abweichung vom Kalibriergas kommen, wird von der Qualitätssicherung oder Technik vor Ort kontrolliert bzw. eingegriffen.
  • Regelmäßige Kalibrierungen: Sie erfolgen alle drei Monate oder nach Reparaturen bzw. Geräteaustausch (beispielsweise nach Defekten oder einer Grundwartung) durch die Qualitätssicherung vor Ort. Die manuellen Kalibrierungen werden mit einem definierten, rückführbaren Standard durchgeführt. Hiermit wird auf Abweichungen der Quellen der Regelüberprüfungen geprüft und die Langzeitdrift der Messgeräte ausgeglichen.
  • Rückführbarkeit: Die zur Kalibrierung verwendeten Standards werden alle zwei Jahre mit dem nationalen Referenzlabor beim Umweltbundesamt in Langen abgeglichen. Das Umweltbundesamt gleicht seinen Standard seinerseits beim europäischen Referenzlabor ISPRA in Italien ab. Die Messungen im HaLm sind auf dieser Weise also rückführbar auf einen europäischen Standard.
  • Ringversuche: Die Teilnahme an jährlichen, bundesweiten Ringversuchen des Landesamtes für Natur und Umwelt (LANUV) in Essen ist obligatorisch. Hierbei vergleichen sich die Bundesländer an einer großen Gas-Ringleitung. Aus der parallelen Vermessung der Gase wird der Gleichlauf der Standards der Bundesländer und der Messgerätetechnik im Bundesgebiet geprüft und kontrolliert. Darüber hinaus finden in der Regel auch jährlich selbstorganisierte Ringversuche im kleineren Rahmen der norddeutschen Bundesländer statt.
  • Regelmäßige Wartung: An allen Messstationen finden monatliche, vierteljährliche, halbjährliche und jährliche Wartungen der Messgeräte und der technischen Ausstattung der Messcontainer statt, um den Vorgaben der EN-Normen Genüge zu tun. Die umfangreicheren, aufwändigeren Prüfungen sind nach diesen EN-Normen im Allgemeinen seltener durchzuführen – der Aufwand der Wartungen wird also umso höher, je seltener diese durchgeführt werden.
  • Validierung der Messdaten: Zur Plausibilisierung der Messdaten findet manuell eine tägliche, monatliche und jährliche Sichtung der Messdaten durch Mitarbeiterinnen des Luftmessnetzes statt. Hierbei wird anhand technischer und meteorologischer Rahmenbedingungen sowie durch Erfahrungswerte die Validität der Messwerte untersucht.
  • Akkreditierung: Durch die Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) ist dem HaLm die Kompetenz zur „Ermittlung von Immissionen“ gemäß der Norm DIN EN ISO/IEC 17025:2005 mit einer international anerkannten Akkreditierung bescheinigt und zuletzt im Rahmen einer Reakkreditierung am 24.9.2018 bestätigt worden (DAkkS-Urkunde Nr. D-PL-14095-03-00). Dadurch ist auch ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem im Institut für Hygiene und Umwelt/Luftmessnetz etabliert.

Ein Beispiel für Vorgaben zur Qualitätssicherung laut EN-Normen ist Norm DIN EN 14211:2012-11 „Außenluft – Messverfahren zur Bestimmung der Konzentration von Stickstoffdioxid und Stickstoffmonoxid mit Chemilumineszenz“. Ohne alle Details im Einzelnen zu erläutern, vermittelt dies einen Eindruck, wie präzise und umfangreich die Vorgaben zur Sicherung der Qualität der Messungen in automatischen Luftmessnetzen sind.