Qualität im analytischen Labor: Qualitätssicherungssysteme, Maßnahmen zur Qualitätssicherung, Der ganzheitliche Qualitätsgedanke

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Author: Stavros Kromidas

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Qualität im analytischen Labor

Herausgegeben von Stavros Kromidas

WILEY-VCH

Qualitat i n analytischen Labor Qualitatssicherungssysteme Maljnahmen zur Qualitatssicherung Der ganzheitliche Qualitatsgedanke

Herausgegeben von Stavros Kromidas Mit Beitragen von M.Bender, A. Boenke, E EOer, L. Ferley Ch. Gertz, G. Gorlitz, J. Guardiola R. Klinkner, S. Kromidas, J. S.Morkowski G. Papke, R. Rauchschwalbe, H.-J. Striih

Weinheim - New York Base1 Cambridge Tokyo

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Qualitat im analytischen Labor Herausgegeben von Stavros Kromidas

4b

VCH

NOVIA

0 VCH Verlagsgesellschaft mbH. D-6945 1 Weinheim (Bundesrepublik Deutschland). 1995

Vertrieb: VCH. Postfach 101161. D-69451 Weinheim (Bundesrepublik Deutschland) Schweiz: VCH. Postfach. CH-4020 Basel (Schweiz) United Kingdom und Irland: VCH (UK) Ltd., 8 Wellington Court. Cambridge CBI M Z (England) USA und Canada: VCH, 220 East 23rd Street, New York, NY 10010-4606 (USA) Japan: VCH. Eikow Building. 10-9 Hongo 1-chome, Bunkyo-ku. Tokyo 113, Japan ISBN 3-527-28683-7

Qualitat i n analytischen Labor Qualitatssicherungssysteme Maljnahmen zur Qualitatssicherung Der ganzheitliche Qualitatsgedanke

Herausgegeben von Stavros Kromidas Mit Beitragen von M.Bender, A. Boenke, E EOer, L. Ferley Ch. Gertz, G. Gorlitz, J. Guardiola R. Klinkner, S. Kromidas, J. S.Morkowski G. Papke, R. Rauchschwalbe, H.-J. Striih

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Dr. Stavros Kromidas NOVIA GmbH Im Rosenacker 22 42929 Wermelskirchen

Das vorliegende Werk wurde sorgfaltig erarbeitet. Dennoch iibernehmen Autoren, Herausgeber und Verlag fur die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlagen sowie fur eventuelle Druckfehler keine Haftung.

Lektorat: Dr. Steffen Pauly. Cornelia ClauR Herstellerische Betreuung: Claudia Griissl

Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Qualitit irn analytischen Labor :Qualitatssicherungssysterne ; Massnahmen zur Qualitatssicherung ;der ganzheitliche Qualitatsgedanke I hrsg. von Stavros Kromidas. Mit Beitr. von M.Bender ... Weinheim ;New York ;Basel ;Cambridge ;Tokyo : VCH, 1995 ISBN 3-527-28683-7 N E : Kromidas, Stavros [Hrsg.]; Bender, Manfried

0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheirn (Bundesrepublik Deutschland). 1995

Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Alle Rechte. insbesondere die der Ubersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darfohne schriftliche GenehmigungdesVerlages in irgendeiner Form -durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren - reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen. verwendbare Sprache Ubertragen oder ubersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen. Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme. daR diese von jedermann frei benutzt werden durfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschutzte Kennzeichen handeln. wenn sie nicht eigens als solche markiert sind. All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form - by photoprinting, microfilm, or any other means - nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publishers. Registered names, trademarks, etc. used in this book, even when not specifically marked as such, are not to be considered unprotected by law. Satz: Mitterweger Werksatz GmbH. D-68723 Plankstadt Druck: Druckhaus Diesbach, D-69469 Weinheim Bindung: Wilhelm Osswald + Co., D-67433 Neustadt Printed in the Federal Republic of Germany

Geleitwort

,,Die Zukunft ist meist schon da, bevor wir ihr gewachsen sind". Dieses Zitat von John Steinbeck war in der Vergangenheit nicht untypisch fur die Situatuion der Analytischen Chemie mit ihren rasch sinkenden gesetzlichen Grenzwerten und den permanenten Anstrengungen, diese mit analytischen Mitteln sicherzustellen. Inzwischen sind wir auf dem Gebiet der analytischen Me& technik in extreme Bereiche vorgedrungen. Das Erforschen immer neuer Grenzbereiche der analytischen MeBtechnik hat aber auch zum Expertenstreit uber die Fachkompetenz einzelner Laboratonen gefuhrt. Zur objektiven Darlegung ihrer Leistungsfahigkeit halten inzwischen die meisten Labors deshalb Zertifikate, Akkreditierungsurkunden und Bescheinigungen bereit, die dem Kunden die Sicherheit vermitteln sollen, sich mit seiner analytischen Fragestellung an einen Experten gewandt mit anderen Worten - Qualitat eingekauft zu haben. Dieses Buch legt dar, rnit welchen Mitteln es moglich ist, angemessenes Vertrauen in die Zuverlassigkeit von MeBwerten und Ergebnissen zu schaffen, die allgemeine Anerkennung finden. Hierzu dient ein Uberblick uber den derzeitigen Stand von Qualitatsmanagement im Labor, auch werden die notwendigen MaBnahmen zur Qualitatserhohung klar dargelegt . Das Buch hilft nicht nur den aktuellen Stand zu ermitteln und Wesentliches von Unwichtigem zu unterscheiden, sondern ist auch geeignet, dieses wichtige Thema den unmittelbar Betroffenen im Labor zu vermitteln. Dem Herausgeber und den Autoren des vorliegenden Buches gebuhrt daher Dank, diese vielschichtige Problematik aus der Sicht von erfahrenen Praktikern fur eine Umsetzung in die tagliche Praxis des Labors dargestellt zu haben. In diesem Sinne wunsche ich dem vorliegenden Buch vie1 Erfolg. Leverkusen Oktober 1994

Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Karl Heinz Buchel Mitglied des Vorstandes der Bayer AG

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Vorwort

Qualitat ist die Voraussetzung fur den langfristigen Erfolg eines Labors. Was aber ist ,,Qualitat"? Es setzt sich die Einsicht durch, daS Qualitat mehr bedeutet als ein gut funktionierendes QS-System, sogar mehr als richtige Ergebnisse. Wirtschaftlichkeit und pragmatisches Vorgehen, Kundenzufriedenheit und Okonomie der Mittel sind Aspekte, die heute dazugehoren. Auch die Rolle des Menschen im Qualitatsgeschehen gilt es neu zu definieren. 13 Fachleute haben sich bemuht, ein umfangreiches und aktuelles Bild der Qualitat in einem Buch zusammenzufassen und konkrete Vorschlage und Anregungen fur die Praxis zu geben. Die Autoren gehoren Forschungseinrichtungen, weltweit tatigen Konzernen, Beratungsunternehmen, mittelstandischen Betrieben sowie den nationalen und europaischen Gremien an. Die einzelnen Kapitel tragen ihre individuelle Handschrift . Dadurch lernt der Leser den Qualitatsgedanken in vielfaltiger und lebendiger Form kennen. An dieser Stelle sei den Autoren mein Dank fur die stete Diskussionsbereitschaft ausgesprochen. Der VCH Verlagsgesellschaft sei fur die exzellente Zusammenarbeit gedankt. Wermelskirchen, November 1994

Stavros Kromidas

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Inhaltsverzeichnis

Qualitatssicherungssysteme 1

Akkreditierung . ein Mittel zur Sicherung und Steigerung der Qualitat im Laboratorium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Fjedor Eper

1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.5 1.6 1.7 2

Einfiihrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruckblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualitatssicherung . Qualitatsmanagement . . . . . . . . . . . . . Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens . . . . . . . . . . . . . . . Erste Kontaktaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antragstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laborbegehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigentliche Akkreditierung .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Akkreditierungsorganisationenund -institutionen . . . . . . . . . Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 4 8 10 13 16 20 28 31 32 33

Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

Rudolf Rauchschwalbe 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.7.1 2.7.2

Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Internationale Anpassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Was heil3t Qualitat im Labor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualitatskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Was unterscheidet ein Labor unter GLP von einem nicht-GLP-Labor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erfahrungen bei der Umsetzung von GLP . . . . . . . . . . . . . . SOPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36 36 40 41 42 43

44 44 45

X

Inhaltsverzeichnis

2.8 2.9 2.9.1 2.9.2 2.9.3 2.10 2.11 2.11.1 2.11.2 2.12 2.13 2.14 2.15 2.15.1 2.15.2 2.16 2.17 2.18

Organisation einer Prufeinrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . StudiePrufung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kurzzeitprufungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prufmustercharakterisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indentifizierung von Priifmustern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rohdaten-Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Computer irn Labor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Computer-Einsatz allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rohdaten-Dokumentation mit Computer . . . . . . . . . . . . . . Berichtsprufung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Statement of Compliance (SOC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Archivierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Behordliche Inspektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . GLP-Bescheinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholung der Inspektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nutzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ResumCe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55 55 56 58 59 59 60 60 61

3

Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung nach EN 45OO1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

46 47 48 49 50 50 51 51 53

Roman Klinkner 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.6.6 3.6.7 3.6.8 3.6.9 3.6.10 3.6.11

Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Historie und Zielsetzung der QS-Systeme . . . . . . . . . . . . . . Geltungsbereich und Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uberwachungsstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unterschiedliche Nomenklaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . QS-Elemente und ihre Bedeutung in beiden Systemen . . . . . . Aufbauorganisation und Verantwortlichkeiten . . . . . . . . . . . Geeignete raumliche, personelle und apparative Ausstattung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Personalqualifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gerate und Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektronische Datenverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proben. Muster und Priifgegenstande . . . . . . . . . . . . . . . . . Dokumente und deren Lenkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prufmethoden. Prufverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufzeichnungen. Rohdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Priifberichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Internes Qualitatssicherungsprogramm . . . . . . . . . . . . . . . .

64 64 67 70 71 72 72 73 74 75 76 78 79 81 83 84 85

Inhaltsverzeichnis

XI

3.6.12 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13

Unterauftrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Besondere Forderungen der GLP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Besondere Forderungen der Akkreditierung . . . . . . . . . . . . Kosten und Wirtschaftlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ausgewogenheit von QS-Maanahmen . . . . . . . . . . . . . . . . Andere wichtige QS-Systeme im Laborbereich . . . . . . . . . . . Zusammenfassung und Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

86 87 88 89 90 91 93 95

4

Qualitatssicherung im analytischen Labor . worauf es ankommt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

99

Gunter Papke 4.1 4.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.2.1 4.4.2.2 4.4.2.3 4.4.2.4 4.4.3 4.4.4 4.4.4.1 4.4.4.2 4.4.5 4.4.5.1 4.4.5.2 4.4.6 4.4.7 4.5 4.6 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3

Einfuhrung. Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regelwerke. Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eckpfeiler fiir ein Qualitatssicherungs-Konzept im Analysenlabor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Realisierung des Qualitatssicherungs-Konzeptes . . . . . . . . . . QS.System. QS-Handbuch gemaa DINEN 45001 . . . . . . . . . Dialog zwischen den Partnern Auftraggeber und Labor . . . . . Definition der Untersuchungsziele durch den Kunden . . . . . . Auswahl des geeigneten Verfahrens durch das Labor . . . . . . . Prozedere nach der Ergebnisvorlage . . . . . . . . . . . . . . . . . Rahmenvertrag" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adaquate Qualifikation von Labor und Auftraggeber . . . . . . Richtige Anwendung der AQS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interne AQS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Externe AQSIAQK (Ringversuche) . . . . . . . . . . . . . . . . . . AQS in Spezialfallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fur langwierige Analysen (z .B . organischer Spurenkomponenten) . . . . . . . . . . . . . . . Selten angewandte Analysenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . StrategischeVorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . QS bei der Probenahme und Probenvorbereitung . . . . . . . . . Fazit. Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erlauterungen. Literaturhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenstellung von Regelwerken fur die Begriffe Qualitat und Qualitatssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auszug aus dem QS-Handbuch der HLfU . . . . . . . . . . . . . . Auszug aus einem Meaplatz-Handbuch des Zentrallabors der HLfLJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

100 101 102 103 103 105 105 106 106 106 107 107 107 112 113 113 113 114 119 120 121 122

122 124 125

XI1 4.7.4 4.7.5

Inhaltsverzeichnis

Behandlung von Unstimmigkeiten und Reklamationen (Auszug aus dem Rahmen-QS-Handbuch der HLfU) . . . . . . 127 Gekurzter Auszug aus dem Kapitel 10 der Euroguide AQC for water analysis" (1993) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

.

Mafinahmen zur Qualitatsverbesserung 5

Standardreferenzmaterialien(CRMs) . Anforderungen und Einsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

135

Achim Boenke 136 Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) . . 138 Grundlegende Charakteristika. Anforderungen und 138 Spezifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 Durchfuhrbarkeitsstudien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Homogenitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 5.2.3 146 Stabilitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.4 148 Zertifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.5 5.2.5.1 Anforderungen an die Analysenverfahren . . . . . . . . . . . . . . 148 149 5.2.5.2 Design der Zertifizierungsstudie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 5.2.5.3 Bewertung der Resultate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einsatz von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) . . . . . 153 5.3 5.4 Wer stellt zertifizierte Referenzmaterialien (CRMs) her? . . . . 155 156 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5

5.1 5.2 5.2.3

6

Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung von Methoden und Laboratorien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

159

Gerhard Gorlitz 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4

Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Organisation und Ablauf eines Ringversuchs . . . . . . . . . . . . Zielsetzung des Versuchs und Wahl der Organisationsform . . . Auswahl der Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswahl des Prufmaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

160 160 160 162 163 164

Inhaltsverzeichnis

6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.2.8 6.3 6.4 6.4.1 6.4.2 6.5 6.6 6.7 6.8

7

XI11

Ausschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Ringversuchsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Berichterstattung und Publikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Graphische Darstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Box-und Whisker-Plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Das ..Split Level"-Design nach Youden . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Bewertung und Anwendung von Ringversuchsergebnissen . . . 175 Ringversuche zur Beurteilung von Laboratorien . . . . . . . . . . 177 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen............................

181

Christian Gertz 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.4 7.5 7.6

Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Genauigkeit (accuracy) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Richtigkeit (trueness. accuracy of the mean) . . . . . . . . . . . . 184 Priizision (precision) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Nachweisgrenze und Bestimmungsgrenze (limit of detection and limit of determination) . . . . . . . . . . . 186 Spezifitat und Selektivitat (specifity and selectivity) . . . . . . . . 187 Linearitat und Arbeitsbereich (lineartiy and range) . . . . . . . . 188 Robustheit (ruggedness) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Methodenvalidierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Auswahl der Arbeitsmethode und Erstellung einer Arbeitsanweisung.............................. 190 Arbeitsbereich und Kalibrierfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Berechnung der VerfahrenskenngroDen . . . . . . . . . . . . . . . 192 Uberprufung einzelner Verfahrensschritte und Prufung auf Interferenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Prufung der Robustheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Revalidierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Bewertung von Analysenergebnissen unter Anwendung von Wiederhol- und Vergleichspriizision . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 SchluDbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

XIV 8

Inhaltsverzeichnis

Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung . . . . . . . . . 207 Manfried Bender

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.5.4 8.5.5 8.5.6 8.6 8.7

Einfiihrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Material- und InformationsfluB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Labortypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datenkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LIMS-Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stammdatenbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Probenannahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Probenbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ergebnisvalidierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fertigmelden und Befundverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Archivierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

208 209 211 213 216 217 218 219 220 220 220 221 222

Der ganzheitliche Qualitatsgedanke 9

Qualitatskosten

...............................

223

Jaime Cuardiola 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 9.10 9.11 9.12 9.13 9.14 9.15 9.16 9.17

Einfiihrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 Sichtbare und nicht sichtbare Qualitatskosten . . . . . . . . . . . 225 Kosten der Qualitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 Qualitatskostenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 Senkung der Qualitatskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 Optimierung der Qualitatskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Qualitatsniveau; Anforderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Das Projekt Qualitatskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Qualitatskostenerfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Aktivitat/Kosten-Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Der standige VerbesserungsprozeB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Prufiosten; Sicherung und Sicherstellung der Qualitat . . . . . . 234 Praventive Qualitatssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 Automationsgrad und Wirtschaftlichkeit; Kostenminimierung . 236 SchluBbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

Inhaltsverzeichnis

10

GrundGtze der QS im Priifwesen

XV

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Janusz S. Morkowski 10.1 10.2 10.2.1 10.2.2 10.3 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4 10.4.5 10.4.6 10.4.7 10.4.8 10.4.9 10.5 10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4 10.5.5 10.6 10.6.1 10.6.2 10.6.2.1 10.6.2.2 10.6.3 10.6.3.1 10.6.3.2 10.6.3.3 10.6.4 10.7

Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 240 Qualitatsmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualitatspolitik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Qualitatsprogramm ............................ 242 QS im Priiflabor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Standardarbeitsanweisungen SAA und LOG-Bucher 246 von Priifmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . StandardarbeitsanweisungenSAA fur Prufverfahren . . . . . . . 246 Priifplan und Arbeitsprotokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 PriifberichtKJntersuchungsbericht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 Elemente und logistische Regelungen des QS-Systems . . . . . . 247 Ruckverfolgbarkeit und Archivierung der Prufobjekte . . . . . . 248 248 Kennzeichnung der Priifmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lenken (Beherrschen) von Dokumenten . . . . . . . . . . . . . . 248 Vertraulichkeit von Standardarbeitsanweisungen SAA . . . . . . 249 Ankommende und abgehende Sendungen . . . . . . . . . . . . . . 249 Qualitatssicherungshandbuch QSHB . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Interne Qualitatsaudits .......................... 252 Klassifikation des Qualitatssicherungs-Systems . . . . . . . . . . . 252 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 253 Verkehr mit Auftraggebern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertrags- bzw. Auftragsiiberpriifung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Unterauftrage an Dritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Management groDerer Projekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Beanstandungen durch Auftraggeber . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 Vertraulichkeit gegenuber Dritten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 Qualitatsforderung ............................. 255 256 Schulen des Personals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Validierung und Freigabe von Priifverfahren . . . . . . . . . . . . 256 Die verschiedenen Validierungsmethoden . . . . . . . . . . . . . . 257 Freigabe validierter Priifverfahren und Zustandigkeit . . . . . . 261 262 Uberwachung der Priifmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dokumentation und Kennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 Phasen der ijberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 ReferenzgroBen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Qualitat von Ergebnissen und Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . 265 SchluBbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

XVI

11

Inhaltsverzeichnis

Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

. . 277

Hans-Joachim Striih

.

11.1 11.2 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.3 11.4

Ganzheitliche" Qualitiit? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Qualitatsprufung von Pflanzen (Beispiel) . . . . . . . . . . . . . . 278 Messung einzelner Prufparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Beurteilung der technischen" Qualitat . . . . . . . . . . . . . . . 281 Beurteilung der Gebrauchswert-Qualitat . . . . . . . . . . . . . . . 283 Beurteilung der biologischen und therapeutischen Qualitat . . . 287 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 290 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Qualitatsmanagement im Laborbereich . . . . . . . . . . . . . . . . 291

.

Lutz Ferley

12.3 12.3.1 12.3.2 12.4 12.5

Der Arger mit der Qualitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 Die Laborarbeit als ProzeB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 294 Die ISHIKAWA-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Fehlermoglichkeiten und EinfluBanalyse (FMEA) . . . . . . 296 Statistische ProzeBregelung (SPC) und Statistische 302 Qualitatsregelung (SQC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Labor als Dienstleistungsbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Das Messen der Kundenzufriedenheit . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Quality Function Deployment (QFD) . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 1st das alles wirklich notig? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 320 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

l3

Qualitat und Bio-Log& . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.1 12.2 12.2.1 12.2.2 12.2.3

321

Stavros Krornidas 13.1 13.2 13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.3 13.3.1 13.3.2

Einfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 323 Die Erfolgskonzepte der Natur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flexibilitat . erfolgreicher als Spezialisierung? . . . . . . . . . . . 324 Logik und Bio-Logik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Einige Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Was ist Qualitat? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Funktionstuchtigkeit als Merkmal der Qualitat . . . . . . . . . . . 333 Qualitat; Produkt- und Produktionsqualitat . . . . . . . . . . . . . 334

Inhaltsverzeichnis

13.4 13.4.1 13.4.2 13.4.3 13.4.4 13.5 13.6

XVII

Die Welt des Labors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Es gabe eine Organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 ... die funktionieren sol1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Qualitat im Laboralltag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 341 Praktische Konsequenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SchluBwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

.

Anhang 1 Deutsche und englische Abkurzungen aus dem Bereich Qualitatssicherung und Normen" . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Anhang 2 Definitionen und Erlauterungen

..................

351

Anhang 3 OECD GLP Consensus Document No. 7 (deutsche ijbersetzung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

365

Anhang 4 OECD GLP Consensus Document No . 8 (deutsche Ubersetzung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

377

Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

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1 Akkreditierung - ein Mittel zur Sicherung und Steigerung der Qualitat im Laboratorium Fjedor Eper Geschaftsfuhrer des DAP Deutsches Akkreditierungssystem Prufwesen und Referatsleiter des Referats 7.12 (Akkreditierung) BAM Bundesanstalt fur Materialforschung und -prufung Zweigstelle Friedrichshagen Muggelseedamm 109-111 D-12587 Berlin

Dr. - 1 g . fiedor Efler, Jahrgang 1931 Chemiker und klinischer Chemiker, mehr als 25 Jahre tatig in klinisch-chemischen Laboratorien und in der Entwicklung klinisch-chemischer Apparaturen und Methoden in Industrie- und Routineanalytik. Standig Leiter groper Laboratorien, zuvor tat& in den verschiedensten Bereichen praparativer und analytischer Chemie, 2. B. Industriehormonforschung, Umweltanalytik, MucopolysaccharidForschung; Tatigkeiten im ln- und Ausland im Rahmen metrologischer, chemiseher, Lebensmittel- und Polymerenprufungen. Seit 1988 zunachst Leiter des BAM-Akkreditierungssystems und spater Geschaftsfuhrer des DAP Spezialgebiete: Mechanisierte Analytik und Labordatenverarbeitung, Probenahme, Probenidentifikation, Qualitatssicherung. Mitglied in vielen nationalen und internationalen Normenausschiissen und sonstigen Standardisierungsgremien. Nationaler Delegierter in EURACHEM, stellvertretender Vorsitzender EURACHEMID.

2

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherungder Qualitat im Laboratorium

1.1 Einfiihrung ,,Akkreditierung", ein Wort, das kein Student der Chemie und verwandter Gebiete fruher und bis heute rnit Laboratorien in Verbindung bringt. Trotzdem kommt ein gut gefiihrtes Laboratorium heute nicht mehr daran vorbei, sich rnit diesem Begriff auseinanderzusetzen. 1987 beschloB die EG-Kommission auf Wunsch verschiedener EG-Staaten, insbesondere der kleinen Mitgliedslander, ein System zur Vertruuensbildung gegenuber den Produkten der Mitgliedslander zu schaffen, um dem jeweiligen Endverbraucher ein Mittel an die Hand zu geben, die Qualitat der Produkte aus dem Ausland besser als bisher bewerten zu konnen. Dazu bediente sich die Kommission zweier Begriffe, die sie rnit neuen Inhalten belegte. Zertifizierung der MaBnahme durch einen unparteiischen Dritten, die aufKonformitiit: zeigt, daB angemessenes Vertrauen besteht, daB ein ordnungsgemaia bezeichnetes Erzeugnis, Verfahren oder (DIN EN 45 011) eine ordnungsgemaB bezeichnete Dienstleistung in Ubereinstimmung rnit einer bestimmten Norm oder einem bestimmten anderen normativen Dokument ist. Akkreditierung: (DIN EN 45 001)

Formelle Anerkennung der Kompetenz eines Pruflaboratoriums, bestimmte Priifungen oder Prufungsarten auszufuhren.

Mittels dieser Instrumente glauben die Mitgliedstaaten, ein System geschaffen zu haben, rnit dem die Qualitat von Bewertungen, Messungen und Prufungen verglichen werden kann und mit dem moglichst Doppelmessungen und -prufungen innerhalb Westeuropas vermieden werden sollten. Zu dieser Philosophie der Kommission gehort auch, daB die Zuverlassigkeit der gewonnenen MeB- und Prufdaten hinterfragt oder besser, belegt wird. Dies erfolgt u. a. durch Kalibrierung der eingesetzen MeB- und Prufgerate. Kalibrienmg: (DIN E N 45 020)

Ermitteln des Zusammenhangs zwischen den ausgegebenen Werten eines Meagerates oder einer MeBeinrichtung und den zugehorigen richtigen Werten der als EingangsgroBe vorliegenden MeiagroBe.

Eine Kalibrierung kann durchgefuhrt werden durch Kalibrierlaboratorien oder Kalibrierstellen, sie kann auch durch das prufende Laboratorium selbst durchgefuhrt werden, wenn denn die Voraussetzungen dazu gegeben sind (z. B. Kalibrierung eines Photometers durch Aufnahme einer Kalibrierkurve/ -geraden). Wenn im folgenden von Stelle gesprochen wird, gilt der Text fur

1.1 Einfiihrung

3

Priiflaboratorien, Kalibrierlaboratorien und Zertifizierungsstellen, ja auch fur Inspektionsstellen, soweit zutreffend. Nachdem die Entscheidung gefallen war, ein derartiges System aufzubauen, erteilte die Kommission den europaischen Normenorganisationen (CEN fur die allgemeine Normung und CENELEC f i r die Normung elektrotechnischer Produkte und Verfahren) das Mandat, eine Norm bzw. Normenserie zur Erfiillung der gesteckten Ziele zu schaffen (Abb. 1-1). Entwicklung zur "Euro"-Norm EG

-

Task - Force

"Certif: 87115" (IAkkreditierung) beide wurpn CEN-Papiere

1

E DIN 66.066 Teil 1

-

prEN 45.001 002 003

prEN 45.011 *

D

012 013 014

I

L - 4 CEN-Norm seit September 1989

b-J I

Bindend einzubauen in nationale Normenwerke f i r alle CEN-Mitglieder In Deutschland seit Mai 1990

Abb. 1-1. Historie der Entwicklung zur EN 45 000-Serie

Dies erfolgte nach vorhe&ger Diskussion, ob statt der Normen EG-Richtlinien zu diesem Zweck zu schaffen seien. Das Technical-Committee 1 (TC 1) von CENKENELEC reservierte die Normenserie 45 OOO fir den Bereich der Akkreditierung und Zertifizierung und schuf relativ schnell sieben Normen, die sich mit diesem Komplex befafiten, davon drei mit der Akkreditierung, drei mit der Zertifizierung und eine Norm, die sich mit der Selbstbeschreibung von Produkten befal3te. Alle Normen tragen den einleitenden Titel Allgemeine Kriterien . . . . Dies besagt wiederum, dafi noch weitere spezielle Kriterien zu schaffen sind. Kurze Zeit spater wurde die Begriffsnorm 45 020 geschaffen, die eine Sammlung der in den vorstehenden Normen genannten Begriffe enthalt. Im einzelnen besteht die Normenserie EN 45000 - vollstandig iibernommen in das deutsche Normenwerk als DIN EN 45000 mit gleicher Bezifferung wie die ENNormen - aus den aufgefuhrten Normen (Abb. 1-2).

4

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherungder Qualitat im Laboratorium Normen

DIN EN 45.001

Allgemeine Kriterien zum Betreiben von Priiflaboratorien

DIN EN 45.002

Allgemeine Kriterien zum Begutachten von Priiflaboratorien

DIN EN 45.003

Allgemeine Kriterien fur Stellen, die Priiflaboratorien akkreditieren

DIN EN 45.011

Allgemeine Kriterien fir Stellen, die Produkte zertifizieren

DIN EN 45.012

Allgemeine Kriterien f i r Stellen, die Qualitiitssicherungssysteme zertifizieren

DIN EN 45.013

Allgemeine Kriterien f i r Stellen, die Personal zertifizieren

DIN EN 45.014

Allgemeine Kritenen f i r Konformitatserklarungen von Anbietem

DIN EN 45.020

Allgemeine Fachausdriicke und deren Definition betreffend Normung und damit zusammenhhgende Tatigkeiten

Abb. 1-2. Titel der bisher verabschiedeten und in Deutschland in Kraft gesetzten Normen der Serie EN 45 OOO

Zur Zeit befinden sich weitere Normen in Arbeit. Es sind auch schon Interpretationen zur Auslegung einzelner Normen erarbeitet worden bzw. in Erarbeitung.

1.2 Ruckblick Wir haben in Deutschland ein seit uber einem Jahrhundert gewachsenes und ausgefeiltes Qualitatssicherungssystem in Laboratorien verschiedenster Konvenienz. Daraus ist erklarbar, daS Deutschland besondere Muhe hat, diese international akzeptierte Vorgehensweise national umzusetzen. Wenn man den Krieg als Vater aller Dinge betrachtet, dann war der Ietzte Weltkrieg der Vater der Akkreditierung. Die alliierten Truppen in Sudostasien, insbesondere Briten, Australier und verbiindete Truppen, hatten unter mangelnder Qualitat der zugelieferten Produkte zu leiden. Die Zulieferung in diesem Markt an die Fronten erfolgte vor allem aus Australien. Australien hatte noch keine hochentwickelte moderne Industrie, wie sie in Europa gewachsen war. Die Produkte, Munition, Lebensmittel und medizinisches Material, die bei den Truppen ankamen, waren teilweise in bedauerlichem Zustand. Daher entschied nach erheblichen Beschwerden die australische Regierung, daS ein qualitatssicherndes System, das Prufungen in der Fertigung und nach der Her-

1.2 Ruckblick

5

stellung einschliest, zu schaffen ware. Dieses System wurde National Association of Testing Authorities (Australia) [NATA] genannt. Es war und ist ein System zur Feststellung der Kompetenz von Priiflaboratorien im weitesten Sinne. NATA arbeitet noch heute und ist damit der alteste Akkreditierer der Welt. Ubrigens sol1 die Qualitat der an die Truppen gelieferten Materialien mit der Aufnahme der Grundung von NATA deutlich gesteigert worden sein. Nach dem 2. Weltkrieg konnte diese Idee der Qualitatssteigerung auch nicht an Europa vorbeigehen. Es ist einsichtig, da13 die Briten, nachdem sie sich im europaischen Markt mit der Qualitat ihrer Produkte nicht mehr gut behaupten konnten, Verfahren ihrer ehemaligen Kolonie Australien annahmen und diese perfektionierten. Hierzu wurde durch Beschlusse der Thatcher-Regierung das NAMAS National Measurement Accreditation System (UK) geschaffen. NAMAS perfektionierte die australischen Ansatze. NAMAS gelang es, seine qualitatssichernden Philosopien uber Akkreditierung in Europa in einer Reihe von Landern zu verbreiten und direkt zu ubertragen. Trotzdem war NAMAS nicht der erste Akkreditierer in Europa. Das kleine Danemark hatte die australischen Ideen ubernommen, um im europaischen Geschehen - herruhrend aus der bisher nahezu rein landwirtschaftlich ausgerichteten Produktionsweise -, ein Qualitatssicherungssystem aufzubauen, das die moderne danische Leichtindustrie in den europaischen Markt zu integrieren imstande ist, und um insbesondere auch danische Produkte dem ubermachtigen Nachbarn Deutschland anbieten zu konnen. Deutschland hatte - wie bereits gesagt - vor mehr als einem Jahrhundert verschiedene Ideen zur Qualitatssicherung realisiert. Da war u. a. eine Organisation der Wirtschaft, die die Grundung von Gutegemeinschaften betrieb. Diese Giitegemeinschaften schlossen sich im RAL (ursprunglich: ReichsAusschuB fur Lieferbedingungen) schon Ende vorigen Jahrhunderts zusammen; sie erreichten hierdurch eine Standardisierung von Fertigungsweisen in bestimmten Produktionsbereichen. Allerdings - im Gegensatz zur Idee der Akkreditierung - waren im RAL ausschliel3lich die Hersteller organisiert , nicht jedoch die Verbraucher oder Anwender. Dies ist eine Schwache, die der RAL noch heute besitzt. Daher kann er immer noch keine Akkreditierungsstelle im Sinne der EN 45 000-Sene sein, obgleich er seit nahezu einem Jahrhundert das tut, was man heute Akkreditierung nennt: namlich Pruflaboratorien auf ihre Fahigkeit zu prufen, sich im Rahmen bestimmter Vorgaben zu qualifizieren und deren Kompetenz zu bestatigen. Andere Verfahren zur Kompetenzfeststellung in Deutschland sind z. B. im Bereich der Lebensmittelfertigung der staatlich geprufte Lebensmittelchemiker und der amtlich vereidigte Gegenprobensachverstandige. In vielen Bereichen amtlicher Uberwachung z. B. im Baubereich oder in der Wasseruberwachung, sind Gesetze und Verordnungen die Basis, hier sind bestimmte Stellen

6

1 Akkreditierung - ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

zugelassen, Prufungen durchzufuhren. Diese Zulassungen setzen wiederum eine Kompetenzfeststellung voraus, die jedoch in jedem Bereich unterschiedlich definiert ist. An dieser Stelle muB auf die Begriffe gesetzlich geregelter Bereich und gesetzlich nicht geregelter Bereich eingegangen werden. Unsere Nachbarstaaten haben es einfach. Sie haben alle eine zentrale Stelle zur Kompetenzbestatigung von Laboratorien, eine nationale Akkreditierungsstelle. Bei dieser mu13 ein Laboratorium alles das anmelden, was es akkreditiert haben mochte. Dabei braucht es keine Rucksicht darauf zu nehmen, ob es sich um den gesetzlich geregelten oder den gesetzlich nicht geregelten Bereich handelt. Die nationale Akkreditierungsstelle stellt in allen Bereichen die fachliche Kompetenz fest und bestatigt sie, so vorhanden. Deutschland, das sich erst spat d a m durchrang - gezwungen durch die bestehenden europaischen Realitaten - am Akkreditierungsgeschehen teilzunehmen, konnte sich nicht entscheiden, eine nationale Akkreditierungsstelle zu schaffen und konnte sich somit nicht entscheiden, den oder die gesetzlich geregelten Bereiche mit dem gesetzlich nicht geregelten Bereich zusammenzufuhren. Das Ergebnis war eine Sammlung vieler Akkreditierungsstellen. Auf der einen Seite Akkreditierungsstellen im gesetzlich geregelten Bereich, auf der anderen Seite Akkreditierungsstellen im gesetzlich nicht geregelten Bereich. Letztere haben sich zumindest soweit zusammengefunden, sich unter dem Dach einer Tragergemeinschaft fur Akkreditierung GmbH (TGA) mit Sitz in Koln und Frankfurt koordinieren zu lassen. Fur den gesetzlich geregelten Bereich gibt es kein Pendant zur TGA. Urn iiberhaupt zu einer europaischen Akzeptanz deutscher Akkreditierungsstellen zu kommen, haben sich der gesetzlich geregelte und der gesetzlich nicht geregelte Bereich in einer Arbeitsgemeinschaft zusammengefunden, die Deutscher AkkreditierungsRat (DAR) genannt wird (Abb. 1-3). Bedauerlichenveise hat der DAR als Arbeitsgemeinschaft keine Akkreditierungskompetenz. Sonst ware er der ideale Nahrboden fur eine zentrale deutsche Akkreditierungsstelle, die im Interesse der Einheitlichkeit in Europa und der Kompatibili tat zu den Nachbarstaaten wunschenswert ware. Der DAR hat jedoch eine Kompetenz, die ihm vom Bundesinnenminister iiber den Bundeswirtschaftminister ubertragen wurde. Er fuhrt das sogenannte DAR-Logo, das aus dem Bundeswappen in Verbindung mit einer Registriernummer und dem Schriftzug DAR besteht (Abb. 1-4). Dieses Logo darf der DAR den deutschen Akkreditierungsstellen zur weiteren Nutzung ubertragen. Somit haben wenigstens alle deutschen Akkreditierungsstellen das Recht , das DAR-Logo auf den Urkunden anzuwenden und damit einen einheitlichen Eindruck nach auBen zu vermitteln. Dies gilt jedoch nur fur diejenigen Akkreditierungsstellen, die freiwillig ihr Einverstandnis zur Nutzung erklart haben.

1.2 Ruckblick

I

Zusarnrnenarbeit

7

Deutscher AkkreditierungsRat DAR

Mitglieder des DAR sind vertreten in: ILAC, EOTC, WELAC, WECC, EAC, ECITC, EUROLAB, EURACHEM, CEOC

I

Deutscher AkkreditierunsrsRat

I

I

DAP-P-xx.xxx-xx-xx-xx

I

Abb. 14. ,,Logo"des DAR (z. B. auf jeder Akkreditierungs-Urkunde zu verwenden)

8

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

Es gibt eine Reihe von Stellen, die bisher dieses Logo nicht anwenden, ja, es gibt Akkreditierungsstellen, die den Begriff der Akkreditierung fur sich nicht benutzen oder sogar ablehnen. Sie benutzen stattdessen z. B. Begriffe wie Anerkennung, Zulassung, Genehmigung oder weitere Begriffe. Aus der Schilderung dieses Sachverhalts wird deutlich, daB deutsche Akkreditierungsstellen bisher nicht ein multilaterales europaisches Abkommen zeichnen durften und daher noch nicht voll in die Gemeinschaft der europaischen Akkreditierer aufgenommen worden sind. Festzuhalten ist, daB wir als Deutsche uns redliche Muhe geben, die europaische Akzeptanz in diesem Feld zu strapazieren. Dies ist nicht zwingend forderlich fur die deutsche Wirtschaft. Abschlieljend sei zur Situation der Qualitatssicherung in deutschen Laboratorien erwahnt, daB jeder Laborleiter seit vielen Jahren seine eigenen Systeme der Sicherung der Qualitat praktiziert , seien es Doppelprufungen, seien es Plausibilitatskontrollen, seien es Langzeitverfolgungen des Laboratoriums-Mittelwertes in bestimmten Bereichen. Wir haben in Deutschland Qualitat gesichert, aber wir haben sie nicht systematisch gesichert bzw. wir haben vor allem nicht die notwendigen Dokumentationen vorgenommen. Die Dokumentation an sich ist jedoch fur eine Langzeitverfolgung und Riickverfolgung bereits gewonnener Ergebnisse ein wesentlicher Schritt . Hat man sich erst einmal mit dieser Form und Arbeitsweise vertraut gemacht, wird man feststellen, ja mit Freude feststellen, daS sich die Steigerung der Qualitat belegen laljt und dab sie sich letztlich auch auszahlt, obgleich es gerade in Pruflaboratorien schwierig ist, dies zu belegen. Da zur Akkreditierung der Begriff Eignungspriifung gehort, kann auch in Deutschland zumindest von der Akkreditierungsstelle, die der Unterzeichner vertritt, belegt werden, daS Akkreditierung nicht nur die Kompetenz eines Laboratoriums zu einem bestimmten Zeitpunkt feststellt, indem sie u. a. die Qualitatssicherungssysteme dieses Laboratoriums priift , sondern dalj auch durch Ausgabe von Eignungsprufungsmaterial oder durch Veranstaltung von Ringversuchen iiber langere Zeiten - wir iiberblicken hier einen Zeitraum von funf Jahren - eine deutliche Qualitatssteigerung in einzelnen Bereichen erzielt werden kann. Dies geschieht u.a. durch den ebenfalls wieder in der Normenreihe vorgeschriebenen Erfahrungsaustausch zwischen Akkreditierer und akkreditierten Pruflaboratorien.

1.3 Qualitatssicherung - Qualitatsmanagement Allgemein angewandt und weltweit akzeptiert gibt es zur Zeit drei Qualitatssicherungssysteme, die den Gedanken der Dokumentation maBgeblich einschlieljen. Es sind dies in der Reihenfolge der historischen Entwicklung :

1.3 Qualitsltssicherung- Qualitatsmanagement

9

- die Gute Laborpraxis (GLP) = good laboratory practice (glp), - die I S 0 9OOO = EN 29 000-Normen-Serie, - die Akkreditierung nach ISO-Guide 25 oder EN 45000, in Deutschland DIN EN 45 000. Diese drei Systeme entwickelten sich aus unterschiedlichen Ansatzen. Dabei ist das Erstgenannte - glp - ausgehend von der Food & Drug Administration (FDA), auf dem Gebiet der Lebensmitteluberwachung und der toxikologischen Untersuchungen entstanden, als erstes ein System, das der Chemie nahesteht bzw. von ihr direkt angewandt werden kann. Die nachsten Anwendungsfalle fanden sich in der pharmazeutischen Produktion. Die GLP wurde sodann innerhalb der letzten 10 Jahre von der OECD in Form von zwei Richtlinien ubernommen und muBte national in Deutschland im Chemikaliengesetz, 9 19, umgesetzt werden (nahere Ausfuhrungen s. Kap. 2, ,,Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie"). GLP gehort damit zum oben erwahnten gesetzlich geregelten Bereich. Dieses System wurde und wird von der FDA weltweit angewandt, dies gilt insbesondere auch fiir alle Importe. Damit wurde es eine Art nichtturiferen Hundelshemrnnisses, was die Qualitat fiir die in die USA importierten Produkte eindeutig den amerikanischen Anforderungen anpaBte, und - zumindest aus der Sicht der USA - eine Qualitatssteigerung bewirkte. Ein anderes, jungeres, weltweit praktiziertes System der Qualitatssicherung ist die ISO-9000-Serie, ursprunglich geschaffen zur Steigerung der Qualitat in der Produktion. An dieser Stelle sol1 nicht naher auf die Inhalte dieser Normenserie eingegangen werden, es sei jedoch festgehalten, daB urspriinglich an Laboratorien und deren Qualitatssicherungssysteme bei der Verfassung dieser Normenserie nicht gedacht wurde. Hier zeichnet sich ein Wandel ab, aber es ist grundsatzlich festzustellen, daB die ISO-9000-Serie nicht dazu fuhrt , die Kompetenz fur bestimmte Prufungen durch einen unparteiischen Dritten zu bestatigen, sondern lediglich, daB die durchgefuhrten Priifungen aufgrund des Vorliegens eines Qualitatssicherungssystems diesem System entsprechend konform durchgefuhrt und dokumentiert werden. Bei der ISO9000-Serie wird nicht die eigentliche Fachkompetenz des Laboratoriums gepruft. Es kommt auch kein Fachmann oder eine Grupe von Fachleuten in das Laboratorium sondern es wird von Qualitatssicherung$achleuten besucht , sogenannten Auditoren, die iiberpriifen, ob alle Momente, die qualitatssichernd zu beschreiben sind, tatsachlich vorhanden sind und funktionieren. Bei GLP und I S 0 9000 wird gepriift, ob die Dokumentation zur Durchfuhrung sachgerechter Arbeit entsprechend den Qualitatsmodulen, die in Qualitatssicherungshandbuchernzu dokumentieren sind, arbeitet und richtig dokumentiert wird. Es wird nicht bestatigt, ob das Laboratorium auch sach- und fachgerecht zu arbeiten imstande ist, obgleich das Ziel bei beiden Verfahren ebenfalls die Steigerung der Qualitat ist.

10

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherungder Qualitat im Laboratorium

Das jungste der drei Qualitatssicherungsmodelle ist die Akkreditierung. Diese beruht weltweit auf dem ISO-Guide 25, in Europa auf der EN 45001 bis 45003, und stellt die Bestatigung der Kompetenz des Laboratoriums durch einen unparteiischen Dritten dar. Sie ist somit nicht nur die Bestatigung der Konformitat mit vorgegebenen technischen Regeln, sondern auch die Feststellung der Kompetenz. Das schlieBt ein, daB -

die Qualifikation des Personals, die Prufraume undoder Prufumgebung, das Vorhandensein der fur die Messungen notwendigen technischen Einrichtungen uberpriift werden.

Diese Uberprufung hat durch kompetente Fachleute fur den jeweiligen Bereich zu erfolgen. Die Akkreditierung des Laboratoriums bestatigt diesem die Kompetenz, die beantragten und uberpruften Verfahren sach- und fachgerecht durchzufuhren. Sie bestatigt nicht, daB das Laboratorium im Sinne einer Typpriifung etwa alle Ergebnisse richtig liefert. Die Richtigkeit der MeBergebnisse liegt allein in der Verantwortung des Priiflaboratoriums und kann ihm durch keinen Dritten bestatigt werden.

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens Zunachst sei festgehalten, daB der hier beschriebene Verlauf eines Verfahrens grundsatzlich - wie die Normen auch - fur jede Art von Pruflaboratorium gilt und nicht etwa auf den Bereich der Chemie beschrankt ist. Trotzdem sol1 im folgenden versucht werden, Aspekte, die fur chemische Laboratorien in besonderer Weise gelten, zu betonen. Chemische Laboratorien stehen hier fur alle Arten von chemischen Laboratorien, aber auch fur mikrobiologische, klinisch-chemische, Lebensmittellaboratorien, Umweltlaboratorien im weitesten Sinne vom Wasser bis zur Luft uber Boden, Altlasten, militarische Altlasten etc.. Es sei hier auch erwahnt, daB die Normenserie nicht im Hinblick auf die Probleme chemischer Laboratorien geschaffen wurde, sondern vor allem im Hinblick auf mechanisch-technologische und elektrische Laboratorien. Dies hat zur Folge, daB Chemiker, die sich mit der Akkreditierung als Begutachter zu befassen hatten, schon fruhzeitig zu dem Ergebnis kamen, daB die Normen E N 45001 und EN 45002 zu interpretieren sind, um sie fur chemische Laboratorien sinngemaB anwenden zu konnen. Dessen wurden sich auch Organisationen chemischer Laboratorien, speziell EURACHEM und dessen deutsches Spiegelbild EURACHEIWDeutschland bewurjt , sie schufen so den Leitfaden zu beiden Normen: ,,ACCREDITATION FOR CHEMICAL

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

11

LABORATORIES: Guidance on the Interpretation of the EN 45000 series of Standards and IS0 Guide 25" [l-11. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daB mar theoretisch jede Akkreditierungsstelle normengerecht nach DIN EN 45 003 aufgebaut sein muB, daS jedoch die speziellen Kriterien durchaus unterschiedlich sein konnen. Fur den Bereich der Chemie gibt es in der Reihenfolge ihrer Grundung folgende Akkreditierungsstellen fur den gesetzlich nicht geregelten Bereich in Deutschland:

DAP

Deutsches Akkreditierungssystem Priifwesen Muggelseedamm 109-111 12587 Berlin

GAZ

Gesellschaft fur Akkreditierung und Zertifizierung GmbH Sohnstr. 65 40237 Dusseldorf

DASMIN Deutsche Akkreditierungsstelle Mineral01 GmbH Steinstr. 7 20095 Hamburg DACH

Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie Stresemannstr. 19 60596 Frankfurt a. M.

Die hier aufgefuhrten Akkreditierungsstellen fur den Bereich chemischer Untersuchungen finden sich alle unter dem Dach der TGA wieder. Ihre Aktivitaten sollen - soweit erforderlich - von der TGA koordiniert werden. Die Koordination erfolgt durch die TGA u. a. im AusschuB fiiir Struktur und Uberwachung (ASTU) in mehreren Sitzungen pro Jahr. In diesem AusschuB wird der Erfahrungsaustausch deutscher Akkreditierungsstellen betrieben, wobei er nicht nur auf die hier genannten chemischen Akkreditierungsstellen beschrankt ist. Es werden alle Vertragspartner der TGA zu diesen Sitzungen eingeladen. Andererseits haben nicht alle der 0.a. Akkreditierungsstellen bisher uberhaupt am Gedankenaustausch teilgenommen und - obgleich nicht normenkonform - legen nicht alle Akkreditierungsstellen ihre Verfahren zur Akkreditierung offen. Dies ist der Grund, daB der Autor keine generelle Aussage uber die Vorgehensweise treffen kann und sich daher auf die von ihm geleitete Akkreditierungsstelle beschranken muB. Es ist jedoch festzuhalten, daS die Aussagen, die nunmehr folgen, nicht generalisiert werden konnen. Da jede Akkreditierungsstelle eigene Kriterien hat, und nicht alle speziellen Kriterien veroffentlich sind, muS sich der Autor auf das System beziehen, das er selbst vollstandig kennt. Es ist das DAP Deutsches Akkreditierungssy-

1 Akkreditierung - ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

12

stem Priifwesen. Das DAP hat inzwischen von mehr als 300 ausgesprochenen Akkreditierungen mehr als 200 Verfahren aus den verschiedensten Bereichen der Chemie zur Akkreditierung gefuhrt. Mehrere Hundert weitere Verfahren sind in Bearbeitung. Einerseits ist das DAP der erste deutsche Akkreditierer auf der Basis der DIN E N 45 000-Normen-Serie, andererseits auch die Akkreditierungsstelle mit der groBten Erfahrung in Deutschland.

I

1

DAP - Deutsches AkkreditierungssystemPrufwesen Trager: Verband der Materialpriifungsamtere. V. (VMPA)

I

PRASIDIUM

I

LenkungsausschuO(LA)

I

01 F A - C

02 FA - ZfP 03 FA - Leb

I

04FA-MTP

I

-

-m

t

01 BBS. Berlin 02 FMPA Baden-

14

IOsFA-ST

-

I07FA-BS

I-

I

I-.

08FA-GGP 09 FA - MeO

1 11 FA-GS

13 FA - Med

DAP - Mitglieder 3egutachtungsstellen

4

I

05 FA - LUft

7

t

I-

tirr Akkreditierung

hir Beschwerden

schUB

hir

hir Regeln

sicherung

QWWtS-

Wlrmemberg 04 LGA Bayern 11 MPA NRW 19 GZPIGBS. Stungarl 20 BS-TUV. Essen 21 LMPA Sachsen-Anhalt 15 Wehr-Wss. InsMul (WW 05 MPA Bauw. TU Miinchen 28 Germ. Lloyd Hamburg 38 ZAMP-Hannover

-

-

--

aUe Begutachtungssteflmnukend e FA fOr jedes FachgeDietgibt es nur ein FA

Abb. 1-5. Organigramm des DAP

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

13

Um den Verfahrensablauf und die Arbeitsweise des DAP zu verstehen, ist es notwendig, den Aufbau des DAP zu kennen. Im DAP haben sich zur Zeit knapp 40 amtliche Priifamter und -anstalten, Verbande, Institute und Organisationen, die sich mit der Prufung befassen, zusammengefunden. Das bindende Moment ist der Verband der Materialprufamter e. V. (VMPA). Um im DAP aktiv mitarbeiten zu konnen, muS man Mitglied im VMPA sein. Dessen entsprechende Satzungsregeln werden fur die Aufnahme in den VMPA durch eine Uberprufung des Antragstellers angewandt. Das DAP ist ein eigener Geschaftsbereich des VMPA. Das DAP ist demokratisch aufgebaut. Es wird von einem LenkungsausschuS, in dem jedes DAP-Mitglied mit einer Stimme vertreten ist, geleitet. Im Namen dieses Lenkungsausschusses erfolgen alle Handlungen des DAP, wie z. B. das Aussprechen von Akkreditierungen, die Schulung von Begutachtern etc. (Abb. 1-5). Aus dem Organigramm geht hervor, daB aktive Mitglieder Begutachtungsstellenbetreiben konnen, in denen sie groBe Teile des Akkreditierungsverfahrens als Vertragspartner der Antragsteller bearbeiten (rechte Seite der Abbildung). In der Mitte finden sich vier sogenannte Systemausschusse, die das ganze System betreffende Handlungen vornehmen, darunter der wichtigste AusschuS, der AusschuS fur Akkreditierung, kurz AfA genannt. Auf der linken Seite dieses Organigramms sind die fachbezogenen Ausschusse, sogenannte Fachausschusse - im Sinne der Norm DIN EN 45 003 Sektorkomitees - aufgefuhrt. Sie werden bei Bedarf gegrundet. Die Reihenfolge ergibt sich aus dem Grundungsdatum. Die vollen Namen der Ausschusse sind der beigefugten Liste zu entnehmen (Abb. 1-6). Die einzelnen Module dieses Akkreditierungssystems werden koordiniert uber die Geschaftsstelle, die im Namen des DAP alle zentralen Geschafte erledigt und bearbeitet, die Akkreditierungsurkunden erstellt , unterzeichnet und siegelt und die Offentlichkeitsarbeit fur das Gesamtsystem betreibt.

1.4.1 Erste Kontaktaufnahme Wenn eine interessierte Stelle, Laboratorium oder Zertifizierungsstelle, uber Akkreditierung informiert werden will, wendet sie sich an eines der aufgefuhrten Organe, im allgemeinen an die Geschaftsstelle oder an eine Begutachtungsstelle. Im Moment der Kontaktaufnahme bei der Geschaftsstelle wird dem Anfragenden, sofern eine Anfrage ernsthaft ist, eine Verfahrensnummer erteilt, die mit einer Sonderkennung versehen wird. Ernsthufte Anfrage sol1 besagen, daS es auch Anfragen gibt, die keinesfalls das Ziel einer konkreten Akkreditierung einer Stelle betreffen, sondern die z. B. von Studenten fur Studienarbeiten, Diplomanden, Doktoranden etc.

14

1 Akkreditierung - ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium DAP-Gremien

Begutachtungsstellen

Stand Januar 1994

Ort

Ifd. Nr.

Institution

01

Bundesanstalt fiir Materialforschungund -priifung Bcgutachtungs-Stelle Berlin

02

Forschungs- und MaterialpriifungsanstaltBaden-Wurttemberg, Mto-Graf-IWitUt

stuttgart

03

Giitegemeinschail ZerstbrungsfreieWerkstoffpriifung e.V. (GBS)

stuttgart

04

Landesgewerbeanstalt Bayern

Nmberg

05

StaatlichesMaterialpriifungsamtNordrhein-Westfalen (MPA NRW)

Dortmund

06

Landesmaterialpriifamt Sachsen-Anhalt

Magdeburg

07

Verband der Technischen iibenvachungs-Vereinee.V. (VdTifV)

Essen

08

WehrwissenschaRliches lnstitut fiir Materialuntersuchungen

Erding

09

Materialpriifungsamt f i r das Bauwesen der Technischen Universitilt Munchen

Munchen

10

Germanischer Lloyd

Hamburg

II

Zentrale fiir amtlicha MaterialpWesen in Niedersachsen

Hannover

-

FachausschIisse Ifd. Nr.

Kurzbezeichnung

Bezeichnung

01

FAX

Fachausschd Chemie

02

FAZP

Fachausschd Zerst6rungsfreieWerkstoQwiifung

03

FA-Leb

FachausschuO Lebensmittelanalytik

04

FA-MTP

Fachausschd Mechanisch-TechnologischePriifung

05

FA-Luft

FachausschuD Lufl und faserRirmige Panikel

06

FA-ST

FachausschuO SchweiBtechnik

07

FA-BS

FachausschuOBrandschutz

08

FA-GGP

Fachausschul) Gebmuchsgiiterpriifung

09

FA-Men

FachausschuO MeDwesen in der Priiftechnik

10

FA-GS

FachausschuD Geriiusche und Schwingungen

11

FA-MW

FachausschuD Maritime Technik und Windenergie

12

FA-Bau

FachausschuDBauwesen

13

FA-Med

FachausschuB Klinische Chemie

14

FA-Zen

FachausschuDZertifizierungsfragen

Abb. 1-6. DAP-Gremien

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

I

I

Antn

I

-

DAP Akkreditierungsvetfahrensablauf

teller

Zentraldatei

Akkrediiierungsstelle

Prufung

Vorgespah mil Antragsteller

Verfahrens nummer

b wenn kein FA wrhanden

Begutachter

I

Begutachter benannt

Zustimmung des

ATA

Akkredtierung

Akkrediiierungsstelle

hemhung

Abb. 1-7. DAP-Akkreditierungsverfahrensablauf

urkunde

I Vefiffentlichung I

15

16

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

gestellt werden oder von Verbanden, die lediglich ihre Mitglieder informieren wollen oder von anderen auslandischen Akkreditierern zur bloBen Information gestellt werden. Damit darf der Hintergrund durchaus auch als ernsthaft angesehen werden. Er ist jedoch nicht ernsthaft im Sinne einer Anfrage fur ein konkretes Verfahren zu verstehen. Diese Verfahrensnummer ist unabhangig davon, ob irgendwann ein formaler Antrag eingeht , die verfahrensbegleitende Nummer, die schlieljlich auch zur Registriernummer der Urkunde wird. Die Nummer wird u. a. rnit der Jahreszahl des Vergabejahres versehen, so daB auch, wenn beispielsweise ein formaler Antrag erst drei Jahre spater eingeht, die ursprungliche Verfahrensnummer aufgrund einer Recherche fur die Stelle erhalten bleibt. Die Sonderkennung fur die Anfrage wird gestrichen und dem Antragsteller wird der Eingang seines Antrages bestatigt . Bis zum Eingang eines Antrages bezeichnet das DAP das Verfahren als im ,,Anfrugestutus" befindlich. Vom Antragseingang an beginnt das eigentliche Akkreditierungsverfahren, das in Abb. 1-7 als Grobschema dargestellt wird.

1.4.2 Antragstellung Der Antragsteller richtet im Normalfall seinen Antrag moglichst rnit einer Reihe formaler Unterlagen an eine DAP-Begutachtungsstelle (Abb. 1-8). Diese nimmt sofort - im allgemeinen per Telefax - Kontakt mit der DAPGeschaftsstelle auf, die die zentrale Verfahrensnummer verwaltet, und rechnergeneriert vergibt . Die Geschaftsstelle meldet die vergebene Nummer zusammen rnit der vollen Adresse des Laboratoriums - so wie in die Datei aufgenommen - der betreffenden Begutachtungsstelle per Telefax zuruck. Die Begutachtungsstelle bestatigt dem Antragsteller den Eingang der Unterlagen, mahnt gegebenenfalls per Formblatt noch fehlende Unterlagen an und meldet sowohl die vergebene Registriernummer sowie den zustandigen Sachbearbeitedverfahrensbearbeiter (im DAP auch Systemauditor) genannt. Dieser ist zustandig fur die formale und inhaltliche Prufung aller Unterlagen. Er ist weiterhin verantwortlich dafur, dalj das Laboratorium die fehlenden Unterlagen in einer angemessenen Zeit liefert. Parallel zur Prufung der Unterlagen schlieljt die Begutachtungsstelle im Namen des DAP rnit dem Antragsteller einen Vertrag ab, der die Rechte und Pflichten beider Seiten auffuhrt. Wenn dann die wichtigsten oder moglichst alle Unterlagen vorliegen und der Sachbearbeiter nach einigen Gesprachen, im allgemeinen Telefongesprachen, rnit dem Antragsteller alle wichtigen Fragen geklart hat, vereinbart er rnit diesem einen Termin fur ein Vorgesprach vor Ort. Dieses Vorgesprach ist

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

DeutschesAkkreditierungssystem Prufwesen

DAP

Notwendige Unterlagen

Antragsteller:

Verfahrens-Nr.:

01 Erklarung uber Aufbau und Besitzverhliltnisse 02 Lageplan 03 Raumplan

04 Organigramm 05 Liste der Mitarbeiter 06 Beschreibungder Verantwortungsbereiche der einzelnen Mitarbeiter

07 Nachweis def Ausbildung des technischen biters und seines Vertreters 08 Liste der Mitarbeiter. die fur die technische Richtigkeit der Prufberichte zustandig sind 09 Nachweis der Qualifikation der fur die Prufberichte Verantwortlichen

10 Unterschriftsprobe der Mtarbeiter nach Punkt 8 oder 9 11 Unparteilichkeitserklarungdes Pruflabors 12 Nachweis der Regelung von Haftungsanspruchen 13 Erklarung des Tragers des Pruflaboratoriums,daE das Personal auf Vertraulichkeit hingewiesen ist und uberwacht wird. 14 Gerateliste 15 Probenauftrags-/Probenbegleitformular 16 Original-Prufbericht (mindestens einer) 17 Qualitatssicherung - Handbuch oder Nachweis aktueller QualitatssicherungsmaEnahmen 18 Angaben uber Unterauftragsvergabe(falls erforderlich)

Abb. 1-8. Formular ,,Notwendige Unterlagen"

17

18

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

eine conditio sine qua non, da der Sachbearbeiter aufgrund seiner mehrjahrigen Erfahrung in vielen Verfahren bereits durch eine ,,Vorbegehung" im Laboratorium oder in der Zertifizierungsstelle entscheiden kann, ob ein Akkreditierungsverfahren uberhaupt in diesem Zustand zum Erfolg fuhren kann. Dieser Besuch beim Antragsteller ist nach den Erfahrungen des DAP in jedem Fall ein kostendampfendes Moment im Verfahren - man denke nur daran, daa die Anreise eines Begutachterteams in einem Laboratorium ohne eine vorhergehende nahere Beschreibung der Ausgangsbedingungen und eine dann vielleicht notwendige Abreise dieses Teams zu erheblichen Kosten fur den Antragsteller fuhren konnte. Nach dem Vorgesprach - haufig schon wahrend des Vorgesprachs - befragt der Sachbearbeiter den Antragsteller, ob er mit bestimmten geeigneten Begutachtern, wobei Personennamen und deren Institution genannt werden, einverstanden ist. Das Einverstandnis des Laboratoriums fur die im Labor auftretenden Begutachter ist wiederum eine normengerechte Vorgabe, die zwingend einzuhalten ist. Das Laboratorium muS wissen, wer in seinen Raumen auftritt. Da die Normen ebenfalls zwingend vorgeben, daB wahrend der Verfahrensbearbeitung und im Vorfeld der Antragstellung bis zum Aussprechen der Akkreditierung absolute Vertraulichkeit zu wahren ist, kann erst, nachdem das Laboratorium den vorgeschlagenen Begutachtern zugestimmt hat, die Benennung der Begutachter erfolgen. Im Verfahrensablauf finden sie dies in der Zwei-Wege-Schleife. Der Weg 1 ist der normale Weg; er wird begangen, wenn ein FachausschuB fur den entsprechenden Bereich vorhanden ist; dann nimmt dieser die Benennung der Begutachter vor. 1st kein FachausschuB vorhanden, wird der Weg 2 uber den AfA benutzt. Eine dieser beiden AusschuBarten benennt die Begutachter, sp3testens dann mul3 der Antragsteller formal dem Begutachter zustimmen und erst wenn die Zustimmung vorliegt - wie gesagt, sie kann schon im Vorgesprach erfolgen, mu13 dann aber noch formal schriftlich nachgeholt werden - also erst wenn die Zustimmung des Antragstellers fur die Begutachtung vorliegt, kann die Beauftragung erfolgen. All diese Dinge sind in der Normenserie DIN E N 45 000 enthalten, sie stellen damit Konformitat zur Norm dar. Bedauerlicherweise kann wegen der zwingenden Wahrung der Vertraulichkeit erst nach der Beauftragung und der Unterzeichnung der Begutachtervereinbarung durch den Begutachter ein Kostenangebot durch den oder die Begutachter erstellt werden, weil sie erst zu diesem Zeitpunkt die sie betreffenden Unterlagen vom Sachbearbeiter erhalten durfen. D. h., das Kostenproblem leitet sich zwingend - sofern eine Abrechnung nach Aufwand erfolgt - und das ist im DAP der Fall - aus der Norm ab. Es konnen bis zu diesem Zeitpunkt nur Grobschatzungen abgegeben werden.

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

19

Bei der ersten Kontaktaufnahme konnen sehr grob Analogieschlusse gezogen werden, im Vorgesprach kann die Schatzung durch den Sachbearbeiter auf Grund seiner eigenen Erfahrung deutlich konkretisiert werden, sie stellt aber immer noch eine unverbindliche Schatzung dar. Erst wenn alle Begutachter ihre Angebote eingereicht haben, und wenn die Kosten der Akkreditierungsstelle ebenfalls errechnet wurden, erstellt der Sachbearbeiter eine Gesamtkostenschatzung, die dem Antragsteller umgehend zugestellt wird und die er durch eine Kostenubernahmeerklarung zu bestatigen hat. Unmittelbar nachdem das Begutachtungsteam feststeht, dies kann im gunstigsten Fall aus dem Systemauditor und einem Begutachter bestehen, kann jedoch auch aus bis zu 10 (im Mittel jedoch drei bis vier) Begutachtern bestehen, versucht der Sachbearbeiter mit dem Antragsteller und den Begutachtern Konsens fur einen Begehungstermin (Laborbegehung oder Begehung der Zertifizierungsstelle) zu finden. Dies wird um so schwieriger, je groBer das Team ist. Andererseits ist die GroSe des Teams auch ein kostenpragender Faktor. Anreise und Arbeitszeit des Begutachters machen im allgemeinen den dominanten Anteil der Kosten aus, nicht so sehr die Verfahrensmenge, die der einzelne Begutachter zu beurteilen hat. Es sei in diesem Zusammenhang auf eine Besonderheit des europaischen Akkreditierungsgedankens, der - wie schon ausgefuhrt , von GroBbritannien auf uns uberkam - hingewiesen, er besagt, daB die Akkreditierung grundsatzlich auf Einzelverfahren beschrankt ist. Das hat zur Folge, daB groae Laboratorien, die eine umfassende Akkreditierung fur ihre Aktivitat wunschen, mehrere Hundert bis zu tausend Verfahren in der Akkreditierungsurkunde auffuhren lassen mussen, was nicht unbedingt als im Interesse der Forderung der Wirtschaft anzusehen ist. Daher hat das DAP schon sehr fruhzeitig seine Bereitschaft erklart, auch Priifarten oder Priifgebiete zu akkreditieren. Dies findet nicht immer Konsens unter einzelnen Fachleuten ,weil diese wiederum davon ausgehen, daB eine normierte, standardisierte Arbeitsvorschrift internationale oder wenigstens nationale Akzeptanz findet und daher Einzelverfahren-Akkreditierung der bessere Weg einer Kompetenzbestatigung sei. Das DAP ist nach Einzelfallpriifung jedoch bereit sowohl Akkreditierungen von Priifungsarten und Prufgebieten vorzunehmen als auch Forschungslaboratorien oder forschende Laboratorien zu akkreditieren. Es muS jedoch jeder Einzelfall gepruft werden, inwieweit er normenkonform abgearbeitet werden kann, so daB es hierfur bis heute keine generellen Regeln gibt. Es ist eine Ermessensfrage, die von Fachleuten im DAP in jedem Einzelfall entschieden wird.

20

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

1.4.3 Laborbegehung Der Schwerpunkt des Akkreditierungsverfahrens ist die Begehung der Stelle, bei Laboratorien speziell die Laborbegehung. Im DAP geht grundsatzlich ein Systemauditor, im allgemeinen der Sachbearbeiter als Interface zwischen Laboratorium, Begutachter und Akkreditierungsstelle bei einer Begehung mit. Der Systemauditor ist der Leiter der Begehung. Der Leiter der Begehung eroffnet die Begehung und ist zustandig fiir alle Stufen und Zwischenschritte. Dem Begutachterteam, im einfachsten Fall ein Begutachter, wird vom Sachbearbeiter ein leitender Begutachter vorgegeben. Dieser leitende Begutachter wird bereits bei der Beauftragung der Begutachter benannt , weil er fur seine zusatzlichen Aufgaben auch zusatzlichen Aufwand berechnen kann. Seine Aufgabe ist es, das Team fachlich zu leiten, den Einsatz der einzelnen Fachleute zu koordinieren und nach AbschluB der Begehung die Berichte der einzelnen Fachkollegen in einem AbschluBbericht so zusammenzufassen, daB sowohl die anschlieBend eingesetzten DAP-Gremien diesen Bericht als Entscheidungshilfe benutzen konnen als auch, daB das Laboratorium oder die Zertifizierungsstelle Schlusse aus dem Bericht fur die Umsetzung in seiner Stelle ziehen kann. Dieser Abschluabericht wird auch als Bericht des leitenden Begutachters bezeichnet. Er muB - wie bereits gesagt alle relevanten Aussagen der Einzelbegutachter einschlieaen. Die Laborbegehung selbst gliedert sich in drei Teile: das Einfuhrungsgesprach, - die eigentliche Begehung der Laborraume und Nebenraume, - das AbschluSgesprach. -

Die Laborbegehung nimmt beim DAP im allgemeinen moglichst nur einen Tag in Anspruch. Dabei kann durch die Auswahl und GroBe des Begutachterteams die Komprimierung auf einen Tag unterstutzt werden. Eintages-Begehungen haben fur die Stelle den Vorteil, daB der normale ArbeitsfluS nur an einem Tag unterbrochen wird, denn neben den Akkreditierungskosten ist zu beachten, daB der Zeitaufwand, der allein durch die Begehung vor Ort erforderlich ist, einen weiteren Einnahmeverlust durch ausfallende Arbeitszeit beim Laboratorium darstellt. In seltenen Fallen finden Begehungen im DAP an zwei Tagen statt. Es kommt jedoch vor, darj einzelne Begehungen ca. zehn Stunden an einem Tag ausmachen. Das Einfuhrungsgesprach macht einen wesentlichen Teil bei EintagesBegehungen aus. Es sollte keinesfalls langer als 3 Stunden wahren. Im Einfiihrungsgesprach werden teilweise redundante Fragen gestellt, die zuvor schon in Fragebogen oder z. B. im Vorgesprach geklart wurden. Jeder Teilnehmer des Begutachterteams hat den Fragenkatalog ,,Laborbegehung" sorgfaltig auszufullen (Abb. 1-9).

DAP

Deutsches Akkreditierungssystem Prufwesen Verfahrens-Nummer ...................................... Laborbegehung am ....................................... Sachbearbeiter: .............................................

Fragenkatalog Laborbegehung Begangenes Laboratorium: Teilnehmer des Laboratoriums:

Leitender Begutachter: NarnelFachgruppe der Begutachter:

1

Eigentumsverhaltnissedes Laboratoriurns

1.1

Stellung innerhalb einer groBeren Organisation

1.2

Wie is1 die Unabhangigkeit gewahrleistet?

2

Technlscher Leiter (Angaben zur Oualifikation: Namen einselzen)

3

Stellverlreterdes technischen Leiters (Angabenfur Qualifikation: Nameneinsetten)

4

Organigrarnrn

n

5

ZahlenrniEiges Verhaltnis von leitenden LU nachgeordnetenPersonal Sind die Grenren ihrer Verantwortlichkeitden Mitarbeitern bekannt?

n

6

7

7.1

Ikt das Personal euf Vertraulichkeit hingewiesen? Wird es ausreichend uberwacht?

ja

nein

ia

nein

nja

nnein

ia

nein

n

8

Fortbildungmahahmen

81

laufende Personalschulung intern

811

Wenn la. in welcher Weise?

8.2

Teilnahrne an Kursen?

- ja

nein

8.3

Teilnahme an Kongressen und Workshops?

- ia

nein

8.4

lsl eine Bibliothek vorhanden?

nja

nnein

n

n

~

8.5

llsl Fachliteralurzuganglich?

Werden Fachzeilschriflen regelrnaoig gelesen und nach Schlusselverleilt? 9

IWird der Zugang zu den Prufrlumen konlrolliert?

nein

ja

n

nein

ja

nein

nja

nnein

nja

nnein

ia

nein

nja

nnein

1 7 1

ia

- nein

ia

- nein

~~~

10

10 1 10 2

1.1

ein Probenlagervorhanden?

llsl das Probenlager verschlieObar?

Probenlager bei Raumlemperalur?

10 3

Kuhllager?

11

Zustand der Prufraume

11 1

Zustand der Nebenraume

11 2

Prufumgebung

11 3

Staub

11 4

Temperalur

11 5

Feuchle

11 6

n

(GerSumigkeil

11 7

Sauberkeil

11 8

Allgemeiner Zustand der Gerale

12

KalibrierunglEichung

12 1

In walcher Weise werden Kalibrierungen/Rekalibrierungenvorgenommen?

12 2

Sind Meonormale vorhanden?

12 2 1 Werden die Norrnale regelmaaig iiberwacht?

ja

123

Werden zertifizierle Referenzmaterialien eingeselzt?

12 4

Welche anderen Konlrollmalerialienoder KontrollmaBnahmenwerden eingeselzt?

12 5

Werden Aufzeichnungen uber Kalibrierungenetc. vorgenommen?

13

Angaben uber Arbeilsanweisungen/Melhodenvorschriften

13.1

13.2

lliegen Handbiicher. Norrnen elc. am Arbdtsplatz? Sind Handbucher. Norrnen. Arbeitsvorschriflen zenlral gelagert und allgemein zuganglich?

Abb. 1-9. Fortsetzung

nein

n

ja

n

ja

n

ia

nein

n

nein nein

14

OualililtssicherungJmaanahrnen

14.1

Erfolgt Uberprufungder Berechnung?

n

nein

ia

entfallt

14.1.1 Wenn ja. in welcher Weise?

14.2

Exiitiert ein Qualitatssicherungshandbuch?

14.3

Existiert ein internes Qualitatssicherungssystem

14.4

Existiert ein Qualitatssicherungsbeauftragter?

14.5 14.6

[ E r f G e r n e Qualitatskontrolle? Teilnahme an Vergleichs-IRingversuchen?

- ia

-

- ja

- nein

nia nja

n nnein

ia

nein

n

nein

nein

14.6.1 Wenn ja. welche? 14.7

Welche Folgerungenwerden aus Ringversuchsergebnissenund internen Kontrollma8nahmen gezogen?

15

Liegt ein zentrales cder ein dezentrales DV-Systemvor?

15.1

Wie ist die Betriebssicherheit der DV-Anlagegewahrleistet?

1st eine Ausfallorganisation vorhanden? 15.1.1 15.1 .I llst 16

Aussagen Ober Prulberichte

16.1

Kennzeichnung(System erfragen)

16.2

Nurnerierung:Seitenzahlz.6. Seile 2 Yon 8 Seiten

17

Wrden Unterauftragevergeben?

17.1

In welchern Prufgebiet?

I

zentral

n n

ija a

dezentral

n

nein nein

n

nein

ia

17.1.1 An wen?

172

Wird der Auftraggebervor Unterauftragsvergabe davon unterrichtet?

n

n

-.

- . nein

ja

17.4

Wird die Unterauftragsvergabe in der Rechnuna gesondert aufgefuhrt?

I 1 la -I . I la

18

Warden eigene MeBverfahrenlMethoden im Laboratorium entwickelt?

nja

Werden Modifikationenvon genanntenVerfahren entwickelt?

n

17.3

IErscheint im Prufbericht bei der Untersuchuna ein Hinweis auf die Durchfuhrungdurch Dritte?

I

,

ja

Betreibt das Pruflaboratoriumauch Forschungen?

-ia

20

Existiert ein Beschwerdeverfahren?

- ia

21

Wie is1dat Verfahren aufgebaul?

19

nein

- . nein

nnein

,

I

nnein

--

nein nein

n

entfallt entfaltt

22

Wurden bereits wahrend der Begehung vorn Gutachter 4uflagen erteilt?

n

ia

nein

Wenn ja. welche?

Sonstige Bemerkungen zu

Ort. Datum

Unterschrift

(Name in Klanchrift)

Abb. 1-9. Fortsetzung

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

I

25

Sie sind erforderlich, weil die Tagessituation personell, apparativ und raumlich zu beurteilen ist. Um in Europa zu einer Akzeptanz zu kommen, mussen Akkreditierer gleiche Vorgehensweisen betreiben. Am Einfuhrungsgesprach konnen letztlich alle Mitarbeiter der Stelle teilnehmen. Vom DAP gefordert werden zwingend Leiter und Stellvertreter und moglichst der oder ein Qualitatssicherungsbeauftragter. Die Entscheidung, wer teilnimmt, liegt in der Verantwortung des Antragstellers. Es hat sich als sinnvoll erwiesen, den jeweiligen Leiter eines Laboratoriums, egal welchen Ausbildungsgrades, an der Begehung teilnehmen zu lassen. Sofern mehrere Begutachter eingesetzt werden und der Umfang der Akkreditierung betrachtlich ist, ist es ublich, die Begutachter zu teilen. Der Systemauditor wird dann von Begutachter zu Begutachter oder Gruppe zu Gruppe vagabundieren, um jeweils als Vermittler zu fungieren. Diese Arbeitsteilung ermoglicht eine parallele Bearbeitung unterschiedlicher Pruf- oder Zertifizierungsbereiche und unterschiedlicher Strukturen. Im Rahmen des Einfiihrungsgespriichs hat das Laboratorium die Begleiter der einzelnen Begutachter bzw. Begutachtungsgruppen festzulegen. Diese Begleiter haben die jeweilige Person oder Personengruppe wahrend der gesamten Begehung - auch wenn sie mehrtatig ist, zu begleiten und haben dem Team standig zur Verfugung zu stehen. Nach AbschluS des Einfiihrungsgesprachs, bei dem ein groDerer Teil des ,,Fragenkatalogs Laborbegehung schon abgearbeitet werden kann, geht es dann nahtlos uber in die Begehung vor 01% in den einzelnen Laboratorien. Hierbei ist besonders darauf zu achten, daS die Begutachter die Fahigkeit des Laboratoriums beurteilen sollen, die beantragten Prufverfahren selbstandig und sachgerecht durchfuhren zu konnen. Unabhangig von der Art der Prufung ist bei Laboratorien zu klaren, ob das Laboratorium auch die Probenahme akkreditiert haben mochte oder nur die Verantwortung fur die erstellten Werte vom Probeneingang bis zum MeSergebnis und Prufbericht verantwortet. Der letzere Fall - Probenahme durch einen Dritten - kann dazu fuhren, daS unabhangige ProbenahmeLaboratorien akkreditiert werden mussen. Die Begutachter haben in ihrem jeweiligen Fachgebiet eingehend zu priifen, inwieweit die fachlichen Voraussetzungen, das sind immer die Qualifikation des eingesetzten Prufpersonals und der verantwortlichen Personen gegeben, - die Eignung der Priifumgebung und Prufraume fur die Priifaufgaben, - die notwendigen Geratschaften, in der Norm ,,Einrichtung" genannt, fur die Durchfuhrung der beantragten Verfahren vorhanden sind. -

Die Laboratorien haben immer die Freiheit, zu entscheiden, ob sie alle durchgefuhrten Prufungen akkreditiert haben wollen oder ob sie nur fur sie relevante Verfahren zur Akkreditierung beantragen wollen. Die Begutachter

26

1 Akkreditierung - ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

haben wiederum nur die beantragten Verfahren und die dafur erforderlichen Einrichtungen und das Personal sowie die Raume zu priifen. Andere Aktivitaten des Laboratoriums liegen auBerhalb des beantragten Akkreditierungsumfangs und bedurfen keiner Kontrolle durch das Begutachterteam. Die Verantwortung des Begutachters erstreckt sich auf die Beurteilung der Fahigkeiten des Personals, die Priifungen durchfuhren, keinesfalls sol1 er selbst die Prufungen durchfuhren. Dies hat fur den Begutachter auch noch den Vorteil, daB er nicht durch von ihm verursachte Fehler am MeBgerat vom Laboratorium in Haftung genommen werden kann. Bei der Begehung sind alle notwendigen, auch protokollarischen und archivierten Daten zu uberprufen. Besonderes Augenmerk ist auf die qualitatssichernden Momente (z. B. Doppelbestimmungen, interne Qualitatskontrolle durch Mitfuhren von unbekannten und bekannten Proben, Einsicht in Ringversuchszertifikate, Ausgabe von Eignungstests) zu legen. Die Begutachter haben die Moglichkeit soweit geeignet - Proben zu Begehungen mitzunehmen und messen oder prufen zu lassen. Die Begutachter haben weiterhin die Moglichkeit , Eignungsprufungen anzuordnen, die im AbschluBgesprach mit dem Laboratorium vereinbart werden. Besonderes Augenmerk ist bei der Begehung auf die Eichung und Kalibrierung benutzter Me13- und Prufgerate zu legen. Weiterhin mu13 die ,,Ruckfuhrbarkeit" auf nationale und internationale Normale sowie die Verwendung von Referenzmaterialien und zertifizierten Referenzmaterialien gepruft werden. Es sind statistische Auswertungen im Rahmen der Qualitatskontrolle zu uberprufen. Wenn das Laboratorium - und dies wird in Zukunft eine grundlegende Forderung sein - interne Auditierungen vornimmt, auch Audits genannt - sind die Auditberichte von den Begutachtern einzusehen. Der Leiter der Begehung hat auch die Managementreviews zu uberprufen, d. h. er hat festzustellen, inwieweit die Empfehlungen aus den Auditberichten zum AnlaB genommen wurden, die Qualitatspolitik des Laboratoriums in seiner Umsetzung zu andern. Ein wesentlicher Bestandteil und Grundlage fur die Beurteilung durch die Begutachter ist das Vorhandensein eines Qualitatssicherungssystems - in der letzten Zeit auch Qualitatsmanagement-System bezeichnet - das in einem Qualitatssicherungshandbuch umgesetzt sein muB. Die Mindestvorgaben fur den Inhalt eines Qualitatssicherungshandbuches sind in der Norm DIN E N 45001, wie aus Abb. 1-10 ersichtlich, beschrieben. Zu jedem Zeitpunkt der Begehung hat das Laboratorium das Recht, seine Sicht der Dinge gegenuber den Begutachtern darzulegen. An die eigentliche Begehung schlieBt sich das Abschlufigesprach an, an dem sinnvollerweise die gleichen Partner wie beim Einfuhrungsgesprach teilnehmen sollten. In diesem AbschluBgesprach, das bei einer Eintagesbegehung moglichst nicht mehr als 90 Minuten beanspruchen sollte, werden vom

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

27

DIN EN 45001 (5.4.2.) Qualitkitssicherungs-Handbuch Das Qualitiitssicherungs-Handbuch muD zumindest enthalten: a) Aussage zur Qualititspolitik b) Aufbau des Priiflaboratoriums(Organigramm) c) Aufgaben und Kompetenzen zur Qualitiitssicherung. damit fiir jede betroffene Person Umfang und G r e m ihrer Verantwortlichkeitklar sind d) allgemeine Ablaufe der Qualititssicherung e) gegebenenfalls spezielle Ablaufe der Qualitiitssicherung iiir jede einzelne Priifimg f) gegebenenfalls Bezugnahmeauf Eignungspriihngen,

Verwendung von Referenzmatenal g ) ausreichende Vorkehngen fiir den InformationsfluB

und fk komgierende Mdnahmen, wenn Unstimmigkeiten bei Priifungen festgestellt werden h) Verfahren zur Behandlung von Beanstandungen

Abb. 1-10. Informationen, die im Qualitatssicherungs-Handbuchenthalten sein miissen

Leiter der Begehung die Ergebnisse zusammengefaBt, dem Laboratorium dargelegt, und es werden die zuvor in Klausur des Teams festgelegten MaBnahmen dem Antragsteller zur Kenntnis gegeben. Maonahmen sind grundsatzlich akkreditierungshemmend. Sie halten Inkonformitaten zur Norm oder zum Regelwerk des Akkreditierers oder zu fachlichen Notwendigkeiten fest. Sie miissen zunachst erfiillt sein, um die Akkreditierungsverfahren weiter zu bearbeiten. Daher hat das Laboratorium das Recht, den Termin zur Realisierung vorzugeben (dieser Termin sollte innerhalb der nachsten drei Monate nach der Begehung liegen), der MaBnahmenkatalog, sofern ein solcher festgelegt wird, wird in einem Formblatt, das vom Leiter der Begehung, vom leitenden Begutachter und von einem Vertreter des Laboratoriums unterschrieben wird, zusammengefaot, der Katalog stellt somit eine Vereinbarung dar, deren Nichteinhaltung eine Vertragsverletzung ware. Wahrend der ganzen Begehung muo der Antragsteller dem Begutachterteam die Moglichkeit geben, sich in einem Raum, der auch die erforderlichen

28

1 Akkreditierung - ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

Kommunikationsmoglichkeiten bietet (Telefon, Telefax) zusammenzufinden, im interne Diskussionen, die das Verfahren betreffen, fuhren zu konnen.

1.4.4 Eigentliche Akkreditierung Nachdem die Berichte der Begutachter, insbesondere der AbschluBbericht des leitenden Begutachters, vorliegen, sind diese Unterlagen vollstandig von der Begutachtungsstelle zu sammeln und wiederum auf dem Weg 1 oder 2 uber den FachausschuB dem AfA oder direkt dem AfA zuzuleiten. Danach spricht der FachausschuB eine Empfehlung zur Akkreditierung aus, wobei er sich im allgemeinen der Empfehlung des leitenden Begutachters anschlieBt, aber das Recht hat, diese zu modifizieren, zu interpretieren oder auch zuruckzuweisen. Der FachausschuS leitet den Antrag an den AusschuB fur Akkreditierung (AfA) weiter. Dieser hat wiederum das Recht, sich iiber die vorgenannten Entscheidungen im Sinne einer Gleichbehandlung aller Verfahren partiell hinwegzusetzen oder wiederum zur weiteren Klarung und Bearbeitung an die Ausschusse zuruckzuverweisen; im Normalfall spricht der AfA die Akkreditierung aus. Dies mu13 nicht zwingend im vollen Umfang des Antrags sein. Die Akkreditierung kann daruber hinausgehen, wenn die Begutachter dies empfohlen haben. Sie kann auch deutlich eingeschrankt werden. Nach der AfA-Entscheidung - der AfA wird von der DAP-Geschaftsstelle, wie die anderen Ausschusse auch, betreut - erhalt die Begutachtungsstelle die Nachricht, daB von dieser ein Urkundenentwurf zu erstellen ist. Der Urkundenentwurf wird zwischen Antragsteller und Begutachtungsstelle abgestimmt. Der fertige Entwurf wird der Geschaftsstelle zugeleitet . Diese erstellt die Urkunde, unterzeichnet und siegelt sie und sendet sie zur Aushandigung an den Antragsteller uber die zustandige Begutachtungsstelle zuruck. Mit dem Erstellen der Urkunde hat die Geschaftsstelle die Pflicht, das Laboratorium oder die Zertifizierungsstelle in die Liste der akkreditierten Stellen des DAP aufzunehmen und die Akkreditierung an den DAR weiterzumelden. Mit der Akkreditierung beginnt gleichzeitig die Uberwachungsphase, die ein zwingender Bestandteil der Akkreditierung ist. Die Uberwachung kann durch eine Reihe unterschiedlicher Uberwachungsmaflnahmen umgesetzt werden, wobei sie in einer oder mehreren Laborbegehungen wahrend der auf maximal funf Jahre ausgesprochenen Akkreditierung gipfelt . Aus der DAP-Erfahrung geht eindeutig hervor, daB sich die Qualitat der Prufund MeBergebnisse im Laufe der zur Akkreditierung gehorenden Uberwachung deutlich verbessert hat. Das DAP setzt im Sinne der Normen-Serie eine Reihe unterschiedlicher UberwachungsmaBnahmen ein als da waren

1.4 Verlauf eines Akkreditierungsverfahrens

29

- Einholen von Auskunften, - Einholen von Erklarungen, - Anforderung von Unterlagen und Belegen, - Uberwachungsbegehung, - Vorbereitung, Durchfuhrung und Auswertung von Eignungsprufungen, - Vorbereitung, Durchfuhrung und Auswertung von Ringversuchen. Die verschiedenen MaBnahmen, insbesondere Eignungsprufungen, Ringversuche etc. belegen die Qualitatssteigerung. Sie ermoglichen dem Akkreditierer belegte Aussagen zu diesem Komplex zu machen. Hinzu kommen die Aussagen von betroffenen Laboratorien, die bestatigen, daB bestimmte Auftrage an die Laboratorien nur erteilt wurden wegen der Akkreditierung. Andererseits konnte die Auftragsentwicklung nach Akkreditierung erfreulicherweise gesteigert werden. Dies erfolgte sogar in Bereichen, in denen ansonsten die derzeitige Rezession drastische Einschnitte verursacht. In ca. 2 Jahren wird das DAP eine Auswertung der Ringversuche vornehmen und wird uber seine Erfahrungen berichten ,daB der Akkreditierer selbst seine Qualitat auch dadurch steigern kann, daR er 2.B. bei Ringversuchen grundatzlich Disketten versendet, in denen das Laboratorium die Masken auszufullen hat. Eingabefehler konnen damit nur noch vom Laboratorium kommen. Der Akkreditierer DAP gibt die Disketten direkt in sein Rechenzentrum und liest sie ein, ohne daB noch eine zusatzliche Ubertragung notwendig ist. Dies stellt wiederum eine Vermeidung von Fehlern dar. Es ist ein Faktum, daB die Qualitat durch Akkreditierung verbessert wurde. Dies ergibt sich daraus, daR inzwischen bereits mehr als funf Jahre Erfahrungen vorliegen und die ersten Laboratorien eine Verlangerung ihrer Akkreditierung beantragt haben - die Normen lassen nur eine fiinfjahrige Gultigkeit der Akkreditierung zu. Ein Laboratorium wurde freiwillig, wenn nicht vom Markt dazu gezwungen bzw., wenn die Erfahrungen nicht positiv waren, bestimmt nicht uber einen 5-Jahreszeitraum hinaus eine Verlangerung beantragen. Dies schon deshalb nicht, weil mit der Akkreditierung nicht unbetrachtliche Kosten verbunden sind, die letztlich auf den Verbraucher, den Kunden des Laboratoriums, abgewalzt werden mussen oder die sich ertragsmindernd auswirken wurden. Die Kosten fur eine Akkreditierung sind bei den einzelnen Akkreditierern unterschiedlich, daher schwer vergleichbar. Hier kann der Autor wiederum nur ,,seine" Kosten beschreiben. Beispielhaft mag ein Umweltlaboratorium , das in der Wasseranalytik etwa 100 verschiedene Verfahren akkreditiert haben mochte und etwa 10 bis 20 Mitarbeiter hat, gelten. Zur Zeit wurden die Gesamtkosten bei 30 bis 35.000,-DM liegen, dies einschlieBlich der Antragsgebuhren von 2.500,- DM. Die Akkreditierung selbst und ihre Aufrechterhaltung erfordert beim DAP 1.500,- DM jahrliche Gebuhren. Alle evtl. notwen-

30

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherungder Qualitat im Laboratorium

digen Uberwachungsbesuche, Kosten fur Ringversuche etc. werden nach Aufwand berechnet. Es mu8 davon ausgegangen werden, dalj in einem FunfJahreszeitraum mindestens eine Laborbegehung als Uberwachungsbegehung erfolgt. Im europaischen Umland wird mindestens einmal jahrlich begangen. Selbstverstandlich ist, daf3 andere qualitatssichernde MaBnahmen, die ein Laboratorium ergriffen hat oder ergreift, wie z. B. Ringversuche unterschiedlicher Provenienz, Vorlegen eines gultigen Zertifikates uber ein Qualitatssicherungssystem im Laboratorium, GLP-Bescheinigung etc. anerkannt werden und sich kostenmindernd auswirken konnen, nicht jedoch zwingend mussen. Es wurde mehrmals zuvor auf die Steigerung der Qualitat und die Dokumentation dieser Qualitatssteigerung eingegangen. Es stellt sich die Frage, wie der Akkreditierer DAP zu einem solchen Ergebnis kommen kann - diese Frage stellt sich selbstverstandlich fur alle Akkreditierer. Wenn mit einer Akkreditierung bestimmte Aussagen bzw. Forderungen verbunden sind - sie werden im DAP als Auflagen bezeichnet - und diese Auflagen u. a. bestimmte Vorgaben fur Probenlagerung, Probentransport, Probenidentifikation oder fur die zwingende und nachgewiesene Teilnahme an Ringversuchen oder Forderungen, die im Rahmen der Uberwachung uberpriift werden, an die statistische Auswertung eigener Kontrollmaterialien gestellt werden, zwingen solche Auflagen das Laboratorium, diese einzuhalten und Schritte zu ergreifen, die es zuvor als Qualitatssicherungsmarjnahme noch nicht oder nicht in diesem Umfange ergriffen hatte. Wenn der Akkreditierer - wie das DAP - selbst Ringversuchsveranstalter ist und von den akkreditierten Laboratorien fordert , daf3 die Teilnahme an diesen Ringversuchen nachzuweisen ist, hat er die direkten Belege in Form der Ringversuchszertifikate vorzuliegen und kann prufen und belegen, ob eine Qualitatsverbesserung stattgefunden hat. Auch hier wieder ein Beispiel aus dem DAP: die Nachweisgrenzen bzw. die Konzentrationsbereiche fur den Nachweis bestimmter chemischer Parameter im Rahmen des vorgegebenen Bedarfes konnten herab- oder heraufgesetzt werden. All dies sind Qualitatssteigerungsmarjnahmen. Zum Schlulj dieses Kapitels sei darauf eingegangen, dalj vom Autor die vorgenannten Ausfuhrungen zum Akkreditierungsverfahren und Verlauf nur deshalb so konkret abgegeben werden konnten, weil er die Arbeitsweise seiner Institution beschrieb. Dies trifft fur nahezu alle aufgefuhrten Schritte und Aktivitaten zu, weil selbst die Kostenermittlung und die Art der Inrechnungstellung bei den einzelnen Akkreditierern unterschiedlich ist und bisher nicht einer Angleichung zugefuhrt wurde.

1.5 Akkreditierungsorganisationenund -institutionen

31

1.5 Akkreditierungsorganisationen und -institutionen Nachdem die Normen verabschiedet waren und in allen europaischen Staaten in Kraft gesetzt wurden, sowohl bei E U als auch bei EFTA (besser: bei allen CENKENELEC-Mitgliedern) begann sich die Akkreditierungslandschaft national und ubernational zu organisieren. Im Bereich der Kalibrierlaboratorien gab es schon sehr lange die WECC Western European Calibration Cooperation. Sehr lange heiBt, seit 13 Jahren. Diesem Model1 nacheifernd organisierte man die Priiflandschaft , ebenfalls europaisch, auf der Basis von Arbeitsgemeinschaften. Das Prufwesen schuf sich die WELAC Western European Laboratory Accreditation Cooperation. Da konnte es nicht ausbleiben, daB sich auch die Akkreditierer von Zertifizierungsstellen europaisch organisierten. Sie fanden sich in der EAC European Accreditation of Certification Bodies zusammen. Nach einigen Jahren Arbeit mit der Entwicklung multilateraler Akzeptanzvereinbarungen erfolgte der ZusammenschluD zunachst von WECC und WELAC am 1.Juni 1994. Man ist nun auch bereit, zu einem etwas spateren Zeitpunkt EAC aufzunehmen. Sogar der neue Name fur das erste Zusammengehen ist schon abgestimmt: EAL (European Accrediation for Laboratories). Vor ca. drei Jahren fanden sich Interessenvertreter von Laboratorien zusammen und schufen als Gegengewicht zu den Akkreditierungsorganisationen ein Gremium, das die Interessen der Laboratorien in Europa gegenuber den Akkreditierern vertreten soll. Diese Organisation heiBt EUROLAB. Sie hat eine Reihe von Arbeitsgruppen, sogenannte Working Groups (WG), eingerichtet, die in verschiedenen Feldern tatig sind. Die europaische Organisation EUROLAB hat nationale spiegelbildliche Vereinigungen geschaffen, in Deutschland EUROLABDeutschland. In EUROLAB/Deutschland sind z. Z. ca. 90 Laboratorien organisiert, die fur einen Jahresbeitrag von 500 DM ihre Interessen durch EUROLAB reprasentiert sehen. Der Bereich der Chemie hat sich wegen der Besonderheit seiner Probleme nicht unter dem Dach von EUROLAB organisiert - wenn diese Versuche von seiten EUROLAB auch standig wiederholt werden - sondern hat EURACHEM (European analytical Chemistry) gegriindet ,das auch in Deutschland sein Spiegelbild in EURACHEIWDeutschland hat. EURACHEM ist wahrscheinlich die derzeit aktivste Organistion in diesem Feld durch Einsetzen verschiedener Arbeitsgruppen, durch Erarbeitung der oben erwahnten Interpretationsregeln, durch Abhalten verschiedener Workshops und Seminare. Man konnte EURACHEM als eine Arbeitsgruppe von EUROLAB betrachten, dem ist aber vorlaufig organisatorisch nicht so. SchlieBlich hat die EG-Kommission noch eine Organisation EOTC European Organization for Testing and Certification geschaffen. EOTC wird von

32

1 Akkreditierung- ein Mittel zur Sicherung der Qualitat im Laboratorium

der E U budgetiert. In EOTC sollen vertikale gebietsuberschreitende Gruppen und horizontale sogenannte Agreement-Groups, die branchenorientiert sind, zusammenwirken. Agreement Groups ist erlaubt, gegenseitige Akzeptanzabkommen zu schlieaen und eigene Regeln zu setzen, so da13 auf eine Akkreditierung verzichtet werden kann. All diese Organisationen sind zu verstehen unter dem Dach einer EURichtlinie mit Namen Global Approach, auf deutsch Das neue Konzept. In diesem Global Approach, in dem verschiedene Module zur Sicherung der Qualitat in Europa definiert wurden, ist im Prinzip der Weg der Akkreditierung und der Weg anderer qualitatssichernder MaBnahmen und deren Stellung im Gesamtsystem beschrieben. Er fafit die Philosophie der Kommission zur Qualitatssicherung in Europa und zum Verbraucherschutz in einem Papier zusammen [1-21.

1.6 Ausblick Aus dem vorher Gesagten geht hervor, dalj Akkreditierung ein Qualitatssicherungs-Instrument ist, das gleichzeitig ein Qualitatsmanagement-Instrument darstellt . Gut gesicherte Qualitat gibt dem Manager, dem Laborleiter oder dem Qualitatssicherungsfachmann oder beiden die Moglichkeit, aus der erreichten Qualitat Vorgaben fur die zu erlangende Qualitat zu setzen. Damit deutet sich an, da13 Akkreditierung als Managementinstrument einzusetzen ist und somit nicht nur eine AuSenwirkung zum Kunden oder Verbraucher hin, sondern die Innenwirkung als aktives Steuerungssystem besitzt. Wie kann sich die Akkreditierung in der Zukunft entwickeln? Nachdem sie jetzt fur Routinelaboratorien angewandt wird, ist der Weg zur Kompetenzfeststellung von Forschungslaboratorien vorgezeichnet. Da, wie eingangs beschrieben, britische Erfahrungs- und Ideenwelt Initiator des heutigen Akkreditierungsgedankens und -geschehens war, damit zunachst auch britische Probleme gelost wurden, ist Europa, sind die anderen Akkreditierer, aufgefordert, ihre Vorstellungen uber Qualitatssicherung in der Akkreditierung und durch die Akkreditierung einzubringen. Daher stehen einerseits Forschungslaboratorien andererseits Prufgebiets- und nicht Einzelverfahrensakkreditierungen auf der Tagesordnung. Qualitatssicherung ist ein Instrument, das Laboratorien heute weltweit anzuwenden haben. Deutlich gemacht werden mu13 aber auch, wo Akkreditierung iiberflussig ist. Als Beispiel sei erwahnt, darj es keine akkreditierten Laboratorien zu geben braucht, die ausschliefllich Zwischenprodukte, z. B. in der chemischen Fertigung analysieren. Eingangskontrolle aus Selbstschutz und Ausgangskon-

1.7 Literatur

33

trolle fur den Kunden sollten durch akkreditierte Laboratorien durchgefuhrt werden. Diese konnen sowohl in Herstellerbetrieben als auch im freien Markt liegen.

1.7 Literatur [1-11 EURACHEWDeutschland hat eine Ubersetzung dieses Papiers anfertigen lassen, das zum Preis von 50,- DM bei der Geschaftsstelle von EURACHEW Deutschland in der GDCh Frankfurmain als ,,Akkreditierung fur chemische Laboratorien: Richtlinien zur Interpretation der Normen-Serie EN 45 000 und I S 0 Guide 25" zu beziehen ist. [1-21 Veroffentlicht im: Official Journal of the European Communities.

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie Rudolf Rauchschwalbe Bayer AG Geschaftsbereich Pharma Analytik und Qualitatssicherung Referat GLP D-42096Wuppertal

Dr. rer. nat. Rudolf Rauchschwalbe, Jahrgang 1945 Studium der Chemie mit anschliefiender Promotion an den Universitaten Giefien, Heidelberg und Regensburg. Tatigkeit als wissenschaftlicher AssistentlAngestellterin Regensburg und Aachen bis 1977. Seit Ende I977 tatig bei der Bayer AG als Laborleiter im Bereich der Analytik Pflanzenschutz. A b 1981 Stabstatigkeit im Bereich A nwendungstechniklUmweltforschung: Entwicklung und Einfuhrung von Computersystemen zur Unterstutzung der Labors und Information der Leitungsebene. Seit 1983 Auftrag zur Einfuhrung von G LP und Aufbau einer Qualitdtssicherungsgruppe fur den Geschdfisbereich Pflanzenschutz der Bayer AG. Mitglied der GLP-Arbeitskreise des Verbandsder Chemischen Industrie (VCI) und des Industrieverbands Agrar (IVA).Mitglied der deutschen Delegation des OECD-Consensup Workshops 1992 in Interlaken.

2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

36

2.1 Einfuhrung GLP ist ein bedeutsamer Bestandteil der Arbeit in vielen Labors geworden. Wahrend anfangs in Deutschland nur solche Einrichtungen betroffen waren, die international mit Zielrichtung USA tatig waren, hat sich die Anwendung stark ausgeweitet und hat spater - ab 1990 - durch die gesetzliche Grundlage allgemeine Bedeutung erlangt. Die Einhaltung von GLP ist eine Arbeitsweise, die zusatzliche Ressourcen bindet, also Geld kostet; dementsprechend wird der Anwendungsbereich und der Nutzen haufig mit kontroversen Standpunkten heftig diskutiert. Ein besonders schwieriges Kapitel in dieser Diskussion ist die Anwendung der GLP-Regeln auf die Analytik. Es wird im folgenden versucht, die Praxis der GLP in der chemischen Industrie heute - unter besonderer Berucksichtigung der Analytik - darzustellen und nicht die Prinzipien zu diskutieren.

2.2 Geltungsbereich Der Geltungsbereich ist fur Deutschland gesetzlich geregelt im Chemikaliengesetz (ChemG) in der Novelle vom Marz 1990 und in der Verwaltungsvorschrift (ChemVwV-GLP) vom Oktober 1990 (die Texte sind z. B. nachzulesen in [2-1,2-21). Sie stutzen sich in allen wesentlichenTeilen auf die Festlegungen der OECD von 1981, bzw. in der deutschen Ubersetzung: ,,Bekanntmachung der OECD-Grundsatze der Guten Laborpraxis" [2-31 woraus sich eindeutig ergibt , daB GLP nur anzuwenden ist auf Untersuchungen mit registrierungsrelevanten Ergebnissen: ,,Diese Daten werden erarbeitet , um behordliche Anforderungen zu erfullen." Erstmalig eingefuhrt 1978/79 durch die amerikanische Arzneimittelbehorde FDA, wurden die GLP-Regeln primar entwickelt fur toxikologische Untersuchungen von Pharmazeutika. In den folgenden Jahren wurde die Anwendung ausgeweitet auf alle Stoffbereiche - aber begrenzt auf die toxikologischen Prufungen im Verstandnis der jeweiligen Registrierbehorde. Diese Erwei terungen waren : 1983

in den USA Pflicht fur toxikologische Untersuchungen mit Pflanzenschutz-Wirkstoffen und -Praparaten (FIFRA) und Industriechemikalien (TSCA),

2.2 Geltungsbereich

37

1983 in Deutschland Empfehlung (alle Stoffbereiche), 1984/85 in Japan Pflicht fiir alle Stoffbereiche. In der Folgezeit entwickelte sich die GLP-Philosophie weiter auf den Bereich des ,,environmental fate" oder ,,Umweltverhalten"; dieser Bereich hat seine besondere Bedeutung im Pflanzenschutz, weil nur hier eine gezielte Ausbringung von chemischen Stoffen in die Umwelt erfolgt, sodas eine Bewertung seines Risikos erfolgen muB. Daraus erfolgt spatere Erweiterung (1989) auf die entsprechenden Studien sowie allgemein auf die physikalischchemischen Eigenschaften (s. Abschn. 2.9.1). Dieser Denkansatz findet sich dann in dem Text der OECD wieder, den auch die E G mit der Richtlinie 87/18/EWG vom 18. 12. 1986 zur Grundlage der GLP-Einfuhrung machte. Damit war der entsprechende Gultigkeitsbereich in Deutschland vorbestimmt . Die formal-rechtliche Umsetzung in der E G ist praktisch abgeschlossen, die Schaffung der Uberwachungs-Einrichtungen ist jedoch erst teilweise erfolgt. Deutlich erkennbar ist auch, daJ3 die Durchfuhrung in Deutschland besonders genau ist. Die angesprochene OECD-Formulierung zum Anwendungsbereich: ,,Diese Grundsatze der Guten Laborpraxis finden Anwendung auf die Prufung von Stoffen, um Daten uber deren Eigenschaften undoder Unbedenklichkeit fur die menschliche Gesundheit oder die Umwelt zu gewinnen. Prufungen unter Auaenbedingungen zahlen auch zu den Prufungen, die von den Grundsatzen der Guten Laborpraxis erfaBt werden." ist in ihrem ersten Satz leicht miBverstandlich [2-31. Sie wird von mancher Seite so interpretiert, daB entweder die ,,Daten uber die Eigenschaften" oder die ,,Daten uber die Unbedenklichkeit fur die menschliche Gesundheit . . ." die Anwendung der GLP begriinden. Die (einzig) sinnvolle Interpretation ist, daB die Relevanz fur Mensch und Umwelt auch als Einschrankung auf den Passus der ,,Daten uber die Eigenschaften" gilt. Diese Auffassung setzt sich mittlerweise auch innerhalb der EU mehr und mehr durch (Vortrag M.Lynch, Brighton Crop Protection Conference -Weeds - 1993). Innerhalb der OECD besteht die Meinung, daB die nationalen Registrierbehorden einen Regelungsspielraum haben, welche Prufungen unter das oben zitierte Prinzip der Unbedenklichkeitsbewertung fallen und damit unter GLP-Bedingungen durchzufiihren sind. Das Ziel der Richtlinie 91/414/EG (,,Uniform Principles") ist die Harmonisierung der Zulassung von PF-Mitteln innerhalb der EU. In dieser Richtlinie sol1 auch festgelegt werden, welche Daten unter GLP erarbeitet werden sollen. Damit wird dieser Regelungsspielraum genutzt - hoffentlich sinnvoll einschrankend.

38

2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

Es ist z. B. schwer verstandlich, welche Umweltrelevanz dcr Schmelzpunkt, der Siedepunkt oder der Brechungsindex haben. Weiterhin ist schlecht zu vermitteln, warum Eigenschaften, wie z. B. die Handhabbarkeit von Pflanzenschutzpraparaten unter GLP-Auflagen erarbeitet werden sollen. Der Schutz des Anwenders vor unbrauchbaren Mitteln wird uber die Marktmechanismen effektiver erfolgen als durch ein Zulassungsverfahren. Auch ein hochwirksames Mittel ist bald unverkauflich, wenn es haufig die Dusen des Spritzgerats verstopft . Die GLP-Regelungen wurden fur Toxikologie-Studien entwickelt und sind nicht unbedingt fur andere Arten von Priifungen anwendbar. Ganz speziell die Punkte iiber: biologische Prufsysteme, - Mafinahmen bei eingeschrankter Gesundheit des Personals, - ‘Iierschutzgedanke (in der Zielsetzung der OECD), -

sind nur teilweise oder uberhaupt nicht bei anderen Priifungsarten zutreffend. Aber auch die Regelung uber die Dokumentation des Verbrauchs an Priifund Referenzsubstanz machen bei analytischen Priifungen mit einem Einsatz von oft nur wenigen Milligramm Substanz wenig Sinn, geht doch der Verbrauch vollig in der Ungenauigkeit der Liefermenge unter. Fur die einheitliche Qualitat von Daten in einer Studie ist zu beachten: Prinzipiell mussen alle Daten und Ergebnisse, die in eine GLP-Studie eingehen oder darin erzeugt werden, auch einen vergleichbaren Standard in der Dokumentation haben. Kernbereich ist hier die Prufmustercharakterisierung: -

-

sie ist innerhalb der GLP-Regeln gefordert, ist wesentlicher Teil der Prufung, daraus folgt Einhaltung von GLP ist notwendig.

Anrnerkung: In diesem Zusammenhang ist die Differenzierung von GLPgerecht und GLP-konform zu diskutieren, ein Gedanke, der auch von Hembeck verwendet wird (s. Abschn. 2.9.2 und [2-21).

Es sind jedoch Ausnahmen von dieser Regel moglich: Forschungsergebnisse (z. B. Nachweis einer Wirkung). - Vorversuche (z. B. Dosisfindung - evtl. zitierfahig berichtet). - Daten, die zwar im Rahmen einer Prufung anfallen und dokumentiert werden, die jedoch keinen wesentlichen EinfluB auf die Bewertung der Ergebnisse haben (z. B. Klimadaten im Rahmen einer Ruckstandsprufung). Wahrend einer solchen Untersuchung werden entweder Klimadaten vom Deutschen Wetterdienst bezogen undoder es erfolgen eigene Messungen am Ort der Prufung. Diese dienen zwei Zielen: -

2.2 Geltungsbereich

39

- Zum einen der Einstufung des Wettergeschehens in ein grobes Klassifizierungsschema, in das die mittlere Temperatur, die durchschnittliche Niederschlagsmenge und die Sonnenscheindauer eingehen. Diese Daten fallen unter die 0.g. Definition. - Zum zweiten der Dokumentation des Wetters wahrend der Applikation. Damit ist sie relevant fur die Priifung und es sind GLP-pflichtige Rohdaten. Die Tatsache, da13 eine Laboraktivitat den GLP-Regeln folgend durchgefuhrt wird, ergibt keinen RuckschluB auf eine GLP-Pflicht fur die Durchfiihrung. Nur zwei Kriterien gelten fur diese Einstufung:

- Die Priifergebnisse (Bericht) werden bei einer Zulassungsbehorde eingereicht, die diese Priifung als GLP-pflichtig eingestuft hat. - Das Ergebnis der Prufung mu13 den Anforderungen des ChemG, 0 19a (1) bzw. dem Anwendungsbereich der GLP-Regeln nach OECD-Definition genugen. Die GLP-Grundsatze (ChemG, Anhang 1)beschaftigen sich in 10 Punkten mit den Voraussetzungen, die fur ein Arbeiten in Ubereinstimmung (Compliance) mit diesen Regeln erfullt sein mussen. Diese Punkte sind: 1 Organisation und Personal 2 Qualitatssicherungsprogramm 3 Prufeinrichtungen 4 Gerate, Materialien und Reagenzien 5 Prufsysteme 6 Pruf- und Referenzsubstanzen 7 Standard-Arbeitsanweisungen 8 Priifungsablauf 9 Bericht uber die Prufergebnisse 10 Archivierung und Aufbewahrung von Aufzeichnungen und Materialien Sie befassen sich zum einen mit organisatorischen Voraussetzungen, zum anderen mit den sich standig wiederholenden Ablaufen und Tatigkeiten wahrend einer Priifung. Diese werden der Vollstandigkeit wegen aufgelistet, sollen hier aber nicht erneut diskutiert werden, da hierzu bereits eine umfassende Darstellung erschienen ist [2-21. .

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

2.3 Internationale Anpassung Seit einiger Zeit hat sich die Interpretation der GLP-Regeln im internationalen Rahmen etwas den veranderten Notwendigkeiten angepaot. Bereits in [2-21 sind die ersten drei Consensus-Dokumente der OECD (in einer nicht amtlichen deutschen Ubersetzung) abgedruckt. Diese behandeln die Themen -

,,Qualitatssicherung und G L P [2-41, ,,Einhaltung der GLP-Grundsatze durch Lieferanten" [2-51, ,,Anwendung der GLP-Grundsatze auf Feldpriifungen" [2-61.

Mittlerweile liegen zwei weitere Dokumente vor, die auf dem 3. ConsensusWorkshop im Oktober 1992 (Interlaken) entstanden sind und die Themen -

,,Anwendung der GLP-Grundsatze auf Kurzzeit-Prufungen" [2-71 und .,Aufgaben des Prufleiters" [2-81

behandeln (nicht amtliche deutsche Ubersetzung s. Anhang 3 und 4). Der rechtliche Status dieser Papiere ist zwar noch nicht abschlieBend geklart; da sie jedoch von der OECD als Fortschreibung der GLP-Regeln erarbeitet und veroffentlicht wurden, mu13 eine gewisse Verbindlichkeit unterstellt werden. Im Zweifelsfall dienen sie als Gutachten von Sachverstandigen (mit Herkunft aus allen OECD-Mitgliedstaaten) zu diesem Thema. Hierbei sol1 klar hervorgehoben werden, daB zwar Vertreter der Industne beratende Stimme hatten, daB aber die Verabschiedung unter Mitwirkung der zustandigen (nationalen) GLP-Behorden erfolgte, da13 also auch die nationalen rechtlichen Gesichtspunkte ausreichend berucksichtigt wurden. In zwei Dokumenten [2-4, 2-71 wird explizit von der Forderung Abstand genommen, daB jede einzelne Prufung in ihrer Durchfuhrungsphase durch die Qualitatssicherungseinheit (QSE) inspiziert werden musse, vielmehr wird akzeptiert, daB haufig wiederholte Untersuchungsarten nur stichprobenweise inspiziert werden. Diese Auslegung lehnt sich an die US-Regelung (EPA) fur physikalisch-chemische Prufungen an (s. Abschn. 2.9.1 und [2-91). Leider lie6 sich im Zuge der Beratungen der Papiere auf der Ebene der Behorden und Regierungen keine Ubereinstimmung uber einen wichtigen Punkt finden. Bei solchen Kurzzeitprufungen sollte auch nur eine stichprobenartige Endberichtspriifung (d. h. Prufung nicht jedes einzelnen Berichts) akzeptabel sein. Hieruber hatte sich der Kreis der Workshop-Teilnehmer verstandigt. Die GLP-Regeln sind (meist) keine akribischen Arbeitsvorschriften mit genauen Anweisungen, sondern Handlungsrahmen. Daher sollte keine buchstabengetreue Auslegung, sondern eine sinnvolle Interpretation erfolgen,

2.4 Was heifit Qualitat im Labor?

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mithin die Festlegung eines eigenen Programms der Priifeinrichtung mit der angemessenen Flexibilitat das Ziel sein.

2.4 Was heiBt Qualitat im Labor? Um den Begriff der Qualitatssicherung zu diskutieren, muB zuvor klargestellt werden, was unter dem Begriff Qualitat erwartet und verstanden wird. Vielfach wird unter Qualitat der hochstmogliche Grad an Genauigkeit, Prazision oder Richtigkeit verstanden. Damit wird der Fehler begangen, den Begriff ohne Bezug zu einem Verwendungszweck zu betrachten. Immer muB jedoch die Forderung an eine Dienstleistung (immateriell) oder den Verwendungszweck einer Ware (materiell) im Auge behalten werden. Nach allgemein akzeptierter Auffassung wird verstanden ,,Qualitat ist die Fahigkeit, die angelegte(n) Forderung(en) zu erfullen". Damit ist auch klar, daB bei der Definition von Qualitat die Erwartung des Abnehmers einbezogen werden muB. Zum Beispiel hat ein Zollstock eine andere Aufgabe zu erfullen als eine Mikrometerschraube, daher wird an die Prazision der Messung mit dem ersten eine andere Anforderung gestellt als bei letzterem. Wichtig ist hier die Forderung, daB bei Verwendung eines anderen Exemplars ein vergleichbares Ergebnis erzielt wird, und nicht, daB die technisch mogliche Genauigkeit mit einem anderen, aufwendigeren MeBverfahren erreicht wird. Analog wird eine Messung im analytischen Labor nicht als Selbstzweck oder sportlicher Wettbewerb unter Nutzung aller Methoden durchgefuhrt, sondern das Ziel mu13 sein, mit dem passenden Instrumentarium eine hinreichend genaue Aussage unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Die Qualitat der Messung ergibt sich fur den Abnehmer daraus, daB er neben dem Untersuchungsergebnis auch Informationen uber die verwendete Methodik erhalt und damit die Aussagekraft oder Relevanz beurteilen kann. Um zu dem 0.g. Vergleich zuriickzukehren: die Anwendung des Zollstocks ist durch allgemeine Ubereinkunft eindeutig klar. Die Anwendung komplexer Verfahren benotigt die Beschreibung der Durchfuhrung, d. h. die Kenntnis und Definition der kritischen EinfluBgroBen, soda0 eine Wiederholbarkeit und damit Nachvollziehbarkeit sichergestellt ist. Dies ist ein Qualitatsaspekt von Analytik. Hin und wieder wird behauptet, daB GLP kein Qualitatssicherungs-System sei, sondern nur eine umfangreiche und uneffektive Dokumentationsvorschrift mit uberzogenen Aufbewahrungspflichten. Dem ist entgegenzuhalten: GLP ist Qualitatssicherung.

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

Begrundung: Die Grundsatze von GLP fordern das Vorhandensein eines Qualitatssicherungsprogramms, welches durch das Management festzulegen ist. Dabei sind die GLP-Grundsatze zu beachten, die bestimmte Elemente zwingend vorgeben: Definition von Verantwortung/Arbeitsaufteilung,Handlungsanweisung, - Bereitstellung von geeignetem Gerat, - Beschreibung qualifizierter Methoden, - Uberwachung der Einhaltung der Regeln.

-

Die Aufgabe der QSE ist, zu uberwachen, daB diese Grundsatze und Regeln eingehalten werden. Die Unterschiede zu anderen QS-Systemen werden in Kapitel3 (,,Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung nach EN 45001") dieses Buchs diskutiert. Es sol1 hier nur angemerkt werden, daB eine gemischte Arbeitsgruppe aus Behorde und Industrie untersucht , inwieweit die jeweiligen Elemente der QS-Systeme (GLP <- > DIN/ISO 9000ff bzw. EN45000 ff) als gleichwertig gelten konnen. Bei der Beschrankung auf die Checklisten-Mentalitat ist die formale Einhaltung von GLP durchaus zu erreichen, aber auch nicht mehr! Der Gewinn (sprich Nutzen) fur die PriifeinrichtunglGesamtfirmagemessen am Aufwand wird gering werden. Auch die im Bereich Produktion von Pharmazeutika wirksame Good Manufacturing Practice (GMP) ist ein Dokumentationssystem. Sie lauft unbestritten unter dem Thema Qualitatssicherung, weil u. a. die Uberwachung von Standards festgehalten wird, die aufgrund von Vorschriften selbst definiert wurden.

2.5 Qualitatskosten Aus dem Dargestellten folgt unmittelbar die wichtige Frage nach den Kosten

von GLP. Hauptanteil haben dabei die Personalkosten. Diese unterteilen sich in den

- Mehraufwand bei der Durchfuhrung der Prufung, - Personalaufwand bei der QSE, - Aufwand fur die Archivierung, - allgemeinen Venvaltungsaufwand (SOPS schreiben und verteilen, Personalunterlagen auf Stand halten, Unterschriften einholen und Papiere verteilen) . Der Mehraufwand bei der Prufungsdurchfuhrung wird auf 10-15 YO geschatzt. Er ergibt sich daraus, daB die sorgfaltige Planung und die umfang-

2.6 Was unterscheidet ein Labor unter GLP von einem nicht-GLP-Labor?

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reiche Dokumentationstatigkeit bei der Prufungs-Durchfuhrung aufwendiger sind . Zusatzlich ist auch die umfangreiche Aufgabe des Archivverantwortlichen (s. Abschn. 2.14). Der groRte Kostenblock ist jedoch der Personalaufwand der QSE. Der Inspektionsbehorde scheint eine Aufteilung von min. 50% Prasenz im Labor und hochstens 50 % Schreibtischtatigkeit sinnvoll zu sein. Daraus folgend wurde daher bei Inspektionen oft eine unzureichende Personalkapazitat der QSE bemangelt. Diese Forderung beriicksichtigt nicht wirtschaftliche Gesichtspunkte. Die ausreichende Personalkapazitat fiir die Laborinspektionen ist durchaus eine akzeptable Forderung der Inspektionsbehorde. Die Personalkapazitat fur die Berichtsprufung ergibt sich aber aus dem Eigeninteresse des Unternehmens an der rechtzeitigen Fertigstellung der Berichte (kritische GroRe bei der Fertigstellung der Prufungen ist die QSE).

2.6 Was unterscheidet ein Labor unter GLP von einem nicht-GLP-Labor? Je besser ein Labor vor der Einfuhrung von GLP organisiert und gefuhrt ist, urn so weniger andert sich an seiner Arbeitsweise unter GLP. Zusatzliche Aufgaben sind dann vorrangig die Dokumentation der Personalausbildung, - Festschreibung von Zustandigkeiten und Vertretungsregelungen, - umfassendes System von Standard-Arbeitsanweisungen (SOPS), - Einrichtung einer QSE, - Verfolgung des Substanzverbrauchs. -

Die schriftliche Festlegung von Arbeitsvorschriften und Methoden ist in einem Labor ohne GLP bereits ein selbstverstandlicher Standard, ebenso die regelmaRige Wartung und Kontrolle der MeRsysteme oder die Identifikation von Priifmustern. Die Beachtung von Verfallsdaten von Reagentien ist eine normale Arbeitsweise (wenn sie mit Sinn und Uberlegung und nicht als Selbstzweck betrieben wird). Die Ausarbeitung eines Arbeits- oder Versuchsplans im voraus und die klare Zuordnung von Untersuchungsproben zur Prufung in einer uberschaubaren Form sind alles sinnvolle Aktivitaten eines vernuftig organisierten Laborbetriebs. Ebenso ist das Vorhandensein eines Archivs keine unvernuftige Forderung. Oftmals beklagen sich Betroffene, daR sie Flexibilitat bei der Laborarbeit verlieren zu Lasten einer strikten Festlegung. Dies sind meist nur vorgescho-

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

bene Grunde; eine wirkliche Fessel bei der Durchfuhrung einer Untersuchung ist sicherlich die Notwendigkeit, auf dem Priifplan vor Beginn der Arbeit alle Unterschriften einzuholen. DaB eine charakterisierte - und damit als geeignet festgestellte - Prufsubstanz vorliegt, ist eine Selbstverstandlichkeit und keine Einschrankung durch GLP. Der Zeitaufwand fur die Beschaffung ist eine Frage der Organisation. (Geplante) Anderungen des Priifplans und Abweichungen davon (ungeplante Anderungen) sind keine ernsthaften Probleme, da sie selbstverstandlich moglich sind. Lediglich auf die Dokumentation und Genehrnigung ist zu achten, wobei eine Anderung irn voraus genehmigt werden muB, die Abweichung kann im nachhinein genehmigt werden. SOPs mussen so forrnuliert werden, daB sie keine Fessel im Arbeitsablauf sind; auch hier sind Abweichungen moglich, wenn sie vom Prufleiter genehmigt und von den Ausfuhrenden dokumentiert sind. GLP hat jedoch auch einen erkennbaren Gewinn, vorzugsweise bei umfangreichen Studien: wenn sie richtig geplant sind, fallt eine zeitgerechte Fertigstellung leichter, und es erfolgt keine unnotige Bindung von Ressourcen. Auch die leicht mogliche Feststellung von Laufzeiten beim Versand von instabilen Proben zur Beurteilung der Ergebnisse zahlt zu den Vorteilen (Ruckstandsprufungen). Zusatzlich kann GLP ein Werkzeug fur den Leiter der Prufeinrichtung (LPE) sein: Die umfassende Dokumentation - inkl. der Berichte der QSE vereinfacht ihm die Feststellung welche Aktivitaten bereits erledigt sind oder ob der AbschluBbericht noch erstellt oder bereits in der Uberprufung durch die QSE ist. Dies gilt besonders fur ortlich verteilte Studien, die nicht unter dauernder Kontrolle durch den LPE stehen. Bei diesen besteht i.A. eine Abhangigkeit der Abschnitte in der Aufeinanderfolge ihrer Durchfuhrung.

2.7 Erfahrungen bei der Umsetzung von GLP 2.7.1 SOPs Bei der Erarbeitung von SOPs gilt es, zwischen verschiedenen Positionen einen KompromiS zu finden. Auf der einen Seite steht die Philosophie, daB eine Tatigkeit, die nicht durch SOPs beschrieben oder festgelegt ist, nicht ausgefuhrt werden kann. Demgegenuber steht die Vorstellung, daB Tatigkeiten, die zur Ausbildung der Betroffenen und damit Standardwissen zahlen, keine Festschreibung in SOPs benotigen.

2.7 Erfahrungen bei der Umsetzung von GLP

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Der erste Standpunkt ist das Abbild eines Systems mit wenig fixierten Berufsbildern und Ausbildungsgangen und dafur haufigen Wechseln der Berufstatitgkeit. Der letzte Standpunkt ist zwar durchaus sinnvoll, bei dem in Deutschland bestehenden Ausbildungssystem kame wohl niemand auf die Idee, einem Laboranten den Gebrauch eines Peleus-Balls schriftlich vorzugeben. Dennoch ist oftmals eine prkise Festlegung von alternativen Schritten notwendig - etwa das Vorgehen bei der Kalibrierung von (Volumen-)MeBgeraten und deren Haufigkeit.

2.7.2 Motivation Im Prufungsablauf ist der Kernpunkt die konsequente Einhaltung der Dokumentationsvorschriften (mit Datum und Unterschriften) durch alle Beteiligten. Sie steht und fallt rnit dem Verstandnis der Regeln durch alle Betroffenen, die daher regelmaBig geschult werden sollen. Diese Aufgabe kann geteilt werden zwischen dem Priifleiter, der hierfiir rnit dem Leiter der Prufeinrichtung die Verantwortung tragt, und der QSE. Die beste Gelegenheit hierfur ist das immer wiederkehrende Gesprach bei den Laborinspektionen. Die Motivation zur Einhaltung der Spielregeln ergibt sich am besten daraus, daB der PrufleiterLaborleiter immer wieder das offene Gesprach mit seinen Mitarbeitern pflegt und dabei die Anforderungen, die auch seine eigenen sein sollten, in positiver Form weitergibt. Von besonderer Wichtigkeit ist, daB bei den rnit Sicherheit immer wieder notwendigen Korrekturen die geforderte Begriindung festgehalten wird. Weiter ist wichtig, dal3 die SOPSdurchgesprochen werden, damit Verstandnis fur die Inhalte vorhanden ist. Die Befolgung solcher Anweisungen fallt um so leichter, je besser die Ziele verstanden und akzeptiert sind. Es ist sicherlich besser, das Schwergewicht auf die Motivation und Einsicht zu legen, als etwa die QSE als Drohung zu verwenden. Unter dem Punkt Mitarbeitermotivation ist auch zu vermerken, daB die Bereitschaft zur Einhaltung der Spielregeln geringer ist, wenn ein Mitarbeiter wegen eines ,,ungunstigen" Inspektionsberichts rnit der Feststellung von GLP-Abweichungen geriiffelt wird. Es ist zwar menschlich verstandlich, dal3 ein Prufleiter keine Inspektionsberichte rnit Anmerkungefleanstandungen an den Leiter der Prufeinrichtung weitergeben will, es zeigt aber auch, daB die Arbeitsatmosphare zwischen diesen beiden verbesserungsfahig ist .

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

2.8 Organisation einer Priifeinrichtung Bei der Organisation einer Prufeinrichtung ist die Realitat der Firmenorganisation zu beriicksichtigen. Die GLP-Regeln beschreiben bzw. regeln mehr theoretische Zustande, d. h. eine Priifeinrichtung ohne Einbettung in eine reale ubergeordnete Firmenorganisation. Diese einfachste Moglichkeit des Organisationsmodells ist in Abb. 2-1 dargestellt (Struktur einer Prufeinrichtung). Dieser Fall kommt tatsachlich vor, entweder in Form eines Kontraktlabors, das sich ausschlieBlich mit Priifungen beschaftigt, die unter GLP durchgefiihrt werden, oder bei der die Prufeinrichtung sehr weit gefaBt ist. Handelt es sich jedoch um eine Einrichtung, die in einer (Chemie-)Firma eingegliedert ist, ist diese einfache Form nur schwer einzuhalten, weil oftmals verschiedene Service-Einrichtungen Beitrage zu einer Studie leisten. Es kommen aber alle Modelle vor, ohne daB sich eine eindeutige Praferenz ergabe. Die Entscheidung fur das Organisationsmodell ist abhangig von der Struktur der Prufeinrichtung, das heist dem Vefflechtungsgrad bzw. der raumlichen Nahe oder Ferne einzelner Teilfunktionen. Es besteht jedoch ein klarer Vorteil bei einer homogenen Organisation, d. h. wenn eine (evtl. komplexe) Prufeinrichtung auch als Linienfunktion eingerichtet ist. Kleine Einheiten haben auch die Moglichkeit, QS-Dienste ganz oder teilweise zu kontraktieren. In einem solchen Fall konnen z. B. Arbeitsspitzen bei der Endberichtsprufung aufgefangen werden. Speziell wenn die QS-Aufga-

Prufelnrichtung

Archiv

Leiter

+

PrOfeinrlchtung

QAU

. PrOfleiter

*a

~

~~

Abb. 2-1. Struktur einer Prufeinrichtung unter GLP

2.9 Studieffrufung

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ben nicht so umfangreich sind, daB sie eine Person vollstandig beanspruchen, wird dieses Modell angewendet. Die Diskussion uber die linienmaoige Einbindung der QSE ist so alt wie GLP selbst und ist bis heute nicht abgeschlossen. Die QSE muB nicht zwingend innerhalb der Prufeinrichtung angebunden sein, essentiell ist ein direkter Zugang zum LPE. Unverzichtbare Forderung der (deutschen) Behorden ist die Forderung nach einem Archivbeauftragen, der unabhangig von der Durchfuhrung von GLP-Priifungen ist (s. Abschn. 2.14). Andere Lander sehen das wesentlich weiter.

2.9 Studie/Priifung Die beiden Begriffe sind Synonyme. Es ist wenig forderlich fur das Ansehen einer Uberwachungs-Organisation, wenn sie zuviel Wert auf sprachliche Formalismen legt . Jedoch sollte soweit moglich der Begriff ,,Prufung" verwendet werden. Wiederum gilt, daB die Leitung (LPE) definiert, was eine Prufung ist. Ausgehend von der Philosophie der US-Behorden wird hierunter eine Einheit verstanden, die von der ersten Applikation einer Prufsubstanz bis zu einem abschliefienden Befund reicht : Bei einer toxikologischen Priifung reicht dieses Modell von der ersten Verabreichung an die Tiere bis zur letzten Begutachtung eines Gewebeschnittes. - Eine Riickstandspriifung beginnt mit der Herstellung einer Spritzbruhe und ihrer Ausbringung im Feld und endet nach der Analytik und Auswertung der gezogenen Proben, usw.

-

Das Ende der Priifung ist der AbschluBbericht, der eine Grundbedingung fur eine eigenstandige Studie ist. Pr2ziser gesagt endet die Priifung erst mit der Archivierung aller Unterlagen (s. Abschn. 2.14). Selbstverstandlich konnen auch Teile dieser Tatigkeiten als eigene Studien definiert werden; diese Moglichkeit wird mittlerweile auch von der EPA akzeptiert, wenn auch nicht mit groBer Begeisterung [2-61. Allerdings hat diese Entscheidung weitreichende Folgen, da z. B. jede Prufung mit einem eigenen Bericht abgeschlossen werden muB. Der Studienbegriff sollte auf das Ziel der Registrierung bezogen sein, was hilfreich ist bei der Abgrenzung von GLP-pflichtigen und nicht GLP-pflichtigen Prufungen.

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

2.9.1 Kurzzeitpriifungen Das in [2-71 genannte OECD-Papier beschaftigt sich mit Kurzzeitprufungen, fur die Erleichterungen bei der Anwendung der GLP-Regeln gelten. Diese Erleichterungen sind speziell: Verwendung von Standardprufplanen und vereinfachtes Genehmigungsverfahren, - Methoden-orientierte Inspektionen als ,,procedure-inspections", - evtl. mehrfache Verwendung von Tieren in toxikol. Prufungen, - Erstellung von standardisierten Berichten, falls Standardprufplane verwendet werden. -

Dabei unterscheidet das Papier physikalisch-chemische (PC) und biologische/toxikologische Kurzzeitprufungen, die unterschiedlich definiert werden. Bei den PC-Priifungen wird explizit eine zeitliche Begrenzung auf ,,nicht mehr als funf Arbeitstage" genannt. Damit fallen schon sehr viele Untersuchungen unter diese Rubrik, da leicht einsichtig ist, daO die Bestimmung eines Schmelzpunkts oder eines Flammpunkts kaum uber diese Zeit ausgedehnt werden kann. Auch die Bestimmung einer Wasserloslichkeit oder des Verteilungskoeffizienten im System Octanol-Wasser laOt sich bei guter Vorbereitung u. U,in diesem zeitlichen Rahmen abwickeln. Dazu ist es notwendig, Methodentwicklung von der Studie abzutrennen und als Forschungstatigkeit zuvor zu erledigen. Dann kann die notwendige Validierung der Methode mit der eigentlichen Prufung gemeinsam durchgefuhrt werden. Schwierig wird das GLP-Verfahren erst dann, wenn durch unvorhergesehene Umstande die Priifung langer dauert. In diesem Fall muB der Prufleiter durch schnelle Information von QSE und Leiter der Priifeinrichtung dafur sorgen, da13 keine Verfahrensmangel entstehen. Abgrenzung: je kleiner eine Studie, desto groBer ist der Overhead, der kostentreibend ist, aber keinen entsprechenden Nutzen bei der Qualitat der Prufung bringt. Hier ist der amtliche amerikanische Blickwinkel sehr vie1 pragmatischer: die EPA hat fur eine Reihe von solchen Untersuchungen die GLP-Regeln soweit ausgediinnt [2-91, daO eine entsprechende Labororganisation ausreichend ist, nur ein abgespeckter Prufplan vorliegen mu13 und der Bericht sehr vereinfacht ist. Selbst die Uberwachungsprozeduren sind vereinfacht und die Archivierungsfristen sind verkurzt . Dieses Verfahren wird im Umgangssprachgebrauch auch als ,,GLP-light" bezeichnet. Der Begriff der biologischen Kurzzeitprufungen ist in [2-71 leider nicht in vergleichbarer Scharfe definiert, als Hilfe dient lediglich die Einstufung als akute toxikologische Priifung. Was unterscheidet eine solche akute Prufung von nicht-akuten Prufungen? Generell wird als Kriterium eine einmalige

2.9 StudiePriifung

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Applikation der Priifsubstanz verstanden. Um den Abstand der Dauer zu den PC-Prufungen nicht zu grol3 werden zu lassen, wird vielfach eine Einschrankung akzeptiert - die Beobachtungsphase nach dieser Applikation sollte nicht langer als 2-3 Wochen sein.

2.9.2 Priifmustercharakterisierung Die Prufmustercharakterisierung stellt keine eigenstandige Priifung dar, da ihre Ergebnisse i. A. nicht als eigenstandiges Prufergebnis im Zulassungsverfahren verwendet werden (Ausnahme ist hier die Anmeldung eines neuen chemischen Stoffes nach ChemG; die hier erforderliche GLP-pflichtige Erstellung der ,,Stoffbilanz" dient auch zur Priifmustercharakterisierung). Da in einer groBen Zahl von Prufeinrichtungen daddie analytische(n) Labor(s) nicht integriert ist (sind), die die Charakterisierung ausfuhren, kann das zu Problemen iiber den GLP-Status dieser Untersuchung fiihren. Hierbei haben sich, unterschiedlich in den Stoffbereichen, Hilfskonstruktionen ergeben, die auch von den Behorden akzeptiert werden:

- Fur den Bereich Pharma existiert i. A. bereits ein Qualitatssicherungssystem fur den Bereich der Produktion (GMP) mit dazugehorenden analytischen Labors. Wenn ein anerkanntes GMP-Labor die Prufmustercharakterisierung durchfuhrt, wird dessen QS-System im Rahmen einer GLP-Studie anerkannt. - Fur andere Bereiche (z.B. Pflanzenschutz) ist die Interpretation stark in FluB, wobei die Diskussion noch vollig unentschieden ist. Hier hat sich bisher der Gedanke als fruchtbar erwiesen, die Prufmustercharakterisierung nicht als eigenstandige Studie zu betrachten und damit GLP-gerecht, sondern sie ,,GLP-konform" durchzufuhren, d. h. Ausfuhrung in einer zertifizierten Prufeinrichtung, unter Einhaltung der organisatorischen Regelungen von GLP. Der Ablauf der Arbeit wird mit einem Analysenauftrag festgelegt, es wird kein Endbericht nach GLP-Vorschriften verfaBt , sondern nur ein Analysenbericht, der nicht von der QSE gepruft wird. Inspektionen im Labor erfolgen methoden-bezogen, weshalb QSE uber die anstehenden Arbeiten informiert wird. Dieses Verfahren entspricht dem in [2-2, S. 251 beschriebenen Vorgehen bis auf die Inspektionen durch die QSE genau, auch wenn dort der Schwerpunkt auf der Abgrenzung von GLP-pflichtigen von nicht GLP-pflichtigen Untersuchungen liegt.

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

2.9.3 Identifizierung von Priifmustern In ihren Grundgedanken geht GLP, wie schon ausgefiihrt, von sehr einfachen Organisations-Strukturen aus. Dabei wird angenommen, daB der Prufleiter eine Substanz zur Priifung beschafft oder vorliegen hat und ihre Eignungl Relevanz (unter dem Aspekt der Zulassung) im Rahmen der Studie pruft oder prufen lafit. Ein typisches Verfahren einer arbeitsteiligen Organisation einer Firma ist die analytische Charakterisierung einer Prufsubstanz in einem spezialisierten Labor. Die Auswahl eines geeigneten Musters fur die Prufung wird im betrachteten Fall durch einen Auftraggeber ensprechend dem Zulassungsziel vorgenommen. Das Priifmuster geht erst nach der erforderlichen Beschreibung und Feststellung der Eignung bei der Priifeinrichtung ein. Damit entsteht nach Ansicht von einigen grundsatzlich Unglaubigen eine Liicke in der Sicherstellung der Identitat: es konnte ja irgendwie eine Verwechslung beim Versand der Prufmuster erfolgen. Daher ware eine NachIdentifizierung der Prufsubstanz nach Eingang beim Prufleiter erforderlich. Diese Vorstellung kann naturlich nicht pauschal als unmoglich ausgeschlossen werden. Bei der Betrachtung der Realitat wird schnell als groBeres Fehlerrisiko die Person auszumachen sein, die in das Regal des Lagerraumes greift, in dem die Priifsubstanzen, wie vorgeschrieben, gelagert werden, und trotz vorbildlicher Identifizierung und Kennzeichnung das falsche Gebinde greift. Daraus kann geschlossen werden, daS - hier eine sinnvolle Nutzung der Dokumentation des Substanzverbrauchs besteht, falls die entnommenen Mengen diese Kontrolle erlauben; und - eine sorgfaltig durchdachte Regelung bei der Vorhaltung/Kennzeichnung der Priifmuster die notwendige Sicherheit in die Integritat der Substanzen gibt. Auch bei der Benutzung von Reagentien aus externem Bezug hat sich die Einsicht durchgesetzt, dal3 das Vertrauen auf ein QS-System des Lieferanten effektiver bei der Sicherung der Identitat ist, als eine analytische Nachprufung.

2.10 Rohdaten-Dokumentation Fur die Dokumentation existieren zwei prinzipiell unterschiedliche Systeme. Das Laborjournal klassischer Form und die Sammlung loser Blatter. Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, die Vorteile der einen Losung sind die Nachteile der anderen.

2.11 Computer im Labor

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Das Laborjournal ermoglicht bei einer groBeren Studie die einfache Zuordnung der Aufzeichnungen zu dieser, indem es - in Form einer Erklarung - einer Priifung und nach Moglichkeit einer namentlich genannten Person zugeordnet wird. Vorteilhaft ist , daB eine Abzeichnung taglich ausreichend ist, um die Verantwortlichkeit bei der Datenerhebung zu dokumentieren. Die stete Wiederholung der Studiennummer entfallt. Benutzt eine weitere Person das Journal, muS diese sich konsequent identifizieren. Der Vorteil von losen Blattern liegt darin, daS unterschiedliche Vordrucke verwendet werden konnen, die als Gedachtnisstutze bei der Aufzeichnung dienen. Nachteilig ist, daS jedes Blatt identifiziert und abgezeichnet werden muB. Auch ist es einfacher, die Unterlagen von (kleinen) parallel bearbeiteten Prufungen in sich geschlossen zu dokumentieren. Zusatzlich spricht fur das System der losen Blatter, daB hiermit meist leichter alle Studien-Unterlagen zusammengestellt werden konnen (z. B. autorisierte Kopien aus Wagebuchern, Substanz-Zertifikate, Ausdrucke von Auswertungen u. a). Ein besonderer Vorteil liegt bei der Archivierung, da Einzelblatter leichter mikroverfilmt werden konnen (s. Archivierung). Entsprechend einfach ist es, einen Satz Kopien fur den Verbleib beim Labor anzufertigen, da Laboraufzeichnungen auch Know-how-Trager sind, die der ,,Besitzer" ungern abgibt, ohne einfachen Ruckgriff auf sie zu haben. Daher scheint sich dieses System - oder auch eine sinnvolle Mischung von beiden - allmahlich durchzusetzen.

2.11 Computer im Labor 2.ll.l Computer-Einsatz allgemein Im Lauf der letzten Jahre hat eine sturmische Entwicklung in Bur0 und Labor stattgefunden, was den Einsatz von Datenverarbeitung betrifft. Zu der Zeit, als die Grundsatze der GLP formuliert wurden, begannen einige groBe toxikologische Institute Anlagen der GroB- oder Mittelrechner-Technik einzusetZen. Auf diesen liefen Programme, die meist von Fachabteilungen oder spezialisierten Herstellern individuell erstellt waren. Dem Anwender war kein Einblick daruber gewahrt , was hinter der (kargen) Benutzeroberflachge ablief. Noch vie1 geringer waren die Moglichkeiten zum Eingriff, etwa in Form von zusatzlichen Ausdrucken. Aus den damaligen technischen Einsatzbedingungen leiten sich auch viele Anforderungen uber den Rechnereinsatz ab, die in verschiedenen nationalen Regelungen festgeschrieben sind (z. B. Klimatisierung, Zugang, Reinigung,

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

Wartung). Mittlerweile Iauft die PC-Revolution mit atemberaubender Geschwindigkeit ab. Leistungsfahige Netzwerke sind Iangst den 0.g. ,,Zentral-Rechnern" uberlegen. Und moderne Software-Pakete ermoglichen es dem Anwender, viele Datenverknupfungen und Auswertungen selbst zu formulieren und zu realisieren. Dabei haben sich vollig neue Anwendungsgebiete fur den Computer ergeben. Fur die automatisierte Datenerfassung und Weiterverarbeitung gelten selbstverstandlich die gleichen Grundsatze weiter, die sich aus den GLPRegeln ableiten: die verwendeten Arbeitsgerate ,,mussen eine geeignete Konstruktion und ausreichende Leistungsfahigkeit aufweisen" (Zitat ChemG, Anhang 1, Punkt 4.1 [l]). Daher mussen sich Priifleiter und Leiter der Prufeinrichtung davon uberzeugen, daB diese Forderung erfullt ist, bevor solche Systeme im Rahmen von GLP-Studien zum Einsatz kommen. Dies bedeutet, daB u. a. die Programme validiert sein mussen, um sicher zu sein, daB sie entsprechend den Anforderungen sowie genau und zuverlassig arbeiten. Diese Anforderungen mussen in geeigneter Weise schriftlich festgehalten sein. Vom Ausgangspunkt der Betrachtung dieses Abschnitts hat sich die Situation jedoch soweit geandert , daB vorzugsweise keine individuell erstellte Software zum Einsatz kommen, sondern (aus Kostengrunden) von Software-Herstellern konfektionierte Programmpakete. Heute wenden derartige SoftwareHersteller aus Grunden der Marktakzeptanz verstarkt geeignete QS-Systeme - z.B. nach DIN/ISO 9001, Teil 3 - bei der Entwicklung an. Daraus kann abgeleitet werden, daB wesentliche Teile der Validierung bereits ausgefuhrt sind, wenn die Programme in den Handel kommen. Bestimmte Teile davon konnen sogar uberhaupt nur beim Hersteller validiert werden, weil dem Anwender die Anforderungen nicht bekannt sind (z. B. Betriebssysteme und systemnahe Software). Da die Einfuhrung von QS bei der Softwareentwicklung als einen wesentlichen Grund wirtschaftliche Hintergrunde hat, haben auch interne Fachabteilungen solche QS-Systeme entwickelt und eingefuhrt. So ist auch moderne Software, die im eigenen Haus entwickelt ist - und damit auch maflgeschneiderte Applikationen enthalt - bereits in wesentlichen Aspekten auf ihre Validitat gepruft. Wesentlich fur diese Auslagerung der Validierung aus dem GLP-Labor ist also die Akzeptanz von QS-Systemen als Erganzung im Vorfeld zu GLP. Daneben gibt es noch eine Vielzahl von DV-Anwendungen, die nicht unter die beschriebenen Kriterien fallen. Dies ist das groBe Feld der individuellen Datenverarbeitung (z. B. auf Basis von Textverarbeitung, Tabellen-Kalkulationen und Datenbanken) sowie der Eigenprogrammierung mit den klassischen Programmiersprachen.

2.11 Computer im Labor

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1. Textverarbeitung: Der erste Punkt ist der Einfachste: die Analogie zur handschriftlichen Dokumentation ist augenfallig. Daher erubrigt sich das Nachdenken uber eine Validierung. Wichtig ist, daB die Informationen unmittelbar (ohne Zwischenaufzeichnung) eingegeben werden und daB der Ausdruck mit nachfolgender Abzeichnung mindestens taglich erfolgt.

2. Tabellenkalkulation: Auch die Anwendung von Tabellen-Kalkulationen kann ahnlich betrachtet werden. Hier ist wichtig, daB der Gang der Auswertung nachvollziehbar ist. Dies kann im einfachsten Fall durch einen Ausdruck der Tabelle erreicht werden, bei komplexeren Fallen z. B. durch Dokumentation des Rechenschemas. Hilfreich ist in jedem Fall ein gut strukturierter Aufbau. (Selbstverstandlich mussen auch solche Ausdrucke von Auswertungen, ob sie nun als Rohdaten oder als Zwischenauswertungen definiert werden, datiert und abgezeichnet werden .)

3. DatenbankedEigenprogrammierung: Bei den ubrigen Fallen (Eigenerstellung von Programmen) muB ein dem Einzelfall angepaBter Aufwand zur Validierung aufgebracht werden, wozu auf jeden Fall eine Festlegung der gewunschten Funktionen gehort.

2.11.2 Rohdaten-Dokumentation mit Computer Bei der Benutzung von Computern im Labor ergeben sich zusatzliche Probleme der Rohdaten-Dokumentation, die vor allem ihre Definition betreffen. Der Computer als Maschine ist das beste Tipp-Ex, das vorstellbar ist. Ohne weitere SicherungsmaBnahmen kann jede Information, jedes Datum vollig spurenlos geandert werden, und das darf bekanntlich nicht sein. Daher mussen geeignete Verfahren angewendet werden, um dies zu verhindern. Bei Systemen, auf denen aus verschiedenen Quellen Daten gesammelt werden und auf die von unterschiedlichen Personen zugegriffen wird, sind bereits aus grundlegenden Prinzipien der Informatik Sperren notwendig, um unberechtigte Anderungen zu unterbinden - Sicherung der Datenintegritat. Dies gilt ganz speziell fur diskrete Daten, die z.B. in einer Datenbank vorliegen (LIMS-Anwendung, s. Kapitel 8, ,,Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung").

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

Werden Daten - wie im chromatographisch-analytischen Labor - in FileForm gehandhabt , ist eine Manipulation aber sehr unwahrscheinlich. Es sind einfachere Wege einer Datenanderung vorstellbar, als ein Datenfile zu manipulieren. Dafur taucht bei einem Chromatogramm mit seinen Tausenden von Datenpunkten die Frage auf, was eigentlich die Rohdaten sind. Ein Sprachgebrauch der Computerleute fuhrt hier zu Begriffsverwirrung: diese unterscheiden ProzeRdaten von Rohdaten, meinen aber mit letzterem Ursprungsdaten ohne Aussagekraft fur den Anwender im Labor. Die Rohdaten im Sinn von GLP mussen, wie vielfach beschrieben, fur die Rekonstruktion einer Priifung geeignet und notwendig sein. Dies bedeutet nun nicht, daB jede Rechenoperation erneut ausfuhrbar sein muB, sondern nur, daR sie nachvollzogen werden kann. Chromatographie ist keine absolute, sondern eine relative MeSmethode, d. h. die MeSergebnisse werden durch Vergleich von einzelnen Peaks im gleichen und in verschiedenen Chromatogrammen erzeugt. Da die Rohdaten auch lesbar sein mussen (im Sinn von verstandlich), scheidet ein moglicher Ausdruck von langen Zahlenkolonnen (eventuell sogar der Ursprungsdaten) aus. Erst die graphische Darstellung unter Dokumentation der zutreffenden Auswertevorschrift fuhrt zum gewiinschten Ergebnis. Wenn das Chromatogramm, die Basislinie und die Auswertemethode mit dem dazugehorigen numerischen Ergebnis ausgedruckt ist , kann die Messung beurteilt werden und steht damit in Einklang mit der Definition von Qualitat wieder oben. (Selbstverstandlich gehoren auch die Parameter der chromatographischen Methode dazu). Da bei Anderungen der Auswertemethode die Ursprungsdaten nicht verandert werden, mussen Auswerteversuche nicht aufbewahrt werden, und der Rohdatenstatus wird erst erreicht, wenn mit der gewahlten Methode eine sinnvolle Auswertung moglich ist. Die Nachvollziehbarkeit ist dann gegeben, wenn durch Vergleich von Peakhohen oder -flachen eine Auswertung wiederholt werden kann. Eine Nachberechnung des Integrationsalgorithmus ist nicht erforderlich (s. Abschn. 2.11.1) und meist auch nicht moglich, da dieser Know-how des Software-Lieferanten ist. Damit ist eine Vorhaltung der nur maschinenlesbaren Daten irn Archiv nicht zwingend erforderlich. Bleibt noch nachzutragen, daS eine Aufbewahrung von nur maschinenlesbaren Datentragern uber 30 Jahre zu einem aberwitzigen Aufwand fuhrt, bis hin zur betriebsfahigen Vorhaltung der entsprechenden Hard- und Software [2-lo]. Bei allen Uberlegungen zum Computereinsatz in GLP-Studien darf nicht vergessen werden, daS dieses Instrument eine Erleichterung der Arbeit und eine bessere Wirtschaftlichkeit bringen soll, ein Vorteil, der nicht leichtfertig durch uberzogene Forderungen verspielt werden darf.

2.13 Statement of Compliance (SOC)

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2.U Berichtspriifung Die Berichtsprufung ist ein erheblicher Aufwand bei der endgultigen Fertigstellung von Studien (einschlieBlich der AbschluDberichte). Es gibt einige schnell uberprufbare Fragen z.B. nach Angabe von Name und Adresse der Prufeinrichtung, den Daten von Beginn und Ende der Prufung und dem Vorliegen der Substanzunterlagen (Charakterisierung, Stabilitat und ggf. Analytik der Applikationszubereitung). Dariiber hinaus ist die Datenpriifung ein Unterfangen, das bei groBeren Studien langwierig sein kann, obwohl durch die ubliche Beschrankung auf Stichproben (z. B. 30-50 % der Daten) eine gewisse Begrenzung des Arbeitsaufwands moglich ist. Bei den kleineren (analytischen) Kurzzeit-Prufungen ist es meist einfacher, eine 100 % -Prufung zu machen, als eine Stichprobe zu wahlen und diese durch die Unterlagen zu verfolgen. Bei dieser Datenpriifung wird kontrolliert, daB die Rohdatenerfassung korrekt erfolgt ist (Abzeichnung mit Datum, kein Bleistift, kein Tipp-Ex, etc. Begrundung bei Anderung). Daneben aber auch die richtige Anwendung von Formeln bei der Verdichtung und Auswertung, sowie die korrekte Ubertragung in den Bericht. Dieser Teil der Kontrollarbeit laBt sich stark verringern, wenn Computersysteme vorhanden sind, bei denen die Daten nicht manuell ubertragen werden, sondern im Rahmen einer Programm-Kette on-line fortgeschrieben werden. Dazu mussen aber weitere Vorbedingungen erfullt sein (s. Abschn. 2.11.1).

2.13 Statement of Compliance (SOC) Der Priifleiter hat nach deutschen GLP-Vorschriften in ChemG, Anhang 1, I. 1.2 (d) ,,den AbschluBbericht zu unterzeichnen und zu datieren, um damit die Verantwortung fur die Zuverlassigkeit der Daten zu ubernehmen und die Einhaltung dieser Grunddtze der Guten Laborpraxis zu bestatigen" (Zitat). Ganz anders ist dazu die amerikanische Position, die sinnvollerweise davon ausgeht, daB eine Abweichung von den GLP-Grundsatzen haufig vorkommt. Daher verlangen die US-Behorden vom Priifleiter eine separate Erklarung, die im Text der Verordnung ,,Statement of Compliance or Non-Compliance" heiBt. In dieser muB er auch alle Punkte darstellen, an denen in der berichteten Prufung von den Grundsatzen abgewichen wurde. Er sol1 auch darstellen, daB und ggf. warum diese Abweichung aus seiner Sicht keine Auswirkungen

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

auf die Aussagekraft des Berichts hat. Ein typischer Fall liegt vor, wenn ein externes Labor mit Spezialkenntnissen in die Studie einbezogen wurde, aber selbst keine GLP-Strukturen nachweisen kann. Wird eine erfolgte Abweichung nicht herausgestellt, liegt fur die EPA ein doppelter VerstoS vor, namlich einmal ein GLP-VerstoS bei der Durchfuhrung der Studie, und zum zweiten eine Urkundenfalschung bei der Abfassung des SOC. Diese divergente Rechtsauffassung wird nicht abgeschwacht oder gar aufgehoben durch das bilaterale Abkommen zwischen den USA und Deutschland uber die Anerkennung der GLP-Systeme und ihrer nationalen Unterschiede. Sie ist eine Registrieranforderung und gilt damit auch fur alle auslandischen Anmeldeersuchen. Es ist zwar verstandlich, wenn ein Prufleiter lieber ein ,,makelloses" SOC ohne Nennung von ,,Mangeln" dem Bericht beifugen mochte, es ist ihm aus den 0.g. Grunden aber - auf jeden Fall fur die Registrierung in den USA strikt davon abzuraten. Es ist bekannt, daS fur die EPA kleine Abweichungen von den GLP-Standards wahrscheinlicher sind, als die volle Einhaltung. Also sollte der Prufleiter kein schlechtes Gewissen haben. Auch Prufleiter sind nicht immer perfekte Menschen.

2.14 Archivierung In der Novelle von 1990 enthielt das ChemG in Anhang 1, Punkt 10.2 eine wenig sinnreiche Passage, die festlegte, daS Proben und Muster in jedem Falle mindestens 12 Jahre aufzubewahren seien. Diese Forderung wurde mit der 3. Anderung der Gefahrstoffverordnung vom 05.06. 1991 vereinfacht auf die allgemeine Formulierung, dal3 die Aufbewahrung nach ,,Stand von Wissenschaft und Technik" zu erfolgen hat. Die Anforderungen an ein Archiv und die Fristen der Archivierung sind seit November 1993 [2-101 prazisiert. Nunmehr hat sich die Auffassung des Gesetzgebers an die Realitat angepal3t. Nicht jede der Regelungen in [2-101 ist vollig einsichtig und voll akzeptabel. Das grol3te Verstandnisproblem bereitet die Forderung nach einem Archiv-Verantwortlichen, der vollig ohne Einbindung in die Durchfuhrung von GLP-Prufungen ist. In dieser Beziehung hat sich die OECD vollig einer Festlegung enthalten. Sie stellt in [2-81 nur fest, daS die Veranwortung fur das Archivgut von der Archivierung an beim Management (=LPE) liegt. Wichtig fur alle Betroffenen ist , daB verlaSliche Festlegungen bestehen, welche Proben wie lange aufzubewahren sind. Damit wird die leidige Situation beendet, die das ChemG geschaffen hatte.

2.14 Archivierung

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Besonders zu loben ist die Regelung, daB alle verderblichen biologischen Proben unmittelbar nach AbschluB des Berichts verworfen werden konnen, sowie die Definition der Aufbewahrungsfristen, die nur fiir Proben, die das Ergebnis einer Priifung sind, festgelegt sind. Anderes Material fallt nicht unter die Archivierungspflicht (z. B. tote Organismen einer LDSo-Priifung, Eierschalen von Reproduktionsstudien 0. a.), da aus solchen Proben keine Erkenntnisse aus einer Nachbeurteilung zu gewinnen sind. Die Formulierung uber die Aufbewahrung von Ruckstellmustern von Prufsubstanzen ist etwas unglucklich geraten, kann aber im Kontext verstanden werden. Da Priifmuster nur aufbewahrt werden, um ihre Identitat nachpriifen zu konnen - nicht um eine Studie oder Teile davon zu wiederholen, laBt sich schlieoen, daO sie aufzubewahren sind, bis solche Fragen hochst wahrscheinlich nicht mehr auftreten. Dies sollte der Fall sein, wenn die Zulassung erteilt ist. Die endgultige Entscheidung daruber liegt wieder bei der Leitung der Prufeinrichtung. Die Unterlageaohdaten einer Prufung sind ein wertvoller Besitz der Prufeinrichtung. Gehen sie verloren, kann der Fortbestand der Zulassung daran hangen (Beispiele aus den USA sind bekannt, aus Deutschland liegen derartige Falle heute noch nicht vor). Bei der Archivierung der Unterlagen wird - vollig verstandlich - groBer Wert darauf gelegt, daB Verfahren bestehen, die Verlust oder Veranderung verhindern. Der wichtigste Vorschlag dazu ist die Mikroverfilmung, erlaubt sie doch unabhangige Sicherungs-Kopien auaerhalb des eigentlichen Archivs und Arbeits-Kopien beim Prufleiter. Dieser kann damit Einsicht in die Unterlagen nehmen, ohne die ,,Originale" aus dem Archiv entnehmen zu mussen. Als besonders praktisch zeigt sich die Kombination von Paginierung und Mikroverfilmung, da dann die erfolgreiche Verfilmung von einer Person ohne direkten Bezug zur Studie und Kenntnis ihrer Inhalte gepruft werden kann. 1st das Material strikt in einem einheitlichen Format (z. B. DIN A4), kann die Paginierung sogar maschinell erfolgen. Wenig einsichtig ist die Forderung, die Papier-Originale mindestens bis zur nachsten Behordeninspektion, mindestens aber 3 Jahre zusatzlich zu den Mikrofilmen aufzubewahren. Dies wird damit begrundet , daB anhand der Papier-Originale evtl. Manipulationsversuche zu erkennen seien. Ein Punkt heftiger Bemuhungen seitens der QSE ist die Motivation und Uberzeugung der Prufleiter bei der Archivierung der Unterlagen. Eine Studie ist erst wirklich beendet, wenn auch diese Pflicht erledigt ist. Vorzugsweise handelt es sich um die prufungsbezogenen Unterlagen, die unter Punkt 10.1 der GLP-Grundsatze im ChemG aufgefiihrt sind. Da aber meist noch einige Arbeiten zu erledigen sind (Paginierung, Inhaltsverzeichnis), bis das Datenmaterial ans Archiv abgegeben werden kann, vergeht oft noch etwas Zeit dabei.

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

Die QSE ist eine interne Einrichtung, die in Zusammenarbeit mit allen Priifungsbeteiligten tatig ist, sie versichert dem Prufleiter und dem Leiter der Prufeinrichtung, da13 die allgemeinen (gesetzlichen) und die spezifischen (einrichtungsbezogenen) Regelungen eingehalten werden. Damit hilft sie diesen, ihre Verantwortung iibernehmen zu konnen und auch das QS-System weiter zu entwickeln. Sie ist nicht verlangerter Arm der Behorde. Die Zusammenarbeit erfolgt mit wissenschaftlich tatigen Personen, deren Berufsbild einen starken Hang zur Kreativitat ausweist. Diese sind daher haufig darauf aus, Festlegungen zu hinterfragen und diesen auszuweichen. Eine wichtige Aufgabe der QSE ist es daher, diese Personen von der unvermeidlichen Notwendigkeit der Einhaltung von GLP zu uberzeugen!

2.15 Behordliche Inspektion Nach den Inspektionen in den Jahren 1990-1994 zeigte sich bei den Betroffenen teilweise Verwunderung, wenn die Ergebnisse der Inspektion verglichen wurden: Die regionale GLP-Auslegung ist sehr verschieden. Das ist schon besser geworden, aber es besteht noch deutlicher Abstand zum internationalen Standard - das zeigt sich auch im sehr unterschiedlichen Personalaufwand fur die Uberwachungsorganisation.In Deutschland ist mehr als eine Hundertschaft damit beschaftigt, Prufeinrichtungen zu inspizieren, in Grosbritannien sind dafur z. Zt. weniger als zehn Personen notwendig. Die Schwerpunkte der deutschen Inspektionen sind Fragen nach Organisation und Vertretungs-Regeln, Formalismen wie Kennzeichnung von (allen!) Reagenzien mit Verfalldaten, Verteilung und Archivierung von Dokumenten und Nachweis von Weiterbildung, wahrend die Inspektoren der EPA und FDA das Hauptaugenmerk auf die Studien-Uberprufung (study-audit) richten. Das ist zwar nicht immer angenehm fur die/den Betroffenen, entspricht aber mehr dem Wesen eines QS-audits, bei dem die Qualitat der Dienstleistung oder Ware beurteilt wird. Die regionale und vielfach deutsch-grundsatzliche Auslegung konnten sich als wettbewerbsverzerrendes Handelshemmnis erweisen! Dies ist besonders argerlich, da die Industrie regionen-ubergreifend arbeitet - GroBfirmen auch europaweit - und vor der Notwendigkeit steht, teilweise widerspruchliche undoder unsinnige Forderungen zu befolgen. Ursache hierfur scheint der uneinheitliche Ausbildungsstand der Uberwachungsbeamten zu sein - daraus folgt verstandlichenveise Unsicherheit und ,,Zuflucht" zum Formalen. Zusatzlich kommt eine sehr starke Betonung der foderalen Struktur der GLP-Ubenvachung hinzu, manche Lander (oder Ein-

2.15 Behordliche Inspektion

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zelpersonen) verweigern sich einer bundeseinheitlichen Durchfuhrung der Uberwachungspraxis auf einem pragmatischen Level. Ein Weiteres tut die Strafbewehrung des 0 27a ChemG mit Geldstrafe oder Gefangnis bis zu 5 Jahren fur den, der eine falsche GLP-Bescheinigung ausstellt. Diese, mit ahnlichen ,,Delikten" verglichen, unangemessene Strafe fuhrt nicht eben zu einer pragmatischen Auslegung der GLP-Grundsatze. Wunschenswert ist ein verstarkter Informationsaustausch zwischen Industrie und Behorde und eine noch bessere Abstimmung zwischen den Landern. AuBerdem wird ein scharfer Blick fur das Wesentliche gewunscht: ,,Was ist wichtig fur die Prufung? Was ist Qualitat im Labor?" Wenn dieses Ziel erreicht wird, kann eine Inspektion kurzer ausfallen und damit wesentlich preiswerter sein.

2.15.1 GLP-Bescheinigung Fur die erstmalige Erlangung der GLP-Bescheinigung nach 9 19b ChemG mu8 in Deutschland mit seiner spezifischen Regelung ein Antrag auf Inspektion gestellt werden. Dies ergibt sich aus der weltweit einmaligen Festlegung, daB Daten im Zulassungsverfahren als nicht vorgelegt gelten, wenn nicht u. a. diese Bescheinigung beigefugt wird. Nur uber den Antrag erfahrt eine Uberwachungsbehorde, daB ein Labor beabsichtigt, Prufungen durchzufuhren, die unter die Definition des gl9a ChemG fallen. Eine Inspektion kann erst durchgefiihrt werden, wenn mindestens eine Priifung abgeschlossen ist, da alle Verfahren bis hin zur Archivierung vorgestellt und bewertet werden mussen. Das hat zur Folge, dal3 ein Auftragslabor ,,Ubungsstudien" fur die Erstinspektion durchfuhren muBte, da es keine Kunden akquirieren kann, wenn es keine GLP-Bescheinigung vorweisen kann! Die Position im Ausland (2.B. USA) ist dagegen, daB das Statement of Compliance und das Zertifikat der QSE die Einhaltung von GLP beurkunden. Mit diesen Dokumenten werden die Antrags-Dossiers zur Zulassung vorgelegt . Der ,,Kunde" Zulassungsbehorde veranlal3t dann gegebenenfalls eine Inspektion, in der der GLP-Status der Priifeinrichtung durchleuchtet wird.

2.15.2 Wiederholung der Inspektion Ein weiteres Problem in der Abstimmung mit den Behorden ist die Frage nach den Modalitaten bei einer Wiederholungsinspektion.An keiner Stelle der einschlagigen Regelungen der Guten Laborpraxis, ihrer Uberwachung oder der Zulassung findet sich eine Festlegung, daB eine Bescheinigung nach 0 19b ver-

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

fallt. Der fi 19b bestimmt nur, daB eine solche Bescheinigung vorgelegt werden muB. Die Verwaltungsvorschrift ChemVwV GLP, die sich nur an die Uberwachungsbehorden wendet, stellt fest (Punkt 4.2): ,,Die Inspektionen der Prufeinrichtung sind in der Regel im Abstand von zwei Jahren durchzufuhren. Daruber hinaus konnen zusatzliche Inspektionen durchgefuhrt werden." Daraus folgt jedoch nicht, daB die Prufeinrichtung fur eine Termineinhaltung verantwortlich ist. Einige Bundeslander folgen diesem Gedanken und werden von sich aus aktiv, wenn sie eine erneute Inspektion fur notwendig halten. Andere Lander sind der Auffassung, daS sie nur dann die - gebuhrenpflichtige - Inspektion durchfuhren und eine Rechnung - immerhin 8-35 TDM ohne erkennbare Korrelation zur GroBe der Einrichtung - stellen kiinnen, wenn zuvor ein Antrag gestellt wird. Auch der internationale Rechtsrahmen bietet kaum Argumentationshilfe fur die zweite Auffassung, da nur ein Land innerhalb der OECD (Japan) unter bestimmten Umstanden ,,frische" GLP-Inspektionen verlangt. Vor allem in den USA sind einzig die EPA bzw. FDA dafur verantwortlich, die Einhaltung der GLP-Grundsatze in geeigneten Abstanden zu inspizieren.

2.16 Nutzen Bei Nachforderungen von Registrierbehorden bei einer Neuzulassung oder eine Verliingerung (Re-Registrierung) ist das existierende Datenmaterial in einer Form vorhanden, die eine Weiterbearbeitung nach dem aktuellen Stand der wissenschaftlichen Methodik und Erkenntnisse ermoglicht. Durch den Zwang zur Akzeptanz der Ergebnisse in verschiedenen Landern, sofern sie die GLP-Grundsatze akzeptiert haben, besteht fur den Einreicher der Unterlagen ein erheblicher Nutzen (z. B. hat Japan fruher erhobene Forderungen nach Durchfuhrung von Studien im eigenen Land weitgehend zuruckgenommen) .

2.17 Resumke Ein Nutzen von GLP als QS-System ist nachweisbar, der aber bei umfangreichen Untersuchungen deutlicher ausfallt, als bei kleineren. Bei der Durchfuhrung von kleinen (analytischen) Prufungen (Erhebung von PC-Daten) kann

2.18 Literatur

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nur eine erleichterte Form (GLP-light) einen positiven Effekt erreichen. Die internationale Anerkennung von Priifdaten verliert dann ihren Sinn, wenn ihre einmalige Erzeugung teurer wird, als Wiederholungsmessungen. Die Einfuhrung von GLP erfolgt zwar nicht unter wirtschaftlichen Aspekten, sondern aus Grunden der Sicherheit von Anwendern, Verbrauchern und der Umwelt. Dennoch ist dies kein Grund, sich wirtschaftlichen Betrachtungen zu verschliel3en. Die Effektivitat von gesetzlichen Regelungen mul3 dabei kritisch hinterfragt werden, wor allem im Hinblick auf die Bilanz der Uberwachung: wie groS ist die Zahl der Prufeinrichtungen, denen wegen GLP-Mangeln eine GLP-Bescheinigung verweigert wurde? Diese Punkte erfordern pragmatische Ansatze bei der Umsetzung wie bei der Uberwachung. Gelingt dies, dann fordert dies das Verstandnis fur den QS-Gedanken bei allen Beteiligten. Damit sich kein Standortnachteil ergibt , ist eine einheitliche Anwendung sowohl in Deutschland wie in der EU dringend notwendig.

2.18 Literatur [2-11 Schlottmann, Ulrich und Kayser, Dettlev, GLP-Gute Laborpraxis, 2. Auflage Behr' Verlag, 1993. Dieses Buch enthalt eine umfassende Sammlung der amtlichen Texte mit internationaler Bedeutung fur die Gute Laborpraxis. [2-21 Hrsg. Mettler Toledo; G.A. Christ, S.J. Harston, H.W. Hembeck, GLP Handbuch fur Praktiker; GIT-Verlag 1992. [2-31 Bundesanzeiger vom 2. 3. 83, Jg. 35, Nr. 42a. [2-41 Organisation fiir wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD); Environment Monograph Nr. 48; Schriftenreihe uber Gute Laborpraxis und Uberwachung Nr. 4; Paris, 1992. Deutsche Ubersetzung: Lit. [2-21, S. 238-244. [2-51 Organisation fur wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD); Environment Monograph Nr. 49; Schriftenreihe iiber Gute Laborpraxis und Uberwachung Nr. 5 ; Paris, 1992. Deutsche Ubersetzung: Lit. [2-21, S. 245-249. [2-61 Organisation fur wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD); Environment Monograph Nr. 50; Schriftenreihe uber Gute Laborpraxis und Uberwachung Nr. 6; Paris, 1992. Deutsche Ubersetzung Lit. [2-21, S. 250-273. [2-71 Organisation fur wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD); Environment Monograph Nr. 73; Schriftenreihe uber Gute Laborpraxis und Uberwachung Nr. 7; Paris, 1993. ,,THE APPLICATION OF THE GLP PRINCIPLES TO SHORT-TERM STUDIES" Deutsche Ubersetzung: siehe Anhang 3.

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2 Die Praxis der GLP als QS-System in der chemischen Industrie

[2-81 Organisation fur wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD); Environment Monograph Nr. 74; Schriftenreihe uber Gute Laborpraxis und Uberwachung Nr. 8; Paris, 1993. ,,THE ROLE AND RESPONSIBILITIESOF THE STUDY DIRECTOR IN GLP STUDIES" Deutsche Ubersetzung: siehe Anhang 4. [2-91 Federal Register VOL. 54, Nr. 158, vom 17. 08. 89, Seiten 34067-34074, 0 160.135 GLP final rules unter HFRA. [2- 101 Bundesanzeiger vom 16. Nov. 1993: Konsens-Dokument des Bund-LanderArbeitskreises GLP ,,Archivierung und Aufbewahrung von Materialien und Unterlagen".

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung nach EN 45001 Roman Klinkner Geschaftsfuhrer der Laborberatung Dr. Klinkner & Partner GmbH Altenkesseler StraDe 17 D-66115 Saarbrucken

DK rer. nat. Roman Klinkner, Jahrgang 1958 Studium der Chemie an der Universitat Saarbriicken mit Promotion auf dem Gebiet der Hochleistungsfliissigchromatographie. Von 1986 bis 1994 Aufbau und Leitung eines analytischen Labors bei der Bayer AG in Monheim und intensive Beschaftigung mit Fragen der analytischen Qualitatssicherung, insbesondere der Guten Laborpraxis und der Akkreditierung. Seit 1994 Geschaftsfuhrer der Dr. Klinkner & Partner GmbH. - Gutachter der Deutschen Akkreditierungsstelle Chemie, Vortrage und Seminare zum Thema Qualitatssicherung, Beratung und QS-Betreuung verschiedener Unternehmen und Laboratorien.

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

3.1 Einfuhrung Wegen der groBen Bedeutung, die der Nachweis eines Qualitatssicherungssystems gegenuber dem Kunden in den letzten Jahren erlangt hat, sehen sich viele Laboratorien veranlaBt, QS-Systeme zu installieren. Dabei stehen sie haufig vor dem Problem, sich fur ein QS-System entscheiden zu mussen, ohne daB genugend Informationen fur eine Kosten-Nutzen Betrachtung vorliegen. Die beiden wichtigsten QS-Systeme fur Laboratorien werden daher einander vergleichend gegenubergestellt (s. auch Kapitel 1 und 2). Es handelt sich dabei um die Gute Laborpraxis (GLP) entsprechend dem Chemikaliengesetz sowie die - Akkreditierung nach der Norm EN 45001. -

In diesen Vergleich sollen die Zertifizierung nach DIN I S 0 9001ff sowie die Good Manufacturing Practice (GMP) nicht aufgenommen werden, da diese Systeme zwar Laborbereiche als Teile eines groBeren Produktionsverbundes miterfassen konnen, jedoch nicht auf die spezifischen Belange von Laboratorien zugeschnitten sind. Im Vordergrund steht bei diesen beiden Systemen die Herstellung eines in der Regel materiellen Produktes.

3.2 Historie und Zielsetzung der QS-Systeme GLP: Die Good Laboratory Practice entstand in den siebziger Jahren in den USA. Der AnlaB waren UnregelmaDigkeiten bei der Ermittlung toxikologischer Labordaten, die im Rahmen einer Anmeldung eines pharmazeutischen Produktes von der zustandigen Behorde, der Food and Drug Administration (FDA) aufgedeckt wurden. Damals wurde sich die amerikanische Offentlichkeit daruber bewuBt , daB blindes Vertrauen in die Zuverlassigkeit eingereichter Daten und Ergebnisse nicht ausreicht, wenn moglicherweise massive wirtschaftliche Interessen im Spiel sind. AuBerdem wurde klar, daB eine gerichtsverwertbare Rekonstruktion der Entscheidungsablaufe wegen unklarer Verantwortlichkeiten und schlechter Dokumentation nicht moglich war. Es galt also, ein Instrumentarium zu entwickeln, das sicherstellt, daB alle Ablaufe im Rahmen einer Produktentwicklung nachvollziehbar sind, alle Entscheidungen und Verantwortlichkeiten klar definiert und die erzeugten Daten von angemessener Qualitat sind. Dieses urspriinglich von der amerikanischen Gesundheitsbehorde FDA erarbeitetc'und spater auch von der Umweltbehorde EPA (Environmental Protection Agency) ubernommene Regelwerk wurde als ,,Good Laboratory Practice" bezeichnet und bezog sich im

3.2 Historie und Zielsetzung der QS-Systeme

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Unterschied zu den klinischen Priifungen am Menschen nur auf nichtklinische Laborprufungen. In erster Linie waren damit toxikologische Laborpriifungen gemeint, was aber in der Bezeichnung GLP (leider!) nicht zum Ausdruck gebracht wurde. An mogliche Probleme bei der Ubertragung der GLP-Richtlinien auf Labors aller Art, z.B. analytische Priiflabors, dachte zu diesem Zeitpunkt wohl niemand. Vor dem Hintergrund der Entstehungsgeschichte der GLP werden die Hauptziele verstandlich:

- Nachvollziehbarkeit von Untersuchungen durch luckenlose Dokumentation, - Festlegung von Verantwortlichkeiten und klaren organisatorischen Regelungen, - Erzeugung von Daten angemessener Qualitat. In den achtziger Jahren befahe sich auch die OECD mit diesem Thema und veroffentlichte entsprechende Richtlinien. Diese Richtlinien haben wegen des nicht gesetzgebenden Charakters der OECD allerdings nur Empfehlungscharakter. Erst durch Ubernahme in eine EG-Richtlinie wurden die EGMitgliedsstaaten gezwungen, die GLP-Richtlinien in nationales und damit bindendes Recht umzusetzen, was fur die Bundesrepublik mit der Neufassung des Chemikaliengesetzes 1990 erfolgt ist. Durch die globale Verbreitung der GLP wurden weitere Ziele erreicht, die uber nationale Zielsetzungen hinausgehen: -

Internationale gegenseitige Anerkennung der Daten und dadurch Vermeidung von Mehrfachuntersuchungen (Tierschutz und Kostenersparnis).

Vor dem Hintergrund dieser historischen Entwicklung sind folgende Tatschen festzuhalten: 1. GLP stammt aus den USA und ist deshalb den dortigen Gegebenheiten angepal3t (z. B. schlechtere Berufsausbildung fur Laborpersonal als in Europa) . 2. GLP entstand aus dem (im Einzelfall berechtigten) MiStrauen der Offentlichkeit gegenuber der Industrie. 3. GLP ist zugeschnitten auf toxikologische Priifungen, d. h. zeit- und kostenaufwendige, teilweise jahrelange Studien. Die sich daraus ergebenden Folgen werden spater noch deutlich werden. Akkreditierung nach EN 45001: Die Akkreditierung hat im Gegensatz zur GLP ihren Ursprung in Europa. Ein Hauptziel der EU ist der freie Verkehr von Waren und Dienstleistungen im EU-Binnenmarkt . Voraussetzung dafur

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

ist der Abbau technischer Handelshemmnisse und die Schaffung vertrauensbildender Maonahmen. Dazu bedient sich die E U im wesentlichen folgender drei Instrumente: 1. EU-Richtlinien: diese verfolgen die Angleichung nationaler Rechtsvorschriften und mussen von den Mitgliedsstaaten in angemessener Zeit in nationales Recht iibernommen werden. Sie enthalten Geltungsbereiche (z. B. Spielzeug), grundlegende Schutzziele (z. B. Sicherheit) und zugelassene Verfahren zur Bewertung der Konformitat, d. h. der Ubereinstimmung mit einer entsprechenden EU-Norm. Die EU-Richtlinien venveisen auf EU-Normen, die nahere Angaben enthalten. 2. EU-Normen: diese auf EU-Ebene harmonisierten Normen enthalten fur den jeweiligen Geltungsbereich detaillierte Forderungen z. B. an Produkte, Dienstleistungen und Personal. Je nach Produkt und Branche darf ein Hersteller die Normenkonformitat entweder eigenverantwortlich bestatigen (CEZeichen) oder er muB sich von einer ,,notifizierten Stelle", die national und EU-weit anerkannt ist, priifen und zertifizieren lassen, indem er z. B. sein QS-System nach DIN I S 0 9001 von einer Zertifizierungsstelle zertifizieren lam. 3. Akkreditierung, Prufung und Zertifizierung: hierdurch sol1 gewahrleistet werden, daB Prufungen in jedem Land vergleichbar sind, damit eine gegenseitige Anerkennung von Priifungen und Zertifikaten erfolgen kann und Mehrfachpriifungen vermieden werden konnen.

Haufig ist der Unterschied zwischen Akkreditierung und Zertifizierung nicht klar. Deshalb zunachst die Definitionen: -

Akkreditierung ist die formelle Anerkennung der Kompetenz einer Stelle (z. B. eines Pruflabors), bestimmte Aufgaben (2.B. Prufungen) durchzufuhren. So kann sich z.B. ein analytisches Labor von einer Akkreditierungsstelle bei Einhaltung der Norm EN 45001 akkreditieren lassen. Diese Akkreditierung ist europaweit gultig. Ubrigens mussen sich auch Akkreditierungsstellen und Zertifizierungsstellen selbst von entsprechenden Akkreditierungsstellen akkreditieren lassen, bevor sie tatig werden konnen.

-

Zertifderung ist der durch einen unabhangigen Dritten erbrachte Nachweis der Ubereinstimmung mit einer Norm (Konformitatspriifung). So lassen sich viele Unternehmen nach I S 0 9001 zertifizieren, d. h. bestatigen, daS sie ein Qualitatssicherungs-System entsprechend den Vorgaben dieser Norm betreiben.

3.3 Geltungsbereich und Einsatzgebiete

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Die Zertifizierung eines QS-Systems beinhaltet jedoch nicht die Zertifizierung der Produkte dieser Firma. Eine Produktzertifizierung erfolgt getrennt nach einer einschlagigen Norm (z. B. Spielzeug). Im Gegensatz dazu umfal3t die Akkreditierung eines Labors nicht nur die Prufung des QS-Systems, sondern auch die fachliche Kompetenz des Pruflabors. Die Akkreditierung basiert daher auf dem Nachweis der 1. technischen Kompetenz (raumliche und apparative Ausstattung), 2. personellen Kompetenz (Qualifikation und Erfahrung), 3. formalen Integritat (Dokumentation und QS-System). Grunde fur das Anstreben einer Akkreditierung konnen sein: Kundenforderungen, Kompetenznachweis als Wettbewerbsargument, Nutzen eines QS-Systems als Fuhrungsinstrument des Managements, - Minimierung von Kundenaudits, - Erleichterung der Abwehr von Anspriichen aus der Produkthaftpflicht . -

3.3 Geltungsbereichund Einsatzgebiete GLP: Wichtig ist die Tatsache, da13 das Chemikaliengesetzt den Geltungsbereich der GLP ganz klar eingrenzt: Nichtklinische experimentelle Prufungen von Stoffen und Zubereitungen, deren Ergebnisse eine Bewertung ihrer moglichen Gefahren fur Mensch und Umwelt in einem Zulassungs-, Erlaubnis-, Registrierungs-, Anmeldeoder Mitteilungsverfahren ermoglichen sollen, sind unter Einhaltung der Grundsatze der Guten Laborpraxis durchzufuhren. Dies bedeutet konkret, da13 im wesentlichen nur sicherheitsrelevante Daten bei Chemikalien, Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Lebensmittelzusatzstoffen und Sprengstoffen davon betroffen sind. Erhalt ein Labor eine GLP-Bescheinigung, so ist diese nur fiir eine oder mehrere Priifkategorien gultig. Es existieren insgesamt folgende 9 (friiher 5) Priifkategorien:

1 Physikalisch-chemische Eigenschaften und Gehaltsbestimmungen 2 Toxikologische Eigenschaften

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

3 Mutagene Eigenschaften (in vivo, in vitro) 4 Umwelttoxikologische Prufungen zu Auswirkungen auf aquatische und terrestrische Organismen 5 Verhalten in Boden, Wasser und in der Luft; Bioakkumulatoren, Metabolismus 6 Ruckstande 7 Auswirkungen auf Mesokosmen und naturliche Okosysteme 8 Analytische Untersuchungen an biologischen Materialien 9 Sonstige Prufungen (mit Erlauterung)

Innerhalb der Priifkategorien kann sich ein Labor (GLP-Bezeichnung: Prufeinrichtung) nach erteilter Bescheinigung relativ frei bewegen. Besitzt z. B. ein analytisches Labor eine GLP-Bescheinigung der Kategorie 1und hat sich bisher nur mit Gaschromatographie beschaftigt , so kann es durchaus verwandte Techniken wie z. B. SFC einfuhren, ohne die GLP-Kontrollbehorde dariiber in Kenntnis setzen zu mussen (Im Interesse eines guten Verhaltnisses zur Behorde ist dies aber sicher zu empfehlen). Dennoch haben die mit der neuen Technik durchgefuhrten Priifungen GLP-Status. Erst bei der folgenden Inspektion werden die neuen Techniken mitgepruft.

Akkreditierung: In dieser Hinsicht stellt eine Akkreditierungsstelle wesentlich strengere Anforderungen. Eine Akkreditierung wird nicht fur Kategorien und schon gar nicht pauschal fur ganze Labors erteilt, sondern immer streng begrenzt auf die Prufmethoden und Prufarten, deren Beherrschung nachgewiesen wurde. Kommen neue Prufarten hinzu, so mussen diese der Akkreditierungsstelle gemeldet werden. Diese entscheidet, ob erneut eine Uberprufung vor Ort durch einen Gutachter notwendig ist oder nicht. Wenn z. B. ein bisher chromatographisch arbeitendes Labor plotzlich NMR-Untersuchungen durchfiihrt, ist mit Sicherheit mit einer erneuten Uberprufung zu rechnen, beim Ubergang von HPLC auf Ausschlukhromatographie jedoch vermutlich nicht. Bei jeder Akkreditierungsurkunde werden also die einzelnen Methoden als Anlage rnit aufgefuhrt. Dies kann zu sehr langen und unubersichtlichen Auflistungen fuhren und es ist praktisch nicht moglich, alle Prufmethoden im Detail zu kontrollieren. In solchen Fallen mu13 auf Stichprobenverfahren zuruckgegriffen werden. Das Labor ist verpflichtet , seine Auftraggeber nicht im unklaren daruber zu lassen, fur welche Prufungen es akkreditiert ist und fur welche nicht. Es darf also nicht den Eindruck erwecken, es sei fur alle Techniken zugelassen, wenn dies nicht zutrifft. Ansonsten kann die Akkreditierungsstelle die Akkreditierung zuruckziehen. Ein Labor ist aber andererseits nicht verpflichtet, in allen Firmenprospekten und Werbematerialien die Liste der akkreditierten Prufmethoden aufzufuhren.

3.3 Geltungsbereich und Einsatzgebiete

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Fur einen Auftraggeber ist es umgekehrt nicht leicht, aus einer Liste akkreditierter Labors ein geeignetes herauszufinden, denn er muO zuerst klaren, welche Labors fur den speziellen Parameter, den er bestimmen lassen mochte, akkreditiert sind. Dies gelingt bei GLP-Labors leichter, sofern dem Auftraggeber die aktuelle Liste der GLP-Labors zur Verfugung steht, die von Zeit zu Zeit im Bundesanzeiger veroffentlicht wird. Zu jedem Labor werden dort die Nummern der Priifkategorien aufgelistet, fur die das Labor zugelassen ist.

Emsatzgebiet: Die GLP ist fur bestimmte Produktgruppen vorgeschrieben, die weiter oben bereits erwahnt wurden. In diesem fest definierten Geltungsbereich haben Unternehmen bzw. Labors gar keine Wahlfreiheit: sie mussen eine GLP-Bescheinigung bei der jeweiligen Bewertungsbehorde vorlegen, urn eine Zulassung ihrer Produkte zu erreichen. Man spricht deshalb vom gesetzlich geregelten Bereich, weil das Inverkehrbringen der Produkte gesetzlichen Vorgaben unterliegt. Demgegenuber ist die Akkreditierung eine freiwillige Angelegenheit , die nicht vom Gesetzgeber, sondern allenfalls vom Markt diktiert wird. Man spricht vom gesetzlich nicht geregelten Bereich. Zwischen Priiflabor und Akkreditierungsstelle wird also auf privatwirtschatlicher Basis ein Vertrag geschlossen. Mit anderen Worten: das Verhaltnis zwischen Akkreditierungsstelle und Labor hat den Charakter einer Geschaftsbeziehung. Da der potentielle Einsatzbereich einer Akkreditierung vie1 breiter ist, durften in naher Zukunft deutlich mehr Labors nach den Vorgaben der EN 45001 als nach den GLP-Richtlinien arbeiten. Es ist aber zu beobachten, daO die GLP trotz des ursprunglich engen Geltungsbereichs des Chemikaliengesetzes in aller Munde ist . Eine Ursache dafur durfte sein, daB man hinter der Bezeichnung Gute Laborpraxis zunachst ein (oder sogar das) Qualitatssicherungs-System fur Laboratorien vermutet, wahrend der Begriff Akkreditierung und der Bezug auf eine oftmals unbekannte Norm haufig fur Verwirrung sorgt. In der Tat scheint es so zu sein, daO die GLP eine Verbreiterung des Anwendungsbereiches erfahrt. Dies hat mehrere Grunde:

- Viele Auftraggeber

verlangen infolge Unkenntnis Untersuchungen nach

GLP-Richtlinien.

- Geratehersteller nutzen die GLP als Marketinginstrument und suggerieren mit Begriffen wie ,,GLP-konform", daB GLP fur alle Labors ein wichtiges Thema ist. - Fur Zulassungen von Labors auf Landerebene oder im Ausland ist eine GLP-Bescheinigung oft hilfreich, moglicherweise sogar erforderlich. - Die Umsetzung der neuen Biozid-EG-Richtlinie in nationales Recht durfte in naher Zukunft ebenfalls zu GLP-ahnlichen Forderungen fuhren.

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

3.4 Uberwachungsstellen Akkreditierung: In Deutschland kann ein Labor unter verschiedenen branchenorientierten Akkreditierungsstellen wahlen, die im Wettbewerb zueinander stehen. Die Akkreditierungsstellen selbst mussen die Forderungen der E N 45003 erfullen und - soweit es sich um den gesetzlich nicht geregelten Bereich handelt - von der Tragergemeinschaft Akkreditierung (TGA) bzw. dem Deutschen Akkreditierungsrat (DAR) anerkannt sein. Mogliche Akkreditierungsstellen fur chemisch-analytische Labors sind beispielsweise die Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie (DACH) oder das Deutsche Akkreditiersystem Prufwesen (DAP, s. auch Kapitel Akkreditierung). Um die Angleichung der verschiedenen QS-Systeme zu unterstutzen, hat die Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie ein modulares Konzept entwickelt ,das bei der Bewertung alle QS-Elemente berucksichtigt, die gegebenenfalls durch eine GLP-Bescheinigung oder Zertifizierung nach IS0 9001 bereits vorhanden sind. Dies ist vor allem fur Labors interessant, welche die Forderungen mehrerer QS-Systeme erfullen mussen. Dariiber hinaus wird zwischen reinen Routine- sowie Forschungs- und Entwicklungslabors unterschieden: Routinelabors mussen alle Prufverfahren detailliert angeben und durfen keine Anderungen ohne Zustimmung der Akkreditierungsstelle durchfuhren. Forschungs- und Entwicklungslabors dagegen haben fast taglich mit neuen Substanzen zu tun, fur die sie geeignete Prufmethoden entwickeln mussen. Zum Nachweis der Eignung werden diese Methoden oder Verfahren validiert. So muS nicht fur jedes neue Prufverfahren die Akkreditierungsstelle sofort informiert werden. Dafur findet wahrend der Uberprufung des Labors durch die Akkreditierungsstelle aber auch eine intensivere Begutachtung statt, was naturlich mit erhohtem Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Das Pruflabor ist verpflichtet, jahrlich eine aktuelle Liste der Prufverfahren vorzulegen. Auf dieser Basis entscheidet die Akkreditierungsstelle, ob eine erneute Begehung notig ist. Die Laboruberprufungen werden in regelmaaigen Abstanden wiederholt . GLP: Um eine GLP-Bescheinigung zu erhalten, mulj sich ein Labor an die GLP-Leitstelle des jeweiligen Bundeslandes wenden, die normalerweise im Umwelt- oder Gesundheitsministerium des Landes untergebracht ist. Eine freie Wahl der prufenden Stelle oder des Gutachters selbst, wie es bei der Akkreditierung gegeben ist , ist also nicht moglich. Voraussetzung fur eine GLP-Inspektion durch die Behorde ist der ,,Nachweis des berechtigten Interesses", um eine miSbrauchliche Nutzung als reines Marketing-Instrument und Ausuferung des Einsatzbereiches zu unterbinden. Labors, die im Rahmen ihrer Tatigkeiten unter den Geltungsbereich des Chemikaliengesetztes fallen,

3.5 Unterschiedliche Nornenklaturen

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haben demzufolge ein berechtigtes Interesse an einer GLP-Inspektion, da sie sonst ihre Aufgaben nicht mehr erfiillen konnten. Die GLP strebt also gar keine flachendeckende Verbreitung an. Dies kann insbesondere bei Auftragslabors problematisch sein, wenn diese bisher keine GLP-pflichtigen Prufungen im Sinne des Chemikaliengesetzes durchgefuhrt haben. In solchen Fallen ist es empfehlenswert , einen Auftrag uber eine GLP-Prufung nachzuweisen und bereits einige Prufungen entsprechend den GLP-Richtlinien durchzufuhren, um eine Prufung der ordnungsgemaoen Dokumentation zu ermoglichen. Laut Chemikaliengesetz sind behordliche Inspektionen alle 2 Jahre durchzufuhren. Diese Zeitspanne wird aber aufgrund von Kapazitatsengpassen auf Behordenseite und nach den Erfahrungen in anderen Landern zukunftig vermutlich nicht allzu streng eingehalten werden. Ein grundlegendes Problem der GLP-Uberwachung in Deutschland ist das foderale System: wahrend in den USA (trotz Foderalismus) eine einzige Behorde sowohl fur die Uberwachung der GLP-Einhaltung als auch fur die fachliche Bewertung der eingereichten Daten zustandig ist (FDA bzw. EPA), verteilen sich diese beiden Funktionen in Deutschland auf die Bewertungsbehorden auf Bundesebene (z. B. die Biologische Bundesanstalt BBA fur Pflanzenschutzmittel) und die fur die Kontrolle der Einhaltung der GLP-Regularien zustandigen Landesbehorden. Diese Aufspaltung macht Koordinierungskreise (Bund Lander Arbeitskreis GLP, BLAK GLP) notwendig und fuhrt auf Landerebene zu einer Vielzahl von Inspektoren. Da es keine landerubergreifende Schiedsstelle mit klarer Richtlinienkompetenz gibt, ist eine einheitliche Interpretation der Richtlinien durch die mehr als 100 Inspektoren zur Zeit noch nicht gewahrleistet. .

3.5 Unterschiedliche Nomenklaturen Es gibt einige Begriffe, die leicht zur Verwirrung fuhren, da sie in den verschiedenen Systemen unterschiedlich benutzt werden: Priifung: GLP- und Normen-Begriff, aber unterschiedlichen Inhalts: in der GLP umfaBt die Prufung den gesamten Ablauf einer Studie einschlieBlich Prufplan, Durchfuhrung und AbschluBbericht. Sie hat oft den Charakter einer langeren Studie. In der Norm ist damit nur der technische Vorgang des Bestimmens von Kennwerten gemeint, im wesentlichen also der Me& und Auswertevorgang . Priifeinrichtung: bezeichnet in der GLP die organisatorische Einheit , in der Prufungen durchgefuhrt werden, also das Labor. Im Normensprachgebrauch

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

werden unter Prufeinrichtungen jedoch MeBgerate oder MeBeinrichtungen verstanden.

Priifmittel: Normen-Begriff, umfassend gebraucht fur alle Instrumente und Gerate zur Durchfuhrung der Prufung; wird manchmal irrtumlich mit dem zu prufenden ,,Mittel", d. h. der Probe bzw. Prufsubstanz verwechselt. Prufsubstanz: GLP-Begriff: ein chemischer Stoff oder eine Mischung, die gepruft wird; wird umgangssprachlich falschlicherweise oft als Probe bezeichnet. Prufsystem: GLP-Begriff: dem Prufsystem wird die Prufsubstanz appliziert, indem z. B. ein chemischer Stoff (Prufsubstanz) einem Tier (Prufsystem) verfuttert wird. Darf nicht mit Prufgeraten verwechselt werden. Priifgegenstande: Normen-Begriff, bezeichnet die zu prufenden Objekte, entspricht also der Bedeutung des Begriffes Probe im ublichen Sprachgebrauch. Probe: Normalerweise wird der Begriff im Laboralltag fur alle zu untersuchenden Materialien und ,,Prufgegenstande" verwendet. In der GLP erfahrt der Begriff jedoch eine Bedeutungsverengung: durch Entnahme einer Teilmenge aus dem Prufsystem erhalt man eine Probe, im obigen Beispiel etwa durch eine Blutentnahme am Tier (Prufsystem).

3.6 QS-Elemente und ihre Bedeutung in beiden Systemen 3.6.1 Aufbauorganisation und Verantwortlichkeiten Beide Systeme verlangen klare Regelungen zur Aufbauorganisation in Form einer schriftlichen Unterlage auf aktuellem Stand, in der ublicherweise ein Organigramm enthalten ist und aus der die Regelung der Verantwortlichkeit hervorgeht. Im Detail sind die Anforderungen jedoch unterschiedlich. So fordert die EN 45001 zunachst die rechtliche Identifizierbarkeit des Labors und einen technischen Leiter, der die Gesamtverantwortung fur den technischen Betrieb tragt. Besonderer Wert wird auf die Unabhangigkeit und Integritat des Labors gelegt , um externe EinfluBmoglichkeiten auf die Prufergebnisse auszuschalten. Es ist demzufolge auch verboten, die Bezahlung des Personals

3.6 QS-Elementeund ihre Bedeutung in beiden Systemen

73

von der Anzahl oder gar den Ergebnissen der durchgefiihrten Prufungen abhangig zu machen. Demgegeniiber verlangt die GLP einen streng formalen Aufbau, indem neben der Priifeinrichtung eine Qualitatssicherungeinheit sowie ein Archiv notwendig sind. Die Funktion des technischen Leiters existiert nicht , dafiir aber mehrere andere, fur die auch Vertretungsregelungen festgelegt werden mussen:

-

Leiter der Prufeinrichtung, - Priifleiter, - Leiter der Qualitatssicherungseinheit , - Archivbeauftragter. Den Aufbau einer GLP-Prufeinrichtung und die Einbettung dieser Funktionen zeigt Abb. 3-1.

1Auf traggeberJ Auftragserteilung

Archivbeauf tragter

Archive

I

C Ergebnlsberichl

m Leiter der Priifcinrlchtnng

Priif einrichtung

Qualililsslcherungsbeauftragter

QSE

1) MuaterlProben

2) Rohdrten

Priifleiter

Abb. 3-1. Aufbau einer GLP-Prufeinrichtung

3.6.2 Geeignete raumliche, personelle und apparative Ausstattung Diese sehr allgemein gehaltene Forderung ist in beiden Systemen sinngemaiB enthalten. Urn entscheiden zu konnen, ob diese verschwommenen Anforderungen erfullt sind, mussen sie in konkrete Fragen und Forderungen ubersetzt werden:

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

- Sind ausreichende Raumlichkeiten in geeigneter Anordnung vorhanden? - Sind kritische Bereiche ausreichend getrennt (z. B. praparative Labors oder Naalabors von Merjlabors bei Spurenanalytik)? - 1st die Personalkapazitat fur das Auftragsvolumen ausreichend? - Sind geeignete Gerate mit ausreichender Kapazitat vorhanden? - Entspricht die apparative Ausstattung dem Stand der Technik?

3.6.3 Personalqualifikation Qualifiziertes Personal ist selbstverstandlich immer notwendig. Auch eine ausreichende Personalkapazitat ist - wie bereits erwahnt - unabdingbar. Die GLP fordert neben der fachlichen Qualifikation auch die Kenntnis der GLP-Regularien, insbesondere bei Mitarbeitern der Qualitatssicherung. Eine Forderung nach E N 45001 lautet: Das Pruflaboratorium muB so organisiert sein, daa jeder Mitarbeiter sowohl den Umfang als auch die Grenzen seines Verantwortungsbereiches kennt. Durch Befragung der Mitarbeiter kann dies vom Gutachter bzw. Auditor leicht uberpruft werden. Bei fast jeder Uberpriifung durch Inspektoren (GLP) oder Auditoren (Akkreditierung) wird die Qualifikation nicht nur vor Ort abgefragt, sondern auch die schriftliche Dokumentation begutachtet. Deshalb sollten fur jeden Mitarbeiter Unterlagen existieren zu:

- Stellenbeschreibung bzw. Arbeitsplatzbeschreibung, Ausbildung und berufliche Erfahrung, - Weiterbildung. -

Diese Unterlagen sind auf neuestem Stand zu halten. Um dies zu erreichen, sollten die Unterlagen zentral verwahrt werden und die Mitarbeiter sollten auf ihre Bringpflicht beim Nachweis von Fortbildungsmahahmen hingewiesen werden. Es empfiehlt sich, die Auflagen des Datenschutzes bei der Zusammenstellung der Daten von vornherein zu beriicksichtigen (z. B. keine Angaben zu Staatsangehorigkeit oder Religion), da sonst Konflikte mit Mitarbeitern vorprogrammiert sind. AuBerdem ist es sinnvoll, das handschriftliche Kurzel des Mitarbeiters mit aufzunehmen, um eine Zuordnung abgezeichneter Rohdaten (Akzeptanznachweis) oder uberprufter und abgezeichneter Kopien (GLP) zu ermoglichen.

3.6 QS-Elemente und ihre Bedeutung in beiden Systemen

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3.6.4 Gerate und Kalibrierung Wahrend das Chemikaliengesetz nur den Begriff Gerate kennt, steckt die E N 45001 mit den Begriffen Einrichtungen bzw. Prufeinrichtung oder Mefieinrichtung den Rahmen etwas weiter. Mit all diesen Begriffen sind beispielsweise Thermometer, Waagen, Kuhlschranke, Chromatographen oder Spektrometer gemeint. Im einzelnen heiBt es: Chemikaliengesetz: Gerate, die zur Gewinnung von Daten und zur Kontrolle der fur die Prufung bedeutsamen Umweltbedingungen verwendet werden, sind zweckmaBig unterzubringen und mussen eine geeignete Konstruktion und ausreichend Leistungsfahigkeit aufweisen. Die bei einer Prufung verwendeten Gerate sind in regelmaBigen Zeitabstanden gemaB den Standard-Arbeitsanweisungen zu uberprufen, zu reinigen, zu warten und zu kalibrieren. Aufzeichnungen daruber sind aufzubewahren. EN 45001:

Jeder Einrichtungsgegenstand, der uberlastet oder falsch gehandhabt worden ist, zweifelhafte Ergebnisse liefert oder sich durch eine Kalibrierung oder anderweitig als fehlerhaft erwiesen hat, muB solange auBer Betrieb gesetzt, klar gekennzeichnet und an bestimmter Stelle aufbewahrt werden, bis er repariert worden ist und dann durch Prufung oder Kalibrierung der Nachweis erbracht worden ist, daB er wieder zufriedenstellend funktioniert. Das Pruflabor muB die Auswirkungen dieses Fehlers auf vorherige Priifungen untersuchen .. . Uber jede wichtige Pruf- und MeSeinrichtung sind Aufzeichnungen anzufertigen ... Das gesamte Kalibnerungsprogramm muB so angelegt und durchgefuhrt werden, daB alle Messungen, soweit sinnvoll, auf nationale und, soweit vorhanden, auf internationale Mefinormale ruckgefuhrt werden .. . Beide Systeme haben zum Ziel, das Funktionieren und die Zuverlassigkeit der Gerate als Voraussetzung fur die Genauigkeit der Ergebnisse sicherzustellen. Die gemeinsame Basis hierfur ist eine Kalibrierung der Gerate. Aber auch hier werden unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt. So verlangt die GLP Standard-Arbeitsanweisungen und das Aufbewahren von Aufzeichnungen und unterstreicht damit ihren Charakter als Dokumentationssystem. Besondere Aufmerksamkeit verdient die Kontrolle der Umweltbedingungen.

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

Fur ein analytisches Labor bedeutet dies, da13 die Temperaturen in Kuhlschranken, in denen Proben oder Referenzsubstanzen aufbewahrt werden, uberwacht und dokumentiert werden mussen. Sowohl fur GLP als auch fur die Akkreditierung ist es wichtig, dal3 defekte Gerate als solche erkennbar sind, um eine versehentliche Benutzung zu verhindern. Demgegenuber gilt bei der Akkreditierung das Hauptinteresse der Vergleichbarkeit der in verschiedenen Labors ermittelten Daten, indem die Ruckfuhrbarkeit auf nationale oder internationale Meonormale (z. B. SI-Einheiten) gefordert wird. Diese Forderung ist in physikalischen Labors leichter zu erfullen als in chemischen Labors. In Ermangelung eines universellen ,,Urmols" in Analogie zum Urmeter in Paris mu13 man sich in der Chemie mit einem substanzspezifischen Meljnormal begnugen: es sind die Referenzmaterialien, deren Reinheit moglichst zertifiziert sein sollte (s. hierzu Kapitel 5, Standardreferenzmaterialien). 1st dies nicht moglich, so mussen andere geeignete Mahahmen getroffen werden, um einen ,,zufriedenstellenden Nachweis iiher die Korrelation und Genauigkeit der Prufergebnisse" zu erbringen. Konkret ist damit meist die Teilnahme an Ringversuchen gemeint. Es ist also klar abzusehen, daB mit der Verbreitung der Akkreditierung auch die Bedeutung von zertifizierten Referenzmaterialien und Ringversuchen wachsen wird. In jedem Fall sind uber die Gerate geeignete Aufzeichnungen zu fuhren. Diese konnen beispielsweise enthalten:

-

Geratekennung (z. B. Serien- oder Inventarnummern), Geratebezeichnung, Geratetyp, Einsatzzweck, Hersteller, Liefertermin (Lieferschein) , - Abnahmetest bei Installation, - Standort, - Gerateverantwortlichkeit, - Hinweise zu Bedienung, Wartung, Reparatur, Reinigung, - Kalibriervorschrift, - Aufzeichnungen zu Fehlern, Storungen, Reparaturen und Wartungen.

3.6.5 Elektronische Datenverarbeitung Die EN 45001 fordert hierzu: Wenn Prufergebnisse mit Hilfe elektronischer Datenverarbeitung ermittelt werden, mu13 das DV-System so zuverlassig und stabil sein, dal3 die Genauigkeit der Prufergebnisse nicht beeintrachtigt wird. Das System mu13 in der

3.6 QS-Elemente und ihre Bedeutung in beiden Systemen

77

Lage sein, Storungen wahrend des Programmablaufs zu entdecken und geeignete MaBnahmen zu ergreifen. Auch das Chemikaliengesetz enthalt eine Aussage zu diesem umstrittenen Thema: Daten, die als direkte Computereingabe entstehen, sind zur Zeit der Dateneingabe durch die dafur verantwortliche Person(en) zu kennzeichnen. Korrekturen mussen unter Angabe des Anderungsgrundes, des Datums und der Person, die die Anderung vornimmt, gesondert eingetragen werden. Dies entspricht den Forderungen, die von der GLP auch an die Erfassung und Korrektur von Rohdaten, z. B. auf Papier als Datentrager gestellt werden. Wahrend die korrekte Rohdatenanderung auf Papier aber allein durch Schulung des Personals sichergestellt werden kann, ist bei der elektronischen Datenanderung die Unterstutzung durch ein entsprechendes Softwaretool notwendig. Man bezeichnet diese Moglichkeit auch als Audit Trail Funktion. Moderne Labordatensysteme bieten diese Option heute schon an. Es ist allerdings absehbar, daB im Bereich der GLP in Zukunft mit noch hoheren Anforderungen zu rechnen ist. Dies 1aBt einerseits ein Entwurf der US-Umweltbehorde EPA zum Thema ,,Good Automated Laboratory Practice" (GALP) als auch eine detaillierte Checkliste fur GLP-Inspektoren erwarten. Die ,,Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Verfahren der behordlichen Uberwachung der Einhaltung der Grundsatze der Guten Laborpraxis" (ChemVwV-GLP) enthalt den Hinweis (S. 12, 13): Der Inspektor hat sich zu vergewissern, daB - durch Computer gewonnene oder gespeicherte Daten gekennzeichnet werden und geeignete Verfahren vorgesehen sind, um diese vor unerlaubten Anderungen oder Verlusten zu schiitzen; - die im Rahmen der Priifung eingesetzte Software zuverlassig und genau ist und validiert werden kann. Die Frage, wie Software zu validieren ist , wird allerdings nicht beantwortet. Unklar ist auch, wie der Inspektor prufen soll, ob eine Software ,,validiert werden kann", wenn sie nicht schon validiert ist. An diesen sehr allgemein gehaltenen und diffusen Forderungen ist zu erkennen, daB die Meinungsbildung zu diesem Thema noch in vollem Gange ist. Dennoch konnen einige konkrete Hinweise gegeben werden:

- Neue Labordatensysteme sollten uber eine Audit Trail Funktion verfugen, die sowohl auf Stammdaten (z. B. Analysenbedingungen) als auch auf MeBergebnisse anwendbar ist.

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

- Es sollten Logbucher fur DV-Systeme ebenso wie fur Priifgerate gefuhrt werden, sofern qualitatsrelevante Daten verfalscht werden konnten. - Netzwerkarchitekturen sind wegen des erhohten Sicherheitsstandards eher GLP-geeignet als Einzel-PCs. - Software sollte wie eine SOP betrachtet werden, d. h. eine nachtragliche Versionsverfolgung (wann war welche Version auf welchem Rechner) sollte moglich sein. - Selbst erstellte Software sollte sorgfaltig dokumentiert und validiert werden. - MaSgefertigte Software (Softwarehaus) sollte vom Lasten- bzw. Pflichtenheft uber die Testphase bis zum Abnahmetest dokumentiert werden (Lifecycle-Konzept) . - Generell sollte Software den Anforderungen der I S 0 9000 Teil3 moglichst entsprechen. - Standard-Software (z. B. DOS, Windows) kann als validiert angesehen werden, da durch die breite Nutzung Moglichkeiten und Schwachpunkte als bekannt vorausgesetzt werden konnen.

3.6.6 Proben, Muster und Priifgegenstande An dieser Stelle sei auf die in Abschnitt 3.5 beschriebene uneinheitliche Nomenklatur hingewiesen. Zur besseren Ubersicht werden die wichtigsten Begriffe in Tab. 3.1 nochmals kurz dargestellt. Tab. 3-1. Wichtige Begriffe nach Chemikaliengesetz und nach EN 45001

EN 45001

GLP

Priifsubstanz

Substanz, die gepruft wird

Rcferenzsubstanz dient dem Vergleich rnit der Prufsubstanz Muster

Teilmenge der Prufoder Referenzsubstanz (Abfullung)

Probe

dem Prufsystern entnommene Teilmenge

Proben oder Priifgegenstande

keine Definitionen in der Norm, gemeint sind alle Objekte, an oder mit denen Prufungen durchgefuhrt werden

3.6 QS-Elemente und ihre Bedeutung in beiden Systemen

79

Wegen der groBen Verbreitung im Laborsprachgebrauch wird im folgenden meist von Proben im Sinne der EN 45001 gesprochen. Zunachst einmal mussen Proben identifizierbar sein, um Verwechslungen auszuschlieBen. Dies kann durch Begleitdokumente geschehen, in analytischen Labors ist eine Beschriftung der ProbengefaOe selbst (zusatzlich zu Begleitdokumenten) jedoch die Regel. Ein in der Praxis meist vie1 kritischeres Problem ist die Kennzeichnung von Losungen und Zubereitungen der Proben , um Verwechslungen auszuschlieBen. Auf jeden Fall mussen der Eingang, die ordnungsgemaOe Aufbewahrung und Beseitigung der Proben eindeutig geregelt sein. Damit sind die Forderungen der EN 45001 weitestgehend erfullt. Die GLP fordert weit dariiber hinausgehende MaBnahmen. Dies wird dadurch verstandlich, daB sie ja als Kontrollinstrument fur die Zulassung neuer Produkte gedacht war und deshalb sehr konkrete Anforderungen an diese Produkte bzw. die darin enthaltenen Substanzen stellt. Von insgesamt 9 Forderungen des Chemikaliengesetzes zu Pruf- und Referenzsubstanzen seien nur 2 beispielhaft zitiert : Auf den Lagerbehaltnissen sind Kennzeichnungsangaben, Verfalldatum und besondere Lagerungshinweise anzubringen. Fur jede Prufung mussen Identitat, einschlieBlich Chargennummer, Reinheit, Zusammensetzung, Konzentration oder sonstige Eigenschaften zur Charakterisierung jeder Charge der Priif- oder Referenzsubstanzen bekannt sein.

3.6.7 Dokumente und deren Lenkung Auch bei der Bezeichnung der wichtigsten Dokumentarten werden unterschiedliche Nomenklaturen verwendet. Die GLP kennt nur eine Art von (Sol1)-Dokumenten: SOP Standard Operating Procedure oder SAA Standard-Arbeits-Anweisung

In SOPSwerden Routineablaufe, Organisationsstrukturen und Verantwortlichkeiten geregelt. Demgegenuber verfugt die EN 45001 in Anlehnung an die I S 0 9001 uber eine kleine Hierarchie von QS-Dokumenten, wie sie in Abb. 3-2 dargestellt ist, wobei die verwendeten Begriffe nicht zwingend vorgeschrieben sind.

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung GLP

Akkreditierung (hierarchische Struktur)

Adressat

Kunden, Gutachter QSPersonal

QS-Anweisungen

Laborpersonal

Abb. 3-2. Dokumentarten bei GLP und Akkreditierung

-

-

-

Das QS-Hundbuch stellt die Unternehmensphilosophie und das QS-System in allgemeiner Form dar und dient dem Auditor sozusagen als Einstiegslekture. Es ist also fur AuBenstehende verstandlich geschrieben und kann deshalb auch Kunden uberreicht werden (sofern kein Know-how-AbfluB befurchtet wird). Ein QS-Handbuch nach E N 45001 ist aber in der Regel nicht so umfangreich wie eines nach I S 0 9001. QS-Richtlinien enthalten labor- bzw. unternehmensspezifische Regeln zur Umsetzung der QS-Elemente, konnen aber so allgemein formuliert sein, daB eine weitere Interpretation durch qualifiziertes Personal (z. B. Qualitatssicherung) notwendig ist. QS-Anweisungen schliel3lich regeln Ablaufe und Zustandigkeiten auf der Ebene des alltaglichen Laborbetriebs. Sie sind also Routinedokumente, die keine Interpretationsspielraume mehr lassen.

Dieses bewahrte System der hierarchischen Gliederung entspricht den Bedurfnissen der Praxis wesentlich besser als nur SOPS, in denen sowohl die Aufgaben des Managements als auch das Reinigen eines Rattenkafigs beschrieben werden sollen. Wesentliche Bedeutung in beiden Systemen hat die Lenkung der Dokumente, wobei die GLP die hoheren Anforderungen stellt. Eine GLP-taugliche Losung genugt also auch den Anspriichen der EN 45001, umgekehrt aber nicht unbedingt . Deshalb sol1 in Stichworten eine ,,wasserdichte" Losung vorgestellt werden, die allen Anforderungen genugt - allerdings ist sie mit einem gewissen Aufwand verbunden. Das beschriebene Vorgehen hat beispielhaften Charakter, es sind also auch andere Moglichkeiten denkbar: -

Alle Dokumente in einheitlicher Form. Deckblatt: Titel, Autor, gepruft durch, freigegeben durch, Gultigkeitsda-

3.6 QS-Elementeund ihre Bedeutung in beiden Systemen

81

tum, Gultigkeitsbereich, Verweis auf fruhere Versionen, Verweis auf Anlagen, Verweis auf andere QS-Dokumente, Verteiler, Exemplar-Nr. - Jede Seite: Firma (Bereich), Dokumentart, Titel, Kennung (Nr), Version aktuelle Seite, Gesamtseitenzahl. - Zentrale Verwaltung aller Dokumente durch QS mit historischem Verteiler: wer hat wann welches Exemplar welchen Dokuments erhalten. - Austausch neuer Versionen gegen Ruckgabe der alten Version. - Alle autorisierten Exemplare als Originale kennzeichnen (farbiger Stempel auf jeder Seite). Diese Losung stellt sicher einen Maximalaufwand dar; sie genugt aber auch auf Dauer allen Anforderungen und erfordert keine Nachbesserungen. Denn es ist aul3erst unerfreulich, wenn nach getaner Arbeit das gesamte Dokumentationssystem umgekrempelt werden muS, nur urn formalen Forderungen zu entsprechen.

3.6.8 Priifmethoden, Priifverfahren Im Chemikaliengesetz ist diesem Thema kein eigener Abschnitt gewidmet. Die GLP betrachtet Prufmethoden als spezielle SOPs, denn sinngemal3 handelt es sich ja um Standard-Arbeitsvorschriften.Mit diesen Arbeitsvorschriften mussen Daren angemessener Quafirliterhalten werden konnen, ohne daB ansonsten besondere inhaltliche Anforderungen gestellt werden. Werden Methoden als SOPs verfaBt, so gelten natiirlich die damit verbundenen formalen Zwange. Arbeitet ein Labor nach allgemein bekannten Methoden (2. B. DIN-, USP- oder AOAC-Methoden), so besteht keine Notwendigkeit, diese nochmals als SOPs zu verfassen, wenn sie von der Leitung freigegeben sind und alle wesentlichen Informationen enthalten. Diese, vom Chemikaliengesetz nicht direkt erlaubte Moglichkeit last sich aus dem ,,KonsensDokument der Bund-Lander Arbeitsgruppe Gute Laborpraxis zur Archivierung und Aufbewahrung von Aufzeichnungen und Materialien" (Bundesanzeiger vom 16. 11. 93, Seite 10 077) ableiten. Dort heil3t es: Allgemein offentlich zugangliche Unterlagen brauchen nicht archiviert zu werden.

Es ware deshalb zu wunschen, wenn auch die Hersteller von Geraten ihre Bedienungsanleitungen offentlich zuganglich machen wurden, um die Priifeinrichtungen in dieser noch immer strittigen Frage von der Archivierungspflicht zu befreien.

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

Die E N 45001 spricht vorzugsweise von Prufverfahren und Prufanweisungen. Diese mussen schriftlich vorliegen, sofern das Fehlen solcher Anweisungen die Wirksamkeit des Prufablaufs gefahrden konnte. Alle Anweisungen mussen auf dem neuesten Stand gehalten werden und dem Personal leicht verfugbar sein. Zusatzlich stellt die EN 45001 einen Bezug zu Spezifikationen her: Das Pruflabor hat die Verfahren anzuwenden, die in der technischen Spezifikation festgelegt sind, nach der der Prufgegenstand zu prufen ist. Diese technische Spezifikation muB dem Prufpersonal zuganglich sein. Das Priiflabor muB Auftrage ablehnen, Prufungen nach Prufverfahren durchzufuhren, die ein objektives Ergebnis gefahrden konnen oder von geringer Aussagekraft sind. Im Vergleich zur GLP sind die formalen Anforderungen also geringer, die inhaltlichen bezuglich Verfahrensqualitat und strikter Einhaltung der Vereinbarungen zwischen Auftraggeber und Labor aber strenger. Die Validierung von Prufmethoden wird zwar weder in der E N 45001 noch irn Chemikaliengesetz explizit erwahnt , inhaltlich aber zunehmend verlangt und in vielen Labors auch praktisch umgesetzt. Dies durfte einerseits darauf zuruckzufuhren sein, daB die Validierung, also der Eignungsnachweis, als sinnvolle Marjnahme eine hohe Akzeptanz findet und daB sie andererseits sowohl im Pharma-Bereich unter GMP als auch von der Akkreditierung gefordert wird. Bei Venvendung national oder international akzeptierter Methoden kann man von deren Eignung ausgehen (,,validated by use"). Selbst wenn diese Methoden im Detail fehlerhaft sein sollten, so sind diese Fehler zumindest in Fachkreisen als allgemein bekannt anzusehen. Wie in Abschnitt 3.4 bereits erwahnt wurde, gehen die Akkreditierungsstellen zum Teil dazu uber, zwischen reinen Routinelabors (keine Entwicklung eigener Prufmethoden und deshalb keine Methodenvalidierung erforderlich) und Forschungs- bzw. Entwicklungslabors zu unterscheiden, in denen haufig neue Methoden fur neue Substanzen entwickelt werden mussen. Solche Entwicklungslabors mussen die Eignung der selbst erstellten Methoden durch Vorlage der Dokumentation zur Methodenvalidierung nachweisen. Die Validierung sollte Aussagen uber folgende Elemente enthalten (Maximalumfang) : -

-

Genauigkeit Richtigkeit Prazision Wiederfindungsrate Selektivitat

3.6 QS-Elementeund ihre Bedeutung in beiden Systemen

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- Robustheit - Linearitat - Nachweis- und Bestimmungsgrenze (bei Spurenbestimmungen) Der Vollstandigkeit halber sei erwahnt, daB man auch beim Eignungsnachweis von Software, Mefigeraten und MeBergebnissen von Validierung spricht (s. auch Kapitel7, Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen).

3.6.9 Aufzeichnungen, Rohdaten Dem Sinne nach stellen Akkreditierung und GLP in diesem Punkt vergleichbare Anforderungen, wobei die GLP-Regeln wieder einmal strenger sind. Das gemeinsame Ziel ist aber, auf der Basis einer vollstandigen und moglichst transparenten Dokumentation den Priifungsablauf rekonstruieren oder wiederholen zu konnen. Fur jeden Teilschritt einer Priifung mussen sich also die 5-W-Fragen beantworten lassen: Wer hat Was Wann Wie und Warum gemacht ? Der Begriff Rohdaten stammt aus der GLP und ist folgendermaaen definiert: Rohdaten sind alle urspriinglichen Laboraufzeichnungen und Unterlagen oder darin uberprufte Kopien, die als Ergebnis der urspriinglichen Beobachtungen oder Tatigkeiten bei einer Prufung anfallen. Weiter heil3t es: Alle wahrend der Durchfuhrung der Prufung erhobenen Daten sind durch die erhebende Person unmittelbar, unverzuglich, genau und leserlich aufzuzeichnen. Diese Aufzeichnungen sind zu datieren und zu unterschreiben oder abzuzeichnen. Jede Anderung in den Rohdaten ist so vorzunehmen, daB die ursprungliche Aufzeichnung ersichtlich bleibt; sie ist gegebenenfalls mit einer Begriindung sowie stets mit Datum und Unterschrift der die Anderung vornehmenden Person zu versehen. Rohdaten sind also nur diejenigen Daten, die nicht durch Berechnung oder Auswertung aus anderen Daten ermittelt werden konnen. Zur Problematik des Rohdatencharakters von Daten auf Rechnersystemen sei auf den Abschnitt ,,Elektronische Datenverarbeitung" verwiesen. Einen Hinweis auf

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3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

eine pragmatische Losung dieser Frage enthalt die Allgemeine Verwaltungsvorschrift (ChemVwV-GLP): Der Inspektor hat sich zu vergewissern, daS bei automatisch arbeitenden Systemen die in Form von Graphiken, Gerateaufzeichnungen oder Computerausdrucken gewonnenen Daten als Rohdaten behandelt und archiviert werden. Typische Beispiele fur Rohdaten sind also: Laborjournale oder andere handschriftliche Aufzeichnungen, - Ausdrucke von Geraten oder Rechnersystemen (z. B. Chromatogramme, Spektren), - uberprufte Kopien z. B. von Thermopapierdruckern, - uberprufte Mikrofilmkopien von ursprunglich auf Papier vorliegenden Daten. -

Selbstverstandlich mussen die auf den Rohdaten basierenden Berechnungen und Auswertungen bis hin zum Endergebnis ebenso sorgfaltig dokumentiert und aufbewahrt werden wie die Rohdaten selbst, da andernfalls die Nachvollziehbarkeit der Untersuchungen nicht gegeben ware.

3.6.10 Priifberichte In der EN 45001 wird dem Thema Prufberichte mehr Raum gewidmet als dem Qualitatssicherungssystem. Es werden also sehr detaillierte Forderungen an den Mindestinhalt eines Priifberichts gestellt mit dem Ziel, dem Auftraggeber umfassende, vollstandige und korrekte Ergebnisse zu liefern. Der Auftraggeber sol1 durch den Prufbericht alle fur ihn wichtigen Informationen erhalten und in die Lage versetzt werden, die Ergebnisse zutreffend zu beurteilen. Mit einer simplen telefonischen Mitteilung eines MeSergebnisses ist es also nicht getan. So bedeutet z. B. fur viele Labors - und wohl auch fur viele Auftraggeber - folgende Forderung eine Umstellung: Quantitative Ergebnisse sind mit der errechneten oder geschatzten Meflunsicherheit anzugeben.

Dies bedeutet, da13 fur alle quantitativ zu bestimmenden PriifgroBen zunachst einmal die MeSunsicherheiten ermittelt werden mussen. Man erkennt, daB der informellen Schnittstelle zwischen Labor und Auftraggeber groBte Bedeutung beigemessen wird. 1st ein Prufbericht einmal verfal3t und freigegeben, so darf er weder nach GLP noch nach E N 45001 einfach abgeandert werden. Anderungen oder

3.6 QS-Elemente und ihre Bedeutung in beiden Systemen

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Ergkungen sind als getrennte Dokumente zu verabschieden und mussen begrundet bzw. erlautert werden. In der GLP existiert ebenfalls ein umfangreicher, aber nicht identischer Forderungskatalog zum Mindestinhalt eines Priifberichtes (oft auch als AbschluBbericht bezeichnet). Allerdings richtet sich das Hauptinteresse nicht auf das Informieren des Auftraggebers, sondern auf die Konsistenz des Berichtes und der zugrundeliegenden Rohdaten, um eine spatere Rekonstruktion des Priifungsablaufs zu ermoglichen. AuBerdem wird der AbschluBbericht bei der GLP immer in Verbindung mit dem (bei der Akkreditierung fehlenden) Prufplan gesehen. Der Prufplan offnet sozusagen die Klammer vor Durchfuhrung der Prufung , der AbschluBbericht schlieot sie. Diese Betrachtungsweise hat in der Praxis bei langen Prufungen oder Studien viele Vorteile, weil man zur konsequenten Planung gezwungen ist und konzeptionelle Fehler vor Beginn der Messungen aufgedeckt werden konnen. Umgekehrt wird sie bei sehr schnellen Routinemessungen (z. B. Dichte, Wassergehalt nach Karl Fischer) zu einem unnotigen und lastigen Formalismus.

3.6.ll Internes Qualitatssicherungsprogramm Sowohl fur die Akkreditierung als auch im Rahmen der GLP wird eine laborinterne Qualitatssicherung gefordert. Allerdings ist die Bezeichnung Qualitatssicherung fur GLP-Prufeinrichtungen irrefuhrend, denn laut Chemikaliengesetz ist ihre Hauptaufgabe wie folgt definiert: Die Prufeinrichtung mu0 uber ein dokumentiertes Qualitatssicherungsprogramm verfugen, das gewahrleisten soll, daB die Prufungen entsprechend den Grundsatzen der Guten Laborpraxis durchgefuhrt werden. Demzufolge hat sich eine GLP-Qualitatssicherungseinheit mindestens ebensoviel mit Dokumentation und Formalismen wie mit Qualitatssicherung im eigentlichen Sinn zu befassen. Wesentliche Voraussetzung fur die GLP ist im Gegensatz zur Akkreditierung die Unabhangigkeit der Qualitatssicherungseinheit; sie darf also nicht an der Durchfuhrung von Priifungen beteiligt sein, weil man davon ausgeht, daB dies ihre Unabhangigkeit und Objektivitat beeinflussen konnte. Trotzdem mussen die Mitarbeiter der Qualitatssicherungseinheit natiirlich mit dem Prufverfahren vertraut sein. AuBerdem ist - ebenso wie bei der Akkreditierung - wichtig, daB die Qualitatssicherung direkt an die Leitung berichtet, die uber die Beseitigung eventueller Mangel entscheidet und fur diese Entscheidung auch die Verantwortung tragt . Die Aufgabe der Qualitatssicherung besteht also darin, eventuelle Mangel aufzudecken und die Leitung daruber zu informieren und nicht darin, diese Mangel selbst zu beseitigen oder auch

86

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

nur die Entscheidung hieruber zu treffen. An dieser Stelle wird klar, daB Qualitatsverantwortung nicht an die Qualitatssicherungseinheit ,,wegdelegiert" werden kann. Vielmehr sollte das leitende Management das Qualitatssicherungssystem als Fiihrungs- und Kontrollinstrument verstehen und nutzen. Um ihren Aufgaben nachzukommen fuhrt die Qualitatssicherung einerseits Uberprufungen vor Ort durch, andererseits kontrolliert sie die Berichte und Aufzeichnungen auf Vollstandigkeit und Genauigkeit . Man spricht im Rahmen der GLP von einer Uberpriifung von Priifungen bzw. von Berichtspriifungen oder auch internen Inspektionen, im Rahmen der Akkreditierung meist von internen Audits. Wegen seiner Kurze und in Anlehnung an I S 0 9001 scheint sich der Begriff Audit generell durchzusetzen. In beiden Systemen wird die Dokumentation des Qualitatssicherungsprogramms gefordert. Nach EN 45001 sollten die Elemente dieses Programms im QS-Handbuch zusammengefaBt und jedem Mitarbeiter zur Verfugung gestellt werden. Neben den internen Audits durch das QS-Personal muB in akkreditierten Labors in angemessenen zeitlichen Abstanden - z.B. einmal jahrlich - ein QS-System-Review durch die Leitung oder einen vor ihr Beauftragten durchgefuhrt werden. Ein Review ist nicht mit der Begutachtung durch die Akkreditierungsstelle identisch und kann diese auch nicht ersetzen. Die Durchfuhrung des Reviews erfordert QS-Kenntnisse und wird oft an unabhangige Sachverstandige ubertragen, da so neue Gesichtspunkte und Ideen auftauchen, die zu einer weiteren Systemverbesserung fiihren und gewohnheitsbedingten ,,Verkrustungen" entgegenwirken.

3.6.12 Unterauftrage Uber die Vergabe von Unterauftragen auBert sich das Chemikaliengesetz nicht. Daraus ist abzuleiten, daB Unterauftrage im Rahmen der GLP nur an Labors gehen konnen, die fur die entsprechende Prufkategorie eine GLPBescheinigung besitzen. Diese zur Zeit herrschende Auffassung la& es nicht zu, daB Daten aus akkreditierten Labors in GLP-Prufungen Verwendung finden. Ob dies immer so bleiben wird, darf bezweifelt werden. Als Hoffnungsschimmer kann die Akzeptanz beteiligter Wissenschaftler auBerhalb der GLPPriifeinrichtung (z. B. Universitatsprofessoren, Pathologen) angesehen werden, wenn diese im wesentlichen ihr Know-How einbringen. Die EN 45001 ist hier flexibler, macht die Vergabe von Unterauftragen aber von genau festgelegten Bedingungen abhangig: 1. Unterauftrage durfen nur in Ausnahmefallen vergeben werden. 2. Es mu0 ein Verzeichnis aller abgeschlossenen Unterauftrage gefuhrt werden.

3.7 Besondere Forderungen der GLP

87

3. Das Labor muB den Auftraggeber von dieser Absicht unterrichten. 4. Das beauftragte Labor muB die Bedingungen der EN 45001 erfiillen, d. h. es mu8 akkreditierbar sein, aber nicht unbedingt akkreditiert sein. Hiervon muB sich das beauftragende Labor uberzeugen und die Aufzeichnungen zu dieser Uberprufung des Unterauftragnehmers aufbewahren. In der Praxis durfte es also selten, und in Zukunft wohl immer seltener vorkommen, daR Unterauftrage an nicht akkreditierte Labors vergeben werden.

3.7 Besondere Forderungen der GLP Die unterschiedlichen Schwerpunkte von GLP und Akkreditierung sind im vorangehenden Abschnitt bereits deutlich geworden. Es gibt aber einige GLP-Elemente, die bei der Akkreditierung nicht oder fast nicht vorhanden sind und die deshalb etwas ausfuhrlicher erlautert werden sollten:

Priifplan Der Prufplan muB vor Beginn einer Prufung fixiert, vom Prufleiter unterschrieben und der Qualitatssicherungseinheitzur Kenntnis gegeben werden. Im Priifplan sind alle fiir die Durchfuhrung einer Priifung wichtigen Informationen enthalten. Dies sol1 einerseits sicherstellen, daB sich der Priifleiter intensiv mit dem geplanten Ablauf der Prufung auseinandersetzt und andererseits den ausfuhrenden Mitarbeitern sowie der Qualitatssicherungseinheit klare Vorgaben fur Durchfuhrung und Auditierung geben. Laut Chemikaliengesetz mu0 eine Vielzahl von Informationen im Prufplan vorhanden sein. Es werden fur analytische Prufungen mittlerweile aber KompromiBlosungen akzeptiert (z. B. Standardprufplane in SOPs beschreiben, mehrere Prufungen in einem Prufplan zusammenfassen oder Priifplane auf LIM-Systemen, sofern GLP-Forderungen wie Audit Trail erfullt sind). Archivierungsdauer Fur Dokumente und Aufzeichnungen (SOPs, Rohdaten, Priifplane, Prufberichte) fordert die GLP eine Archivierung uber 30 Jahre. Allein diese Forderung macht sie fur viele Labors zu einem untauglichen QS-System. Es besteht zur Zeit aus juristischen Griinden keine Aussicht, daB sich an diesem Zeitraum etwas andern konnte. Bei der Archivierung von Proben und Mustern ist man von diesem Zeitraum inzwischen deutlich abgeruckt. Die lange bestehende Unsicherheit ist mittlerweile weitgehend ausgeraumt durch die Ver-

88

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

offentlichung eines ,,Konsens-Dokuments der Bund-Lander-Arbeitsgruppe Gute Laborpraxis zur Archivierung und Aufbewahrung von Aufzeichnungen und Materialien" im Bundesanzeiger vom 16. 11. 93. Wegen des Umfangs dieser Regelungen sol1 auf den Inhalt hier nicht naher eingegangen werden.

Nachweis des Einhaltens der Regeln der Guten Laborpraxis Wie bereits erwahnt, dient die GLP primar den Bewertungsbehorden zur Absicherung der Genauigkeit und Glaubwurdigkeit von Daten, die fur die Registrierung oder Zulassung von Produkten eingereicht werden. Der GLPNachweis wird aber nicht schon dadurch erbracht, da13 die Daten aus einer Prufeinrichtung mit GLP-Bescheinigung stammen. Vielmehr sind zum GLPNachweis insgesamt drei Elemente notwendig: 1. GLP-Bescheinigung der Prufeinrichtung (certificate) (Nachweis, daB die Prufeinrichtung die Prufung unter GLP durchfuhren kann). 2. GLP-Erklarung der Prufeinrichtung (statement of compliance) (Nachweis, daS die Prufeinrichtung die Prufung tatsachlich unter GLP durchgefuhrt hat). 3. GLP-Erklarung der Qualitatssicherungseinheit (quality assurance statement) (Nachweis, daB die Durchfuhrung der Prufung unter GLP von unabhangiger Stelle kontrolliert und bestatigt wurde).

An dieser Stelle wird sich mancher Leser wieder der Akkreditierung zuwenden wollen.

3.8 Besondere Forderungen der Akkreditierung Wahrend die GLP-Forderungen meist detaillierter und strenger sind, verlangt die EN 45001 zusatzliche QS-Elemente, die starker qualitatsorientiert sind und die im Rahmen der GLP gar keine Erwahnung finden. Die wichtigsten dieser QS-Elemente sind:

Unparteilichkeit, Unabhangigkeit und Integritat des Priiflabors Das Labor mu13 frei sein von jeglichen kommerziellen, finanziellen und anderen Einfliissen, die das technische Urteil beeintrachtigen konnten. Dazu gehort auch die bereits erwahnte Unabhangigkeit der Vergutung von Anzahl und Ergebnis der durchgefuhrten Untersuchungen.

3.9 Kosten und Wirtschaftlichkeit

89

Werden in einem Labor Produkte der eigenen Firma z. B. zwecks Freigabe analysiert ,so muB eine klare Trennung der Verantwortung nachgewiesen werden. Der Betriebsleiter darf also nicht Vorgesetzter des Laborpersonals sein.

Pflichten gegenuber dem Auftraggeber Ein akkreditiertes Labor mu0 einem Auftraggeber auf Wunsch Zugang gewahren, damit dieser die fur ihn durchzufiihrenden Prufungen beobachten kann. AuBerdem muB jeder Auftraggeber dariiber informiert werden, fur welche Priifungen das Labor akkreditiert ist und fiir welche nicht. Pflichten gegeniiber der Akkreditierungsstelle Hier nennt die Norm eine ganze Reihe von Forderungen, die naturlich auch die Zahlung der von der Akkreditierungsstelle festgesetzten Gebuhren beinhalten. Auch die Zugangsgewahrung muB selbstverstandlich erfiillt werden. Alle wesentlichen Anderungen (z. B. organisatorisch oder personell) mussen der Akkreditierungsstelle gemeldet werden. SchlieSlich mu13 das Pruflabor an Vergleichsprufungen, also Ringversuchen, teilnehmen, wenn dies die Akkreditierungsstelle fordert. Verfahren zur Behandlung von Beanstandungen (Reklamationen) Im Rahmen des QS-Handbuchs, das in Analogie zur I S 0 9001 auch von der EN 45001 gefordert wird (allerdings weniger umfangreich) wird auch die Beschreibung eines Verfahrens zur Behandlung von Beanstandungen (Reklamationsbearbeitung) gefordert. Dies bedeutet , dal3 alle eingehenden Reklamationen zunachst einmal dokumentiert , moglichst zentral erfaSt und naturlich bearbeitet werden mussen. Dariiber hinaus mussen Vorkehrungen getroffen werden, um die Wiederholung solcher Reklamationen zu verhindern. Dies setzt eine Ursachenanalyse und die Einleitung von GegenmaSnahmen voraus. Die Wirksamkeit der GegenmaSnahmen sollte wiederum kontrolliert werden und der technische Leiter uber die Ergebnisse informiert werden.

3.9 Kosten und Wirtschaftlichkeit Die Angaben iiber die auftretenden Kosten gehen weit auseinander. So ist haufig zu horen, daB nicht Qualitat (oder Qualitatssicherung) Kosten verursacht, sondern da13 nicht vorhandene Qualitat ein Unternehmen vie1 teurer zu stehen kommt . Eine Kostenersparnis kann sich ergeben, wenn die Effizienz

90

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

eines Labors z. B. wegen bis dahin schlechter Organisation oder Dokumentation durch Einfiihrung eines QS-Systems erheblich verbessert werden kann. Dies wirft allerdings kein gutes Licht auf die Vergangenheit eines solchen Labors. Eine weitere Moglichkeit, wie sich zwar keine Kosten sparen, aber dennoch die Ertrage erhohen lassen, ergibt sich, wenn man die Zufriedenheit der Kunden z. B. durch richtigere und prazisere Analysen oder exaktere Auskiinfte bei Ruckfragen verbessern kann und damit moglicherweise verlorene Kunden zuruckgewinnt. Die meisten Labors berichten aber von hoheren Kosten durch die Einfuhrung eines QS-Systems. Dies ist in der Einfiihrungsphase ohne Zweifel immer der Fall. Ob und wann sich diese Kosten amortisieren, ist kaum feststellbar, da die langfristigen Einsparungen und Wettbewerbsvorteile nur sehr schwer quantifizierbar sind. Meist werden die laufenden Mehrkosten mit 10-25 % angegeben. Zwei Kostenblocke lassen sich aber grundsatzlich unterscheiden: 1. die internen Kosten zur Einfuhrung und zum Betreiben eines QS-Systems, 2. die externen Kosten fur die Uberprufung des Labors. Haufig wird zu sehr auf die Kosten fur die Uberprufung geachtet, obwohl diese in der Regel nur etwa 20-30 YOder Gesamtkosten darstellen. Insgesamt belauft sich der Gesamtaufwand auch schon fur kleinere Labors auf etwa 1bis 2 Mannjahre. Erfolgt die Einfuhrung eines QS-Systems unter Zeitdruck, so besteht die Gefahr, daB nicht ausgereifte Liisungen umgesetzt werden, die spater mit groBem Aufwand wieder ruckgangig gemacht werden mussen. Man sollte also einen ausreichenden zeitlichen Rahmen ins Auge fassen (keinesfalls weniger als 12 bis 15 Monate!) oder zur Verkurzung der Einarbeitungszeit auf QSerfahrenes Personal (soweit verfugbar) oder externe Spezialisten zuruckgreifen.

3.10 Ausgewogenheit von QS-Mafinahmen Sowohl das Chemikaliengesetz als auch die EN 45001 enthalten teilweise sehr konkrete, uberwiegend jedoch sehr allgemeine Forderungen. Der Vorteil allgemeiner Formulierungen liegt in der breiten Anwendbarkeit, die als Voraussetzung fur weite Verbreitung und damit auch fur groBe Akzeptanz angesehen werden kann. Gleichzeitig sind diese allgemeinen Formulierungen aber auch ein gravierender Nachteil, denn sie erfordern Erfahrung und Augenmal3 bei

3.11 Andere wichtige QS-Systemeim Laborbereich

91

der praktischen Umsetzung und erhohen die Hemmschwelle zur Einfuhrung eines QS-Systems. In dieser Situation informieren sich viele Labors bei befreundeten oder bekannten, bereits akkreditierten oder inspizierten Labors. Gelegentlich wird dabei von uberzogenen Forderungen zu ganz speziellen Details berichtet, die aber oft auf Informationen aus zweiter oder dritter Hand oder auf Miherstandnissen beruhen. Durch solche vermeintlich wertvollen Hinweise vorgewarnte Labors werden bei ihren Vorbereitungen die scheinbar kritischen Punkte besonders gut losen wollen, dabei aber moglicherweise andere, vie1 wichtigere Mange1 ubersehen. Verlauft nun die Inspektion des Labors wegen dieser Einseitigkeit der Maanahmen nicht erfolgreich (trotz des hohen Aufwandes, allerdings an der falschen Stelle), so wird das Labor dem nachsten Labor, das ein QS-System einfuhren will, moglicherweise berichten, welch gewaltigen Aufwand es getrieben habe, daB dieser aber immer noch nicht ausreichend gewesen sei. Deshalb die Empfehlung: Lassen Sie sich durch Schauergeschichten nicht beirren und beziehen Sie Ihre Informationen aus enter Hand und aus zuverlassigen und seriosen Quellen (z. B. Gesetzes- und Normentexte, Literatur, Inspektoren, Auditoren oder unabhangige Sachverstandige). Das Einfuhren von 120%-Losungen fuhrt uberdies sehr leicht dazu, dal3 der Standard und die Erwartungshaltung auf Inspektoren- bzw. Gutachterseite unangemessen erhoht wird. Es wird so ein Rad in Bewegung gesetzt, das zu immer hoheren Forderungen fuhrt, die unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten unter Umstanden nicht mehr zu vertreten sind. Dies betrifft vor allem die GLP-Uberwachung. Auch Lieferanten und Geratehersteller sind an solchen Entwicklungen oft nicht unbeteiligt . Dies gilt insbesondere in Bereichen, in denen die Meinungsbildung noch nicht abgeschlossen ist wie z.B. Validierung von Software, EDV, Prufmethoden und Geraten. Die geschilderten Mechanismen verdeutlichen, wie wichtig es ist , mit AugenmaB vorzugehen und angemessene, aber umfassende Qualitatssicherung zu betreiben. Es macht keinen Sinn, in einem Boot die kleinen Liicher zu stopfen (oder gar das Deck zu polieren), solange das Wasser noch durch die grolBen Lecks hereinstromt .

3.11 Andere wichtige QS-Systeme im Laborbereich Fur Labors der pharmazeutischen Industrie ist die Good Manufacturing Practice (GMP) von ausschlaggebender Bedeutung ,wahrend viele Industrielabors zusatzlich die Forderungen der DIN I S 0 9001, 9002 oder 9003 zu erfiillen haben. Dabei ist zu beachten, das sowohl die GMP als auch die I S 0 9000er

Tab. 3-2. Vergleich von GLP, Akkreditierung und Zertifizierung

Chemikalienm (195w

Toxikolo@ der analytisches L;tbor in

EN 45001 (1989) EuropHigche Norm

I S 0 4001, 2 , 3 (1987) lnttmationaltNonnen

Umwellanalytisches

Analytisches Labor einw Herstellen als Teil der Gesamtfirma

Auhgshlmr

forscbendem Chemieunternehmen d e r rA -

Abbau von Handelshemmnism. Venrauen in die Produkte

NachvoUziehlmkeit

A k u von Han$elshwnmnim G c r i c h t s v e r w e ~ e i ~ Vergleichbarkeit deer Ergebnispe, V e d d u n g wn dumb Dokumenration

hemellen, Vennciduog von ~ h u n ~ h u n g eMehrfacbuntemhungen n

Mehrfachunterswhun~ Vermeidung von

interne und externe

Genauigkeii der ErgebniGedtekontrolle, Kalibrierung und

Organisatorische Regelungen und

Formalismen,

Archivierung,

Unabh#ngigkeit der QualltAtssichenmgsEinheit

Kunde-Lieferanten VerMtnis,

Validicrung der

Methlen

Korrekwmallnahmen

Qualiutwerbesserung,

Management-lnglrwnenl Hersteller -

Priitlabor - AuAraggeber

ZulassungsWt6rde jeweilige m r (mspekroren)

d

e

Akkrwlilieiunpelltn z.B. D A W DAP, GAZ (Gutachm)

PrUfeinrichtung (labor) + P d a b o r + P r i i f m Pmktegorien d e r PrWcifaluen USA, Toxhlogie

I

I

-

Lieferant Kunde

Zertifiziemngsstellen 2.8.DpS

(Auditoren) QS-Sy.tem eines Untemhmens Ddcr

Untemehmenskrcichs Internalional, BiNIenmarkr

z i t i g fik Binnenmark( wichtig

Dokumentationsrystem und QSS

Kompetenznxhweis und QS-Syslern

Was nicht dokumenlien

Wilrde ich diesem Labor einen Auftrag erleilen ?

Kann ich diesern

Kalibtierung Widiemg

QS-HandbuCh

wurde, ist nicht getan worden !

Pmfeinrichtung

SOP

QS-Syrlem

Robdaten prufpm

Msyaem

pruibericht

Lieferanten bezuglich QudiCit vemuen ? Audit

3.12 Zusammenfassung und Ausblick

93

Normen in erster Linie fiir den Produktionsbereich geschaffen sind. Die der Produktion angegliederten Labors (Betriebslabors, Kontrollabors etc.) werden dementsprechend von diesen umfassenden QS-Systemen miterfaBt. Betrachtet man aber z. B. ein freies Labor als separate organisatorische Einheit, so sind weder GMP noch I S 0 9000ff geeignete und hinreichende Werkzeuge zur Qualitatssicherung im Labor. Auch wenn die Norm I S 0 9001 wegen ihrer allgemeinen Verwendbarkeit breite Akzeptanz gefunden hat und ausdrucklich darauf hinweist , daB sie auch fur Dienstleistungsbereiche - und Labors sind schlieBlich Dienstleistungsbereiche - eingesetzt werden kann, so ist sie zwar ein geeigneter Ansatz zur Qualitatssicherung im Labor, wegen ihrer Allgemeingultigkeit enthalt sie jedoch keine laborspezifischen Elemente, die fur eine effiziente QS jedoch unverzichtbar sind. In Tab. 3-2 sind zur besseren Ubersicht GLP und Akkreditierung in Stichworten gegenubergestellt, wobei wegen der groBen Verbreitung auch die Zertifizierung nach I S 0 9000 ff berucksichtigt wurde. Haufig wird der gesamte Themenkomplex unter der Bezeichnung ,,Analytische Qualitatssicherung", AQS zusammengefdt, ohne daB damit ein bestimmtes Regelwerk gemeint ist. Dabei ist jedoch zu beachten, daB die Landerarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) eigene Richtlinien erlassen hat, die fur die Zulassung von Umweltlabors auf Landerebene z. B. fur die Trinkwasseranalytik bindend sind. Dieses Richtlinienwerk lauft ebenfalls unter der - sonst meist als Sammelbegriff verwendeten - Bezeichnung AQS und ist weder mit der GLP noch mit der E N 45001 identisch. Es enthalt jedoch auch einige elementare Forderungen (Qualifikation des Personals, geeignete Raumlichkeiten und Gerate, Vorhandensein einer internen QS), die auch bei GLP und Akkreditierung gefordert werden (s. auch Kapitel4, Qualitatssicherung im analytischen Labor). Fur Umweltlabors ist die Einhaltung der AQSRichtlinien eine sinnvolle Basis fur die Akkreditierung nach EN 45001.

3.U Zusammenfassung und Ausblick Der Vergleich von GLP und Akkreditierung zeigt, daB sich beide Systeme zwar in weiten Bereichen uberlappen, aber wegen der unterschiedlichen Zielsetzungen verschiedene Schwerpunkte setzen. So handelt es sich bei der GLP im wesentlichen um ein Dokumentationssystem, das zwar auch zu Qualitatsverbesserungen beitriigt , aber wegen des oftmals von MiBtrauen gepragten Grundtenors Formalitaten gegenuber Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen sehr stark wichtet. Demgegenuber zielt die Akkreditierung auf fachliche Kompetenz und Qualitat der Ergebnisse in wirtschaftlich vertretbarem Rahmen.

94

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung

Dem Wirtschaftlichkeitsprinzip unterliegen dabei aber auch die Akkreditierungsstellen, die in Konkurrenz zueinander stehen, was sicherlich Vor- und Nachteile hat. Die Unterschiede zwischen GLP und Akkreditierung sind, wenn auch stark vereinfacht, in Abb. 3-3 nochmals graphisch dargestellt. Qualitatsslcherung bzw. -verbesserung

1

Kostea fur Begutachtung und Zulassung

Dokumentationsaufwand

Abb. 3-3. Graphischer Vergleich zwischen GLP und Akkreditierung

Ohne Zweifel wird es in einigen Jahren nur noch wenige Labors geben, die es sich leisten konnen, auf die Einfuhrung eines Qualitatssicherungs-Systems und damit den Qualitats- und Kompetenznachweis gegenuber dem Kunden ganz zu verzichten. Auf absehbare Zeit werden sowohl die Gute Laborpraxis als auch die Akkreditierung von erheblicher Bedeutung sein, wobei die Anzahl der akkreditierten Labors die der GLP-zugelassenen bald iibersteigen durfte. Mit der zunehmenden Verbreitung von QS-Systemen wird auch die Anzahl der Labors ansteigen, welche sowohl die Forderungen der GLP als auch der EN 45001 zu erfullen haben. In grol3eren Auftragslabors und den Zentrallabors groSerer Unternehmen ist dies heute schon der Fall. Es ware wunschenswert, wenn zumindest auf dem Gebiet analytisch-chemischer Pruflaboratorien eine Angleichung bzw. gegenseitige Anerkennung zwischen GLP und Akkreditierung zustande kame. Doppelinspektionen bedeuten auch doppelte Kosten und sind aus Sicht der Uberwachungsstellen nicht im Interesse ihrer ,,Kunden", d. h. der Pruflabors. Solange eine Angleichung nicht erfolgt ist,

95

3.13 Anhang

bleibt nur die Entscheidung fur eines der beiden Systeme oder der Aufbau eines kombinierten QS-Systems auf modularer Basis. Sowohl Akkreditierungsstellen als auch GLP-Uberwachungsbehorden sollten deshalb bestrebt sein, die gemeinsamen QS-Module beider Systeme gegenseitig anzuerkennen, um den Aufwand fur die Priiflabors auf das unbedingt erforderliche MaB zu beschriinken. Ansatze dazu sind vorhanden, wie die im Anhang dargestellte Tabelle der Deutschen Akkreditierungsstelle Chemie zur modularen Bewertung von QS-Modulen aus verschiedenen Systemen zeigt.

3.13 Anhang Berucksichtigung vorhandener Zulassungen und Zertifikate bei Akkreditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie (DACH).

D

DACH Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie GmbH Seriicksichtigung vorhandener Zulassungen und Zertifikate

20.08.93

Bei der Begutachtungeines Prijflabors sind vorhandene Zulassungen und Zertifikate angemessen zu berucksichtigen. Forderungen, die im Zuge dieser Akkreditierungen uberpruft wurden, gelten als erfullt (4 Punkte). In der folgenden Tabelle ist zusammengestellt, welche Bewertungszahlen (RRNWerte) bei Vorliegen einer GLP-Bescheinigung oder bei Zertifizierungeines QSSystems nach DIN IS0 9000 ff anzurechnen sind. Dies gilt jeweils unter der Voraussetzung, daB alle Priifungen systemkonform durchgefuhrt werden. 1st dies nicht der Fall, so 1st nachzuprufen, ob auch fur diese Priifungen entsprechende Regelungen gelten und eingehalten werden. Unter GLPkonform ist zu verstehen, daB die Priifungen mit Ausnahme der Erstellungvon GLPPrufplAnen und AbschluBbericht nach den Grundsatzen der GLP durchgefuhrt werden. Dieses Dokument ist als Leitfadenkonzipiert; dem Begutachter steht es frei, in begrundeten Fallen abzuweichen.

96

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung Gesamtiibersichtzur Beriicksichtigung von GLP-Bescheinigungen bzw. Zertifikaten nach DIN IS0 9001 bei der Akkreditierung von Priiflaboratorien durch die DACH Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie GmbH

Modul S QS-System 1. Q-Management 1.1 Erklarung zur Q-Politik 1.2 Q-Organisation 1.3 Q-Programme 1.4 Audits + Reviews 1.5 Q-Berichte 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Max

Q-Dokumentation 12,5 4,o Q-Handbuch, Aktualitat und Vollstandigkeit AllgerneineAnweisungen fijr Prufmittel 2,5 Allgemeine Anweisungen fur 23 Prufverfahren Allgerneine Anweisungen fur das 25 Personal Allgemeine Anweisungen zur Logistik 1,O

3.4 3.5 3.6

Kalibrierungund Validierung 21,o Verfahrenskalibrierung 390 Gerate 3,o Kalibriersubstanzenund Referenzma- 3,5 terialien 4,O Verg leichsversuche (Ringversuche) Verfahrensvalidierung 580 Qualitatskontrolle 2,s

4. 4.1 4.2 4.3

Prufberichte Darstellung/lnhalt’ Obereinstimrnung mit Rohdaten Freigabe

10,5 4,o 4,o 23

5. 5.1 5.2 5.3

Proben und PrufgegenstBnde Kennzeichnung Verfolgbarkeit und Verteilung Behandl. von Proben vor/wahrend der Prufung Behandlung von Proben nach der Prufung

123 4,o

3. 3.1 3.2 3.3

5.4

23 4,O

2,O

Fur Prufberichte mit Bezugnahrne auf die Akkreditierung gelten die Anforderungen von DIN EN 45001.

97

3.13 Anhang Modul S Max fur QS-System GLP Prilfaufzeichnungen(Rohdaten und 15,O 6. 12,o ’ abgeleitete Date;) 6.1 Kennzeichnungen 6.2 Ruckverfolgbarkeit 6.3 Vollstandigkeit 6.4 Archivierung

furDIN

Min

ISO9OOOf 12,o

9,0

10,o

7,5

7. Dokumentenbeherrschung 7.1 Herausgabe 7.2 Kennzeichnung 7.3 Archivierung und Verteilung 7.4

hderungsdienst und Aunerkraftsetzung

8.

Behandlungvon Beanstandungen der Auftraggeber Allgemeine Bedingungen Bearbeitung lnformationsflufl KorrigierendeMaflnahmen

8.1 8.2 8.3 8.4 9.1 9.2 9.3

Vertraulichkeit Allgemeine Regelungen Weitergabe von lnformationen Einhaltung

10.

Unterauftriige

9.

10.1 Vergabe von Unterauftriigen 10.2 Fachkompetenzdes Unterauftragnehmers

10.3 Einverstandnisdes Auftraggebers Modulo Organisation + Management 1. Organisation 1 .I Allgemeine Bestimmungen 1.2 Delegationvon Aufgaben und Kompetenzen 1.3 Einrichtungenund Ausrustungen 2.

2.1 2.2 2.3

Management Kontroll- und Korrekturinstrumente fur Priifergebnisse Informationsflul3, Berichte Datensicherheit

fur

GLP 4,4

24 2,o

furDIN Min ISO9OOOf 5,6 4,2 2,4

2,o

98

3 Vergleich zwischen Guter Laborpraxis und Akkreditierung Modul E Max fur Einrichtungen und Priifausriistungen GLP 1. Laboratorien und Hilfseinnchtungen 10,O 890 1.1 Laboratorien 4,o 32 1.2 Technische Ausstattung 3,o 24 1.3 Sicherheit 3,o 2,4 2.

17,5

2.5

MeR- und Priifeinrichtung (Priifmittel) Prijfgerate Prufmitteluberwachung Allgemeine Laborausstattung Referenzmaterialienund Kalibrationsmittel Chemikalien und Reagenzien

3. 3.1 3.2 3.3 3.4

EDW Hardware Software Datensicherung Zugriffsberechtigung

13,O 2,s 33 33 33

4. 4.1 4.2

Fachinformation Fachbucher und -zeitschriften Normen und Richtlinien

2.1 2.2 2.3 2.4

12,8

fur DIN ISO900M

10,o

3,5 5,o 23 4,O 23

2.0

5,o 2,s 23

fur DIN Max fur Modul M GLP ISO9OOOf Personalaualifikation 10,o I. Ausbildung 890 1.1 Allgerneine Angaben zur Berufsausbil- 10,o 8,O dung 2. 2.1

Weiterbildung Allgemeine Angaben

10,o 10,o

3. 3.1

Berufserfahrung Erfahrungen (Dauer der Tatigkeit auf einern Arbeitsgebiet)

10,o 10,o

4. 4.1 4.2

Fachkompetenz Autorisierungsvergabe Qualifikation der Prufleiter

20,o 10,o 10,o

Regelungen zur Qualititssicherungsind weder im Geltungsbereich von GLP noch der Akkreditierung endgultig festgelegt. Eine vergleichende Wertung ist nicht mbglich.

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt Gunter Papke Leiter des Dezernats Qualitatssicherung Hessische Landesanstalt fur Umwelt (HLfU) Rheingaustrde 186 D-65203 Wiesbaden

Dr. rer. nat. Gunter Papke, Jahrgang 1947 Studium der Chemie mit anschliejiender Promotion an der Justus-Liebig-Universitat Giepen. Von1976 bis 1978 an der gleichen Universitat tatig: Bakterienenzym-Forschung an der veterinarmedizinischen Fakultat. Seit 1978 Dezernatsleiter im Zentrallabor der HLfU; seit 1990 Leiter des Dezernats ,,Qualitatssicherung " sowie stellvertretender Laborleiter. Analytischer Fachmann z . B. fur Ionenchromatographie, Fliepanalytik, Summenparameter; Mitglied in mehreren mit der AQS befaflten nationalen (DIN, LAWA) und internationalen Ausschiissen (CEN TC 23OlWGIITG4, I S 0 TCI47/SC7), Vorsitzender der DIN-Normungsarbeitskreise , , A O X und ,,Fliepanalytik ", des CEN-Arbeitskreises , , A O X sowie des ISO-Arbeitskreises ,,Flow analysis", Vorsitzender des Hessischen (Behorden-)Arbeitskreises Qualitiitssicherung (HAQ).

100

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4.1 Einfuhrung, Definitionen Die analytische Qualitatssicherung (AQS) ist zwar in aller Munde, in der Praxis wird sie aber oft ,,vergessen" oder ineffektiv angewandt. Schuld daran sind u. a. drei Faktoren:

- AQS kann man wahrend der Ausbildung (noch) nicht lernen. Der Analytiker mu6 sie sich in der Praxis aneignen. Daraus resultiert bei dem Laborpersonal oft eine - verstandliche - ,,Angst vor dem Neuen". - AQS wird - immer noch - als Arbeitsbehinderungs- und Arbeitskontrollinstrument ,,verketzert" . Spriiche auf Arbeitgeberseite wie ,,Die Kerle sollen was schaffen und keine Kontrollkarten kleben!" sind ebenso verbreitet wie auf der Arbeitnehmerseite das Gefuhl, durch die AQS ,,kontrofliert" zu werden. - Fur AQS gab es bisher keine umfassenden und detailierten Normen und Richtlinien, welche - wie etwa bei den Deutschen Einheitsverfahren genauestens vorschreiben, was man zu tun oder zu lassen hat. AQS lafit sich verstehen als Sammelbegriff fur MaBnahmen, die vorgenommen werden, um Aussagen iiber Qualitaten und Fehler von Untersuchungsbefunden zu ermoglichen und bezogen auf das Untersuchungsziel diese Befunde zuverlassig genug zu erzielen. Qualitat und Qualitatssicherung sind keine absoluten GroBen sondern relative Begriffe. Ziele der AQS sind die Sicherstellung der Qualitat der Ergebnisse hinsichtlich der -

Identitat des Untersuchungsobjektes (welchen Stoff untersuche ich?) und der quantitativen ErgebnisgroBe (Analysenergebnis)

sowie die Schaffung von Vergleichbarkeit -

fachlich-analytischer Art (gibt es gfeichwertige Verfahren?) und aufwandsmafiiger Art (Auswahl des okonomischsten Verfahrens bei gleichwertigen Alternativen).

Die AQS ist danach kein Selbstzweck (Ein Labor, welches nur AQS macht und keine Analytik, ist ein Widerspruch in sich selbst!) sondern die Summe aller MaBnahmen (personeller, organisatorischer, aufgaben-, parameter- bzw. meBplatzbezogener Art), die Vertrauen in die Zuverlassigkeit der Ergebnisse schaffen sollen. Dieses Vertrauen mu8 bei allen Beteiligten (Laborleitung, Laborpersonal, Auftraggeber der Untersuchungen, Verwerter der Untersuchungsergebnisse) gleichermaoen vorhanden sein. In das AQS-Konzept ist deshalb auch der Kunde von Analysenleistungen einzubeziehen.

4.2 Regelwerke, Literatur

101

Der Terminus ,,Qualitatssicherung" ist als Dachbegriff zu verstehen. Teilbereiche der Qualitatssicherung sind in Tab. 4-1 beschrieben [4-11. Tab. 4-1. Bestandteile der Qualitltssicherung Qualitlts-

Qualitatsplanung

Qualitatslenkung

Qualitatsprufung

Uberwachung der Werte der Qualitatsmerkmale bezuglich der Anforderungen, gegebenenfalls KorrekturmaBnah-

Feststellen, in wieweit der Qualitatsgegenstand die Qualitatsanforderungen erfullt

management Anteil der

Auswahlen, Fuhrungsaufgabe klassifizieren und zur Festlegung und gewichten der Ausfuhrung der QualitatsmerkQualitatspolitik male, Konkretisieren der Qualitatsanforderungen

men. ,,Qualitat+ kontrolle""

"Das Wort ,,KontroUe" ist hierbei nur im Sinne des englischen controlling (= Regelung, Lenkung, Steuerung) zu verstehen. Vorrangig ist damit die Selbst-Kontrolle gemeint, welche nach objektiven Kriterien arbeitet und allen Beteiligten das Gefuhl der Sicherheit geben soll, daB die Analytik den Anforderungen entsprechend zuverlassig genug durchgefuhrt wird.

4.2 Regelwerke, Literatur In den analytischen Verfahrensvorschriften beinhaltenden Normen wird das Thema AQS - bis auf vereinzelte AQK-Maanahmen - ausgespart. Zwar existiert auf den Gebieten Qualitat bzw. Qualitatssicherung eine Fulle von Regelwerken (z. B., CEN-, ISO-, DIN-NormedRichtlinien), jedoch nur vereinzelte Vorschriften fur die praktische Anwendung im Analysenlabor. Zu letzteren zahlen z. B. die ,,AQS-Merkblatter fur die Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung" [4-2,4-31 sowie spezielle von den Bundeslandern fur bestimmte Matrixbereiche herausgegebene Merkblatter (z. B. von der HLfU entwickelte Merkblatter fur die Abwasseranalytik [4-31). Die CEN-Guideline ,,Analytical quality controlfor water analysis" [4-4,4-31 beschreibt erstmals landerubergreifend die Praxis der Anwendung der AQS im Wasserlabor. Dieses Papier wurde vorlaufig entwickelt als sog. ENVfur die europaische Union und die EFTA. Allerdings ist diese Richtlinie mit uber 100 Seiten sehr umfangreich, es soll nach einer dreijahrigen Erprobungsphase entschieden werden, ob die Guideline - gegebenenfalls in veranderter Form endgultige CEN-Nordguideline wird oder zuruckgezogen werden muS [4-51.

102

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Wichtige Teilbereiche, insbesondere der statistischen AQK, werden z. B. auch in den ISO-Normen 8466, Teile 1 und 2, sowie in den deutschen Einheitsverfahren (siehe z. B. ,,Strategienfur die Durchfuhrung von Wasseranalysen", 21. Lieferung 1989) bzw. in DIN-Normen geregelt (siehe Normen der Gruppe DIN 38402, entsprechend Einheitsverfahren der Gruppe A). Als wichtige Grundlagenliteratur - auch fur den Anfanger - ist das 0.g. Buch der Arbeitsgruppe Funk [4-11 zu empfehlen. Der Anhang (s. Abschn. 4.7.1) enthalt eine (nicht komplette) Zusammenstellung der Regelwerke, welche mit den Begriffen ,,Qualitut" und ,,Qualitutssicherung" im Zusammenhang stehen. Definitionen sowie Erklarungen von im Text verwendeten Abkurzungen sind im Glossar zu finden.

4.3 Eckpfeiler fur ein Qualitatssicherungs-Konzept im Analysenlabor Auf der Basis der im Abschnitt 4.2 angefuhrten Regelwerke und Literatur lassen sich folgende Eckpfeiler fur ein QS-Konzept ableiten: 1. Als Grundvoraussetzung fur jedes weitere Arbeiten beschreibt das Labor nach DIN/EN 45001 seine technische Kompetenz (Personal, MeSplatze und MeSplatzumgebung, Raumlichkeiten, Arbeitsweise usw.), erstellt ein QS-System, welches auf die Untersuchungsaufgaben (und nur auf diese!) ,,zugeschnitten" ist und dokumentiert dieses in einem QS-Handbuch.

2. Zwischen den Partnern Auftraggeber und Labor ist ein standiger Dialog zu fuhren. Dabei ist folgende Arbeitsteilung bzw. Kooperation vorgesehen: Der Auftraggeber definiert, gemeinsam mit dem Labor, die Untersuchungsziele. - Das Labor sucht auf der Grundlage der Untersuchungsaufgabe (Rechtsvorschrift, Meljprogramm, zu untersuchende Matrix, Untersuchungsparameter) und des Untersuchungszieles (z. B. Grenzwertuberwachung, Vorgabe des zulassigen Gesamtfehlers) das geeignete Verfahren aus. - Die Partner einigen sich auf das Prozedere -n der Ergebnisvorlage (Ergebnisbewertung, Behandlung von Reklamationen, Folgeprogramme usw.). -

3. Eine adaquate Qualifikation von Labor und Auftraggeber mul3 vorhanden sein, z.B. mulj

4.4 Realisierung des Qualitatssicherungs-Konzeptes -

103

letzterer in der Lage sein, das Untersuchungsziel so zu definieren, daS das Labor die richtige Verfahrensauswahl treffen kann, das Labor seine Zuverlassigkeit nachweisen durch interne/externe AQKManahmen (Ringversuche, Kontrollkartenfuhrung) oder auch z. B. durch den dokumentierten Nachweis der Eignung (z. B. durch Akkreditierung undoder staatliche Anerkennung).

4. Laufende interne und externe AQS-Mafinahmen fur die einzelnen Analysenverfahren sind in geeigneter Weise durchzufiihren. Der Aufwand fiir die interne AQS wird abgestuft eingesetzt, d. h.: - Die aufwendigste AQS wird bei der Verfahrensentwicklung (z. B. Normung) betrieben, hierdurch wird die Leistungsfahigkeit des Verfahrens ermittelt. - Ein ebenfalls hoher AQS-Aufwand wird bei der Verfahrenseinfiihrung (im Labor) betrieben, dabei wird die Eignung des Verfahrens fur spezielle Untersuchungsaufgaben gepriift . - Der geringste AQS-Aufwand entsteht bei der Verfahrensroutine (vorrangig werden Kontrollkarten als ,,Stu~dard"-AeE(-MaBnahmegefiihrt), hierbei wird die Zuverlassigkeit des Verfahrens kontrolliert .

4.4 Realisierung des Qualitatssichernngs-Konzeptes 4.4.1 QS-System, QS-Handbuch gemaR DINEN 45001 Kein Labor kommt kunftig daran vorbei, seine Arbeitsweise an der Euronorm 45001 auszurichten. Dies gilt auch fur behordliche Laboratorien, welche den Zustand der Umwelt durch Emissions- und Immissionsmessungen kontrollieren. Das Ziel dieser Norm ist: Vertrauen herstellen zwischen Erzeugern und Verwertern von Analysenleistungen iiber deren Zuverlassigkeit . Diesem Ziel dient das Aufstellen und Dokumentieren eines QS-Systemes. QS-Systeme sind Individuen, die nicht ,,von der Stange" gekauft werden konnen, sondern auf die spezifischen Aufgaben und Probleme des Labors ausgerichtet sein mussen. Bereitet ein solches System fur ein kleineres Labor mit eingeschranktem Aufgabenspektrum in der Regel wenig Probleme, so wird das System umso komplexer, je mehr Aufgabengebiete von dem Labor zu betreuen sind. Letzteres sei am Beispiel der HLfU dargestellt. Die HLfU verfiigt iiber insgesamt 8 ,,Priifbereiche" (verteilt auf 5 Standorte und angebunden an 2 Ressorts der Landesregierung), in welchen im Sinne der D I N E N 45001 ,,gepdifZ" wird. (Die Priifbereiche befassen sich mit

104

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Wasseranalytik [inclusive Eluaten von Boden und Abfall], Sedimentanalytik, Luftanalytik, Strahlenschutzmessungen sowie Arbeitsschutz- und Larm/Licht/ Gerausch-Messungen .) Trotz des diversifizierten Aufgabenspektrums wurde fur die 8 Bereiche nicht jeweils ein eigenes QS-Handbuch aufgestellt, sondern ein fur die gesamte HLfU geltendes Rahmen-QS-Handbuch entwickelt. Lediglich die aufgaben- bzw. meBplatzspezifischen Aussagen zur Qualitatssicherung sind fur die 0. g. 8 Prufbereiche in unterschiedlichen Erganzungen - in Form sog. ,,MeBplatz-Handbucher" angehangt [4-6]. Der Abschnitt 4.7.2 des Anhangs zeigt einen Auszug (Inhaltsverzeichnis) aus dem Rahmenhandbuch der HLfU, Abschnitt 4.7.3 entsprechend das Inhaltsverzeichnis aus einem MeBplatz-Handbuch (IonenchromatographieMeBplatz im Prufbereich Zentrallabor der HLfU). Bei der Erstellung des QS-Handbuches sollten folgende Regeln beachtet werden: -

,,In der Kiirze liegt die Wiirze!" Ca. 30 Seiten sind z. B. fur ein Rahmen-QSHandbuch (ohne Erganzungen, Anlagen und Standardarbeitsanweisungen) genug.

-

,,Hausgemacht schmecktk am besten!" Das Laborpersonal sol1 an der Erstellung mangeblich beteiligt sein. Hochwissenschaftliche Abhandlungen sind ebenso abzulehnen, wie den Arbeitsprozess behindernde Formulierungen (z. B. Fremdsprachen, wenn das Laborpersonal oder der Analysenkunde nicht uber genugend Fremdsprachenkenntnisse verfugen). Vor einer endgultigen Formulierung von z. B. MaBnahmen fur den InformationsfluB ,,technisches Personal 4 Laborleitung + Kunde" (und zuruck) konnten die beabsichtigten MaBnahmen zunachst in ,,Ubungen" erprobt werden.

-

,,Ubung halt in Form!" Das QS-Handbuch ist ein dynamisches Werk, welches aktualisiert werden muB. Dies geschieht durch standigen Kontakt zwischen den QS-Beauftragten und dem technischen Personal.

-

,,Der Kunde ist KLjnig!" Der (potentielle) Kunde von Analysenleistungen mu13 mit dem QS-System des Labors in der Praxis ,,etwas anfangen konnen". Deshalb empfiehlt es sich, bei der Erstellung des QS-Handbuches auf zu erwartende Kundenwunsche einzugehen (z. B. Benennung von Kontaktpersonen fur einzelne MeBplatze bzw. Untersuchungsaufgaben).

Das Arbeiten mit einem QS-Handbuch hat naturlich auch eine ,,analytische Chancengleichheit" zwischen privatrechtlich organisierten und behordlichen Laboratorien zur Folge. Eventuell friiher bestehende Privilegien gibt es fur letztere nicht (mehr), auch staatliche Laboratorien haben ihre Qualitat und Zuverlassigkeit standig nachzuweisen.

4.4 Realisierung des Qualitatssicherungs-Konzeptes

105

4.4.2 Dialog zwischen den Partnern Auftraggeber und Labor Die fachliche Zusammenarbeit zwischen dem Labor und seiner Kundschaft ist ein Kernpunkt des QS-Systemes (s. Abschn. 4.4.1),in der Praxis aber auch oft ein Stolperstein. Vie1 zu oft noch besitzt der Auftraggeber zu wenig Fachkenntnisse, um den Auftrag eindeutig genug formulieren bzw. die Ergebnisse richtig interpretieren zu konnen. Andererseits kennt das Laborpersonal oft genug nicht die Probleme des Kunden. Wie sollte der Dialog zwischen Auftraggeber und Labor funktionieren?

4.4.2.1 Definition der Untersuchungsziele durch den Kunden Die Untersuchungsziele lassen sich meist aus dem jeweiligen MeBprogramm bzw. der zugrundeliegenden Rechtsvorschrift ableiten. Einige Beispiele aus dem Bereich Wasseranalytik zeigt Tab. 4-2. Tab. 42. Untersuchungsziele in der Wasseranalytik

Fur das MeBprogramm:

lautet das Untersuchungsziel:

Uberwachung von Grenzwerten, wie Uberwachungswerte, Hochstwerte usw.

Klarung, o b Grenzwert eingehalten oder uberlunterschritten wurde

Ermittlung der Abwasserschadlichkeit gemaB AbwAG

Genaue KonzentrationedFrachtenzur Abgabenberechnung

,,Trendprogramme" (Deutsches MeBprogramm Rhein, MeBprogramme Weser, Elbe)

signifikante zeitliche bzw. ortliche Veriinderungen von Konzentrationed Frachten

Die 0.g. Beispiele fur Untersuchungsziele haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Auswahl der Analysenverfahren und der begleitenden AQS. Wahrend fur die Grenzwertuberwachung in vielen Fallen bereits ,,Orientierungstests" und ,,Feldmethoden" (zur Definition s. Anhang 2) eingesetzt werden durfen (s. Abschn. 4.4.6), muB fur die ubrigen Beispiele die Ergebnisgenauigkeit quantifiziert werden. Bei den ,,Trendprogrammen" muJ3 dariiber hinaus sichergestellt (bzw. angestrebt) werden, daB der Gesamtfehler des MeBergebnisses signifikant kleiner ist als der zu beobachtende Trend.

106

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4.4.2.2 Auswahl des geeigneten Verfahrens durch das Labor

In der AQS-Phase 2 (s. Abschn. 4.4.4.1) hat das Labor die Eignung von Analysenverfahren fur die im Labor anfallenden Untersuchungsaufgaben getestet. Aufgrund dieses Eignungstests ist der Analytiker in der Lage, jeweils untersuchungszielbezogene Verfahren einzusetzen. In vielen Fallen sind ,,Referenzverfahren" vorgegeben (z. B. fur die Untersuchung der Eluate nach der TA Abfall und TA Siedlungsabfall DIN-Normen der Serie 38402 ff.). Der Eignungstest beinhaltet hierbei erganzende AQSMaBnahmen zur Beseitigung von Interferenzen, zur Verbesserung der Prazision und Richtigkeit. Wenn fur die Untersuchungen mehrere Verfahren (die fur matrixfreie Proben gleichwertig sein sollen [4-71) zugelassen sind (siehe z. B. AbwasserEigenkon trollverordnungen der Bundeslander) , mu0 die fur das einzelne Untersuchungsziel jeweils beste Auswahl getroffen werden. Wenn dem nicht eindeutige (gesetzliche) Vorgaben entgegenstehen, wird dringend das Okonomiegebot empfohlen (s. Abschn. 4.4.6). 4.4.2.3

Prozedere nach der Ergebnisvorlage

Die Vorgehensweise nach der Erstellung des Analysenergebnisses ist im QSHandbuch exakt zu dokumentieren (s. Abschn. 4.4.1). Dabei sollte zunachst laborintern das Ergebnis auf ,,Unstimmigkeiten" untersucht und diese gegebenenfalls bereinigt werden. Seitens des Auftraggebers kann das Ergebnis beanstandet werden, wenn es z. B. nicht mit dem ,,Erwartungswert" ubereinstimmt. Abschnitt 4.7.4 (Auszug aus dem Rahmen-QS-Handbuch) skizziert die in der HLfU geubte Praxis zur Behandlung von Unstimmigkeiten und Reklamationen. 4.4.2.4 ,,Rahmenvertrag"

Manches Problem der ,,Sprachlosigkeit" zwischen Auftraggeber und Labor 1aBt sich durch AbschluB eines ,,Rahmenvertrages" vermeiden, in welchem die Rechte und Pflichten beider Vertragspartner beschrieben sind. Einen Weg hierzu zeigt das LAWA-Merkblatt [4-21 A-9 (s. Abschn. 4.7.1). Der Vertrag muB auf das QS-System des Labors Bezug nehmen (,,der Kunde akzeptiert damit die ihn tangierenden Teile des QS-Systems").

4.4 Realisierungdes Qualitiitssicherungs-Konzeptes

107

4.4.3 Adaquate Qualifikation von Labor und Auftraggeber Um das Untersuchungsziel richtig definieren und die Ergebnisse angemessen bewerten zu konnen, bedarf es bei vielen Auftraggebern erheblicher WeiterbildungsmaBnahmen. Dennoch wird es in der Regel nicht ohne die Zusammenarbeit mit dem Labor gehen, sei es um dem Auftraggeber von unrealistischen Untersuchungszielen abzuraten (z. B. von zu niedrigen Bestimmungsgrenzen!) oder um in schwierigen Fallen eine gemeinsame Ergebnisinterpretation vorzunehmen. Die grundsatzliche Eignung des Labors laBt sich z. B. durch dessen Akkreditierung undoder staatliche Anerkennung nachweisen, die Zuverlassigkeit mu0 sich aus den dokumentierten Ergebnissen der internedexternen AQKMaonahmen (Ringversuche, Kontrollkartenfuhrung) ableiten lassen. Zum Nachweis der Qualifikation des Labors gehort auch dessen Mitwirkung an der Entwicklung normativer Papiere (Normen, Richtlinien, Merkblatter) bzw. an der Entwicklung und Erprobung von fiir die Untersuchungsaufgaben geeigneten Analysenverfahren, inklusive der sogenannten ??AZternativverfahren " (zur Definition s. Anhang 2).

4.4.4 Richtige Anwendung der AQS 4.4.4.1 Interne AQS

Das in Abschnitt 4.3 skizzierte 3-Phasenverfahren fur den laborinternen AQS-Aufwand ist detailiert in [4-11 und auch in [4-41 beschrieben. Fur die Routineanalytik (Phase 3) reduziert sich infolge dieser Dreistufigkeit der AQS-Aufwand - je nach Analysenverfahren, Matrix und Aufgabenumfang auf 10 bis 20%. Fur die 0.g. Phasen werden folgende MaBnahmen vorgeschlagen [4-1,4-41: 0

Fur die AQS-Phase 1 - ,,Leistungsfahigkeit des Verfahrens":

Die gebrauchlichen Verfahrenskenngrofien - als Leistungsindikatoren von Analysensystemen - sind zu ermitteln und zu dokumentieren. Ublicherweise werden diese durch die jeweilige Verfahrensnorm mitgeliefert bzw. durch Ringversuche aktualisiert . Die spezifischen Intralabor-KenngroBen (fur die analytischen Grundverfahren) sind allerdings von jedem Anwender separat zu ermitteln, da sie Charakteristika des jeweiligen Labors (Geratepark, Personal, Infrastruktur usw.) sind.

108

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Unverzichtbare Verfahrenscharakteristika sind u. a. : Anwendungsbereich, Storungen, - Kalibrierfunktion (linear, 2. Grades?) und daraus abgeleitete Kenndaten (R2, S d , - Ernpfindlichkeit, - Richtigkeit , Wiederfindung (Untersuchung auf Matrixeinflusse) , - Nachweis-, Bestimrnungsgrenze (unterer Anwendungsbereich des Verfahrens), - Interne Standardisierung, - Vorbereitung auf die Einfuhrung in das Labor: zeitliche Abhangigkeiten verschiedener Prazisionen (s, s,,), Tagesjustierung, Trendtests.

-

Fur die AQS-Phase 2 - Jpezifische Eignung des Verfahrens": Die Eignung bzw. die Verfugbarrnachung des ausgewahlten Verfahrens fur die infrage komrnenden Untersuchungsmatrices und -ziele muB vor der eigentlichen Analyse sichergestellt werden. Als Eignungstests fur die Bearbeitung spezieller Matrices werden u. a. herangezogen: -

-

,,Einubphase": einleitende Abschatzung der zufalligen und systernatischen Fehler durch - Prazisionstests (Inhalt [4-41: Auswahl geeigneter Kontrollproben, statistische Berechnungstechniken, Varianzanalyse) - Richtigkeitstests (mit Interpretation der Ergebnisse) Vorbereitung auf die Routine-AQK durch [4-11 Festlegung der in der Routine einzuhaltenden Qualitatsziele - Auswahl des geeigneten Kontrollkartensysternes - Auswahl der geeigneten Kontrollproben -

Anmerkung: Fur die Berechnung der ,,Nachweis-" und ,,Bestimrnungsgrenze" konnen beispielsweise die in den Abb. 4-1 und 4-2 vorgestellten Formeln verwendet werden [4-11. Fur die AQS-Phase 3 - ,,Zuverlassigkeit des Verfahrens in der Routine": Die Zuverlassigkeit des ausgewahlten Verfahrens in der Routine wird durch ,,abgespeckte" QK-MaBnahrnen - vorrangig mit Kontrollkarten - gepruft. Hierbei gilt die Maxime: Doppelarbeit vermeiden, jede AQK-Mafinahme zur richtigen Zeit am richtigen Platz. Dies ist besonders wichtig, weil in der Praxis hier besonders vie1 ,,gesundigt" wird. Nach dern Motto ,,Vie1 hiljt viel!" werden teilweise wahl- und planlos Kontrollkarten gefuhrt, ohne sich uber deren Zweck Gedanken zu rnachen.

4.4 Realisierung des Qua~i~atssicherungs-Konzeptes 109

Bestimmunasqenze: XB =

t * so * 100 (%)

VB(rel/max)

xB: Bestimmungsgrenze VB(rel/max): max. (ausgedruckt als

Unpriizision in%)

So: Standardabweichung des Blindwertes

Beisaie(: VB(rel/max) VB(rel/max) VB(rel/max) VB(rel/max)

= 5% --> XB = 55.5 SO = 10% --> XB = 27.8 SO = 50% --> XB = 5.55 SO = 100% --> XB = 2.78 SO

Bestimmungsgrenze immer mit Angab der guiihsirren Prdizision Abb. 41. Wichtige VerfahrenskenngroSen [4-11

Nachweisarenze:

I

I.aus 8lindwertmessungen:

XN =x,,+2t(95%,f)*sg

1

XN: Nachwelsgrenze t: StudentfaMor x0: Bllndwert (MW) SO: Standardabwelchung des Blindwertes Beispiel: 5-fach-Bestlmmung: XN = 5.5

*6

2. aus Kalibrierfunkttion:

O S ~ < X ~ E X< XNI x l : niedr. Konz. des Arbeitsbereiches xP: "PrufgroBe" (siehe [4-11) Arbelbbereich 10-100 mg/i: xp = 2 mg/l Arbeitsbereich 1 10 mg/l: xp= 0.4 mg/l Arbeibbereich 0.1 1 mg/l: += 0.09 mg/l

-

-

Abb. 42. Wichtige VerfahrenskenngroSen [4-11

110

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Das die ,,Routine-AQK" behandelnde Kapitel 10 (Intralabor-QK) der 0. g. Euroguideline [4-41 ist gegliedert in die Abschnitte: -

Genauigkeitskontrolle (Genauigkeit = Richtigkeit

-

Richtigkeitskontrolle (mit Mittelwert-, Wiederfindungsraten- und Blindwert-Kontrollkarten)

-

Priizisionskontrolle (mit Range- und Mittelwert-Kontrollkarten, durch Wiederholbestimmungen und Standardaddition)

-

Prinzipien der Anwendung von Kontrollkarten (Inhalt: Auswahl der Kontrollproben, Konstruktion der Kontrollkarten, Interpretation der Kontrollkarten)

+ Prazision)

- SchluBfolgerungen (Inhalt: Messungen als Konsequenz aus den AuBer-Kontroll-Situationen, Plausibilitatstest, weitergehende korrigierende Maanahmen) Der Anhang (Abschn. 4.7.5)zeigt abgekurzte Auszuge aus diesem in der Originalfassung sehr umfangreichen Kapitel. Die 0. g. AQK in der Routinephase wird erganzt durch weitere QS-MaBnahmen, wie organisatorische, gerate- und verfahrenstechnische sowie korrigierende Maanahmen. Zu letzteren zahlen: -

-

Fehlersuche, trouble-shooting, Angehen spezieller Qualitatsprobleme (Berucksichtigung der Untersuchungsmatrix, Uberprufung der Einhaltung des Qualitatszieles, z. B. bei der Grenzwertuberwachung).

Die Kontrollkarten sind gezielt einzusetzen. Hierzu drei Beispiele: Beispiel 1: Ein Verfahren hat seine Leistungsfahigkeit und Eignung fur ein breites Spektrum von Untersuchungsaufgaben und -matrices bewiesen, seine Wiederfindungsraten liegen im akzeptierten Bereich. Fehler des analytischen Bereiches sind bei diesem Beispiel vorrangig zufalliger Art. In diesem Falle empfiehlt sich das Fuhren von z. B. Mittelwert- oder Rangekontrollkarten zur Prazisionskontrolle, auf eine Richtigkeitskontrolle kann verzichtet werden (Ausnahme: Fuhren einer Blindwertkontrollkarte). Beispiel 2: Ein Verzicht auf die Richtigkeitskontrolle (Ausnahme: Fuhren einer Blindwertkontrollkarte) wird auch fur Analysenverfahren vorgeschlagen, welche per definitionem ,,richtige Ergebnisse" liefern (siehe Summenparameter wie CSB, AOX, TOC usw.). Fur diese Verfahren ist die Rangekontrollkarte die Methode der Wahl.

4.4

Realisierung des Qualitltssicherungs-Konzeptes

111

Beispiel 3: Ein Verfahren (z. B. ein Automatenverfahren) sei hochprizise aber matrixbedingt anfallig fur systematische Fehler. In der Routine-Qualitatskontrolle sind deshalb vorrangig Richtigkeitstests durchzufiihren, wie z. B. in Form von Mittelwert- oder Wiederfindungsratenkontrollkarten. Die Abb. 4-3 zeigt ein - fiktives - Beispiel einer Mittelwertkontrollkarte fur die flieBanalytische Bestimmung (CFA) von Ammonium.

0.0

A uBerkontfo11Situationen

I

I

5,s

-

I I I

I

1

( E W m n g e n ri.h. rink* BUdsmW)

A

B C . .

I

D

.. I

I I

I I

.

.I

InkontrollSituation Kontrollobergrenze

KO

.

I

Abb. 4-3. MittelwertkontrollkarteAmmonium-N mit CFA (fiktives Modell)

0

Reversibilitat des 3-Phasen-Verfahrens:

Die 0.g. abgestufte Vorgehensweise ist in jeder Phase reversibel. Zeigt die Routine AQS (Phase 3) andauernde AuBerkontrollsituationen auf, ist das Verfahren neu einzufuhren (durch erneuten Eignungstest , entsprechend Phase 2). Fuhrt auch dies zu nicht behebbaren Schwierigkeiten, muS die Leistungsfahigkeit des Verfahrens neu gepruft werden (Anwendung der Phase 1). Letzteres kommt in vielen Fallen einer neuen Normung gleich.

112

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4.4.4.2 Externe AQS/AQK (Ringversuche) Die exteme oder Interlabor-Qualitatskontrolle (beschrieben in Kapitell2 der Euroguideline [4-41) dient dem Leistungs- bzw. Qualitatsvergleich.So konnen z. B. - je nach Aufgabenstellung - mit Hilfe von Ringversuchen verschiedene Laboratorien oder Analysenverfahren miteinander verglichen, Standardmaterialien zertifiziert oder auch die Intra- und Interlabor-VerfahrenskenngroBen eines vorgegebenen Verfahrens ermittelt werden. Ringversuche werden in Deutschland vorrangig fur zwei Zwecke durchgefuhrt (s. auch Kap. 6):

- Zur Verfahrensstandardisierung als Abschlul) der Normungsarbeit . Fur die Ringversuchsorganisation und -auswertung werden die Normen DIN 38402-A41 und -A42 empfohlen. - Zur Uberwachung von (staatlich anerkannten bzw. akkreditierten) Laboratorien. Hierzu zahlen z. B. die Laboratorien, welche gemaI3 hessischer Eigenkontrollverordnung fur die Eigenkontrolle von Abwasseranlagen staatlich anerkannt sind. Die diesbeziiglichen Ringversuche werden - teilweise in modifizierter Form - nach den Normen DIN 38402-A41, A42 durchgefuhrt, fur die Aus- und Bewertung wird (fur den Bereich Abwasser) von den Bundeslandern das LAWA-Merkblatt [4-21 A-3 (s. Abschn. 4.7.1) herangezogen. Fur den Zweck der Laboruberwachung wird auch das Verfahren nach Youden [4-81 empfohlen und praktiziert (z. B. in der staatlichen Laboruberwachung Baden-Wurttembergs). Interne und externe AQS durfen nicht isoliert voneinander betrachtet werden. Ringversuche sollten die 0.g. 3 Phasen der internen AQS stets begleiten bzw. erganzen und umgekehrt: -

-

Praktische laborinterne AQS-Erfahrungen mit einer Methode haben Einflul) auf die Ringversuchsgestaltung (nur praxiserfahrene Laboratorien konnen qualifizierte Ringversuche durchfuhren und bewerten!). Ergebnisse der Ringversuche bieten sich als Qualitatsmargen fur die laborinterne Qualitatskontrolle an. Zum Beispiel kann die (nach DIN 38402A42 erhaltene) Vergleichsprazision das Ma(J zur Festlegung der tolerierbaren Wiederholprazision bei der (Mittelwert-)Kontrollkartenfuhrungsein.

Fur die tolerierbare Wiederholprazision sollte die Bedingung

v , s %V, gelten, wobei V, den nicht zu iiberschreitenden Wiederholvana~onskoeftizienten (in der Kontrollkarte) und V , den entsprechenden Vergleichsvariationskoeffizient (aus einem korrespondierenden Ringversuch) reprasentiert.

4.4 Realisierung des Qualitiitssicherungs-Konzeptes

113

Geht man von dem Versuch jedes Labors aus, in der Praxis die Bedingung V, < 45 V , zu erreichen, sollten bei einer Sequenz von Ringversuchen (zu einem vorgegebenen Parameter, bei gleichbleibenden Auswerteverfahren und Matrixspektrum) die Ringversuchskenndaten und nachfolgend die laborinternen Verfahrenskenngrosen ,,immer besser werden". Dies wird in der Praxis allerdings nur bestatigt ,wenn das analytische Verfahren genugend leistungsfahig, geeignet und zuverlassig ist.

4.4.5 AQS in Spezialfiillen Fur langwierige Analysen, wie z. B. die Bestimmung von organischen Mikrokomponenten (mit Hilfe der GC oder HPLC) sowie selten angewandte Analysen (ca. l pro Monat bzw. weniger als 5 pro Sene) ist es schwierig, geeignete AQS-MaSnahmen zu empfehlen, da bei diesen z.B. der AQK-Aufwand in der Routineanalytik leicht die 20 %-Marge iiberschreitet. Zur Diskussion stehen folgende Vorschlage [4-41:

4.4.5.1 Fur langwierige Analysen (z. B. organischer Spurenkomponenten) - Phasen 1 und 2 (der internen AQS, s. Abschn. 4.4.4)sind durchzufuhren. Da allerdings bei dieser Analytik (wegen des geringen Probendurchsatzes pro Serie) in der Regel auf Mehrfachbestimmungen verzichtet wird, ist die Nachweisgrenze eher aus der Between-Batch-Standardabweichung(sb) als aus der Within-Batch-Standardabweichung(s,) zu errechnen. In die Priizisions- und Richtigkeitstests ist das gesamte Spektrum der zu untersuchenden Matrices einzubeziehen. - Die MaSnahmen der Phase 3 (s. Abschn. 4.4.4)sollten moglichst ebenfalls durchgefuhrt werden, mit Ausnahme der aus Mehrfachbestimmungen abgeleiteten MaBnahmen (Prazisionsbestimmungen mit Hilfe von Mehrfachanalysen und Rangekontrollkarten). Besondere Aufmerksamkeit ist dem Fuhren von Wiederfindungsratenkontrollkarten zu widmen.

4.4.5.2 Selten angewandte Analysenverfahren Phasen 1 und 2 (der internen AQS) sind komplett durchzufuhren. - Wegen der langen Zeitdifferenzen zwichen 2 Analysen(serien) ist der Einsatz von Kontrollkarten fiir die Phase 3 (Routine-AQK) nur begrenzt moglich. Statt dessen sind MaBnahmen, die sich auf die individuelle (reale) Probe beziehen, zu bevorzugen. -

114

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Als Minimalprogramm wird empfohlen: Wiederfindungsratein aufgestockter Matrix (zur Richtigkeitsabschatzung). - Wiederholanalysen (zur Prazisionsabschatzung) .Wiederholanalysen sollten in mindestens 20 % der Falle, bei sehr kleinen und seltenen Serien in 100 % der Falle, angewandt werden. - Benutzung von Feld- und Verfahrensblindwerten. - Bestitigung der Kalibrierung mit Proben aus unabhangiger Quelle. - Benutzung von (zertifizierten) Referenzmaterialien zur Blindkontrolle. -

Bei den selten eingesetzten Analysenverfahren wird sich mit Sicherheit der AQS-Aufwand nicht auf 20 % der Analysenkapazitat begrenzen lassen. Aus der Sicht des Qualitatsmanagements und der Qualitatsplanung sollte deshalb gepruft werden, ob derartige Analysen nicht besser an diesbezuglich eingefahrene Laboratorien zu vergeben sind.

4.4.6 Strategische Vorgehensweise Grundsatzlich sollten bezogen auf die Untersuchungsaufgabe, das Untersuchungsziel und die fachliche Zustandigkeit des technischen Personals spezielle - miteinander vernetzte - Strategien eingesetzt werden: -

fur den Bereich der Probenahme: geeignete Probenahmestrategien, fur den Bereich der Probenvorbereitung: geeignete Probenvorbereitungsstrategien (z. B. fur die Probenlagerung und -aufteilung), fur die Analytik: geeignete MeBstrategien, fur die Ergebnisvalidierung: geeignete Ergebnisvalidierungsstrategien.

Fur MeBstrategien sollten die Grundsatze gelten (,,Okonomiegebot") : -

Kein Analysenverfahren ist grundsatzlich ,,gut" oder ,,schlecht '' sondern fur das Untersuchungsziel mehr oder weniger geeignet. Nicht ,.sogenau als moglich messen" sondern mit minimalem Aufwand ausreichenden Informationsgewinn erzielen! Bei gleichwertigen Verfahren das am wenigsten aufwendige an wenden.

Da13 sich eine derartige MeBstrategie realisieren laBt, zeigt die Praxis der staatlichen Abwasserkontrolle sowie der Abwassereigenkontrolle in Hessen. In speziellen Verwaltungsvorschriften [4-91 wird festgelegt , daB Abwasseruntersuchungen zunachst mit vereinfachten Verfahren (gemeint sind Orientierungstests bzw. Feldmethoden) begonnen werden. Wenn das damit erzielte Ergebnis eine Uberschreitung des Grenzwertes sicher ausschlieljt, ist eine Untersuchung mit dem aufwendigeren Referenzverfahren entbehrlich.

4.4 Realisierung des Qualitiitssicherungs-Konzeptes

115

Eine Unterscheidung zwischen den 0.g. Verfahrensklassen ,,Alternativverfahren" und ,,Referenzverfahren" bezogen auf die Ergebnisgenauigkeit und den Analysenaufwand ist in Abb. 4-4 qualitativ dargestellt. Des weiteren sind diese Begriffe im Anhang 2 definiert . Ver f ahrenstyp Al ternativverfahren

Qualitative Ver f ahren

!

Orientierungs- i ter

I + Referenzverfahren

-.

zunehmende Genauigkeit

Quantitative Verfahren

3nsatz als Vortest

II Haupt test

Abb. 4-4. Einteilung von Analysenverfahren nach Aufwand und Ergebnisgenauigkeit [4-101

Unter Verwendung von Orientierungstests, Feldmethoden und Referenzverfahren kann eine mehrstufige MeBstrategie fur die Grenzwertuberwachung entwickelt werden (ein Schema dieser Uberwachungsstrategie ist in Abb. 4-5 dargestellt [4-11, 4-12]): 1. Stufe: Analytik vor Ort mit einem Orientierungstest (Teststabchen, Komparatortest): Belegt das Testergebnis die einwandfreie Einhaltung des Grenzwertes, sind weitere Messungen nicht erforderlich. - 1st dies nicht der Fall, schliel3t sich eine weitere Messung mit einer Feldmethode an.

-

2. Stufe: Messung der Probe (vor Ort) mit einer Feldmethode (z. B. Kuvettentest): - Belegt die Messung eine einwandfreie Einhaltung des Grenzwertes, sind weitere Messungen nicht erforderlich.

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

116

1-

Vor Ort: Orientierungstests

entweder

I

ProbenaLteJ

(TeststB bch en/Kompara tortests)

1

-

Untersuchung beendet

A

oder

Mein

gehal-

Vor Ort: Anwendung von Feldmethoden

(Kiive tten tests)

I

- Untersuchung 2 beendet

Anwendung ver fahren (DIN, DEV usw.)

Anwendung von Referenzverfahren mit zusatzlicher AQS

I

Abb. 4-5. Mehrstufenverfahren zum Einsatz von Analysenverfahren [4-11.4-161

- 1st dies nicht der Fall, schliel3t sich eine Bestimmung mit dem Referenzverfahren an. 3. Stufe: Analytik mit dem Referenzverfahren (z. B. DIN-Normen): - Belegt die Messung eine einwandfreie Einhaltung des Grenzwertes, ist die Analyse abgeschlossen. - 1st dies nicht der Fall, mu8 das Referenzverfahren durch spezielle AQKMafinahmen optimiert werden (Minimierung und Quantifizierung des analytischen Gesamtfehlers). Die Abb. 4-6 und 4-7 zeigen in graphischer Darstellung MeBstrategien fur den Einsatz von kontinuierlichen (Feldmethoden [4-13,4-141) und diskontinuierlichen (Orientierungstests [4-11, 4-12, 4-15]) Alternativverfahren.

4.4 Realisierung des Qualitatssicherungs-Konzeptes

G(Ru)

117

GW G(R0)

~

1

Aus der Lage der " m E r g e b n i s s e resultlert: 1: Grenzwert slcher

unter.chritten

8: Grenzwert sicher Qber.chritten.

be1 2 bls 5: MH peferennerfahreq analysleren 2 Wenn Reterenz-MeSwert < G(Ru), 1st der Grenzwert (GW) slcher unterschrltten. 3: Ergebnls unslcher, m6gllche Unterschreltung

mlt zusiitzllcher AQK QberprQfen. 4: Ergebnls unslcher, m6gllche Uberschreltung

mit rus&tzllcherAQK QberprQfen. 6: Grenzwert mlt Slcherhelt Qberrchrltten

Abb. 4-6. Grenzwertuberwachungskonzept fiir kontinuierliche Alternatiwerfahren [4-13,4-141 ,,Grenzwert": Erzieltes Analysenergebnis am zu uberwachenden Grenzwert. Vertrauensbereich des analytischen (Gesamt)Fehlers des Referenz,,VB(R)": verfahrens bei einem Mel3wert in der Nahe des Grenzwertes. Vertrauensbereich des analytischen (Gesamt)Fehlersdes Alternativ,,VB(A)": verfahrens (hier: Feldmethode) bei einem Meawert in der Nlhe des Grenzwertes. Per Konvention [4-13, 4-14] wird zur Errechnung von VB(A) vorgeschlagen: VB(A) = Flol = 2 * F,,,,,(A) wobei bedeuten: Tolerierbarer Gesamtfehler des Alternatiwerfahrens F,",: Mittelwert des fiir das Alternatiwerfahrengemessenen analytischen Fmitt : Gesamtfehlers (Untersuchung mehrerer Matrices!) ,,G(A)": untere Einsatzgrenze f i r Alternatiwerfahren Definition: G(A) = Grenzwert - VB(R) VB(A) ,,G(Ex)": obere Einsatzgrenzefur Alternatiwerfahren Definition: @Ex) = Gmnmefi VB(R) VB(A) ,,G(Ru)": untere Einsatzgrenzefiir Referenzverfahren Definition: G(A) = Grenzwert - VB(R) ,,G(Ro)": obere Einsatzgrenze fur Referenzverfahren Definition: G(Ex) = Grenzwert + VB(R)

-

+

+

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

118 1

3

2

7

4

SB(MSu) des

rien.

tier nge-

[bstandi Eln

tzberelch vo

I

9

SB(MSu) SBM (; Feldmethoden

te t$

f MSo

conc.

Grenkerl 1, 2 bls 9 Konzentratlonsstufen (mlt zunehmendem Konzentratlonsabstand)

(Wenn 2.6. for MSU die Konfentratlonsstufen 5 und 8 bzw. 4 und 7 abgelesen werden, betragt SB(MSu) glelch 1 bzw. 2).

-

-

G(A) = MSU SB(MSu) 1 (in Konzentrationsstufen) G(ex) = MSo + SB(MSo) + 1 (in Konzentrationsstufen) Abb. 47. Grenzwertubenvachungskonzept fiir diskontinuierliche Alternativverfahren [4-15, 4-16] ,,MSu": ,,MSo": ,,SB(MSu)": ,,SB(MSo)": ,,G(A)":

,,G(Ex)":

Zum Grenzwert benachbarte niedrigere ablesbare Konzentrationsstufe Zum Grenzwert benachbarte hohere ablesbare Konzentrationsstufe Ablesetoleranz (,,Schwankungsbreite") fur die Ablesestufe MSu Ablesetoleranz (,,Schwankungsbreite") fur die Ablesestufe MSo Untere Eiosatzgrenze fur den Orientierungstest Definition: G(A) = MSu - SB(MSu) - Z [4-161 Obere Einsatzgrenzefur den Orientierungstest Definition: G(Ex) = MSo SB(MSo) I [4-161

+

+

Fur die abgestufte Verfahrensanwendung gilt dabei einheitlich (s. Abb. 4-6 und 4-7):

1. Zunachst wird die Probe mit dem Alternathverfahren (Orientierungsted Feldmethode) analysiert. Folgende Ergebnisse konnen dabei resultieren: a) Ergebnisse des Alternativverfahrens (,,Alternativergebnisse")bis hin zur Grenze G(A) werden gewertet als Grenzwert ist unterschritten. b) ,,Alternativergebnisse" oberhalb G(ex) bedeuten: Grenzwert ist iiberschritten. c) ,,Alternativergebnisse" oberhalb G(A) und unterhalb G(ex) sind nicht zu verwenden. Statt dessen ist das Referenzverfahren einzusetzen (,,Referenzergebnisse") . Damit ist die Aussagefahigkeit der Orientierungstests erschopft.

4.4 Realisierung des Qualitltssicherungs-Konzeptes

119

2. Fur Feldmethoden wurden zusiitzlich die folgenden Anwendungsregeln d) bis f ) aufgestellt (s. Abb. 4-6): d) ,,Referenzergebnisse" zwischen G(A) und G(Ru) bedeuten:

ert

i s t s i c h e r . e) ,,Referenzergebnisse" zwischen G(Ru) und G(Ro) erlauben keine eindeutige Aussage dariiber, ob der Grenzwert unterschritten oder uberschritten wurde. Dabei wird unterschieden: - Bereich G(Ru) bis Grenzwerk Mogliche Untemhreitung des Grenzwertes - Bereich Grenzwert bis G(Ro): Mogliche ijbemhreitung des Grenzwertes f) ,,Referenzergebnisse" oberhalb G(Ro) bedeuten: Grenzwert ist sicher pberschritten. Die Lage von G(A), G(Ru), G(Ro) und G(ex) laDt sich mit Hilfe angemessener AQS, welche in das Qualitatssicherungssystemdes Labors eingepaot ist , ermitteln und bei Bedarf veriindern (VB(A) und VB(R) sollten minimiert werden!). Beim Einsatz von Feldmethoden muB eine Abschlitzung des tolerierbaren Gesamtfehlers des Alternatiwerfahrens, VB(A), vorgenommen werden. Als Konvention wird vorgeschlagen [4-13,4-141,hierfiir den doppelten Mittelwert des Vertrauensbereiches des analytischen Gesamtfehlers fur das Alternativverfahren (erhalten aus matrixspezifischenMessungen mit dem Alternativverfahren) heranzuziehen. Die Anwendung von Meostrategien unter Einsatz von Orientierungstests [4-11, 4-12, 4-15] und Feldmethoden [4-13, 4-14] ist in den Abb. 4-6 und 4-7 schematisch dargestellt.

4.4.7 QS bei der Probenahme und Probenvorbereitung Obwohl erfahrungsgemao Probenahmefehler (teilweise um Groflenordnungen!) grooer sein konnen als Analysenfehler, gibt es sehr wenige Hinweise und Empfehlungen zur QS fur die Verfahrensschritte vor der Analytik (Probenahme und Probenvorbereitung). Folgende Maonahmen bieten sich an (teilweise entnommen aus dem LAWAMerkblatt P-8/1 [4-2, 4-41): -

Routinetests auf Reinheit von Probenahme-, Probentransport-, Probenaufteilungs- und ProbenlagerungsgefaRen (stichprobenartige Auswahl von

120

-

-

-

4

Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

GefaBen, die auf Kontamination mit bzw. Adsorption von zu analysierenden Substanzen untersucht werden). Fuhren einer Overall-Blindwert-Kontrollkarte.Hierbei wird deionisiertes Wasser in exakt der gleichen Weise wie eine reale Probe (von der Probenahme bis zur Messung) behandelt und das Analysenergebnis in eine Blindwert-Kontrollkarte eingetragen. Der Probenstabilisierungstest dient der Uberpriifung der Probe auf Verluste durch Adsorptionen an der GefaSwand bzw. durch Ausgasen. Hierzu kann z. B. eine (reale) Probe geteilt und die eine Halfte mit der interessierenden Substanz aufgestockt werden. Die Wiederfindungsrate der aufgestockten Substanz ist ein Ma13 fur eventuelle Verluste beim Transport und der Lagerung der Probe. Durch doppelte Probenahme und Analysieren beider Proben auf getrenntern Wege laBt sich der gesamte zufallige Fehler abschatzen.

Die drei letztgenannten MaSnahmen beinhalten Vorschlage zur Abschatzung des Gesamtfehlers (von der Probenahme bis zur Analyse!).

4.5 Fazit, Ausblick Die 0.g. Vorschlage sollen wertvolle Hilfestellung bei der Praktizierung zuverlassiger QS in der Analytik geben. Es sind allerdings keine umfassenden Rezepturen, in denen jeder Handgriff beschrieben ist. Vielmehr legen sie die einzuhaltenden Rahmenbedingungen fest, schreiben logische Handlungsablaufe vor, definieren die erforderliche Arbeitsteilung (zwischen Auftraggeber und -nehmer) und beinhalten das Handwerkszeug zur Durchfiihrung der AQS, insbesondere der AQK. Eigenverantwortung und Qualifikation aller Beteiligten werden durch diese Vorschlage nicht ersetzt sondern sind im Gegenteil Voraussetzung fur das richtige Arbeiten.

4.6 Literatur

121

4.6 Literatur [4-11 W. Funk, V. Dammann und G. Donnevert: ,,Qualitutssicherung in der analytischen Chemie", VCH Weinheim 1992. [4-21 Herausgegeben vom Arbeitskreis Qualitatssicherung [4-51 der Landerarbeitsgemeinschaft Wasser, Verlag Erich Schmidt Berlin. [4-31 Der Autor wirkt als Mitglied der hier genannten Gremien an der Erarbeitung der normativen Papiere mit. [4-41 ENV ,,Analytical quality control for water analysis". Gemeinsam entwickelt von der Task group CENTW30/WGl/TG4 ,,AQC" [4-51 und dem Subcomitee SC7 ,,Precision and accuracy" [4-51 im I S 0 TC 147; letzter Stand: 1993. [4-51 Ausgehend von der 0.g. CEN-Guideline wurde in der I S 0 ( I S 0 TC147/SC7) angeregt, ein stark gekurztes normatives Papier mit dem Titel ,,Practical applications of within-laboratory quality control in water analysis" zu entwickeln. [4-61 Diese Vorgehensweise, das QS-Handbuch in einen einheitlichen allgemeinen Teil und mehrere unterschiedliche spezieUe (Erganzungs-)Teile (mit verschiedene Arbeitseinheiten beschreibenden Standardarbeitsanweisungen) zu gliedern, wird z. B. auch (bundesweit) erfolgreich in der amtlichen Lebensmittelubenvachung angewandt . [4-71 Bezogen auf das analytische Grundverfahren gleichwertige Verfahren fur bestimmte Anionparameter sind z. B. Ionenchromatographie, FlieRanalytik, Photometrie und Volumetrie. [4-81 W.J. Youden, E.H. Steiner: ,,Statistical Manual of the Association of Official Analytical Chemists", AOAC-Publikation, 2. Ausgabe 1979. [4-91 Hessen: ,,Verwultungsvorschrift zur Durchfiihrung der Laboruntersuchungen bei der staatlichen Abwasseriiberwachung", 1991 ,Novelle 1993, sowie ,,Verwaltungsvorschrift zur Eigenkontrolle von Abwasseranlagen", 1982, Novelle 1993. [4-101 Arbeitsergebnisse des Arbeitskreises ,,Schnelltests und Feldmethoden" der GdCH-Fachgruppe ,,Wasserchemie" , 1985 bis 1989. [4-111 G. Papke, ,,Schnellanalytik - Kann oder sol1 man sie normen?", Vortrag auf dem GdCh-Statusseminar ,,Normung - Hilfe oder Hurde?", Frankfurt, 16. 12. 1993. [4-121 G. Papke, ,,Gesetzliche Einbindungen der Schnelltests und Feldmethoden zur Umweltuberwachung" und ,,Schnelltests und Feldmethoden zur Beschleunigung und Effektivierung des Verwaltungshandelns", Vortrage in der Konferenz ,,SchnellanalytischeVerfahren in der Umweltanalytik", 5.16.7. 1993, Frankfurt, Berlin. [4-131 G. Donnevert, G. Papke, Diplomarbeit G. Donnevert: ,,Vergleichende Untersuchungen zwischen verschiedenen Alternativ- und Referenzverfahren der Wasseranalytik", Fachhochschule GieRen-Friedberg, 1986. [4-141 G. Donnevert, W. Funk, UBA-Forschungsvorhaben Wasser Nr. 102 05 135, 1988. [4-151 Die in Abb. 4-7 dargestellte MeSstrategie unter Einsatz von Orientierungstests wurde zuerst beschrieben in: G. Papke, P.G. Laubereau, J. Bergholz, ,,Erfahrungen, Grenzen, Strategien bei der Anwendung ausgewahlter Alternatiwerfahren", Vortrag beim 8. Aachener Werkstattgesprach am 21. 9. 1986 in GWA Nr. 77. [4-161 G. Papke, Formeln wurden modifiziert fur Vortrage [4-11, 4-15], 1993.

122

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4.7 Anhang 4.7.1 Zusammenstellung von Regelwerken fur die Begriffe Qualitat und Qualitatssicherung 1. LAWA-Regelwerk zur QS in der Wasser/Abwasser/Schlammanalytik: Im einzelnen [4-11: -

-

Rahmenempfehlungen der LAWA fur die QS bei Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchungen (1988). Merkblatter (Ausgabedatum): A-1: Hinweise fur die Zulassung von Untersuchungsstellen (9.91) A-2: Kontrollkarten (2.91) A-3: Ringversuchsdurchfuhrung (6.89) A-4: Plausibilitatskontrolle (9.89) A-9: Rahmenvertrag fur die Vergabe von Analysenauftragen an externe Untersuchungsstellen P-1: CSB in Abwassern (6.89) P-2: BSBS nach dem Verdiinnungsprinzip in Abwassern (6.89) P-3/1: Bestimmung der Elemente in Wassern mit der ICP-OES (1.93) P-5: AOX in Wassern (6.89) P-8/1: Probenahme von Abwasser (1.93)

2. Auswahl von DEV/DIN-Richtlinien (Ausgabedatum): -

DEV

,,Anwendung statistischer Methoden zur Beurteilung von Analysenergebnissen in der Wasseranalytik" (8. Lieferung 1979)

-

DEV

,,Strategien fur die Durchfuhrung von Wasseranalysen" (21. Lieferung 1989)

-

DIN32645

,,Nachweis-, Erfassungs- und Bestimmungsgrenze" (5.94)

- DIN 38402-A41 ,,Ringversuche", Planung und Organisation" (5.84) - DIN 38402-A42 ,,Ringversuche, Auswertung" (5.84) - DIN 38402-A51 ,,Kalibrierung von Analysenverfahren, Auswertung von Analysenergebnissen und lineare Kalibrierfunktionen fur die Bestimmung v. VerfahrenskenngroBen"

4.7 Anhang

123

- DIN 38402-A71 ,,Gleichwertigkeit zweier Analysenverfahren aufgrund des Vergleichs der Untersuchungsergebnisse an der gleichen Probehlatrix" -

DIN55350

Begriffe der QS und der Statistik

3. ISO-Regelwerk (Auswahl): - IS05725

Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results (1990)

- IS08402 - IS08466

Qualitat, Begriffe (1986 bzw. 1989) Water quality - calibration and evaluation of analytical methods and estimation of performance characteristics Part 1: Statistical evaluation of the linear calibration function (1991) Part 2: Calibration strategy for non-linear second order calibration functions (1993)

- IS09000

Qualitatsmanagement- und QS-Normen, Leitfaden zur Auswahl und Anwendung (1987) QS-Systeme - Modell zur Darlegung der QS in Design/ Entwicklung, Produktion, Montage und Kundendienst (1987) QS-Systeme - Modell zur Darlegung der QS in Produktion und Montage (1987) QS-Systeme - Modell zur Darlegung der QS bei der Endprufung (1987) Qualitatsmanagement und Elemente eines QS-Systems Leitfaden (1987)

-

IS09001

- IS09002 -

IS09003

- IS09004 -

I S 0 Guide 2

-

ISOGuide25

- I S 0 Guide 38 - ISOGuide43 - ISOGuide45 - ISOGuide49

,,General terms and their definitions concerning standard and related activities" ,,General requirements for the technical competence of testing laboratories" ,,General requirements for the acceptance of testing laboratories" ,,Development and operation of proficiency testing" ,,Guideline for the presentation of test results" ,,Guidelines for development of a quality manual for testing laboratories"

124

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4. CEN-Regelwerk (Auswahl):

- ENV Guide:

,,Analytical Quality Control for Water Analysis" (1993)

D I N E N 45001: ,,Allgemeine Kriterien zum Betreiben von Pruflaboratorien" - D I N E N 45002: ,,Allgemeine Kriterien zum Begutachten von Priiflaboratorien" - DINIEN 45003: ,,Allgemeine Kriterien fur Stellen, die Pruflaboratorien akkreditieren" - DIN/EN 45011: ,,Allgemeine Kriterien fur Stellen, die Produkte zertifizieren" - D I N E N 45012: ,,Allgemeine Kriterien fur Stellen, die Qualitatssicherungssysteme zertifizieren" - DIN/EN 45013: ,,Allgemeine Kriterien fur Stellen, die Personal zertifizieren" -

4.7.2 Auszug aus dem QS-Handbuch der HLfU Qualitatssicherungshandbuch der HLfU Teil A Rahmen-Qualitatssicherungshandbuchder HLfU Gesamtinhaltsverzeichnis Blatt-Nr. 0/1

QSH-A Kapitel 0 Stand: 18. 11. 93

Teil A: Rahmen-Qualitatssicherungshandbuchder HLfU Gesamtinhaltsverzeichnis 1. 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.3 1.4 1.5

Grundlagen des Qualitatssystemes Einleitung Verwaltung des Qualitatssicherungshandbuches ZieYZweck Aufbau des Handbuches Einfuhrung und Anderung des Handbuches Pflichten des Besitzers Aufbewahrung und Weitergabe des Handbuches Aussage zur Qualitatspolitik (EN 45001, Abschnitt 5) Rech tliche Identifizierbarkeit Unparteilichkeit, Unabhangigkeit , Integritat

Blatt l/l Blatt 112 Blatt 113 Blatt 113 Blatt 114 Blatt 115 Blatt 115 Blatt 115 Blatt 115 Blatt 116 Blatt 1/6

4.7 Anhang

125

Technische Kompetenz der Priitbereiche (EN 45001, Abschnitt 5) Teil I: Verwaltung, Organisation, Personal Blatt Z1 2.1 Verwaltung und Organisation Blatt 2 2 2.2 Aktuelles Organigramm Blatt 212 2.3 Regelung der Verantwortlichkeiten in den Priifbereichen Blatt 212 Blatt 212 2.3.1 Leitung der Prtifbereiche 2.3.2 Qualitatssicherungspersonal Blatt 2J3 2.4 Technisches Laborpersonal Blatt 214

2.

3. 3.1 3.1.1 3.l.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7

4. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Technische Kompetenz der Priifbereiche (EN 45001, Abschnitt 5) Teil 11: Raumlichkeiten, Einrichtungen, Arbeitsweise Blatt 311 Raumlichkeiten und Einrichtungen Blatt 312 Raumlichkeiten und Umgebung Blatt 312 Blatt 313 Einrichtungen Arbeitsweise Blatt 313 Blatt 313 Priifverfahren und Anweisungen Qualitatssicherungssystem Blatt 315 Priifberichte Blatt 316 Blatt 316 Aufzeichnungen und Archivierung Blatt 316 Handhabung der Proben Blatt 3ff Sicherstellung der Vertraulichkeit Unterauftragemremdvergabe Blatt 317 Zusammenwirken HL~lAoftnrggeber/Normungsstellen/andere Blatt 4ll Priifstellen (EN 45001, Abschnitte 6 und 7) Definition von Unstimmigkeiten Blatt 412 Vorkehrungen fur den Informationsriickflufl Blatt 412 korrigierende MaSnahmen bei Unstimmigkeiten Blatt 412 Behandlung von Beanstandungen (Reklamationen) Blatt 4J3 Zusammenwirken HLfUtNormungsstelledandere Prufstellen Blatt 414 Akkreditierung Blatt 415

4.7.3 Auszug aus einem MeBplatz-Handbuch des Zentrallabors der HLf'U Qualitatssicherungshandbuchder HLfU QSH-B KapitelI.81 SpezielleAblaufe des QS im Zentrallaborder HLfU Mepplatz Ionenchromatographie - IC2 Stand: 1. 1. 93 Blatt-Nr. 1.8111

126

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Kapitel 1.81 Spez. Ablaufe der Qualitatssicherung fiir den MeBplatz ,,IC-2", 1.81, im HLfU-Zentrallabor Inhaltsverzeichnis 1.81-1 Zusammenstellung der Arbeitsmaterialien 1.81-1.1 Zusammenstellung der einschlagigen Normen und Richtlinien 1.81-1.2 Bedienungsanleitungen der Hersteller I.81-1.2.1 IC-Grundgerat I. 81-1.2.2 PC-Hardware 1.81-1.2.3 PC-Software

MeBplatzbeschreibung Kurzbeschreibung Geratebeschreibung zugehorige auswerte- und AQS-Software Hersteller, Vertrieb, Service Meljplatzteile und wissenschaftlicher Dienst I. 81-2.4.1 IC-Grundgerat 1.81-2.4.2 UV/vis Detektor 1.81-2.4.3 Chromatographie-Interface, PC-Hardwarel-Software 1.81-2.4.4 Chromatographie-/AQS-Zusatzsoftware 1.81-2.4.5 PC-VAX-Kommunikationssoftware 1.81-2.5 Betreuerhnnen des Meljplatzes (chronologisch) 1.81-2.6 Ubersicht Wartung, Reparatur, sonstiger Service, Aussonderung 1.81-2.6.1 Wartung und Reparaturen durch Betreuungspersonal 1.81-2.6.2 Wartung und Reparaturen durch legitimierten Service

1.81-2

1.81-2.1 1.81-2.2 1.81-2.3 1.81-2.4

Vorbereitung und Nachbereitung der/s Geriitels 1.81-3.1 Regelarbeitsanweisung 1,,Einschalten u. Ausschalten des Gerates" I.81-3.2 Regelarbeitsanweisung 2 ,,Was tun bei Storungen?" 1.81-3.3 Regelarbeitsanweisung 3 ,,Betrieb, Priifung, Wartung und Pflege der Vor- und Trennsaulen" 1.81-3.4 Wartungsprotokolle 1.81-3.5 Regelarbeitsanweisung 4 ,,Betrieb und Wartung von Suppressoren"

1.81-3

1.81-4

I. 81-4.1 I. 81-4.2

Messung Regelarbeitsanweisung 5 ,,Behandlung von Reagenzien, Stammlosungen, Kalibrierlosungen und Eluenten" Regelarbeitsanweisung 6 ,,Probenvor/nachbehandlung"

4.7 Anhang

127

1.81-4.3 Regelarbeitsanweisung 7 ,,Geratesteuerung, MeSvorgang und Ergebnisauswert ." 1.81-4.4 Messen der Probe

Ergebnisverwertung Regelarbeitsanweisung gramme" 1.81-5.2 Regelarbeitsanweisung 1.81-5.3 Regelarbeitsanweisung 1.81-5.4 Regelarbeitsanweisung tioniert?" 1.81-5 1.81-5.1

8 ,,Auswahl der verwertbaren Chromato-

9 ,,Ergebnisaufbereitung und Weitergabe" 10 ,,Ergebnistransfer PC-VAX' 11 ,,Was tun, wenn VAX-Login nicht funk-

Analytische Qualitatskontrolle I .81-6.1 Interne analytische Qualitatskontrolle I .81-6.2 Externe analytische Qualitatskontrolle I .81-6.3 Ergebnisse der AQK-Maanahmen 1.81-6

4.7.4 Behandlung von Unstimmigkeiten und Reklamationen (Auszug aus dem Rahmen-QS-Handbuch der HLfU) Qualitatssicherungshandbuchder HLfU Teil A QSH-A Rahmen-Qualitatssicherungshandbuchder HLN Kapitel4 Zusammen wirken HLf UIAuftraggeberlNomzungsstellenlandere Prufstellen Blatt-Nr. 4/2 Stand: 18. 11. 93

4.1 Defmition von Unstimmigkeiten Unstimmigkeiten bei Priifungen, die EinfluS auf die Qualitat der Ergebnisse haben konnen, konnen sein: - Signifikante Abweichungen vom ,,Erwartungswert" (Vorhergehende Ergebnisse, vorgegebener Normalbereich fir die Ergebnisse, vorgegebene Grenzwerte usw.). - Ungewohnlich groSe Ergebnisstreuung (niedrige Prazision) undoder Storungen des Priifverfahrens (Gefahr einer - bisher nicht aufgetretenen - Matrixstorung). - Unerwartete Bescbaffenheit der Probe hinsichtlich der nicht gepruften Parameter (Veranderung des Geruches, der Farbe usw. gegenuber friiheren Beobachtungen, Veranderung der Probenzusammensetzung).

128

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4.2 Vorkehrungen fur den Informationsruckflufi Werden Unstimmigkeiten festgestellt , informiert die/der betreffende Bearbeiterh umgehend die/den direkteh Vorgesetzteh bzw. eine in der jeweiligen Organisationseinheit hierfur vorgesehene Person. Die jeweilige Vorgehensweise wird fur die Priifbereiche der HLfU (s. 1.1) separat in Form von Standardarbeitsanweisungen geregelt (s. HandbuchTeil B, ,,Mefiplatz-Handbuch"). 4.3 Korrigierende Mafinahmen bei Unstimmigkeiten Unstimmigkeiten konnen sowohl von dem die Priifung unmittelbar ausfiihrenden Personal als auch von Vorgesetzten sowie vom Probenmanagementpersonal festgestellt werden. Unstimmigkeiten konnen z. B. beim Einsatz von Plausibilitatspriifungen entdeckt werden, welche Bestandteil der jeweiligen mefiplatdaufgabenspezifischen QS-Mahahmen (Kapitel 3.2.2) sind (s. hierzu Handbuch-Teil B). Bei Unstimmigkeiten sind korrigierende MaBnahmen mit dem Ziel einzusetzen, die Qualitat der Ergebnisse auf einem vorgegebenen Niveau zu halten. In der Regel werden die korrigierenden Maonahmen stufenweise angewandt, wobei die jeweils nachste Stufe eingesetzt wird, wenn eine Korrektur auf der vorhergehenden Stufe nicht moglich ist: Stufe: korrigierende Mafinahme:

zu veranlassen von:

1.

durch jeweiliges Prufpersonal

2. 3.

4.

5.

Uberprufung auf Berechnungs- und Ubertragungsfehler Nachpriifung der spezifisehen AQS-MaSnahmen (2. B. Kontrollkarte des betreffenden Parameters) Plausibilitatskontrolle(z. B. Vergleich mit Vorwissen*), Ionenbilanz, CSBBSB-Verhaltnis, Vergleich AOWHKW usw.), falls nicht bereits geschehen Wiederholung der Priifung, moglichst mit von der ersten Priifung - unabhangiger Methode

durch Vorgesetzten oder spezielles Personal

Unstimmigkeit 1al)t sich nicht ausraumen. Der Auftraggeber mul) verstandigt werden. Zusammen mit dem Auftraggeber sol1 die Ursache abgeklart werden

Vorgesetzter, technischer Leiter des Bereiches, sonstiges zustandiges Personal (z. B. Probenmanagement)

durch jeweiliges Rufpersonal

durch jeweiliges Priifpersonal, gegebenenfalls nach Vorgaben des Vorgesetzten

*'Hierzu gehort auch die ,,Stimmigkeit" mit den Beobachtungen bei der Probenahme

Einzelheiten hierm bzw. Abweichungen von dieser Regelvorgehensweise werden in Form von Standardarbeitsanweisungen im Handbuch-Tea B (,,MeBplatz-Handbuch") geregelt.

4.7 Anhang

129

4.4 Behandlung von Beanstandungen (Reklamationen) Beanstandungen (Reklamationen) der abgelieferten Priifergebnisse sind vom Auftraggeber dem technischen Leiter des jeweiligen Prufbereiches schrifilich vorzulegen. Zur Verfahrensvereinfachung konnen Formblatter, in denen die meisten Angaben im Ankreuzverfahren gemacht werden, verwendet werden. Der/die technische Leitedin veranlaBt die weitere Bearbeitung der Beanstandung im Zusammenwirken mit dem verantwortlichen Priifpersonal und dessen unmittelbaren Vorgesetzten. Im kollegialen Geist wird eine Nachbesserung der Priifung versucht bzw. eine Wiederholung der Priifung vorgenommen. Folgendes Stufenverfahrengilt als Regelarbeitsweise: 1. Eine Nachbesserung des Prufergebnisses ist moglich, wenn eine Uberprufung auf Berechnungs- und Ubertragungsfehler durch das jeweilige Priifpersonal sowie das Probenmanagement-Personal zu einer Anderung des Ergebnisses fuhrt. 2. Eine Wiederholung der Prufung ist moglich - eventuell mit unabhangiger Methode -, wenn eine fur die Prufung ausreichende Probenmenge vorhanden ist und die Probe in ausreichender Weise konserviert wurde. 3. Falls kein Berechnungs- oder Ubertragungsfehler vorlag und die Wiederholung der Priifung nicht durchgefiihrt werden konnte bzw. gegenuber der ersten Prufung keine signifikante Anderung des Prufergebnisses ergab, gilt das urspriingliche Ergebnis als bestatigt.

Der Auftraggeber erhalt vom technischen Laborleiter eine Mitteilung uber das Ergebnis der Uberpriifung der Beanstandung. Auch hierzu konnen zur Verfahrensvereinfachung Formblltter verwendet werden. Beanstandungen, die nicht im Sinne des Auftraggebers abgehandelt werden konnten, sollten AnlaS zu Besprechungen zwischen Prufbereich und Auftraggeber geben. Werden aus Reklamationen Schadensersatzanspruche abgeleitet, wird unverzuglich die Dienststellenleitung informiert , welche gegebenenfalls die vorgesetzte Behorde informiert . Werden aufgrund von Reklamationen Anderungen an Standardarbeitsanweisungen erforderlich, so werden diese von dem jeweils verantwortlichen Priifpersonal veranlaDt. Dabei ist zu priifen, ob von der Anderung weitere Prufungen bzw. Priifbereiche betroffen sind. In diesem Falle sind letztere zu informieren und gegebenenfalls Korrekturmahahmen zu ergreifen. Sind Reklamationen durch Mange1 im QS-System bedingt oder werden auf dieses zuruckgefuhrt , wird das QS-Personal informiert.

130

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

4.7.5 Gekiirzter Auszug aus dem Kapitel 10 der Euroguide ,,AQC for water analysis" (1993) [43] 10.1

Einleitung Die hier beschriebenen QualitatskontrollmaBnahmen sollen die Routineanalytik begleiten. - Sie dienen der Aufrechterhaltung der Zuverliissigkeit, die in den vorangegangenen Phasen erreicht wurde und ihrer fortlaufenden Dokumentation. - Dies beinhaltet gleichzeitig auch die Sicherstellung der Vergleichbarkeit der Analysenergebnisse und ihrer Gerichtsfestigkeit. - Die Untersuchungen werden von dem Analytiker zeitgleich mit seinen Routinearbeiten und ohne Anderung der Mefigeratekonfiguration durchgefiihrt. - Sie werden verbindlich vorgeschrieben. - In der Routine-Analytik kommt das Kontrollkartensystem zur Sicherung der Prazision und der Richtigkeit zum permanenten Einsatz. Anzahl und Arten der jeweiligen Kontrollproben hangen dabei vom jeweiligen Analysenverfahren, der Untersuchungsmatrix und den Qualitatszielen ab. -

10.3

Genauigkeitskontrolle Definition: Ungenauigkeit (%) = Unrichtigkeit (%)

10.4

Richtigkeitskontrolle Eine Richtigkeitskontrolle kann durchgefiihrt werden mit:

+ Unpriizision (%).

1. der Mittelwert-Kontrollkarte

- mit synthetischen Proben oder zertifizierten

realen Proben - Kontrolle mittels Standards dient der Uberprufung der Kalibrierung - Einsatz von Proben mit synthetischer oder realer Matrix dient der Uberpriifung der Spezfltat des Verfahrens

2. der Blindwert-Kontrollkarte (Spezialanwendung der MittelwertKontrollkarte) - gibt spezielle Hinweise auf Reagenzien und das Mebystem. Im einzelnen: + auf Verunreinigungen der Reagenzien + auf Verunreinigungen von GefaSen und Geraten auf Geratefehler (z. B. Grundliniendrift) --f

4.1 Anhang

131

3. der Wiederfimdungsraten-Kontrollkarte - ermoglicht Absicherung der Richtigkeit unter gleichzeitiger Einbeziehung von Matrixeinflussen (fiir jeden Matrixtyp separate Karte!) - nur eingeschrankte Richtigkeitskontrolle moglich (matrixbedingte proportional-systematische Fehler!) - gibt aussagekriiftiges Ergebnis, wenn Urprobe mit geeigneter Substanz aufgestockt wird 10.5

Priizisionskontrolle Eine Prazisionskontrolle kann durchgefuhrt werden mit:

1. der Spannweiten-Kontrollkarte - Kontrolle der Prazision sowie eingeschrankte Richtigkeitskontrolle unter wirklichhitsnuhen Bedingungen (Drift-Kontrolle) - 1st die okonomischste Kontrollkarte, da keine gesonderten Kontrollproben und MeBaufwand erforderlich sind - Standardabweichung abschatzbar, wenn Probe gleicher Matrixtyp wie in der Kontrollkarte 2. Mehrfachanalysen - Dies ist die am besten auf die Matrix abgestimmte Methode: + Wiederholmessungen in der jeweiligen Probe: N 2 6 - Weitere Vorteile dieser Methode: + Erkennen von groben Fehlern (AusreiBer) + Minimierung des (gesamten) Analysenfehlers

3. der Mittelwert-Kontrollkarte(s. unter Richtigkeitskontrolle) 4. der Standardaddition - Dabei werden Priizision und Richtigkeit verbessert, indem proportional-systematishe Abweichungen eliminiert werden. Nur einsetzbar bei Referenzverfahren mit h e a r e r Kalibrierfunktion - Die Aufstockung sol1 bis zur Verdoppelung der originaren Stoffkonzentration erfolgen

132 10.6

4 Qualitatssicherung im analytischen Labor - worauf es ankommt

Prinzipien der Anwendung von Kontrollkarten

10.6.1 Auswahl der Kontrollproben:

1. Fur die Mittelwert-Kontrollkarte werden verwendet: -, reine

Standardlosungen Vorteil: in beliebiger Konzentration herzustellen Nachteil: nicht reprasentativ fur die Routine -, synthetische

Proben Vorteil: bei Bedarf selbst herstellbar Nachteil: bei komplexen Matrices sehr aufwendig + Referenzproben (stabile naturliche Proben, die mit anderen Analysenverfahren analysiert wurden; sie stammen z. B. aus einem Ringversuch) Vorteil: preisgiinstiger als zertifizierte Referenzstandards Nachteil: Matrix und Stoffmengengehalt u. U. nicht reprasentativ.

-, zertifizierte

Referenzstandards Vorteil: unabhangige Probe mit bekanntem Sollwert. Nachteil: rel. teuer, deckt nur bestimmte Probenmatrix aus der Routineanalytik ab.

2. Fur die WFR-Kontrolkarte werden verwendet: + aufgestockte natiirliche Proben aus der Analysenserie Vorteil: keine zusatzlichen Beschaffungskosten Nachteil: nur fur proportional-systematische Abweichungen

3. Fur die Spannweiten-Kontrollkartewerden verwendet: + Keine gesonderten Kontrollproben -+ Konzentration und Matrix uber gesamtes Bearbeitungsspektrum verteilt , nach Zufallskriterien aussuchen -, Alternativ fur jeden Matrixtyp und Arbeitsbereich separate Karte fuhren

4. Fur die Blindwert-Kontrollkarte werden verwendet: +

entsalztes Wasser, welches fur die Herstellung der Reagenzien und zur Verdunnung verwendet wird

10.6.2 Konstruktion von Kontrollkarten (hier nicht aufgefuhrt)

4.7 Anhang

133

10.6.3 Interpretation von Kontrollkarten

AuBerkontroll-Situationen6 r Shewart-Karten (Mittelwert-, Blindwert-, Wiederfindungsraten-Kontrollkarte) 1. 1Wert auBerhalb der Kontrollgrenze 2. 7 aufeinanderfolgende Werte mit ansteigendedabfallenderTendenz 3. 2 von 3 aufeinanderfolgenden Werten auBerhalbWarngrenzen 4, 10 von 11 aufeinanderfolgenden Werten auf einer Seite von der Zentrallinie

AuBerkontroll-Situation fur Range-Karten 1. relative Spannweite R,, oberhalb oberer Kontrollgrenze 2. relative Spannweite R ,, unterhalb unterer Kontrollgrenze (gilt nur fur KU > 0) 3. 7 aufeinanderfolgende Werte mit aufsteigender/abfallender Tendenz 4. 7 aufeinanderfolgende Werte oberhalb der mittleren Spannweite Rnr

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5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz Achim Boenke Wissenschaftlicher Referent Europlische Kommission Generaldirektion XII/C/S Programm Messen und Priifen (BCR) Rue de la Loi 200 B-1049Briissel

Dr. rer. nat. Achim R. H. Boenke, Jahrgang 1959 Studium der Chemie an den Universitaten Wuppertal und Ulm sowie zwei Jahre Gastdozent an der FH-Ulm fur Umweltmefitechnik.Seit Mitte 1989 tatig bei der Europaischen Kommission, Programm Messen und Priifen (BCR); vorher Referenzbiiro der Europaischen Gemeinschaften (BCR)- betraut mit dem Projektmanagement von europaischen Forschungsprojekten im Bereich der organischen Spurenanalyse unter anderem mit den Zielen der Herstellung und Zertifizierung von Referenzmaterialien sowie der Entwicklung von Analysenverfahren, beides auf den Gebieten Nahrungsmittel, Agrarprodukte, Fischerei und Aquakultur.

136

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

5.1 Einfiihrung Eine grolje Anzahl von Laboratorien in Europa fuhrt eine Menge von chemischen Analysen durch, urn die Qualitat von naturlichen und kornmerziellen Produkten, Nahrung, unsere Umwelt und den Gesundheitszustand von Patienten zu bewerten. Ihre Resultate dienen einem ganz besonderen Ziel: der ,,Qualitatsentscheidung".Auch sogenannte ,,wissenschaftliche Messungen" bieten die Basis fur Entscheidungen. Diese kiinnen zur Akzeptanz einer Theorie und somit zu Entscheidungen fiihren, welche gegebenenfalls die gesamte Gesellschaft betreffen konnen (z. B. Xenobiotica in Muttermilch). Die Mitgliedsstaaten der Europaischen Union wie z. B. Deutschland, Frankreich, Niederiande geben ca. 6 % ihres Bruttosozialprodukts fiir Messungen aus. akonomische Verluste basierend auf falschen Analysenergebnissen sind deshalb nicht akzeptierbar. So wiirden zum Beispiel falsche Resultate in 'ijberwachungsprogrammen zu Verlusten von mehreren Millionen ECU (1ECU 2 DM) fuhren. Messungen und die Bewertung ihrer Resultate mussen deshalb richtig und genau sein. Sie miissen also einem bestimmten Qualitatsstandard genugen, namlich dem der Richtigkeit, Genauigkeit und Vergleichbarkeit (= Prazision) (Abb. 5-1) [5-11.

-

Abb. 5-1. Unterschied zwischen Richtigkeit und Prazision nach [5-11: (A) Richtigkeit und Prkision hoch, dadurch auch hohe Genauigkeit, (B) Richtigkeit akzeptabel aber schlechte Prkision, (C) Richtigkeit schlecht aber hohe Priizision, (D) Richtigkeit und Prazision schlecht

5.1 Einfihrung

137

.

Die Internationale Standardisierungsorganisation (ISO) erklart Qualitat als die Gesamtheit der Kennzeichnung und der Charakterisierung eines Produktes, Prozesses oder Service, die die Fahigkeit besitzt die festgeschriebenen oder vorausgesetzterz Anforderungen uberzeugend zu erfiillen [5-21. Deshalb ist es notig ein System zu etablieren, das die Qualitat der Analysendaten bezuglich ihrer Richtigkeit, Genauigkeit und Vergleichbarkeit erfaBt. Die Abb. 5-2 SOU einen ijberblick uber ein solches System vermitteln.

I

QUALITAT VON ANALYSENERGEBNISSEN RlCHZ+WKE//T,c;;EAMU/M'T & Y€HGLE/CHBAARKE/T

erreithbar durch

unter der Verwendung von

Gewllhrleirtung def RkKFoHRBARKElT (traceabMtN AUF INTERNATIONAL ANGEMESSENE STANDARDS ( Vtalon3

Abb. 5-2. Schema zur Verknupfung der Qualitiit der Analysenergebnisse mit CRM undoder RM, Akkreditierung, CEN-Normen und der Ruckfiihrbarkeit

Die Abb. 5-2 macht ebenfalls die besondere Rolle von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) deutlich. Sie nehmen im Bereich der chemischen Analyse eine Bindegliedposition ein zwischen der Qualitat von Analysenergebnissen und ihrer Ruckfiihrbarkeit auf international angemessene Standards (,,6talons", z.B. Ur-Meter in Paris). Ruckfuhrbarkeit wird nach I S 0 als die Eigenschaft eines MeBresultats beschrieben, welches verbunden ist mit angemessenen Standards (,,Ctalon") durch eine ununterbrochene Reihe von Vergleichen [5-31.

138

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

Dieser Beitrag mochte im folgenden einige Basisinformationen zur Herstellung von CRMs & RMs, den damit verbundenen Anforderungen sowie ihrer Einsatzmoglichkeiten bieten. In Abschn. 5.4 sind Hinweise zu Bezugsquellen von CRMs & RMs aufgefiihrt.

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) 5.2.1 Grundlegende Charakteristika, Anforderungen und Spezifikationen Hier erhebt sich zunachst die Frage: ,,Was ist ein Referenzmaterial (RM) und was ist ein zertifiziertes Referenzmaterial (CRM)?" Die I S 0 erlautert diese Begriffe so: -

-

Ein Referenzmaterial ist ein Material oder eine Substanz, von dem eine oder mehrere Eigenschaften ausreichend bekannt sind, urn zur Kalibrierung eines Gerates, zur Uberpriifung einer Meljmethode oder zur Bestimmung von Werten fur Materialien zu dienen [5-31. Ein zertifiziertes Referenzmaterial ist ein Referenzmaterial, von dem eine oder mehrere Eigenschaften einem zertifiziertem Wert zugeordnet sind. Der zertifizierte Wert basiert dabei auf einem technisch anerkannten Verfahren, begleitet von oder ruckfiihrbar auf ein Zertifikat oder andere Dokumentationen, welche von einer Zertifizierungskorperschaft veroffentlicht wurden [5-31.

Die IUPAC hingegen beschreibt den zertifizierten Wert einer Eigenschaft eines RM als Wert, der auf ubereinstimmenden Ergebnissen von mehreren unabhangigen Methoden basiert. Nun, all diese Definitionen sollten durch die folgenden Punkte erweitert werden, um dem heutigen Wissens- und Begriffsstand Rechnung zu tragen: (a) Die eingesetzten unabhangigen Methoden/Analysenverfahren zur Zertifizierung sollen fur spezielle Problemlosungen geeignet, richtige Daten liefern, und damit anwendungsspezifisch sein. (b) Ein CRM sollte die gleiche Richtigkeit und Ruckfuhrbarkeit (zu den prirniiren Standards (6talons; z. B Ur-Meter in Paris) die eine Ubertragungsnormale (engl. : transfer standard) fur physikalische Messungen besitzen.

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs)

139

(c) Substanzen oder Produkte die als Bezugssubstanz dienen, um die Ubereinstimmung von MeBresultaten zwischen verschiedenen Laboratorien zu garantieren, oder aber urn MeBwerte zu beschreiben, die nicht unmittelbar auf ST-Einheiten zuruckzufuhren sind (z. B. biologische Aktivitat von Enzymen) sind auch als Referenzmaterialien aufzufassen.

Basierend auf den obigen Definitionen lassen sich vier Typen von CRM oder RM ableiten, die heute gebrauchlich sind (Tab. 5-1). Tab. 5-1. CRM- und RM-Typen und ihre Charakteristika sowie Spezifikationen

CRM- & RM-Typen (1)

Referenzsubstanzen Referenzverbindungen (2) Matrix-CRM & -RM

(3) CRM & RM zur Kalibrierung relativer Analysenmethoden (z. B. Rontgenfluoreszenz) (4)

Biologische CRM & RM

Charakteristika und Spezifikationen Substanzen undoder Verbindungen von definierter undoder zertifizierter Reinheit. Ihre Zusammensetzung sol1 weitestgehend der zu analysierenden Probe entsprechen. Interessierende Gehalte an unterschiedlichen Komponenten oder (Matrix-) Eigenschaften sind zuverlassig untersucht. Matrix-Eigenschaften sind richtig und genau beschrieben.

Zertifizierung von biologischen Aktivitaten (z. B. Enzymaktivitiit oder Bindungsaffinitiit). Der zertifizierte Wert ist methodenspezifisch. E r gilt nur fur eine genau definierte Methode.

Reprasentativitat volt CRM & RM Die Reprasentativitat von CRM und RM oder ihre Matrix-Ahnlichkeit ist von uberragender Bedeutung fur die CRM- und RM-Typen (2) bis (4). Die Matrix (= Materialcharakteristik oder Materialschichtmuster) eines CRM undoder RM muB so ahnlich wie moglich zur Realprobe sein, damit die Richtigkeit eines Analysenverfahrens gepriift oder aber seine Kalibrierung (CRM- & RM-Typ (3)) durchgefiihrt werden kann. Ein Verfahren was fur Mykotoxine in Weizen richtige Ergebnisse liefert, muB nicht unbedingt oder kann sogar gar nicht zu richtigen Ergebnissen fur dieselben Mykotoxine

140

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

in tierischen Innereien fuhren. Die Richtigkeit ist also direkt mit der Matrix verknupft. Zusatzlich zur Matrix-Ahnlichkeit muB ein CRM undoder RM auch noch die homogene Verteilung des Analyten und seine Stabilitat sicherstellen. Diese zwei letzteren Anforderungen stehen oft der Matrix-Ahnlichkeit entgegen. Auch die spatere Einhaltung von Transportbestimmungen wie etwa die der Sterilitat von Proben tierischen oder pflanzlichen Ursprungs konnen einen EinfluB auf die Matrix-Ahnlichkeit haben. Es ist daher teilweise unumganglich Kompromisse zu schlieBen insbesondere, wenn es sich um Proben tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, Klarschlamme oder aber Boden handelt. Probenzerkleinerung, Gefriertrocknung, Membranfiltration oder y-Bestrahlung sind oft unabdingbare Bearbeitungsschritte bei denen ein Teil des Analyten oder Matrixcharakteristika verlorengehen konnen. Der oft gewunschte ubereinstimmende Gehalt eines Analyten in einem Matrix-CRM oder RM zu gesetzgeberischen oder toxisch relevanten oder sogenannten maximalen Ruckstandsgrenzwerten (engl. : ,,Maximum Residue Limits (MRLs)") von Xenobiotika, Myko- oder Phykotoxinen kann den Hersteller von CRM & RM unter Umstanden zu zusatzlichen Kompromissen zwingen (z. B. Metabolismusanderungen durch hohe Verabreichung des Analyten bei der Herstellung von CRM & RM tierischen Ursprungs). All die obigen Kriterien mussen bereits bei der Planung und besonders beim HerstellungsprozeB eines CRM undoder RM berucksichtigt werden Die Abb. 5-3 gibt einen Uberblick uber die notwendigen Schritte zur Herstellung eines CRM oder RM. 5.2.2 Durchfuhrbarkeitsstudien Um die im vorherigen Abschnitt beschriebenen teilweise gegenlaufigen Anforderungen zu einem sinnvollen und gerechtfertigten KompromiB zu fuhren, sind Durchfuhrbarkeitsstudien undoder Pilotstudien unumganglich. Sie erlauben zusatzlich spatere Herstellungsrisiken und die Herstellungskosten auf ein Minimum zu reduzieren. Die folgenden zwei Beispiele sollen einen Einblick in dieses weite Gebiet vermitteln.

Herstellung von Referenzlosungen als CRM Um Referenzlosungen mit zertifiziertem Gehalt eines Analyten zu Kalibrierungszwecken preisgunstig und in genugender Menge (2000 bis 4000 Ampullen) herzustellen, bedarf es der Verwendung von speziellen Maschinen.

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) IIST EIN CRY NOlWENDlG ?

141

I

KANN El( CRY HERGESTELLT WERDEN 7

I

HOYOGEN

7

+ ZERTIFIZIERUNG

6

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ZERTYMAT I ZERTlFlZlERUNabBERlCHT

Abb. 5-3. Schritte zur Herstellung eines zertifizierten Referenzmaterials (CRM) [5-41

Eine solche Maschine zur Abfullung , N2-Begasung von Ampullen und deren Abschmelzung wurde in einem speziellem BCR-Projekt zur Herstellung von 10 PCB-Kongeneren in Iso-octan entwickelt [5-51. Urn sicherzustellen, daR diese Maschine PCB-Referenzlosungen in gewunschter Menge, Reinheit, Genauigkeit und Richtigkeit in Ampullen fiillen kann, wurden mehrere kleine Tests als Pilotstudien durchgefiihrt. Sie umfaRten im folgenden:

- Liisungsmittelreinheitsprufungenmit HPLC-UV, GC-FID, -ECD und -MS vor der Ampullierung; - Losungsmittelreinheitsprufungen mit HPLC-UV, GC-FID, -ECD und -MS nach der Ampullierung;

142 -

-

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

Bewertung des Maschinenmaterials (Edelstahl, Teflon etc.), welches mit der Referenzlosung in Kontakt kommt oder kommen konnte (Beseitigung von Kontaminationen); Ampullierung von Testlosungen zum Zweck einer begrenzten Homogenitats- und Stabilitatspriifung.

Erst nachdem diese Tests erfolgreich verlaufen waren, wurden die eigentlichen PCB-Rererenzlosungen hergestellt . Die endgultigen Homogenitats- und Stabilitatsstudien wurden so konzipiert , daB eine maximale zusatzliche Kontrolle ermoglicht werden konnte. Herstellung von CRM undfoder RM tierischen Ursprungs mit ,,naturlichen'' kontaminierten Veterinararzneimittelruckstanden Die Herstellung von Kalberurin, Kuhmilch, Schweine- oder Rinderleber, -niere oder Muskelfleisch mit ,,natiirlich" kontaminierten Gehalten an Veterinararzneimittelriickstanden erfordert ebenfalls mehrere Tests und Pilotstudien bevor das endgiiltige CRM und/oder RM hergestellt werden kann [5-6, 5-71. Die Abb. 5-4vermittelt einen Uberblick uber die einzelnen Schritte. Die Herstellung solcher CRM und/oder RM erfordert zu allererst hochspezialisierte Laboratorien, die entsprechende Erfahrungen im Umgang mit Tieren haben, geschultes Personal und entsprechende Einrichtungen besitzen. Als nachstes muB gewahrleistet sein, daB das entsprechende toxikologische Wissen (z. B. Metabolisierungsstudien) uber das Veterinararzneimittel vorliegt, welches die Kontaminierung bieten soll. Daran schlieflen sich dann vorlaufige Kontrolltests zum Analysenverfahren an. Die erste Pilotstudie ermoglicht nun die Kontrolle der Wiederholbarkeit und der Reproduzierbarkeit des Analysenverfahrens und die erste Stabilitatskontrolle von gespicktem (zugesetztem) Material [5-8, 5-91, Die zweite Pilotstudie erlaubt dagegen einerseits die Uberpriifung des gewiinschten oder notwendigen ,,natiirlichen" Gehaltes des Analyten und andererseits die Kontrolle von Verlusten wahrend der weiteren Herstellung des CRM undloder RM (Gefriertrocknung, y-Bestrahlung, Membranfiltration etc.). Auch die eventuelle und sinnvolle Anwendung von Stabilisatoren wahrend der Gefriertrocknung oder der y-Bestrahlung wird im Rahmen dieser Pilotstudie uberpruft . Diese konnen zusatzliche Informationen uber die Homogenitat des CRM undoder RM liefern, da auch sie, wenn sie denn zugesetzt werden, homogen verteilt sein miissen.

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) [AUSWAHL DER V

E

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143

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VERFOGBARKEIT ANGEYESSENER EICH-I INTERNER STANDARDS (eveatad Syndhae I R&hoif#kontroae

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llltly

Herstellung eines CRM zur Charakterisierung und Standardisierung von verschiedenen C18-HPLC-Saulenoder C18-HPLC-Phasenvon unterschiedlichen kommerziellen Quellen oder Chargen Auch bei der eventuellen Herstellung eines solchen CRM, welches beispielsweise aus einem Kit bestehen konnte, der sich aus einer oder mehreren Referenzlosungen und einer standardisierten C18-HPLC-Saule zusammensetzt , kommt man um Durchfuhrbarkeitsstudien nicht herum. Diese Studien sollten die verschiedenen Anforderungen an die gewunschten Referenzlosungen (z. B. absolute Retention, Hydrophobizitiit, Poren-

144

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

groBe etc.) [5-101 und an die standardisierte C,,-HPLC-Saule (z. B. Herstellungsprozedur, Packung der Saule etc.) [5-101 ausreichend testen. Sind die Anforderungen erreicht, konnte einerseits die Herstellung der endgultigen Referenzlosungen, ihre Homogenitats- und Stabilitatsstudien starten und andererseits die Herstellung und Basischarakterisierung der C HPLC-Saule in einer Charge durchgefuhrt werden. Daran anschlie13end konnte der nachste Schritt ein Ringtest sein, an dem qualifizierte Laboratorien und Saulenhersteller teilnehmen. Dieser Ringtest wurde nun die endgultige oder Feincharakterisierung der hergestellten C18-HPLC-Saule mit den vorher ausgewahlten Testverbindungen in den Referenzlosungen zum Ziel haben [5-101.

5.2.3 Homogenitat Da die CRM undoder RM fur die chemische Analyse einem Verbrauch unterliegen, ist es notwendig, eine geeignete Anzahl (ca. 1000 bis 1500 Einheiten) ubereinstimmender Einheiten oder Proben zu produzieren und langfristig verfugbar zu halten. Jede einzelne Einheit mu13 die Homogenitat des Gesamtmaterials besitzen. Die Homogenitatsprufung schliel3t zusatzlich einen Teil-Einheits(Probe-)-Homogenitatstest mit ein, weil die Homogenitat mit abnehmender Probenportion (engl.: sample intake) abnimmt und da viele Analysenverfahren nicht selten weniger als die gesamte Einheit (Probe) verlangen [5-3]. Zur Uberprufung der Homogenitat sollte ein Analysenverfahren eingesetzt werden, welches eine sehr hohe Wiederholbarkeit (engl. : repeatability) besitzt. Die Richtigkeit des Analysenverfahrens ist hier weniger wichtig wegen der relativen Informationsauswertung. Die Wiederholbarkeit des Analysenverfahrens, welches nun zur Homogenitatsuberprufung verwendet wird, sollte wesentlich unterhalb des Vertrauensintervalls (95 %) des zukunftigen zertifizierten Wertes liegen. Ein Variationskoeffizient (CV-Wert) von 5 bis 10% fur die Wiederholbarkeit bietet einen guten Leitfaden fur die Praxis. Bei Matrix-CRM und/oder -RM ist es notig die gesamte Probe vor der Aliquotierung (Teil-Probenahme) zu re-homogenisieren, da haufig Entmischung auftreten kann. Inhomogene Proben lassen sich nur noch dann sinnvoll zur Uberprufung eines analytischen Verfahrens, fur Ringversuche oder zur Kalibrierung von Analysenverfahren einsetzen, wenn der Grad ihrer Homogenitat genau bekannt ist und somit die kleinste mogliche Probenportion angegeben werden kann [5-111. Da die Homogenitat nur uber eine statistische Auswertung ermittelt werden kann, sind eine grolje Anzahl von Stichproben zu analysieren [5-3, 5-12].

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs)

145

Fur 10oO bis 1500 Einheiten (Proben) sollten Minimum 20 Proben zur Homogenitatsprufung herangezogen werden. Diese 20 Proben sollten in regularen Intervallen wahrend der Herstellung entnommen, jede Probe in zwei Teil-Proben aliquotiert und beschriftet werden. Die Analyse aller Teil-Proben erfolgt sodann von ein und demselben Analytiker moglichst an einem Tag in willkurlicher Reihenfolge (Abb. 5-5). 1000 ElWHElTEN (PROEN)

START STABILITATSSTUDIE

LAGERUNG

SELEKTION VON 20 PROBEN r e m r e n AbotdnUeai p f f c 5Oi#at@

Wrobemrllrrpc /r,

1 ALIQUOTIERUNG JEDER PROBE IN TEILPROBEN (TP) PAAREN (&@itate pro Proba)

1 ANALYSE ALLER TEILPROBEN PAARE IN WlUKORLlCHER REIHENFOLCE (7PS1, 7PS2: 7P21, Tptt; 7P51, 7P52; JPI?, JPIA?]

...

I STATISTISCHE & GRAPHISCHE- AUSWERTUNG AUF DER BASIS DER TATSACHLICHEN ANALYSENREIHENFOLGE a DER RE-GRUPPIERUNG DER ANALYSENERGEBNISSE AUF DER BASIS DER PROBENAHYEREIHENFOLGE (a-TP31, 7P32; V21, V22; I P J I , P52: ml, m21 (b: lPPI1, 7P12: W21, P22: m3I. P32: Wal, JPI21

...

...

Abb. 5 5 . Mogliche Probenahme und Meaabfolge einer Homogenitatsstudie auf der Basis von 20 Einheiten (Proben)

Die willkurliche Reihenfolge der Teil-Proben-(TP)-Analysein Verbindung mit der Regruppierung der Ergebnisse fur die statistische und graphische Auswertung erlaubt so zusatzlich AufschluB uber einen eventuellen Trend entweder bezuglich der Abfullung oder bezuglich der Instabilitat des Analysenverfahrens. Liegt namlich der gleiche Trend bei (A) und (D) aus Abb. 5-6 vor, so handelt es sich um einen ,,Abfulltrend" aufgrund von Entmischungsvorgan-

146

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

-"Ilr"' _.

1)

-

-

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-

L

C a

Einheit (Probe) Nr.

~

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Gehalt

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__ Einheit (Probe) Nr ~

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Einheit (Probe) Nr -

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Abb. 5-6. Trendanalyse aus den Homogenitatsresultaten

gen. Liegen entgegengesetzte Trends bei (C) aus Abb. 5-6 vor, so handelt es sich um eine Instabilitat im Analysenverfahren. Im Fall (B) und (D) aus Abb. 5-6 muB nun neu abgefullt werden, wahrend im Fall (C) neu analysiert werden muB, nachdem der Fehler, der zur Instabilitat der Resultate gefuhrt hat, gefunden wurde.

5.2.4 Stabilitat Da Referenzmaterialien normalerweise in solcher Anzahl hergestellt werden, daB sie den Markt fur minimal drei vorzugsweise jedoch funf Jahre befriedigen konnen, sind Langzeit-Stabilitatsstudien durchzufuhren. Zusatzlich zu diesen werden auch noch verschiedene Kurzzeit-Stabilitatsstudien bei hohen Temperaturen (2.B. +37 "C, +40 "C oder hoher) notig, urn eventuelle Veranderungen der Matrix oder des Analyten wahrend der Verschickung der Materialien zu erfassen. Die Stabilitat der CRM undoder RM mu6 jedoch auch wahrend der gesamten Verfugungsdauer vom Hersteller regelmaoig uberwacht werden, um die Anwender bei unenvarteten Veranderungen sofort zu informieren und noch gelagerte Vorrate aus dem Angebot zu nehmen. Konditionierungen der CRM durch Gefriertrocknung, Spruhtrocknung [5-131, Zugabe von Stabilisa-

147

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs)

toren oder Anti-Oxidantien [5-6,5141 und nicht zuletzt die Wahl der geeigneten Verpackung sind deshalb zu testen, damit eine Kurz- und Langzeit-Stabilitat erreicht werden kann. Die Analysenverfahren, die zur Homogenitatsprufung eingesetzt wurden, also eine gute Wiederholbarkeit besaBen, konnen auch hier zum Einsatz kommen, wenn sichergestellt ist , daD sie auch eine gute Reproduzierbarkeit aufweisen. Sie sollten in jedem Fall eine zuverlassige Aussage uber die Kurz- und Langzeitstabilitat pro Analyt und Matrix zulassen. Es ist deshalb extrem wichtig, daB zu jedem Zeitintervall bei dem eine Kontrollmessung stattfindet immer eine Probe mitanalysiert wird, die bei einer geniigend niedrigen Temperatur (z.B. -18 "C, -40 "C oder niedriger) im Dunkeln gelagert wurde. Die Tab. 5-2 zeigt ein einfaches Beispiel fur eine Kurz- und Langzeit-Stabilitatsstudie. Zusatzliche Variationsmoglichkeiten sind in der Literatur zu finden [5-15, 5-16]. Tab. 5-2. Beispiel fiir eine Kun- und Langzeitstabilitatsstudie Anzahl der zu testenden Einheiten (Proben)b Tin "C

Wochen

Monate

Jahre

0" 2

4

3

6

12 24

2

3

4

5

-18

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

+4

2

2

2

2

2

2

2

+20 oder +25

2

2

2

2

2

+40 + 40 & 24h UV-Licht

2

2

2

2

2

2

2

a

Diese Messungen brauchen nicht durchgefuhrt zu werden, wenn die Homogenitatsstudie als Startpunkt verwendet und dasselbe Analysenverfahren fur die Stabilitatsstudie benutzt wird. In jeder der zwei zu testenden Proben werden Zweifachbestimmungendurchgefiihrt.

Wenn die Pilotstudien (s. Abschn. 5.2.2) ergeben haben, dai3 das (C)RM bei -18 "C oder niedriger stabil ist, ist es moglich die zu testenden Proben nicht in der angegebenen Zeit zu analysieren. Sie konnen dann auf die Lagerungstemperatur -18 "C (oder niedriger) transferiert werden. Die Analyse aller Proben kann dann auf einmal in Intervallen von 4 Wochen, 6 Monaten und 24 Monaten erfolgen. Fur die Stabilitatskontrolle wahrend der Verkaufszeit ist es jedoch unumganglich jedes Jahr eine Kontrollmessung durchzufuhren.

148

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

5.2.5 Zertifizierung Hier gibt es eine Anzahl von technisch anwendbaren Moglichkeiten, ein RM zu zertifizieren. Solche technisch anwendbaren Moglichkeiten beinhalten die Verwendung einer oder mehrerer Analysenverfahren, die von einem oder mehreren Laboratorien durchgefuhrt werden. In Abhangigkeit vom RM-Typ (s. Tab. 5-1), dem spateren Nutzen, den Qualifikationen der teilnehmenden Laboratorien und der Qualitat der oder des Analysenverfahren(s) wird entweder der eine oder andere Weg eingeschlagen werden. Zwei der wichtigsten Aspekte der Zertifizierung sind die Richtigkeit und die Unsicherheit des zertifizierten Wertes. Wann immer es technisch moglich ist, sollte auf der Basis der Richtigkeit zertifiziert werden [5-171. Deshalb reprasentiert der zertifizierte Wert generell die zur Zeit beste verfugbare Abschatzung des ,,wahren"Wertes. Die angegebene Unsicherheit des zertifizierten Wertes fur eine analysierte Eigenschaft muB jeden systematischen und zufalligen Fehler, der den zur Zertifizierung verwendeten Analysenverfahren innewohnt und jede Variabilitat des Materials beschreiben [5-31.

5.2.5.1 Anforderungen an die Analysenverfahren Wie bereits dargelegt , sollte im Idealfall der zertifizierte Wert mit dem ,,wahTen" Wert ubereinstimmen. Der Grad der Unsicherheit mu8 also moglichst genau quantifiziert werden, urn eine gute und realistische Naherung zu erreichen. Ohne die Mittel der Statistik ist dies jedoch nicht moglich. Deren Aussage fallt nun um so zuverlassiger aus, je mehr voneinander ,,unabhangige Informationen" zur Auswertung vorliegen [5-181. Um unabhangige Informationen zu erhalten, sollten die zur Zertifizierung eingesetzten Analysenverfahren ,,unabhangig"sein. Das heifit, daS ihre Analysenprinzipien vollig verschieden sind. Die Kriterien der Richtigkeit ,Genauigkeit , Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit , Vergleichbarkeit und Ruckfuhrbarkeit mussen fur jedes unabhangige Analysenverfahren weiterhin gewahrleistet sein. So konnen zum Beispiel sogenannte ,,Standard-Analysenverfahren" eingesetzt werden. Diese mussen jedoch genau definiert und vorher bereits von einer Anzahl von Laboratorien auf Fehlerquellen und deren Interpretationen uberpruft worden sein. Dieser Ansatz laat sich gut bei vergleichsweise unproblematisch zu messenden Analyten wie etwa dem Wassergehalt einsetzen. Ihre Unsicherheiten im Bereich des instrumentellen Bestimmungsschrittes oder der Probenvorbehandlung (2. B. Extraktion & Clean-up) sind vergleichsweise gering.

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs)

149

1stjedoch das Ziel, Eigenschaften oder komplexe chemische Verbindungen (z. B. Mykotoxine, Pestizid- oder Veterinararzneimittelriickstande etc.) in Matrix-RM im Spurenbereich zu zertifizieren, so mussen eine Anzahl von verschiedenen unabhangigen Analysenverfahren von einer Anzahl hochqualifizierter Laboratorien eingesetzt werden. Urn nun unabhangige Analysenverfahren zu erhalten, die den notwendigen obigen Kriterien genugen und von hochqualifizierten Laboratorien ausgefuhrt werden, ist es haufig notwendig eine Reihe von Ringtests durchzufuhren (s. auch Abb. 5-3). Diese Ringtests sollten so aufgebaut sein, daB eine Bewertung der Analysenverfahren schrittweise nach ihren Einzelschritten (Extraktion, clean-up, Derivatisierung, MeBprinzip) vorgenommen werden kann [5-4, 5-19 bis 5-26] (s. auch Abschn. 5.2.5.2).

5.2.5.2 Design der Zertifizerungsstudie Basierend auf dem Grundsatz, daB wenn immer moglich auf der Basis der Richtigkeit zertifiziert werden sol1 [5-171, lassen sich nun drei heute gebrauchliche Wege der Zertifizierung beschreiben: 1. Zertifizierung durch ein einzelnes Labor

(a) Hier wird ein definiertes ,,Standard Analysenverfahren" von verschiedenen Analytikern eingesetzt. Es darf hierbei nicht auBer Acht gelassen werden, da(J ein solches Zertifizierungsverfahren das Risiko fur zufallige und vor allem fur systematische Fehler erhohen kann. (b) In diesem Fall werden verschiedene unabhlngige Analysenverfahren von verschiedenen Analytikern verwendet. Auch hier besteht noch ein Restrisiko fur das erhohte Auftreten von systematischen Fehlern. 2. Zertifizierung durch unterschiedliche Laboratorien mit einem definierten ,,Standard-Analysever$ahren"

Dieser Weg basiert auf der statistischen Ubereinstimmung von Resultaten. Es wird davon ausgegangen, daB der ,,wahre"Wert aus dem gefundenen Mittelwert aller technisch und statistisch akzeptierbaren Werte hervorgeht. Je groBer die Anzahl der teilnehmenden Laboratorien ist, desto groBer ist die Wahrscheinlichkeit der Annaherung. Dies trifft jedoch nicht immer zu, denn teilnehmende Laboratorien, die unzuverlassig analysieren, konnen das Ergebnis verfalschen. Sogenannte statistische AusreiBer (z. B. Dixon-Test) konnen die richtigen Ergebnisse reprasentieren.

150

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

3. Zertifizierung durch unterschiedliche Laboratorien mit unabhangigen Analysen verfahren Diese Art der Zertifizierung, welche auch von der IUPAC getragen wird, wird vom Programm Messen und Priifen (BCR), dem Nachfolger des europaischen Referenzburos (BCR), seit mehreren Jahren erfolgreich angewendet. Sie ermoglicht namlich besonders die Minimalisierung des systematischen Fehlers. Die teilnehmenden Laboratorien werden auf der Basis ihrer in vorherigen Ringversuchen bewerteten unabhangigen Analysenverfahren ausgewahlt. Das im folgenden aufgefuhrte Schema der Zertifizierung des Deoxynivalenol(D0N)-Gehaltes in Weizen und Mais RM nach der oben beschriebenen Art (3) ist nur ein Beispiel von vielen. Andere Analysenprobleme konnen jedoch andere Schemata erfordern. 4. Zertifizierung des Deoxynivalenol (DON)-Gehaltes von Weizen

und Mais RM [5-211 Die folgenden Bestimmungen wurden fur die Weizen und Mais RM an jeweils zwei aufeinanderfolgenden Tagen durchgefuhrt : Erstellung einer Vier-Punkt-Kalibrierung im notwendigen Bereich zur Prufung der Linearitat mit der zur Verfugung gestellten Kalibrierungslosung, die vorher auf ihre Reinheit und Richtigkeit von verschiedenen Laboratorien uberpruft wurde. - Einfachbestimmungen der zur Verfugung gestellten Blindproben (Weizen & Mais RM). - Zweifachbestimmungen der Wiederfindungsraten auf der Basis der ,,gespikten" Blindproben unter der Venvendung des vollen Analysenverfahrens. - Dreifachbestimmungen des DON-Gehaltes in einem oder zwei Einheiten (Proben) der kontaminierten Weizen und Mais RM. -

Die HPLC- und/oder GC-Injektionsabfolge wurde so konzipiert , dal3 immer alternierend Probenextrakt oder Rlindprobenextrakt oder Wiederfindungsratenextrakt zu Kalibrierungsstandard(s) injiziert wurde.

5.2.5.3 Bewertung der Resultate Die erhaltenen Ergebnisse einer Zertifizierungstudie werden sowohl technisch als auch statistisch ausgewertet.

5.2 Herstellung von zertifizierten Referenzmaterialien(CRMs)

15 1

Zur statistischen Auswertung werden die erhaltenen Daten nach der verwendeten Analysenmethode, der Probenvorbereitung undoder -vorbehandlung (AufschluB, Extraktion, Clean-up etc.), des Analysenprinzips (z. B. GCMS, HPLC-UV etc.), Tag der Analyse sowie Laboratorium gruppiert und den folgenden statistischen ,,AusreiSer"-Tests unterzogen:

- Kolmogorov-Smirnov-Lillefors Test, der die Ubereinstimmung der Verteilung der individuellen Resultate und der Labormittelwerte zur Normalverteilung uberpriift; - Nulimov Test, der sogenannte ,,AusreiSer" in den Einzelwerten der Datensatze der teilgenommenen Laboratorien und in den verschiedenen Labormittelwerten uberpruft; - Cochrun Test, der ,,AusreiRer" in der Varianz der einzelnen Labordatensatze ermittelt; - Bartlett Test, der die globale Ubereinstimmung der Varianz von den Mittelwerten der teilgenommenen Laboratorien analysiert ; - F-Test, der die Varianz aller individuellen Resultate vergleicht und abschatzt; - Dixon Test, der iiberpriift, o b ein einzelner MeSwert aus einem Labordatensatz unter der Normalverteilungsannahme ein ,,AusreiSer" ist. Zusatzlich zu diesen statistischen Tests findet aber auch noch ein technischer inter-Laboratoriumsvergleich der Kalibrierungsdaten, der Wiederfindungsraten (,,spiking-Experimente") der Chromatogramme undoder Spektren etc. statt. Die Ergebnisse, die bei all den obigen Auswertungen erhalten werden, werden in einer Sitzung, an der nur die Teilnehmer der Zertifizierungsstudie teilnehmen, eingehend diskutiert . Es sol1 hier nochmals angemerkt werden, da8 es sehr wohl auftreten kann, daB bei der statistischen Auswertung gefundener ,,AusreiBer" den ,,wahren" Wert besser wiedergeben. Deshalb wird und mu8 groDter Wert auf die technische Auswertung gelegt werden, welches die gangige Praxis im BCR- bzw. Programm Messen und Priifen ist. 1st die Ubereinstimmung der Ergebnisse, die mittels unterschiedlicher Analysenverfahren erzielt worden sind, unzureichend und sind die Ursachen dafur nicht aufzuklaren, so ist eine Zertifizierung auszuschlieBen. Sind aber die Bedingungen wie ausreichende Homogenitat der Probe, gute Stabilitat und hinreichende Richtigkeit und Priizision der Resultate aus der Zertifizierungsstudie erfiillt, kann die Unsicherheit des zu zertifizierenden Wertes wie folgt bestimmt werden [S-3, 5-27]. 1st die Anzahl der auszuwertenden Datensatze p (normalerweise einer pro teilgenommenen Laboratorium und meistens bestehend aus 5 oder 6 Einzel-

152

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

resultaten) und 2;der Mittelwert des i-ten Datensatzes, la& sich der zertifizierbare Wert aus den unterschiedlichen Mittelwerten .f berechnen: (5-1) Es mu8 jedoch gelten, da8 die Einzelresultate x i zusammen eine Normalverteilung aufweisen. Weiterhin darf die Varianz zwischen den verschiedenen Datensatzen nicht signifikant von der Varianz eines einzelnen Datensatzes von einem Laboratorium differieren (F-Test), wenn man alle individuellen Einzelresultate zur Ermittlung des zertifizierenden Wertes heranzieht . Fur diesen Fall ergibt sich der zertifizierte Wert X wie folgt:

x=

,

-

N

I’

xxx;j

(5-2)

xu das j-te Einzelergebnis des Laboratorium i;

ni die Anzahl der mehrfach-Analysen, ermittelt vom Laboratorium i (i = 1, ..., p ) ; P N die gesamte Anzahl der Einzelergebnisse, N = n; i= I

Sind systematische Fehler aus den Datensatzen entfernt worden, ist es moglich, das Vertrauensintervall des zertifizierten Mittelwertes 8 bereits als akzeptable Grundlage zur Abschatzung der Unsicherheit zu verwenden. Haben unterschiedliche Laboratorien mit unabhangigen Analysenverfahren Datensatze geliefert, die gut ubereinstimmen, so sind die meisten Unsicherheiten systematischer Art, welche in einem Labor auftraten, als Gruppe der Laboratorien betrachtet, nur zufalligen Charakters. Das Vertrauensintervall des Mittelwertes lafit sich nun auf der Basis der Gleichung (5-1) wie folgt bestimmen:

Die Standardabweichung s1 berechnet sich nach:

91 =

i= I

(5-4)

5.3 Einsatz von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs)

153

Das Vertrauensintervall des zertifizierten Wertes, welcher nach Gleichung (5-2) errechnet wurde, kann nun wie folgt erhalten werden: 2 f t(1 -u). (r-

1)

s 2 m

(5-5)

Die Standardabweichung s2ist:

In den Gleichungen (5-3) und (5-5) ist t(l-a), (pl) der Wert der Student-t-Verteilung fur ein bestimmtes Signifikantsniveau a und p-1 Freiheitsgrade, die Standardabweichung s, innerhalb der Datensatze und s b zwischen diesen ergibt sich jetzt als: P

fl,

(5-7)

und n

s:, =

i= 1

(5-8)

5.3 Einsatz von zertifizierten Referenzmaterialien (CRMs) Wie bereits in der Einleitung ausgefuhrt, lassen sich CRM einerseits als ein Baustein eines Systems zur Sicherstellung der Qualitat von Analysenergebnissen und andererseits als eine Bindegliedposition zwischen eben dieser Qualitat von Analysendaten und ihrer Ruckfuhrbarkeit auf international angemessene Standards begreifen (s. Abb. 5-1 und 5-2) [5-31. Ihr Einsatz ergibt sich somit aus eben diesen Aufgaben.

154

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

Zertifizierte Referenzmaterialien (CRM) lassen sich also zu den folgenden Zwecken verwenden: Kalibrierung von MeBgeraten (insbesondere fur solche, die eine Matrixahnlichkeit der Kalibrierung voraussetzen z. B. Rontgenfluoreszenz & Emissionspektrometrie) [5-28, 5-29]. - Erreichung der Ruckfuhrbarkeit der Kalibrierung und damit der Analysendaten (Erfullung der Bindegliedposition zwischen ,,Test-Materialien" (engl. : in-house standards) der taglichen Routine und international angemessenen Standards) [5-3, 5-30]. - Nachweis der Richtigkeit von Analysenergebnissen [5-31. - Nachweis der Gleichwertigkeit von Analysenverfahren und ihrer Gultigkeit (engl.: validation). - Hilfsmittel der Qualitatskontrolle innerhalb des Labors durch die Erstellung und Anwendung von statistischen Kontrollkarten wie etwa der Shewhart-Kontrollkarte oder ahnlicher [5-31, 5-32]. - Hilfsmittel zur Herstellung von ,,Test-Materialien", die unter anderem auch zur Qualitatskontrolle von verschiedenen Laboratorien auf der Basis von Geschicklichkeitstests (engl. : proficiency schemes) innerhalb der Akkreditierung von Laboratorien verwendet werden [5-33]. - Hilfsmittel fur Laboratorien, die eine Akkreditierung erlangen wollen (der erfolgreiche Nachweis der Bestimmung des Gehaltes eines Analyten in einem CRM belegt , daB das Labor ein Analysenverfahren kompetent ausfuhren kann) [5-341. - Entdeckung von Fehlerquellen bei der Anwendung von ,,Referemmethoden" und Normen (CEN, I S 0 etc.). - Abschatzung und Bewertung von Fehlern aus der Probenahme durch den Nachweis der Richtigkeit des verwendeten Analysenverfahrens und dessen Qualitatskontrolle. -

Der Benutzer kann eventuelle Laboratoriumseinflusse undoder Fehler auf der Basis der Differenz (X-p) zwischen dem Mittelwert (X) fur wiederholte Bestimmungen und dem zertifizierten Wert (p) abschatzen. Das Ubereinstimmungskriterium ist nach I S 0 [5-351wie folgt: -a2 - 20, i (X - p) Ia ,

+ 20,

wobei a[ und a2die Werte sind, die der Benutzer nach technischen oder okonomischen Grenzen und/oder Bedingungen ausgewahlt hat. Bei o1handelt es sich um die Standardabweichung von Bestimmungen, die innerhalb eines Labors uber einen langen Zeitraum durchgefuhrt wurden. Zusatzlich zu den oben genannten Verwendungszwecken von CRM 1st es sehr wichtig, daB der Anwender mit den CRM sachgemaB und richtig umgeht. Dazu gehort ihre Lagerung, das kontaminationsfreie Offnen der

5.4 Wer stellt zertifizierte Referenzmaterialien (CRMs) her?

155

Behalter, die reproduzierbare Wiederherstellung eines gefriergetrockneten CRM etc. All diese Handhabungshinweise sind in dem jeweiligen Zertifikat und dem dazugehorigen Zertifizierungsbericht im Einzelnen genau beschrieben. Es ist deshalb unerlaBlich den Zertifizierungsbericht vor Gebrauch des CRM besonders gut zu lesen. Die folgenden Fragen sollen dem Anwender von CRM als eine Art Checkliste dienen und ihm helfen worauf er bei der Bestellung eines CRM achten sollte:

- Wozu benotige ich das CRM? - 1st das CRM verfugbar? - Wie ist es hergestellt worden? - Liegt eine Matrixcharakterisierung vor und ist die Matrix fur meine Zwecke benutzbar? - Welche speziellen Wiederherstellungsprozesse sind zu beachten (wichtig fur gefriergetrocknete Materialien)? - 1st es homogen? - 1st es stabil (Kurzzeit- und Langzeitstabilitat)? - Wie muB es gelagert werden? - Wie groB ist die Unsicherheit des zertifizierten Wertes und ist diese fur meine Zwecke ausreichend? - 1st ein Zertifikat und ein Zertifizierungsbericht zusammen mit dem CRM beim Kauf verfugbar? - Wieviel kostet es (Preis/Leistungsverhaltnis)?

5.4 Wer stellt zertifizierte Referenzmaterialien (CRMs) her? Ubersichten der auf dem Markt befindlichen CRM und deren Hersteller werden zum einen von der I S 0 veroffentlicht und zum anderen bietet die internationale Datenbank fur CRM ,,COMAR" [5-361 Informationen zu ca. 7000 CRM, hergestellt von verschiedenen Institutionen aus ca. 18 unterschiedlichen Landern. Die CRM sind in beiden Fallen nach Anwendungsbereichen geordnet. Im Rahmen des Programmes Messen und Prufen (BCR) sind bis heute ca. 360 CRM hergestellt und zertifiziert worden. Diese verteilen sich auf die Bereiche der anorganischen und organischen Spurenanalyse von verschiedenen Matrices (z. B. Boden, Sedimente, Pflanzen, Plankton, tierische Gewebe, menschliches Haar, Klarschlamme, Wasser, Flugaschen aus Verbrennungsprozessen, Fischol, Nahrungs- und Futtermittel, Olsaaten, Humanse-

156

5 Standardreferenzmaterialien (CRMs) Anforderungen und Einsatz

rum, Blut etc.), organische Verbindungen zu Kalibrierungszwecken, Enzyme, Proteine, Legierungen, Reinststoffe sowie CRM fur die Oberflachen- und Partikelanalyse. Informationen sind erhaltlich: (a) I S 0 Sekretariat, Rue de VarembC 1, CH1211 GenCve 20; (b) Bundesanstalt fur Materialforschung und -prufung (BAM), Fachgruppe 1.4 (COMAR), Unter den Eichen 87, D-12205 Berlin (Kontaktperson: Herr Dr. H. Klich); (c) Eine Ubersicht iiber CRM hergestellt im Rahmen des M&T-Programms (BCR) kann auf Anfrage vom Autor zugeschickt werden.

5.5 Literatur [S-11 Tolg, G. (1987) Reine Produkte, Reine Umwelt, Reines Gewissen?, Heft 15,

Vorlesungsreihe Schering, Schering, Berlin. [5-21 ISO/IEC Standard 8402 (1986), Quality Vocabulary. [5-31 I S 0 Guide 35 (1st Ed.) (1985), Certification of reference materials - general

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rinary Substances Occuring in Food-Producing Animals and Their Products; in Haagsma N. (Ed.), The Analysis of Veterinary Drugs in Food, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, UK, in Druck. [5-71 Heitzman, R.J.(1993), Fresenius J. Anal. Chem., 345, 207-208. [5-81 Delahaut, Ph., Dubois, M., Colemonts, Y., Boenke, A., Maghuin-Rogister, G. (1993), Conjugated Forms of Salbutamol Present in Urine from SalbutamolTreated Veal Calves; in Haagsrna, N., Ruiter, A., Czedik-Eysenberg, P.B. (Eds.), Residues of Veterinary Drugs in Food, Proceedings of the EuroResidue I1 Conference, Veldhoven, NL, 3-5 May. [5-91 PreiS, A., Balizs, G., Benesch-Girke, L., Gude, Th., Boenke, A., Kroker, R. (19Y3), Preparation of RMs for Chloramphenicol in Muscle and Milk - Data on Quality Criteria; in Haagsma, N., Ruiler A., Czedik-Eysenberg PB. (Eds.), Residues of Veterinary Drugs in Food, Proceedings of the EuroResidue I1 Conference, Veldhoven, NL, 3-5 May. [5-101 Boenke, A. (1994), Referenzmaterialien in der HPLC, Chromatographie, GIT 1/94. (5-111 Pauwels, J., Vandecasteele C. (1993), Fresenius J. Anal. Chem., 345, 121-123. [5-121 Kurfurst, U., Pauwels, J., Grobecker, K-H., Stoeppler, M., Muntau H. (1993), Fresenius J. Anal. Chem., 345, 112-120. [5-131 Kramer, G.N., Pauwels, J., Belliardo, J.J. (1093), Fresenius J. Anal. Chem., 345, 133-136. [5-141 Griepink, B . , Quevauviller, P., Maier, E.A., Vandendriessche, S. (193), Fresenius J. Anal. Chern., 346,530-535.

5.5 Literatur

157

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6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung von Methoden und Laboratorien Gerhard Gorlitz Leiter Produktanalytik Hoechst Schering AgrEvo GmbH Werk Hkhst, G836 D-65926 Frankfurt am Main

Dr. rer. nat. Gerhard Gorlitz, Diplomchemiker, Jahrgang 1953

Studium der Chemie bis 1977 und 1980 Promotion am Institut fur angewandte physikalische Chemie der Universitat des Saarlandes. 1981 Tatigkeit als postdoctoral fellow am Institute of Biochemical Engineering, Yale University, New Haven. 1982 Eintritt in das Analytische Laboratorium der Hoechst AG, zustandig fur die Produktanalytik von Pflanzenschutzmitteln. Seit Januar 1994 Leiter der Produktanalytik der Hoechst Schering AgrEvo GmbH. Mitglied des Deutschen Arbeitskreises Pflanzenschutz Analytik (DAPA} seit 1984, Veranstaltung und Mitarbeit bei zahlreichen DAPA- und CIPAC-Ringversuchen. Mitglied in verschiedenen Arbeitskreisen des Verbandes der Chemischen Industrie (VCI},des lndustrieverbands Agrar (MA}und der europaischen Pjlanzenschutzmittelindustrie.

160

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

6.1 Einfiihrung Ein Ringversuch ist ein Experiment, bei dem mehrere Laboratorien ein identisches Material auf die gleiche MeBgroBe hin untersuchen und die Resultate vergleichend beurteilen. Ringversuche sind damit ein unverzichtbarer Bestandteil der externen Qualitatssicherung eines Labors, sie erlauben es festzustellen, inwieweit die Methoden und Ergebnisse eines Labors mit denen anderer Labors vergleichbar sind. Entsprechend ihrer Zielsetzung unterscheiden wir verschiedene Typen Ringversuche. Sie konnen dazu dienen, die Qualitat von Analysenmethoden oder die Qualitat von Laboratorien zu beurteilen. Seltener werden Ringversuche dam eingesetzt , Materialien zu charakterisieren. Im folgenden sol1 versucht werden, eine kurze und einfache Einfuhrung in den Ablauf und die Organisation eines Ringversuchs zu geben. AuBerdem sol1 neben einigen grundlegenden statistischen Konzepten zur Interpretation der Ringversuchsergebnisse auch gezeigt werden, wie die so gewonnenen Kenndaten in der internen und externen Qualitatssicherung eines Labors angewandt werden konnen. Dabei sollen nicht nur die groflen, teilweise internationalen Ringversuche, wie sie beispielsweise DIN, CIPAC, AOAC zum Methodentest oder Umweltbehorden zur Uberprufung der Qualifikation von Prufstellen veranstalten, behandelt werden, sondern es sol1 auch eine Grundlage fur die Veranstaltung kleinerer Ringversuche gelegt werden. Gerade diese miissen im Laboralltag vielfach als ,,Laborvergleichstest" oder ,,Methodenvergleich" zur Eigenkontrolle, zur Harmonisierung von Methoden und Prufstellen innerhalb groBerer Organisationen und MeBprogramme oder auch zum Abgleich der Qualitatskontrolle zwischen Kunden und Lieferanten durchgefuhrt werden. Da hier dem analytischen Chemiker in der Regel keine Organisation mit langjahriger Erfahrung und zahlreichen Fachleuten zur Verfugung steht, so daB er im wesentlichen auf seine eigenen Resourcen zuruckgreifen muB, sollen ihm mit dieser Abhandlung einige Erfahrungsregeln an die Hand gegeben werden.

6.2 Organisation und Ablauf eines Ringversuchs 6.2.1 Zielsetzung des Versuchs und Wahl der Organisationsform Ringversuche sind zwar ein sehr effektives Mittel, Laboratorien oder Methoden zu beurteilen, gleichzeitig sind sie aber auch sehr zeit-, kosten- und arbeitsintensiv. Die Gesamtkosten fur einen internationalen Ringversuch mit

6.2 Organisation und Ablauf eines Ringversuchs

161

20 bis 30 Teilnehmern, wie er beispielsweise von CIPAC zum Test von Analysenmethoden fur die Analytik von Pflanzenschutzmitteln durchgefuhrt wird, konnen sich auf uber 1OOOOO DM belaufen. Am Anfang eines Ringversuchs muB daher eine grundliche Uberlegung zur Zielsetzung des geplanten Versuchs stehen. Hiervon hangt jeder der weiteren Schritte wie z. B. Auswahl der Methode und des Prufmaterials, Teilnehmerkreis, Auswerteverfahren, Bewertung und Publikation der Ergebnisse ab. Prinzipiell unterscheidet man zwischen Ringversuchen zur Beurteilung von Methoden, Ringversuchen zur Beurteilung von Laboratorien und Ringversuchen zur Beurteilung von Materialien. Dabei sind die ersten beiden gegenwartig sicher die wichtigsten Kategorien, sie sollen im folgenden ausfuhrlicher behandelt werden. Es ist wichtig, im Auge zu behalten, daB die verschiedenen Typen von Ringversuchen in der Praxis haufig vermischt werden. Obwohl dies von der Theorie her unenvunscht ist [6-1,6-21, wird der einzelne Teilnehmer an einem Ringversuch, der ausschliefllich der Beurteilung einer analytischen Methode dienen soll, diesen gerne ,,nebenher" dazu benutzen zu uberprufen, ob er selbst oder sein Labor den Stand der Technik beherrschen. Es muB allen Veranstaltern und Teilnehmern an Ringversuchen klar sein, dafl solche Nebeninteressen zwar nicht auszuschlieBen sind, den Zweck eines Ringversuchs aber nicht gefahrden durfen. Ringversuche konnen weder eine interne Qualitatssicherung eines Labors ersetzen, noch sind sie zum Einuben neuer Methoden geeignet . Aus der Zielsetzung des Ringversuchs ergibt sich dann auch, ob die Moglichkeit besteht, auf eine bereits bestehende, in der Betreuung von Ringversuchen erfahrene Organisation zuruckzugreifen. Die wohl bedeutendste internationale Organistion, die Ringversuche vornehmlich zum Test analytischer Methoden durchfuhrt , ist die Association of Official Analytical Chemists (AOAC), die uber ein ausgedehntes Netzwerk von Arbeitskreisen fur Versuche auf zahlreichen Sepzialgebieten verfiigt. AuBerdem fiihren zahlreiche Normungsinstitute, z. B. das Deutsche Institut fur Normung (DIN) und spezialisierte Organisationen wie z. B. der Collaborative International Pesticides Analysis Council (CIPAC), Ringversuche zum Methodentest durch, die in den jeweiligen Fachgebieten sehr bedeutend sind. Ringversuche zum Test der Qualitat von Pruflaboratorien werden in Deutschland verstarkt von Umweltbehorden durchgefuhrt und die Teilnahme an diesen Programmen fur die Zulassung von Priifstellen zu bestimmten MeBprogrammen, z. B. den Messungen im Rahmen der Abwassereigenkontrolle wird zwingend vorgeschrieben. Alle diese Organisationen besitzen detaillierte Vorschriften oder Normen, wie Ringversuche gestartet, durchgefuhrt , ausgewertet und bewertet werden. Daruber hinaus bieten insbesondere die auf den Methodentest spezialisierten Organisationen sowohl dem Organisator wie auch den Teilnehmern durch die praktische Erfahrung und die Diskussion in den Arbeitskreisen eine

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6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

wertvolle Hilfe bei der Durchfuhrung des Versuchs und ganz besonders bei der Bewertung der Ergebnisse. Nicht zuletzt stellt die Publikation der Methode und der Ringversuchsergebnisse in den von diesen Organisationen herausgegebenen Publikationen ein wirksames Mittel dar, eine weite Akzeptanz einer Methode und der mit ihr erzielten Ergebnisse zu erreichen. In manchen Fallen ist dies sogar zwingend vorgeschrieben, so machen F A 0 und WHO international getestete und publizierte Analysenmethoden zu einer Voraussetzung fur den Ankauf von Pflanzenschutzmitteln im Rahmen von Entwicklungsprojekten. In vielen Fallen ist der Ruckgriff auf eine derartige Organisation jedoch nicht moglich oder sinnvoll, da die Fragestellung entweder zu speziell oder vertraulicher Natur oder die Zahl der interessierten und kompetenten Laboratorien zu klein ist. In diesen Fallen ist es jedem Initiator eines Ringversuchs zu empfehlen, aus den Teilnehmern und wo immer moglich und sinnvoll durch Hinzuziehen von externen Fachleuten (z. B. Statistiker) eine Arbeitsgruppe zu bilden, die die entscheidenden Schritte (Auswahl von Methode und Prufmaterialien, Auswertung) uberwacht und gemeinsam den Versuch abschlieBend bewertet.

6.2.2 Auswahl der Methode Sol1 der Ringversuch zur Beurteilung einer Methode dienen, so ist die Auswahl der Methode der wesentliche zweite Schritt in jedem solchen Ringversuch.

- 1. Schritt: Definition des angestrebten Anwendungsbereichs, hier ist besonders zu uberprufen, welche Richtigkeit und Genauigkeit die Methode aufweisen mulS, wie hoch der Aufwand an Geraten und Material sein dad, wie grot3 Zeit- und Arbeitsaufwand fur die Einzelanalyse sein durfen und welche Laboratorien die Methode spater anwenden sollen. -

2. Schritt: Suche nach einer Methode, die die 0.g. Kriterien erfullt. Der Mehraufwand fur eine umfassende Recherche zu diesem Zeitpunkt wird sich in aller Regel bezahlt machen, da spatere Methodenwechsel oder -modifikationen fur die Beteiligten einen erheblichen Mehraufwand bedeuten und unter Umstanden eine Wiederholung des gesamten Ringversuchs erzwingen.

-

3. Schritt: Uberprufung dieser Methode im eigenen Labor, gegebenenfalls Uberarbeitung und Neufassung der Methodenbeschreibung.

6.2 Organisation und Ablauf eines Ringversuchs

163

Gegenuber einem Methodentest kann in einem Ringversuch zur Beurteilung analytischer Laboratorien die Festlegung der Methode freier gehandhabt werden. Der Veranstalter des Ringversuchs mu8 allerdings genau definieren, wozu der Versuch dient. Entweder soll dadurch festgestellt werden, ob Laboratorien eine bestimmte analytische MeSgroBe prazise und richtig ermitteln konnen oder das Ziel des Versuchs ist die Uberprufung der korrekten Anwendung einer bestimmten, genau definierten Analysenmethode in den Laboratorien. Der Veranstalter kann auch beliebige Zwischenlosungen wahlen, z. B. eine Auswahl mehrerer Methoden oder die Vorgabe einer bestimmten Analysentechnik (z. B. Atomabsorptionsspektroskopie).

6.2.3 Auswahl des Priifmaterials Das Prufmaterial soll den spateren Anwendungsbereich der Methode moglichst vollstandig abdecken, d. h. die verschiedenen Matrices und Konzentrationen der zu bestimmenden Substanz sollen vertreten sein. Fur den Organisator eines Ringversuchs bedeutet dies haufig einen schwierigen KompromiR zwischen der Zahl der spater zu versendenden Proben und dem daraus folgenden Analysen- und Auswertungsaufwand und der Vielzahl der relevanten Kombinationen von Matrices und Substanzkonzentrationen. Weitere wesentliche Kriterien fur die Auswahl des Prufmaterials sind seine Homogenitat, Stabilitat und Handhabbarkeit. Diese sind vom Organisator eines Ringversuchs grundlich zu uberprufen, da es absolut sichergestellt sein muB, daf3 die Proben weder bei der Probenteilung noch bei der spateren Lagerung, wahrend des Versands oder der Aliquotierung im Pruflabor verfalscht werden. Letztlich wird der Ringversuch nur dann auswertbar sein, wenn die Variabilitat der Proben, die an die verschiedenen Teilnehmer versandt werden, wesentlich geringer ist, als die zu erwartende - bzw. am Ende von denTeilnehmern oder der Methode geforderte - Streuung der Analysenresultate. Dies kann besonders im Falle schwer zu homogenisierender oder instabiler Umweltproben ein zentrales Problem des gesamten Versuchs sein. Der Organisator eines Ringversuchs sollte in der Regel durch Messungen unter Wiederholungsbedingungen sicherstellen, daB er die erforderliche Homogenitat der Proben gewahrleisten kann. Besonders bei Ringversuchen zum Methodentest ist es zweckmaBig, Probleme, die durch unterschiedliche Analysenstandards entstehen konnen, dadurch auszuschlieRen, daR an alle Teilnehmer ein einheitlicher Standard ausgegeben wird. Abhangig von den Substanzeigenschaften mussen besondere Anweisungen fur die Handhabung der Prufmaterialien und Analysenstandards erstellt und spater mit den Ringversuchsunterlagen an die Teilnehmer versandt werden.

164

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

Sicherheitsvorschriften sind zu beachten und falls erforderlich, auszuarbeiten. Entsprechend den Eigenschaften des Materials und der fur die Analyse notwendigen Menge sind geeignete Verpackungen zu beschaffen und gegebenenfalls zu testen.

6.2.4 Vorversuch Haufig hat es sich als nutzlich enviesen, an dieser Stelle einen Vorversuch einzuschalten und in einem kleinen Kreis von Laboratorien, die nicht an der Ausarbeitung und dem Test der Methode beteiligt waren, einen Vorversuch durchzufiihren. Dabei kann die Teilnehmerzahl sehr klein gehalten werden, da es nicht das Ziel des Vorversuchs ist, eine statistische Aussage zu erhalten, vielmehr ist der Organisator in diesem Stadium daran interessiert, Auskunft zu bekommen ob Methode und Versuchsbeschreibung allgemein verstandlich und nachvollziehbar sind, oder ob Teile der Beschreibung auf laborspezifische Besonderheiten zuruckgreifen, die auBerhalb des eigenen Labors nicht verstandlich sind.

6.2.5 Ausschreibung 1st der Vorversuch erfolgreich verlaufen, so kann der Organisator beginnen, den Ringversuch auszuschreiben. Der Weg, den er hierzu beschreitet wird wesentlich von der Zielsetzung des Ringversuchs und der gewahlten Organisationsform abhangen. Sol1 der Ringversuch mit einer Organisation wie z. B. CIPAC oder AOAC durchgefuhrt werden, so gelten die von dieser Organisation herausgegebenen Richtlinien [6-1,6-21und es kann auf die Publikationen dieser Institutionen zuruckgegriffen werden. Ansonsten ist der Organisator auf seine eigene Kenntnis des Arbeitsgebietes angewiesen und gezwungen, die moglichen Interessenten direkt anzuschreiben. Der bestimmende Gedanke fur den Organisator jedes Ringversuchs muB dabei sein, eine reprasentative Anzahl der Laboratorien zu erreichen, die auch spater die Methode anwenden werden. Allgemein erfolgt die Ausschreibung uber eine Kurzinformation, die zumindest folgende Kernpunkte enthalten sollte: -

-

Bezeichnung des Ringversuchs, Zielsetzung des Versuchs, Veranstalter. Kurzbeschreibung der Analysenmethode. Diese sollte zumindest die Analysentechnik (z. B. HPLC), die erforderliche Ausrustung und Vorgehensweise (z. B. Umkehrphase mit Gradientelution,

6.2 Organisation und Ablauf eines Ringversuchs

165

UV-Detektion bei 210 nm, Auswertung uber die Peakhohe gegen externen Standard) enthalten. Wichtig ist der Hinweis auf spezielle Arbeitstechniken (z. B. Soxhlettextraktion zur Probenvorbereitung) oder Ausrustungen (z. B. Leitfahigkeitsdetektor). - Erwarteter Arbeitsaufwand (z. B. Probenzahl und Zahl der Wiederholungen) und Zeitrahmen (Meldefrist , Zeitpunkt des Probenversands, Ruckmeldung der Ergebnisse, Auswertung und Publikation). - Adresse fur Anmeldungen und Ruckfragen.

6.2.6 Ringversuchsunterlagen Sowie die Meldefrist abgelaufen ist und der Ringversuchsleiter die Rekrutierung der Teilnehmer abgeschlossen hat, kann er mit dem Versand der Ringversuchsunterlagen und der Proben beginnen. Die vollstandigen Ringversuchsunterlagen bestehen ublicherweise aus folgenden Teilen: 1. Beschreibung der Vorgehensweise im Ringversuch, diese umfaBt im einzelnen: - Eine Aufzahlung der zu analysierenden Proben und ihre genaue Bezeichnung. - Besondere Handhabungshinweise zu den Proben und Analysenstandards, sofern diese nicht Teil der allgemeinen Analysenmethode sind. - Sicherheitshinweise. - Eine Beschreibung der genauen Analysenfolge. Es hat sich als zweckmaBig erwiesen, die exakte Reihenfolge der einzelnen Messungen und Wiederholungen genau vorzuschreiben. Im Falle einer chromatographischen Methode (externer Standard) kann eine derartige Beschreibung der Injektionssequenz etwa wie folgt aussehen:

1. Tag: Injektion der Standardlosung, bis zwei aufeinanderfolgende Injektionen weniger als x % differieren 2 Injektionen der Probe A, Einwaage 1 2 Injektionen der Standardlosung 2 Injektionen der Probe B, Einwaage 1

...

2. Tag: Wiederholung des Vorgehens von Tag 1 mit neu angesetzten Standardlosungen und Probeneinwaagen.

166

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung CIPAC

-

Collaborative Trial

HPLC

-

Glufosinate

f

-

ammonium

instruments and experimental parameters

CHEMICAL INPLISTRIES, LTD,

Laboratory :

HpLc - instrument (manufacturer, model)

Pump

I

l4ITACI-j 1

L- 60 10

Sample injector

TOYOSCDA

Detector

SH I MADZLI

AS- 8000 SPD- 2 A

I

Experimental parameters

I<

O % /kf

Eluent

Hr

PO&

Stationary phase (type,manufacturer,particle size)

I\jYCl&~SB HPLC

-

,

y p

column (type,manufacturer,dimensions):

Thermostated (yf n)

:

Y

Flow rate

:

/I

Pressure

:

/ O F

Injection volume

3

ml/min

W+,,&Z

bar

t O

ctl nm

Wavelength

:

/?S

Chart speed

:

0 S - r

cm/min

Comments resp. deviations from the analytical method:

Participant :

Abb. 6-1. Beispiel fur Formblatter zur Erfassung der Ringversuchsergebnisse

6.2 Organisation und Ablauf eines Ringversuchs CIPAC

-

Collaborative Trial

Day I

/

Glufosinate

Mass

Peak Area 2nd Inj

Comments :

Abb. 6-1. Fortsetzung

Ammonium

I V U & ,Ltd.

Laboratory : I

Sample

-

167

.

--i

Response Factor

Content a.i.

lean Value (glkg)

168

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

- Eine Beschreibung der vom Teilnehmer erwarteten Auswertung. Diese ist unbedingt erforderlich, da ansonsten damit zu rechnen ist, daB der Ringversuch aufgrund unterschiedlicher Berechnungsmethoden oder Auswerteverfahren keine miteinander vergleichbaren Resultate ergeben wird. Die Beschreibung wird zweckmaBigerweise mit der oben aufgefuhrten Analysensequenz in einem Formblatt , das von jedem Ringversuchsteilnehmer auszufullen ist , ZusammengefaBt. Ein Beispiel ist in Abb. 6-1 gezeigt. Zusatzlich sollte jeder Teilnehmer gebeten werden, Kopien der Rohdaten (z. B. Chromatogramme) oder zumindest von Auszugen hieraus sowie eine detaillierte Beschreibung der von ihm eingesetzten Ausrustung und seiner Erfahrungen mit der Methodik abzugeben. - Vorgehensweise im Falle von Analysenfehlern (Gerateausfall, Ausreif3er). Auch diese Vorgaben sind wesentlich, um eine gleichformige Verfahrensweise aller Teilnehmer zu erreichen. 2. Die Analysenmethode sollte in jedem Fall als eigenes, von den sonstigen Ringversuchsunterlagen getrenntes Dokument abgefaBt werden, da dies auch der spateren Anwendungspraxis entspricht (Abb. 6-1).

6.2.7 Auswertung Nach dem Rucklauf der Einzelergebnisse der Teilnehmer obliegt dem Veranstalter des Ringversuchs die Auswertung und Zusammenfassung. Ein wesentlicher Teil hiervon ist die statistische Auswertung. Wie diese zu erfolgen hat, ist haufig in Richtlinien (z.B. CIPAC 3426, LMBG $35 u.a.) oder Normen (z. B. DIN/ISO 5725) geregelt. Diese Normen legen detailliert fest, welche statistischen GroBen errechnet werden mussen, welche Formeln zur Anwendung kommen und haufig auch, in welcher Reihenfolge dies zu geschehen hat. Daruber hinaus werden die Regeln fur die Erkennung und die Behandlung von AusreiBern festgelegt. Im Abschnitt 6.3 werden einige grundlegende statistische KenngroBen und Rechenformeln erlautert. Uber den statistischen Aufwand sollte der Ringversuchsleiter jedoch nicht ubersehen, daB ein wesentlicher Teil der Informationen in den qualitativen Erkenntnissen und Informationen der Teilnehmer liegt. Die Angaben der Teilnehmer uber die verwendeten Gerate und Methoden sowie gegebenenfalls uber Abweichungen v o n der vorgeschriebenen Verfahrensweise mussen sorgfaltig ausgewertet und soweit moglich mit den statistischen Kenndaten in Zusammenhang gebracht werden. Dies ist besonders wichtig, wenn einzelne

6.2 Organisation und Ablauf eines Ringversuchs

169

MeBwerte, MeBreihen oder gar alle Werte eines Labors als AusreiBer eliminiert werden sollen. Etliche Organisationen (z. B. DAPA, CIPAC) verbieten ausdrucklich die Eliminierung von AusreiBern ausschlieBlich aufgrund statistischer Berechnungen und verpflichten den Ringversuchsleiter zu einer Ursachenerforschung. 1st diese aufgrund der vom betreffenden Teilnehmer eingesandten Unterlagen nicht moglich, so ist der Ringversuchsleiter verpflichtet, durch Rucksprache mit dem Teilnehmer Klarheit zu schaffen. Angesichts der Unsicherheit statistischer AusreiBertests bei knappem Datenmaterial ist diese Regelung grundsatzlich zu empfehlen.

6.2.8 Berichterstattung und Publikation Die Ergebnisse des Ringversuchs werden vom Organisator in einem Bericht zusammengefaat. Dieser sol1 neben einer Beschreibung des allgemeinen Vorgehens, der vorgeschriebenen Methode, einer Zusammenstellung der MeBergebnisse und der statistischen Auswertung auch eine detaillierte Aufstellung der Kommentare der Teilnehmer sowie der Entscheidungen der Ringversuchsleitung enthalten. Besonders bei groBen Ringversuchen, deren Resultate unter Umstanden in wissenschaftlichen Zeitungen publiziert werden, muB es fur jeden Organisator selbstverstandlich sein, strikte Vertraulichkeit zu bewahren. Ublich ist zumeist eine alphabetische Aufzahlung der Ringversuchsteilnehmer und eine demgegenuber zufallige Numerierung der Teilnehmer (Labors). Die Diskussion der Ergebnisse einzelner Teilnehmer erfolgt dann unter Verwendung dieser Labornummern. Kritische Entscheidungen, insbesondere den AusschluB von Laboratorien aus der Auswertung, mussen zuvor mit den betreffenden Teilnehmern diskutiert werden, sie sind zu begrunden und wo immer moglich, die Ursachen gemeinsam mit dem Teilnehmer zu suchen. Haufig ergeben sich aus diesen Diskussionen wesentliche Erkenntnisse uber Schwachstellen einer Analysenmethode, bislang unerkannte kritische EinfluBgroSen oder miBverstandliche Formulierungen in der Methodenbeschreibung. Wird der Ringversuch von einem Arbeitskreis begleitet ,so erfolgt dort die abschliel3ende Diskussion des Berichts des Ringversuchsleiters sowie die endgultige Bewertung der Versuchsergebnisse. Wie bereits eingangs erwahnt , ist die Einrichtung eines derartigen Arbeitskreises sofern er nicht bereits existiert - immer zu empfehlen, da er die Bewertung der Resultate auf eine breitere Basis stellt, und ganz besonders in den haufigen Fallen, in denen der Verfasser einer zu testenden Methode auch Ringversuchsleiter ist , einer gewissen ,,Betriebsblindheit" vorbeugt .

170

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

6.3 Statistik Hier sollen lediglich einige KenngroBen und Verfahrensweisen erklart werden, die haufig fur die Aus- und Bewertung von Ringversuchen herangezogen werden. Dies sol1 weder ein statistisches Lehrbuch noch die zur Auswertung von Ringversuchen erstellten Normen [6-3, 6-41 und Regelwerke [6-1, 6-2, 6-51 ersetzen. Die folgende einfache Darstellung geht von einem Ringversuch aus, bei dem jede Probe (=Niveau) von jedem der beteiligten Laboratorien mehrfach analysiert wird. Fur jedes einzelne Labor j ergibt sich dann die laborinterne Standardabweichung sj:

Wird die gleiche Messung unter identischen Bedingungen (Ort, Gerateausrustung, Bearbeiter) mit der gleichen Methode am gleichen Objekt (Probe) jedoch zu einem anderen Zeitpunkt wiederholt, so spricht man von Wiederholbedingungen. Das heiat, die oben aufgefuhrte laborinterne Standardabweichung wurde unter Wiederholbedingungen bestimmt. Fuhren mehrere Laboratorien die gleiche Messung jeweils mehrfach aus, so kann man auBer den laborinternen Standardabweichungen fur die einzelnen Laboratorien zusatzlich die Wiederholstandardabweichungs, fur die Gesamtheit der Laboratorien bestimmen:

Zahl der Meawerte fur Labor j Gesamtzahl der MeBwerte k = Zahl der Labors

nj

=

N

=

Anschaulich betrachtet, charakterisiert die Wiederholstandardabweichung s, die Streuung der Ergebnisse, die ein ,,durchschnittliches" Labor fur die Wiederholung von Messungen erwarten muB. Gleichzeitig kann man jetzt die Prazision der Methode unter Vergleichsbedingungen bestimmen. Von Vergleichsbedingungen spricht man, wenn die gleiche Messung an verschiedenen

6.3 Statistik

171

Orten mit unterschiedlicher Gerateausstattung von verschiedenen Bearbeitern jedoch mit der gleichen Methode und am gleichen Objekt wiederholt wird. Unter Vergleichsbedingungen konnen wir nicht mehr von einem konstanten systematischen Fehler ausgehen, vielmehr ergibt sich eine gegenuber der Wiederholstandardabweichung um die Differenzen zwischen den verschiedenen Laboratorien erhohte sogenannte Vergleichstandardabweichung SR:

s,;

I!

=

IS

u

k - l

+ -s - I S

(6-3)

xj = Mittelwert der MeBwerte fur Labor j x = Mittelwert aller MeBwerte

wobei gilt

Die Vergleichstandardabweichung charakterisiert die Streuung, die verschiedene Laboratorien erwarten mussen, wenn sie Messungen am gleichen Objekt durchfuhren. Haufig ist in der Praxis statt der Standardabweichung der Vertrauensbereich eine aussagekraftigere GroBe. Der Vertrauensbereich ist die Abweichung von einem gegebenen Sollwert, innerhalb derer die zu erwartenden MeSergebnisse mit einer bestimmten statistischen Sicherheit (Wahrscheinlichkeit) liegen. In der Regel werden die Vertrauensbereiche fur 95 % Sicherheit angegeben. Diese werden dann als Wiederholbarkeit rg5bzw. Vergleichbarkeit Rg5bezeichnet. Sie errechnen sich wie folgt': rg5 = 2.8 * sl

(6-4)

1 Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit werden gernal3 DIN 5727 mit dem vereinfachten Faktor f = 2 berechnet.

172

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

Anschaulich kann man sich die Verwendung dieser beiden GroBen wie folgt verdeutlichen: -

Wiederholt ein Labor die gleiche Messung am gleichen Objekt an zwei verschiedenen Tagen, so sind die beiden Ergebnisse mit 95 % Sicherheit als gleich zu betrachten, wenn die Differenz kleiner als die Wiederholbarkeit rcJ5des Verfahrens ist.

-

Vergleichen dagegen zwei verschiedene Laboratorien ihre Ergebnisse, die sie fur jeweils cine Messung am gleichen Objekt erhalten haben, so ist eine eventuelle Differenz erst dann als signifikant zu betrachten, wenn sie groljer als die Vergleichbarkeit Rgsdes Analysenverfahrens ist.

-

Das heiBt, wenn der Analytiker die Ergebnisse eines Ringversuchs als MaBstab fur die interne Qualitatssicherung in seinem Labor heranziehen mochte, so mu6 er die Wiederholbarkeit bzw. Wiederholstandardabweichung verwenden.

-

Immer dann, wenn Vertragsbeziehungen zwischen zwei Stellen (z. B. Ausgangskontrolle des Lieferanten und Eingangskontrolle eines Abnehmers) betroffen sind, ist die Vergleichbarkeit bzw. die Vergleichsstandardabweichung des Verfahrens die entscheidende statistische GroSe.

6.4 Graphische Darstellung 6.4.1 Box- und Whisker-Plot Aussagekraftiger als die rein zahlenmaBige Wiedergabe der MeOergebnisse und statistischen KenngroSen ist oft die graphische Darstellung. Hier hat in der Praxis der sogenannte Box und Whisker - Plot, bei dem fur jedes Labor sowohl die Einzelwerte als auch die laborinternen Kennwerte und die Ringversuchskenndaten aufgetragen sind. Ein derartiges Diagramm, wie es von Rechenprogrammen zur Auswertung von Ringversuchen (z. B. RIVER [6-61) erstellt wird, ist in Abb. 6-2 fur eine Versuchsreihe aus einem CIPAC-Ringversuch dargestellt. Es wird bereits aus der graphischen Darstellung deutlich, dalj die Labors 1, 7, 10 und in geringerem MaBe 15 eine deutlich erhohte Streuung der MeBwerte (geringe Prazision) aufweisen, wahrend die Labors 12 und 16 eine gute Prazision aber erhebliche Abweichungen vom Mittelwert (geringe Richtigkeit) zeigen. Die statistische Auswertung ergab, daB diese Abweichungen nicht signifikant waren, so daB in diesem Falle alle Labors in die Auswertung ubernommen wurden.

6.4 Graphische Darstellung

173

SAMPLE D R I V 19 - Labors

1100.0

890.0

Einzelwerte Messwert L1Ausreisser

860,0 830.0

-

-

Labor

- Kennwerte Vertrawnsbereich rj,% Standardabweichvlg s j H i t t e l w r t HW

Gesarnt

-

Kemwerte

_ _ _ _ _ _ Vwgleichbarkeit

R95

-Gesantnittelwert

Hw

- - - Wiederholbarkeit r95

800.0

6.4.2 Das ,,Split Level''-Design nach Youden Ein alternatives Design zur Auswertung von Ringversuchen wurde von Youden [6-71 vorgeschlagen. Bei diesem sogenannten ,,Split Level"-Versuch werden fur jedes zu untersuchende Konzentrationsniveau bzw. jede Matrix zwei Proben mit geringfugig unterschiedlicher Konzentration des Analyten eingesetzt. Jede Probe mulj in jedem Labor nur einmal analysiert werden, und die Ergebnisse werden fur jedes Probenpaar in einem sogenannten Youden-Plot graphisch dargestellt. Dabei wird jeweils die Probe 1 auf der Abszisse und die Probe 2 auf der Ordinate aufgetragen. Am zweckmaljigsten ist dabei die Verwendung eines normalisierten Diagramms, bei dem der Erwartungswert beider Proben jeweils in den Mittelpunkt der Achsen gezeichnet wird und die Skalierung der Achsen in Einheiten der von allen Laboratorien ermittelten Standardabweichung erfolgt. Ein derartiges Diagramm ist in Abb. 6-3 dargestellt. Dabei wurden die Meljwerte aus dem gleichen Ringversuch entnom-

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

Normiertes Youden Diagramm Auswertung eines Ringversuchs mit dem Split Level Design

-3

-2

-1

0

I

2

3

Probe 1 (Abweichung vom Mittelwert. Einheit = sR)

Abb. 6-3. Youden-Plot in normierter Darstellung

men, der auch in Abb. 6-3 dargestellt ist. (Um die Auswertung nach Youden vornehmen zu konnen, wurde dabei von den im CIPAC-Ringversuch von jedem Labor fur jede Probe bestimmten 4 MeBwerten jeweils der 1. MeBwert herangezogen. Die Werte von Probe 2 im Youden-Plot stammen dabei aus der in Abb. 6-2 gezeigten MeBserie). Eine einfache Auswertung zeigt ahnliche Ergebnisse wie die oben dargestellte Auswertung: Die Labors, die innerhalb des um die Mittelwerte eingezeichneten 2s-Kreises liegen konnen als ausreichend richtig und prazise angesehen werden. Die Labors 16 und 19 dagegen zeigen fur beide Proben zu niedrige (16) bzw. zu hohe Werte, der Verdacht auf systematische Fehler liegt daher nahe. Das Labor 7 zeigt einmal einen zu hohen, das zweitemal einen zu niedrigen Wert, dies lafit auf mangelnde Prazision schliel3en. Vorteil dieses Versuchsaufbaus ist die geringe Zahl an Analysen, die die einzelnen Teilnehmer ausfuhren mussen. Nachteilig ist vor allem, dal3 dieser

6.5 Bewertung und Anwendung von Ringversuchsergebnissen

175

Versuchsansatz keine Ermittlung statistischer KenngroBen fur eine Methode erlaubt. Damit sind auch keine weitere Verwendung der Ringversuchsergebnisse fur die interne Qualitatskontrolle oder fur die Bewertung von Analysenresultaten (s. Abschn. 6.5) moglich. Dementsprechend findet das Split Level Design im wesentlichen dann Verwendung, wenn die Qualitat vieler Laboratorien mittels eines Ringversuchs beurteilt und klassifiziert werden soll. Als wesentlicher Nachteil erscheint ,daB die Basis von nur zwei Einzelergebnissen fur die Auswertung erhebliche Verfalschungen durch unerkannte AusreiBer ermoglicht. Wendet man das Verfahren aber auf die Mittelwerte von wiederholten Messungen an, was prinzipiell moglich ist, so verliert man den Vorteil des geringen Arbeitsaufwands.

6.5 Bewertung und Anwendung von Ringversuchsergebnissen Mit den oben eingefuhrten GroBen der Wiederholbarkeit und der Vergleichbarkeit ist bereits die Basis gelegt, um uber die rein deskriptive Beschreibung der Qualitat einer Methode hinaus, wie sie mit den statistischen Kenndaten gegeben ist, auch eine qualitative Bewertung vorzunehmen und zu entscheiden, ob die Methode ,,gut genug" oder ,,nicht ausreichend" ist. Die Anwendung des Vertrauensbereichs ist jedoch auf den Vergleich von Einzelmessungen beschrankt. Da man in der Praxis zumeist nicht auf Einzelmessungen vertraut, sondern Mehrfachbestimmungen vornimmt, rechnet man meistens mit den sogenannten kritischen Differenzen CrD (engl. : critical difference). Wiederum unterscheiden wir zwischen Widerholbedingungen und Vergleichsbedingungen. Unter Wiederholbedingungen, d. h. fur die Wiederholung mehrerer Messungen innerhalb eines Labors ergibt sich:

Fur den Vergleich zwischen zwei Laboratorien ergibt sich:

Dies sei an einem Beispiel verdeutlicht:

176

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

Ein Ringversuch sol1 folgende statistische KenngroBen ergeben haben:

rys = 2.0 YO wlw Ry5= 3.0% wlw Ein Labor A hat die gleiche Probe an zwei verschiedenen Tagen einmal doppelt (MeBreihe 1), das zweite Ma1 dreifach (Mehreihe 2) analysiert: MeBreihe 1 MeBreihe 2 94.5 % W/W 95.9 Yo W/W 95.1 Yo WIW 96.6% WIW 96.1 Yo WIW MW: 94.80 YO wlw

96.20 YO wlw, Differenz: 1.40 % wlw

Der Laborleiter mochte feststellen, ob diese Differenz fur das Analysenverfahren tolerabel ist, oder ob hier ein Qualitatsproblem existiert. Hierzu errechnet er die kritsiche Differenz nach Formel (6-6):

Da die Differenz der Mittelwerte aus erstem und zweitem Tag mit 1.40 % uber der kritischen Differenz von 1.29 YO liegt, ist sie auBerhalb der Toleranzen des gewahlten Analysenverfahrens, es liegt wahrscheinlich ein Qualitatsproblem vor, das Labor sollte seine Anwendung dieser Analysenmethode uberprufen. Nehmen wir nun an, die gleichen MeBwerte wie in der obigen Tabelle seien von zwei Laboratorien an der selben Probe, beispielsweise im Rahmen einer Warenausgangskontrolle durch Labor 1 (MeBreihe 1) und einer Wareneingangskontrolle durch Labor 2 (MeBreihe 2) erhalten worden und Sie mochten uberprufen, ob ein Qualitatsproblem vorliegt. In diesem Fall ergibt eine Rechnung nach Formel (6-7):

Das heiBt, da in diesem Falle die gefundene Differenz von 1.40 YO unterhalb der kritischen Differenz von 2.58 YO liegt, ware eine Reklamation - zumindest auf Basis dieser Analysenmethode - nicht gerechtfertigt.

6.6 Ringversuchezur Beurteilung von Laboratorien

177

Uber die relative Bewertung einer Analysenmethode, wie sie oben ausgefuhrt ist, hinaus, besteht haufig das Bedurfnis nach einer absoluten Bewertung, ob die Methode ,,gut" ist. Generell ist es nicht moglich, hierfur allgemeine Regeln anzugeben. Eine Priizision, die fur die Analyse von Spurenverunreinigungen hervorragend ist, ist fur die Gehaltsbestimmung eines Arzneimittels wahrscheinlich vollkommen unbrauchbar. Das heiBt, diese QualitatsmaSstabe mussen fur jeden Einsatzzweck und gegebenenfalls auch fur einzelne Analysentechniken gesondert festgelegt werden. Urn trotzdem einen Anhaltspunkt zu geben, was technisch realistisch ist, hat Horwitz [6-81 aus einer statistischen Auswertung einer sehr groaen Zahl verschiedener, von der AOAC durchgefuhrter Ringversuche eine allgemeine empirische Formel abgeleitet, die die erzielbare Prazision (ausgedriickt als Vergleichbarkeit) mit dem Konzentrationsniveau des Analyten verknupft . Er formuliert dies: R.SD,(

=

.'I(

~

~

.Y

-,(I

l l i l g y

I

(6-8)

Dabei ist c die Konzentration des Analyten als Massenbruch (z. B. fur 100 % : c = 1).

6.6 Ringversuche zur Beurteilung von Laboratorien Abweichend von dem oben geschilderten Fall eines Ringversuchs zur Beurteilung einer Analysenmethode werden in den letzten Jahren zunehmend Ringversuche zur Beurteilung der Qualitat analytischer Laboratorien durchgefuhrt. In allgemeiner Form wird die Teilnahme an derartigen Ringversuchen von den Qualitatssicherungsystemen DIN/ISO 9000 [6-91 und EN 45 000 [6-101 gefordert . Spezielle Ringversuche werden in Deutschland von zahlreichen Umweltamtern und Behorden durchgefiihrt, um Laboratorien zu spezifischen Untersuchungen zuzulassen, wie dies beispielsweise in Hessen im Rahmen der Abwassereigenkontrolle durch die Hessische Landesanstalt fur Umwelt geschieht. Wird ein Ringversuch zur Beurteilung von Laboratorien veranstaltet , so ist wesentlich groSere Sorgfalt auf die organisatorisch einwandfreie und nachvollziehbare Durchfuhrung des gesamten Versuchs zu verwenden. Es muB Veranstalter wie Teilnehmern klar sein, daB mit Zertifizierung und Akkreditierung in der Regel erhebliche kommerzielle Interessen verbunden sind. Dementsprechend ist allen Dokumentationsverpflichtungen sowie den Regelungen fur Analysenwiederholungen, AusreiSerermittlung und die Bewertung der Ringversuchsresultate auBerste Aufmerksamkeit zu widmen. Ebenso

178

6 Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung

kann die Teilnahme von Laboratorien an diesen Ringversuchen freiwillig, oder durch gesetzliche Regelungen vorgeschrieben sein, dies ist bei der Ausschreibung des Versuchs sowie der Auswahl der Teilnehmer zu beachten. Wahrend die statistische Auswertung des Ringversuchs grundsatzlich ahnlich wie oben dargestellt erfolgen kann, kann der Veranstalter eines Ringversuchs zur Beurteilung von Laboratorien eigene Kriterien fur die Akzeptanz oder Zuruckweisung der Ergebnisse der einzelnen Teilnehmer setzen. Ein Vorschlag fur ein universelles Auswertesystem findet sich in [6-51.

6.7 Zusammenfassung Mit diesem Beitrag hoffe ich, einen Einblick gegeben zu haben, wie ein Ringversuch prinzipiell organisiert werden muB, welche Punkte unbedingt von Veranstaltern und Teilnehmern beachtet werden mussen und wieviel Aufwand erforderlich ist , damit aus den Ergebnissen eines Ringversuchs gultige SchluBfolgerungen gezogen werden konnen. Dieser Aufwand darf sicher nicht unterschatzt werden. Er sollte zum AnlaB genommen werden, genau zu uberlegen, ob die Veranstaltung eines Ringversuchs oder die Teilnahme an einem Ringversuch erforderlich sind. Er sollte aber nicht zum Vorwand fur einen generellen Verzicht auf Ringversuche dienen. Die Probleme der Analytik sind so vielfaltig in bezug auf verschiedenste Matrizes, Analyte und Konzentrationsverhaltnisse, daS jeder Versuch eines absoluten QualitatsmaBstabs (,,besser als x% Standardabweichung ist gut") aussichtslos erscheint. Damit aber ist der Ringversuch der einzige Weg, mit dem der Analytiker sicherstellen kann, daB -

-

eine von ihm verwendete Methode allgemein fur einen gegebenen Zweck verwendbar ist , sein Labor Analysen durchfuhren kann, die dem Qualitatsstandard vergleichbarer Laboratorien entsprechen, eine vorgegebene Qualitatsforderung (z. B. aus einem Liefervertrag) mit den gegebenen analytischen Mitteln uberhaupt erfullbar ist .

Jedes analytische Labor, dessen Ergebnisse in AuBenbeziehungen wie z. B. Liefer- oder Abnahmevertragen, Produktzulassungen, Umwelt- oder Gesundheitsuberwachungen verwendet werden, sollte daher regelmaBig in seinen Kernarbeitsgebieten an Ringversuchen teilnehmen. Dabei sind aber eine gute Planung, Teilnehmerauswahl und eine sorgfaltige Durchfuhrung vie1 wichtiger als die Zahl der Ringversuche.

6.8 Literatur

179

6.8 Literatur [6-11 Guidelines for CIPAC Collaborative Study Procedures for Assessment of Performance of Analytical Methods, CIPAC 3594/R, Informationsbroschure erhaltlich von GIFAP (International Group of National Associations of Manufacturers of Agrochemical Products, Avenue Albert Lancaster 79A, 1180 Bruxelles, Belgique) 16-21 Collaborative Study Procedures of the Association of Official Analytical Chemists, Official Methods of Analysis of the AOAC, 14. Auflage, S. Williams (Ed.), Arlington VA, 1994 16-31 Planung und statistische Auswertung von Ringversuchen, Amtl. Sammlung § 35 LMBG, Statistik Mai 1983 [6-41 DIN I S 0 5725, Ermittlung der Wiederhol- und Vergleichsprazision von festgelegten MeSverfahren durch Ringversuche. Deutsches Institut fur Normung (DIN), Berlin 1988 [6-51 The international harmonized protocol for the proficiency testing of (chemical) analytical laboratories. Prepared for publication by M. Thompson, R. Wood, Pure & Appl. Chem. Vol65, No. 9, pp. 2123-2144,1993 [6-61 G. Gorlitz, RIVER - Ein Programm zur Auswertung von Ringversuchen, 1994 [6-71 W.J. Youden and E.H. Steiner: Statistical Manual of the AOAC (Association of Official Analytical Chemists), Association of Official Analytical Chemists, Arlington, VA, 1975 [6-81 W. Horwitz and R. Albert, Performance Characteristics of Methods of Analysis Used for Regulatory Purposes. Part 11. Pesticide Formulations, JAOAC 74, 5 (1991) 718ff [6-91 DIN I S 0 9OO0, Leitfaden zur Auswahl und Anwendung der Normen zu Qualitatsmanagement, Elementen eines Qualitatssicherungsystems und zu Qualitatssicherungs-Nachweisstufen, Berlin 1987 16-10] DIN EN 45001, Allgemeine Kriterien zum Betreiben von Pruflaboratorien, Deutsches Institut fur Normung (DIN), Berlin 1990

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7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen Christian Gertz Chemiedirektor Chemisches Untersuchungsamt Hagen PappelstraBe 1 D-58099 Hagen

Dr. rer. nat. Christian Gertz, Jahrgang 1948 Studium der Lebensmittelchemiein Erlangen bis 1974. Seit I975 tatig am Chemischen Untersuchungsamt Hagen, zahlreiche wissenschaftliche Veroflentlichungenzu Fragen der Lebensmittelanalytik,der Labor-EDV und zu lebensmittelrechtlichen Problemen. 1981 bis 1983 externe Promotion an der TU Hannover am Institut fur Lebensmittelchemie bei Professor Herrmann uber die Analytik antioxidativer Stoffe in Lebensmitteln. 1982 Stipendium der Josef-SchormiillerStiftung der Gesellschaft Deutscher Chemiker. 1983 halbjahriger Forschungsaufenthalt am Institut ITERG in Bordeaux. Seit 1978 Mitglied des GemeinschaftausschussesFett der Deutschen Gesellschaftfur Fettwissenschaft, des DIN und des BGA; seit I984 Mitglied verschiedenerArbeitsgruppen zu Paragraph 35 LMBG; seit 1991 Mitglied der DGFArbeitsgruppen Statistik und Akkreditierung.

182

7 Methodenvalidierungund Bewertung von Analysenergebnissen

7.1 Einfuhrung Wichtige Grundlage zahlreicher Entscheidungen bei der Entwicklung und Produktion von Arzneimitteln, aber auch auf dem Gebiet des Umwelt- und Verbraucherschutzes sind MeBergebnisse, die durch physikalische, chemische oder biologische Analysenverfahren gewonnen werden. Zur Zeit bestehen zahlreiche Bemuhungen auf nationaler und internationaler Ebene, diese Ergebnisse auf eine einheitliche Basis zu stellen, um ihre Vergleichbarkeit sicherzustellen und Mehrfachuntersuchungen zu vermeiden. Beispielsweise schreibt die EG-Richtlinie 93/99 vom 29. 10. 1993 [7-11 fur die im Bereich der Lebensmitteluberwachung untersuchenden Laboratorien ein Qualitatssicherungssystem sowie die Anwendung ,,moglichst validierter Analysemethoden" vor. Innerhalb der analytischen Qualitatssicherung mit Vorgaben fur die Verfahrensauswahl, personellen Voraussetzungen, Laborbedingungen und -ausstattung, Verfahrensanwendung sowie Ergebnisauswertung und -darstellung kommt der Validierung der Analysenverfahren eine groBere Bedeutung zu. Die Verwertbarkeit und Gultigkeit von Analysenergebnissen sind stark abhangig von der Probenahme (Probenahmeplan, Stichprobenumfang, Zahl der Analysenproben und Probenvorbereitung). So ist der EinfluD des Probenahmefehlers auf die Analysengenauigkeit insbesondere bei heterogenen Probematerialien wie Suspensionen z. B. in der Spurenanalytik nicht zu vernachIassigen [7-21. Ziel der Probenahme sollte es sein, daB der Umfang der Analysenprobe eine validierte Aussage uber die Qualitat der Grundgesamtheit ermoglicht . Der Begriff ,,Validierung" wurde in der Vergangenheit je nach Anwendungsbereich unterschiedlich definiert. In Anlehnung an die Definition der FDA [7-31 fur die Arzneimittelproduktion hat Sucker [7-41 1983 versucht, Validierung allgemein zu umschreiben: ,,Validierung bedeutet durch systematische Uberprufung und Dokumentation nachzuweisen, daD ein Produktionsverfahren das leistet, was es zu leisten vorgibt bzw. was man von ihm erwartet." Diese Definition ist zu allgemein, als daB sie sich auf das Gebiet der Analytik ubertragen la&. Wie bei der GLP besteht auch hier die Gefahr, daD die Dokumentation zum Selbstzweck wird. Jedes Analysenverfahren ist ein komplexer Vorgang, der sich aus zahlreichen Einzelschritten zusammensetzt. Die eigentliche experimentelle Durchfuhrung des Verfahrens beinhaltet die Probenziehung, die Probenvorbereitung, sowie eine bis mehrere Analysenmethoden (GC, HPLC) mit unterschiedlichen Kalibrier- und Auswerteverfahren.

7.2 Definitionen

183

Die USP XXII der FDA umschreibt Validierung fiir den Bereich der Analytik daher wie folgt: ,,Validation of an analytical method is the process by which it is established, by laboratory studies, that the performance characteristics of the method meet the requirements for the intended analytical applications. Performance characteristics are expressed in terms of analytical parameters. " Ebel [7-51 hat dies aus dem Blickwinkel des Statistikers weiter konkretisiert: ,,Die Validierung eines Analysenverfahrens ist im Prinzip eine fehlertheoretische Systemanalyse der angewendeten chemischen, physikalischen und mathematischen Grundlagen, der verwendeten MeSsysteme, der Datengewinnung und Datenverarbeitung einschliefllich der notwendigen Kalibrierung. " Die Validierung eines Analysenverfahren besteht im wesentlichen aus der kritischen Untersuchung der einzelnen Analysenschritte auf systematische und statistische Fehler mit dem Ziel, fur ein Analysenverfahren Aussagen zu machen hinsichtlich: Anwendungsbereich - Genauigkeit, Richtigkeit - Reproduzierbarkeit , Prslzision - Arbeitsbereich, MeBbereich - Linearitat - Nachweisgrenze - Bestimmungsgrenze - Zuverlassigkeit - Robustheit - Selektivitat, Spezifitat -

7.2 Definitionen Aufgrund von Ubersetzungsfehlern und MiSverstandnissen haben einige Begriffe eine kaum noch zu entflechtende Vieldeutigkeit erfahren. Die Begriffe der Qualitatssicherung und Statistik wurden daher in der Deutschen Norm DIN 55350 Teill3 mit dem Ziel einer Vereinheitlichung zusammengestellt und neu definiert.

184

7 Methodenvalidierungund Bewertung von Analysenergebnissen

7.2.1 Genauigkeit (accuracy) Der Begriff Genauigkeit wird benutzt , um die gesamten (systematischen und zufalligen) Abweichungen qualitativ zu beschreiben. Jedes Analysen- oder MeBverfahren ist mit einer mehr oder weniger groBen Unsicherheit behaftet. Das einzelne MeBergebnis liefert nicht den wahren Wert, sondern ein mit einer gewissen MeBunsicherheit behaftetes, vom wahren Wert abweichendes MeSergebnis. Die Genauigkeit definiert die Annaherung von einzelnen MeBergebnissen an den wahren Wert. Als quantitative Angabe uber das Ma0 der Annaherung dient die Meflunsicherheit . ,,Die Genauigkeit kann durch die Analyse eines geeigneten Referenzmaterials festgestellt werden (s. Kapitel 5, Standardreferenzmaterialien) und ist die Nahe des erhaltenen Wertes zum zertifizierten Analytwert. Wenn kein geeignetes Referenzmaterial verfugbar ist , kann eine Schatzung der Genauigkeit durch Aufstockung der Probe mit chemischen Standards erhalten werden. Der Wert des Aufstockens ist begrenzt. Es kann nur verwendet werden, um die Genauigkeit jener Teilschritte der Methode zu bestimmen, die dem Aufstocken folgt" [7-61.

7.2.2 Richtigkeit (trueness, accuracy of the mean) Die Richtigkeit von Werten bezieht sich auf die Ubereinstimmung des Mittelwertes aus vielen Messungen mit der wahren Konzentration. Die Genauigkeit fordert diese Ubereinstimmung auch fur die Einzelwerte. Die Richtigkeit ist ebenso wie die Prazision begrifflich der Genauigkeit unterzuordnen. Die Richtigkeit eines Testverfahrens ist eine Bezeichnung fur das AusmaB der Annaherung des Erwartungswertes (mittleres Ermittlungsergebnis, Mittelwert theoretisch unendlich vieler MeBwerte X - > p) an den Bezugswert. Dieser Bezugswert kann je nach Festlegung als wahrer Wert, Erwartungswert oder richtiger Wert angenommen werden. Als MaB fur die Richtigkeit wird im allgemeinen die systematische Ergebnisabweichung verwendet , die sich als Differenz zwischen dem Mittelwert der Ermittlungsergebnisse, die bei mehrfacher Anwendung des festgelegten Analysenverfahrens festgestellt wurden, und dem richtigen Wert ergibt. Je kleiner die systematische Ergebnisabweichung ist, um so richtiger arbeitet das Verfahren. Das MaB fur die Richtigkeit ist eine theoretische GroBe. Um dennoch Aussagen uber den Grad systematischer Abweichungen machen zu konnen, kann man die Probe nach mehreren Referenzverfahren analysieren und den gefundenen Wert als Bezugswert definieren.

7.2 Definitionen

185

In der Praxis wird die Richtigkeit durch Zusatzversuche uber die Wiederfindung bestimmt. Dabei wird einer Blindmatrix oder einer realen Analysenprobe ein definierter Gehalt eines Analyten zugegeben. Uber die MeSergebnisse vor und nach der Zugabe wird die Wiederfindungsquote errechnet, um konstante systematische Abweichungen aufzudecken. Abweichungen werden im wesentlichen durch eine ungenugende Selektivitat verursacht. Proportionale systematische Fehler sind abhangig von der Konzentration der zu bestimmenden Komponente. Unvollstandige Extraktionen bzw. Umsetzungen z. B. bei Derivatisierungsreaktionen, falsche Faktorstellung fur Standards u.a.m. kommen als mogliche Ursachen in Betracht. Sie sind durch ungenugende Linearitat, oder unterschiedliche Steigung der Kalibriergeraden und der mit realen Proben durch Aufstockversuche erstellten Kalibrierkurven zu erkennen.

7.2.3 Prazision (precision) Wahrend die Richtigkeit das AusmaS des systematischen Fehlers beschreibt , ist die Priizision eine qualitative Bezeichnung fiir das AusmaS der gegenseitigen Annaherung voneinander unabhangiger Ermittlungsergebnisse bei mehrfacher Anwendung eines festgelegten Ermittlungsverfahrens unter vorgegebenen Bedingungen und somit ein MaS fur den zufalligen Fehler. Dabei werden die beiden Extremfalle der Wiederhol- und Vergleichsbedingungen unterschieden. Die Prazision unter Wiederholbedingungen (repeatability) wird bestimmt uber die geschatzte Standardabweichung voneinander unabhangig , aber in kurzen Zeitabstanden durchgefuhrter Analysen einer statistisch ausreichend grol3en Zahl (n 2 5) von aliquoten Teilen ein und derselben Probe (identisches Objekt) durch ein und denselben Beobachter im selben Labor mit derselben Ausrustung. Wenn die Ermittlung am identischen Objekt nicht moglich ist, dann versucht man durch moglichst gleichartige Objekte die Wiederholbedingungen zu gewahrleisten (DIN IS0 5725 [7-71). Werden die Ermittlungsergebnisse nach einem festgelegten Verfahren aber durch verschiedene Beobachter in verschiedenen Labors (= Vergleichsbedingungen) gewonnen, so spricht man von Ergebnisse unter Vergleichsbedingungen und dementsprechend von Vergleichsstandardabweichungbzw. Vergleichsprazision. Da in der Praxis die wahren Werte der Wiederholstandardabweichung a, und der Vergleichsstandardabweichung 0, nicht bekannt sind, werden sie gemaS DIN I S 0 5725 durch ihre Schatzwerte s ersetzt. Daraus errechnen sich die Wiederholgrenze r = f fi und die Vergleichgrenze R = f ./2.aR. Dabei wird das Produktf n a u f 2,s gerundet. Die amtliche Methodensammlung zu Paragraph 35 LMBG benennt die Wiederholgrenze (repeatability limit) und

186

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Vergleichsgrenze (reproducibility limit) noch als Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit . Die Wiederholgrenze (repeatability) r ist derjenige Wert (kritischer Wiederholdifferenzbetrag), unterhalb dessen man die absolute Differenz zwischen zwei einzelnen Prufergebnissen, die man unter Wiederholbedingungen gewonnen hat, mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit erwarten darf; wenn nichts anderes angegeben ist, so ist diese Wahrscheinlichkeit 95 % . Die Vergleichsgrenze (reproducibility) ist entsprechend fur die Vergleichsbedingungen (verschiedener Beobachter mit verschiedener Laborausrustung, identisches Untersuchungsobjekt) definiert. Diese Kenndaten werden auch zur ein- und zweiseitigen Prufung von Uber- und/oder Unterschreitung eines Sollwertes bei Doppel- und Mehrfachbestimmungen herangezogen. Die Vergleichsprazision (reproducibility) wurde fruher oft auch als Reproduzierbarkeit definiert . Da dieser Begriff umgangssprachlich auch die Wiederholprazision miteinschlieBt, sollte der Begriff ,,Reproduzierbarkeit" nicht mehr venvendet werden.

7.2.4 Nachweisgrenze und Bestimmungsgrenze (limit of detection and limit of determination) Die Nachweisgrenze dient dazu, Gehalte in der Analysenprobe von denen der Blindprobe zu unterscheiden. Die Nachweisgrenze stellt damit die geringste Konzentration dar, die qualitativ von der Arbeitsmenge mit einer gegebenen Wahrscheinlichkeit unterschieden werden kann. Fur viele instrumentelle Auswerteverfahren wie HPLC, G C etc. wird sie uber das Signal-Rausch-Verhaltnis von mit unterschiedlichen Konzentrationen des Analyten dotierten Proben und Blindproben bestimmt. Dabei wird oft ein Verhaltnis 3:l oder 2:l angenommen. Einige Analysenverfahren sind nicht kalibrierfahig, weil es keine geeigneten Standardsubstanzen fur die Kalibrierung gibt . In diesen Fallen werden die Kenndaten durch Wiederholanalysen von Blindproben gewonnen . Nach DIN 32645 [7-81 wird die Nachweisgrenze uber die Standardabweichung der Blindwerte (Blindwertmethode) oder die Reststandardabweichung der Regressionsdaten (Kalibrierkurvenmethode) bestimmt (Abb. 7-1). Unter Heranziehen der Kalibrierfunktion ist die Nachweisgrenze derjenige Gehalt, der dem kritischen Wert der MeBgroBe zuzuordnen ist. Wird der Vertrauensbereich fur das Verfahrens-StreumaB so gewahlt , daB alle Werte gleich bzw. groI3er als ein bestimmter Wert mit einer vorgegebenen statistischen Sicherheit reale MeBwerte sind, spricht man von der Bestimmungsgrenze. Sie sollte nicht durch Extrapolation bestimmt werden. Die Bestimmungs- als auch die Nachweisgrenze werden immer nur unter Wiederholbedingungen

7.2 Definitionen

I

187

b

NG

EG

XBB

MeBgrbBeX

_____________........ Zweiseiiige Fragestellung

Einseitii Fragestellung

Abb. 7-1. Nachweis- und Bestimmungsgrenze

ermittelt. Normen fur die Ermittlung der Nachweisgrenze unter Vergleichsbedingungen im Rahmen eines Ringversuches liegen nicht vor. Gesetzliche Regelungen, die das Nichtvorhandensein eines Stoffes fordern, konnen nur dahingehend interpretiert werden, dal3 bei Anwendung eines bestimmten und vorgeschriebenen Verfahrens dieser Stoff nicht mehr mit einer festgelegten Sicherheit nachgewiesen werden kann. Bei der Ermittlung des kritischen Wertes, der Nachweisgrenze oder der Bestimmungsgrenze bei der Kalibriermethode wird in der Regel ein Signifikanzniveau von a = 0.01 und die Ergebnisse von 10 aquidistantiellen MeBwerten fur die Erstellung der Kalibrierfunktion zugrundegelegt.

7.2.5 Spezifitat und Selektivitat (specifity and selectivity) Als analytische Spezifitat bezeichnet man die Fahigkeit eines Untersuchungsverfahrens, nur den bestimmten Analyten richtig und spezifisch zu erfassen, ohne dal3 andere Probeninhaltsstoffe (Nebenprodukte, Abbauprodukte) das Analysenergebnis beeinflussen konnen. Als selektiv wird ein Verfahren dann beurteilt, wenn mehrere Komponenten nachgewiesen oder bestimmt werden

188

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

konnen, ohne daB sie sich gegenseitig beeinflussen. Falls der Verdacht besteht, da(3 Zersetzungs- und Reaktionsprodukte oder Matrixeffekte die Auswertung beeinflussen, konnen weitere Untersuchungen z. B. in der Chromatographie auf Peakhomogenitat notwendig sein.

7.2.6 Linearitat und Arbeitsbereich (linearity and range) Bei fast jeder quantitativen Bestimmung wird in einem bestimmten Konzentrationsbereich oder MeiBbereich ein h e a r e r d. h. proportionaler und mathematisch definierbarer Zusammenhang zwischen der Menge an zu bestimmender Komponente und Informations-(MeiB-)wert angenommen. Dabei ist die Linearitat definiert als die Giite (Varianz) mit der eine Kalibrierfunktion durch eine Gerade innerhalb eines begrenzten Bereichs angenahert werden kann. Graphisch und rechnerisch wird dabei eine Ausgleichsgerade ermittelt . Mit der dabei anzuwendenden Methode der kleinsten Quadrate konnen folgende KenngroiBen ermittelt werden:

- Achsenabschnitt (mit Vertrauensbereich), - Steigung ( mit Vertrauensbereich), - Reststreuung der Regressionsgerade. Fur den bei der Kalibrierung definierten Arbeitsbereich ist eine ausreichende Prazision, Richtigkeit und Linearitat zu gewahrleisten.

7.2.7 Robustheit (ruggedness) Ein Analysenverfahren ist dann robust, wenn Abanderungen der normalen Testbedingungen wie Labor, Analytiker, Gerate, Zeit und Raumtemperatur sich nicht oder nur unwesentlich auf das Endergebnis auswirken. Sie wird daher am besten fur dieses Analysenverfahren im Rahmen eines Ringversuches durch die Untersuchung ein und derselben Probe in verschiedenen Labors unter unterschiedlichen aurjeren Bedingungen als Vergleichbarkeit bzw. Vergleichsprazision quantifiziert. Wird eine groiBe Differenz zwischen der Wiederholprazison und der Vergleichsprazision (zufalliger Fehler) aber auch zwischen dem Labormittelwert und dem Gesamtmittelwert (systematischer Fehler) festgestellt, so ist die Methode als wenig robust zu beurteilen und ggf. zu verwerfen. So kann z.B. bei einer HPLC-Applikation eine andere als die in der Arbeitsvorschrift vorgeschriebene FluiBrate gewahlt werden oder durch Visko-

7.3 Methodenvalidierung

189

sitatsanderungen tatsachlich vorliegen, ohne daS das Endergebnis dadurch wesentlich verandert wird. Andererseits kann eine unzulassige Anderung der Wellenlange oder der Spaltbreite des UV-Detektors die Mesergebnisse verfalschen. Aus diesem Grunde ist es Aufgabe der Validierung im Rahmen der Methodenentwicklung, alle ergebnisrelevanten Parameter und Analysenschritte zu uberprufen. Der Analytiker hat diese Experimente als Dokumentation zur Methode festzuhalten.

7.3 Methodenvalidierung Die Entwicklung und die Erprobung eines neuen bzw. nicht kalibrierten Analysenverfahrens bis zum Einsatz in der Qualitatssicherung oder der Routineanalytik eines Labors umfaDt eine Vielzahl von kleinen Schritten, die Gegenstand der Methodenvalidierung sind: 1. Festlegung in welcher Probenmatrix welche Komponenten bestimmt werden sollen. 2. Wahl der analytischen Nachweis- bzw. Bestimmungsmethode und Erstellung einer detaillierten Arbeitsvorschrift . 3. Kalibrierung: - Wahl und Priifung der Kalibrierfunktion (Linearitat), - Prufung der Prazision (Varianzenhomogenitat, AusreiBer, Absicherung des unteren Arbeitsbereichs), - Festsetzung der Kalibrierkenndaten. 4. Uberprufung einzelner Verfahrensschritte hinsichtlich sytematischer und statistischer Fehler. 5. Uberprufung des Einflusses anderer Komponenten auf die Kalibrierdaten (Selektivitat, Spezifitiit). 6. Prilfung der Robustheit des Analysenverfahrens (zeitliche Beeinflussung, Ringversuch). Diese Prufungen liefern als Ergebnis: den Anwendungsbereich, - den Arbeitsbereich, - die Kalibrierfunktion rnit - der Empfindlichkeit, - der Prazision, - der Nachweisgrenze und - der Bestimmungsgrenze des Verfahrens,

-

190 -

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Hinweise auf konstant bzw. proportional systematische Abweichungen und andere besondere Fehlerquellen.

Die Giiltigkeit und der Zweck des Analysenverfahrens bestimmt dabei den Umfang der Validierung. Die Art und der Umfang der Validierung sind somit sowohl zweck- als auch problemorientiert. Tab. 7-1. Schema der Revalidierung

I

Genauigkeit Prazision Linearitat, Arbeitsbereich Selektivitat

X

Nachweisgrenze Bestimmungsgrenze Robustheit

X

X

I1

111

IV

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

X

X

X

X

1 Prufung der Identitat des Analyten I1 Bestimmung eines Hauptbestandteils 111 Quantifizierung von Spuren- und Nebenbestandteilen IV Bestimmung physikochemischer Daten

7.3.1 Auswahl der Arbeitsmethode und Erstellung einer Arbeitsanweisung Bei der Wahl eines geeigneten Analysenverfahrens wird man in der Regel auf bekannte und bereits weitgehend standardisierte Verfahren zuriickgreifen. Die Neuentwicklung eines Analysenverfahrens kann nicht Gegenstand der eigentlichen Validierung sein. Die Dokumentation der einzelnen Entwicklungsphasen, der Ergebnisse und der Erfahrungen sind bei der Methodenvalidierung miteinzubeziehen. Es mussen ausreichend Daten iiber die Prazision und Richtigkeit der Methode vorliegen, um ihre Anwendbarkeit und ZuverIassigkeit im Rahmen der Validierung zu priifen. Neben den rein analytischen Kenndaten wie Arbeitsbereich und Prazision spielen auch wirtschaftliche Aspekte wie Arbeits- und Zeitaufwand sowie die Kosten bei der Entscheidung fur ein Verfahren eine nicht unbedeutende Rolle. Die textliche Gestaltung der Arbeitsanweisung ist auf nicht eindeutige Formulierungen und unkorrekte Angaben zu priifen, um insbesondere systematische Fehler auszuschliel3en. Nicht selten findet man 2.B. in HPLC-Applikationen die mobile

7.3 Methodenvalidierung

191

Phase in folgender Art ,,MethanoUPuffer, pH 5.4;50/50" angegeben. Hierbei fehlt die Angabe der Molaritat, der Art des Puffers, seiner Herstellungsweise und der Volumen- bzw. Gewichtsprozente. Entscheidend fur den gesamten Analysenablauf sind systematische und statistische Abweichungen bei analytischen Grundoperationen (WageprozeB, Abmessen definierter Volumina, Pipettieren, Faktorstellung, Verdunnungen, etc.). Derartige Vorgange sind unter Beriicksichtigung der Reproduzierbarkeit z.B. der Waage, Burette oder Pipette u.a.m. genau zu beschreiben. Nach ISO-Norm 78/2-1982, Teil 2 ist die Angabe einer Einwaage wie folgt vorzunehmen: ,,Wage auf 0,001 g genau 1,9 bis 2,l g der Probe ein". Oft wird vergessen, daB, wenn bei der spateren Anwendung der Methode Teile der Arbeitsvorschrift geandert werden, die analytischen Kenndaten wie die Prazision als auch die Kalibrierung erneut zu ermitteln sind.

7.3.2 Arbeitsbereich und Kalibrierfunktion Je nach Fragestellung und zu erwartender Probenkonzentration wird zunachst ein Arbeitsbereich fur das Verfahren angenommen. Bei dessen Festlegung mussen auch gesetzliche Mindestanforderungen oder andere Vorgaben im Rahmen der Qualitatssicherung Berucksichtigung finden, so daB diese Solloder Grenzwerte moglichst im mittleren bis oberen Bereich des Arbeitsbereiches liegen. Der untere Bereich wird in der Regel durch die Nachweisgrenze bzw. Bestimmungsgrenze definiert. Entscheidend ist aber, daB die geforderte Analysenprazision im gesamten Arbeitsbereich erreicht wird, um die einfache lineare Regressionsrechnung anwenden zu konnen. Wird ein nicht linearer Zusammenhang zwischen Substanzgehalt und MeBwert oder eine Inhomogenitat der Varianzen festgestellt, sind andere Kalibriermodelle (Nicht lineare Regressionsgraden) zu wahlen oder der Arbeitsbereich einzugrenzen. Es werden N = 10 Standardproben untersucht, deren Gehalte den gewahlten Arbeitsbereich gleichmaBig verteilt abdecken. Die Regressionsanalyse liefert die Kalibrierfunktion mit den Verfahrenskenndaten: - Empfindlichkeit, - Reststandardabweichung (Streuung der MeBwerte um die Regressionsgerade) , - Verfahrensstandardabweichung, -

Verfahrensvariationskoeffizient .

192

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Ebenfalls lassen sich aus den Eichkenndaten Nachweisgrenze und Bestimmungsgrenze nach DIN 32645 errechnen. Nach Moglichkeit ist von einer linearen Kalibrierfunktion 1. Grades auszugehen. Zeigt die graphische Darstellung einen nichtlinearen Verlauf der Kalibrierfunktion, sollte rechnerisch die Linearitat durch die Analyse der Residuen untersucht werden und mogliche AusreiBer eliminiert werden. Dabei werden ausreiaerverdachtige Datenpaare (xa, y,,) aus dem Datenkollektiv entfernt und eine neue Kalibriergerade mit der Reststreuung berechnet. Die Prufung erfolgt mit dem F-Test oder mit dem t-Test. Besteht dennoch der Verdacht der Varianzinhomogenitat, dann werden jeweils 10 Standardproben fur den unteren und oberen Arbeitsbereich untersucht und die Varianzen beider MeBwertserien mittels F-Test auf Homogenitat uberpruft . Entscheidend fur die Anwendbarkeit einer Kalibrierfunktion ist die Absicherung der unteren Arbeitsbereichsgrenze, die sich signifikant von Null unterscheiden muB (= Nachweisgrenze). Es ist unbedingt erforderlich, jede einzelne Eichlosung dem gesamten Analysenverfahren (einschlieBlich aller Verfahrensschritte) zu unterwerfen. In der Praxis wird haufig falschlicherweise eine Eichgerade aus nicht aufgearbeiteten Standardlosungen nach entsprechender Verdiinnung hergestellt und analysiert. Die geschatzte Varianz im Analysenergebnis ergibt sich aber durch die Anwendung des allgemeinen Fehlerfortpflanzungsgesetzes unter Einbeziehung der Kalibrier- und der Analysenmessung. Allgemein sollten die einzelnen Varianzen innerhalb eines Analysenverfahrens homogen sein. Man muB aber davon ausgehen, daB Inhomogenitaten aufgrund der Probenvorbereitung wie Extraktion, Probenteilung, u.a.m. vorliegen, so daB die Varianz innerhalb der Analysenstichprobe grol3er als die der Kalibrierungsstichprobe ist . Nur aufgrund der eigentlichen Messung gehoren beide einer Grundgesamtheit an [7-91.

7.3.3 Berechnung der VerfahrenskenngroBen Nach AbschluB der Entwicklungsphase eines eichbedurftigen Analysenverfahrens ist es erforderlich zu prufen, ob 1. die Varianzenhomogenitat der Werte im definierten Arbeitsbereich und 2. die Linearitat des mathematisch definierten Zusammenhangs

gegeben sind. Andernfalls sind die Verfahren der gewichteten Regression oder andere nicht-lineare Regressionsmodelle fur die Kalibrierung zu wahlen.

7.3 Methodenvalidierung

193

Priifung auf VariunzenhomogenitZt Als Arbeitsbereich ist ein Bereich oberhalb der Bestimmungsgrenze des Verfahrens zu wahlen. Fur die Priifung auf Varianzenhomogenitat wird vorgeschlagen, aus jeweils 10 Standardproben (ni = 10) der niedrigsten (= xl)und hochsten Konzentration (= xl0)des Arbeitsbereichs im Rahmen eines vereinfachten Verfahrens, die Mittelwerte (ymi)und die Varianzen var (yl) und var (ylo)aus den Meawerten (= Informationswert) y i jjeder Gruppe i zu berechnen und einem einfachen Varianzen-Test (= F-Test) zu unterwerfen:

vur(yi)= C(Yi.j- Ymi)’ ni - 1 Es wird die PriifgroSe PG berechnet und mit dem Wert der F-Tabelle fur = n - 1 und flo = nlo- 1 verglichen:

fl

mit vur ( y l o )> vur (yl) 1st die PG > F (99 % ,f l , fro) mit f l = nl - 1 und f l o = nlo- 1, so ist der Unterschied zwischen den Varianzen signifikant bzw. hochsignifikant festgestellt. Der Arbeitsbereich ist einzuschranken, um die PC zu andern, oder es ist eine gewichtete Regression durchzufuhren [7-lo].

Linearit2tstest [7-11, 7-12] Die Funktion 1. und 2. Grades wird aus den 10 Messungen (N = 10) unterschiedlicher aber aquidistanzieller Konzentrationen berechnet. Von beiden Funktionen wird die Reststandardabweichung rsdv (yl) und rsdv (y2)berechnet:

194

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Funktion 1. Grades:

00 =

ym

- a .x m

xi Konzentration der einzelnen Probe i yi MeJjwert der Probe i x , Mittelwert der MeSwerte al Steigung der Kalibrierfunktion = Ma13 fur die Empfindlichkeit a,, Ordinatenabschnitt, Blindwert rsdv ( y Reststandardabweichung N Anzahl der Messungen unterschiedlicher Konzentrationen (z. B . 10)

Funktion 2. Grades: y = a,;

+ a1’x + a 2 ’ 2

Berechnung der Hilfsgroaen:

Qxx

=

-

(w)

7.3 Methodenvalidierung

195

Berechnung der Funktionskonstanten a,,’, a,’, u2’

I

a, =

Qxy

-

4 . Qxj

Qxx

Berechnung der Reststandardabweichung der Funktion 2. Grades:

mit yli = a’o + u’,xi+ a’$? Sind die Reststandardabweichungen der Funktion 1. Grades und der Funktion 2. Grades gleich, so ist die Kalibrierfunktion im untersuchten Arbeitsbereich linear. Bei der Priifung auf Linearitat [7-131 ist auch die Moglichkeit von AusreiBern innerhalb der Kalibrierdaten miteinzubeziehen. Fur die Prufung auf Nichtlinearitat wird die PrufgroBe aus der Differenz der Abweichungsquadratsummen ( D S 2 )und dem Quadrat der Reststandardabweichung der quadratischen Funktion berechnet:

196

7 Methodenvalidierungund Bewertung von Analysenergebnissen

Die PrufgroDe wird mit dem Wert aus der F-Tabelle fur fi = 1und fi = N - 3 verglichen. PG < F fi,fi, 99% ; linear

PG > Ffl, f2, 99 % ;nicht linear

Es wird die Arbeitsbereichsmitte x, errechnet:

mit dem mittleren Informationswert (MeBwert) :

C Yi

Yrn = N

Die Empfindlichkeit Enonlin eines Analysenverfahrens, ausgedruckt a b das MaB der Anderung des MeBwertes (Informationswertes) bei einer Anderung des Konzentrationswertes entspricht bei einer gekriimmten Kalibrierfunktion der 1. Ableitung fiir den Punkt der Arbeitsbereichsmitte x,:

Bei linearen Kalibrierfunktionen entspricht sie dem Regressionskoeffizienten :

Als allgemeingultiges Bewertungskriterium fur die Giite eines Analysenverfahrens laat sich mit Hilfe der Reststandardabweichung rsdv (y) und der Empfindlichkeit E die Verfahrensstandardabweichungsdv, ermitteln: SdV,O =

rsdvb) Elin bzw. nonlin

Um die Leistungsfahigkeit verschiedener Verfahren besser vergleichen zu konnen, wird die relative Verfahrensstandardabweichung V,, oft auch als Verfahrensvariationskoeffizientbezeichnet, errechnet:

vxo =

sdv,(J . 100 % Xm

7.3 Methodenvalidierung

197

Um aus dem MeSwert y , (= Informationswert) der Analyse uber die Kalibrierfunktion die wahrscheinliche Konzentration x , zu berechnen, wird die Umkehrfunktion der Kalibrierfunktion (= Analysenfunktion) gebildet. Analysenfunktion fur die lineare Kalibrierfunktion:

Analysenfunktion fur die quadratische Kalibrierfunktion:

a) fur positiv gekrummte Kalibrierkurven:

b) fur negativ gekriimmte Kalibrierkurven:

Der Vertrauensbereich VB eines anhand der Kalibrierproben ermittelten Gehaltes einer unbekannten Probe wird bei einer linearen Kalibriergeraden berechnet aus:

Bei einer quadratischen Kalibriergeraden:

mit

z3 =

(x: -

N cx2 ). Qxx 2

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

198

Die Konzentration der unbekannten Probe wird dabei angegeben mit: X,I.2

= x,

* VB,,

z.B. x , ~ .=~ (12,l k 0,63) [mg/l] Der Vertrauensbereich VB einschliel3lich seiner Grenzen, der oberen und unteren Vertrauensgrenze, schlieDt den wahren Wert mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit , dem Vertrauensniveau 1 - a ein. Gebrauchliche Werte sind 1 - a = 0,95 oder 1 - a = 0,99 entsprechend P = 95 YO bzw. P = 99%. Uber die Verfahrenskenndaten einzelner Analysenverfahren ergibt sich die Moglichkeit die Verfahrensstandardabweichungen im Rahmen eines einfachen F-Testes (P = 99%) zu prufen:

In der F-Tabelle bei p=99% sind f, = N, - 2 und f = N 2 - 2.

Wenn PG IF (99%) sind beide Verfahren vergleichbar. Andernfalls wurden statistische Unterschiede festgestellt.

7.3.4 Uberprufung einzelner Verfahrensschritte und Priifung auf Interferenzen Einzelne Verfahrensschritte wie z. B. ProbenaufschluB, Probenextraktion und Derivatisierung aber auch Matrixeinflusse und Reagenzien sind in ihrem Einflulj auf die Prazision oder Richtigkeit zu uberprufen. Dementsprechend ist zwischen systematischen und zufalligen Fehlern zu differenzieren. Bei konstant-systematischen Fehlern werden unabhangig von der Konzentration des Analyten Abweichungen beobachtet. Dagegen sind proportionalsystematische Abweichungen abhangig von der Konzentration der Komponente. Diese Abweichungen vom wahren Wert (Unrichtigkeit) konnen durch die Standardaddition oder die Aufstellung der Wiederfindungsfunktion erkannt werden. Bei der Wiederfindungsfunktion wird zunachst die Kalibrierfunktion ermittelt und anschliel3end jeder Kalibrierstandard dem Verfahren ebenfalls unterworfen. Mittels der Analysenfunktion wird die gefundene Konzentration

7.3 Methodenvalidierung

199

zugesetzteMenge XI

A

WFR=lOo%

1) konstant-systematischeAbweichungen

2)p r o p o r t i o M C s y s t m Abweichungen 3) konstant-systematischepropxtional-systematischeAbweichungen

Abb. 1-2. Prufung auf systematische Abweichungen

errechnet und auf der Ordinate gegen die Kalibrierkonzentration auf der Abszisse aufgetragen (Abb. 7-2). Im Idealfall hat diese Funktion die Steigung bf= 1 und einen Achsenabschnitt a, = 0. Ein konstant-systematischer Fehler liegt mit 95%iger statistischer Sicherheit vor, wenn der Vertrauensbereich VB (a,) nicht den Wert a, = 0 einschlieat. Entsprechend gilt, daa ein proportional-systematischer Fehler mit 95 %iger Sicherheit vorliegt, wenn der Vertrauensbereich VB (bf) den Wert bf = 1nicht einschliel3t. Wurden konstant-systematische Abweichungen nachgewiesen und konnte deren Ursache nicht gefunden werden, so mussen die Analysenergebnisse uber die Standardaddition ermittelt werden. Durch die gezielte Zugabe eines internen Standards lassen sich je nach Applikation einzelne Aufarbeitungsschritte kontrollieren. Die physikalischchemischen Eigenschaften und die Menge des internen Standards ist an gewisse Vorgaben geknupft. E r sollte ein ahnliches physikalisch-chemisches Verhalten wie die zu untersuchende Komponente aufweisen und in vergleichbarer Konzentration zugegeben werden. Dient der Einsatz des internen Standards lediglich zu Kontrollzwecken, so kann uber die Gehalte des Standards eine Qualitatsregelkarte gefuhrt werden. Bevor ein Analysenverfahren in die Routine der Qualitatssicherung ubernommen werden kann, hat das Laborpersonal genugend Sicherheit und Erfahrung zu sammeln, um die Zuverlassigkeit und Anwendbarkeit des Verfahrens zu ermitteln. Dabei werden die ermittelten Prazisionsdaten fur die

200

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Kontrollproben ermittelt. Ferner sind zur Uberprufung der Spezifitat mogliche Interferenzen mit anderen Verbindungen (Storsubstanzen) oder Matrixeffekt durch Wiederfindungsversuche abzuklaren. Wahrend der Einubphase ist die erreichte Verfahrensstandardabweichung mittels F-Test mit den veroffentlichten Kenndaten des Verfahrens zu vergleichen. 1st die Vorgabe nicht erreicht , ist die Analysenprazision durch weiteres Uberprufen einzelner Verfahrensschritte auf mogliche zufallige Fehler wie Pipettierungenauigkeiten oder Wage- bzw. Verdunnungsfehler zu verbessern. Durch systematische Wiederholung von Kontrollanalysen wird die Einhaltung der analytischen Parameter sichergestellt. Dabei kommen Qualitatsregelkarten als statistisches Hilfsmittel zum Einsatz.

7.3.5 Priifung der Robustheit Die Richtigkeit und die Prazision von Analysenverfahren konnen bedingt durch mangelnde Anwendung, Veranderung der Gerateparameter, etc. abnehmen. Um diese Abweichungen zu erkennen, sind bei den Analysen Kontrollproben, die fur einen Iangeren Zeitraum stabil bleiben, mitzufuhren und unter Routinebedingungen zu untersuchen. Die Beobachtung der zeitlichen Veranderung der Qualitatsmerkmale von Analysenverfahren kann uber verschiedene Arten von Qualitatsregelkarten realisiert werden, die vor Beginn der Ubernahme in die Qualitatssicherung im Rahmen der Vorperiode erstellt werden. Zur Uberprufung und Festlegung der oberen und unteren Kontrollgrenzen in den Kontrollregelkarten werden der Mittelwert und die Standardabweichung einer einzelnen Serie als auch der verschiedenen Serien ermittelt und verglichen. An zwanzig aufeinanderfolgenden Tagen werden Doppelbzw. Mehrfachbestimmungen an einer stabilen Probe durchgefuhrt. Aus diesen Werten wird die Gesamtstandardabweichung errechnet. Sie muB den Qualitatsanforderungen des Verfahrens hinsichtlich maximale zulassige Prazision genugen. Die Standardabweichung zwischen den Serien sollte maximal das Doppelte der Standardabweichung in der Serie betragen. Obere und untere Kontrollgrenzen ergeben sich aus dem Mittelwert +/- dreifacher Standardabweichung, die Warngrenzen aus dem Mittelwert +/- zweifacher Standardabweichung. Diese Daten werden in eine Regelkarte eingetragen, mit deren Hilfe das Verfahren in der Routine durch die Registrierung zeitlicher Veranderungen bestimmter Qualitatsmerkmale uberwacht werden kann. Dabei kann die Richtigkeit durch die kontinuierliche Messung eines stabilen Standardmaterials (Mittelwert- und Blindwertregelkarten), die Prazision durch die Kontrolle der Spannweiten aus Wiederholmessungen von Standards oder realen Proben (Range-Regelkarten, Standardabweichungskarte), die

7.3 Methodenvalidierung

201

Empfindlichkeit in Abhangigkeit von Matrix durch Aufstockversuche mit realen Proben (Wiederfindungsregelkarte) und die Driftigkeit durch Auftragen der Summe der Abweichungen vom Sollwert (Cusum Regelkarte) iiberwacht werden. Es sollte fur die Uberwachung die Art der Regelkarte gewahlt werden, die am empfindlichsten auf eine nicht tolerierbare systematische und statistische Abweichung reagiert. Mogliche Ursachen fur die Uberschreitung der oberen und unteren Grenze von Kontrollkarten sind: Abweichung vom Mittelwert (Richtigkeit): - fehlerhafte Herstellung von Standards, Verdunnungen, Reagenzien, - sekundare Verunreinigungen von Proben, - falsche Gerateeinstellung, bzw. Gerat dejustiert , - Rechenfehler. Trend zu hoheren oder niedrigeren Werten: - Veranderungen des Standards oderlund der Reagenzien durch Veranderung der Zusammensetzung (Alterung, Losungsvolumen), - Alterung der Referenzmaterialien, - Veranderungen einzelner Umgebungsvariablen (Temperatur) , - zeitlich kontinuierliche Veranderungen von geratespezifischen Daten (Lampenintensitat). Fur die spektralphotometrischen und chromatographischen Methoden wurde von Ebel [7-141 ausfuhrlich die mathematisch-statistisch ausgerichtete Diskussion einer Methodenvalidierung beschrieben. Der praktisch ausgerichtete Analytiker wird diese Betrachtungsweise bei einer Validierung sicherlich nicht in dieser Form anwenden konnen. Seine Aufgabe wird es sein, im Rahmen eines Troubleshooting [7-151 systematische Fehlerquellen zu finden und diese zu eliminieren. Durch statistische Uberprufungen einzelner Verfahrensschritte werden anschlieBend zufallige Fehler minimiert. Eine umfangreiche tabellarische Ubersicht und ein Schema [7-161 fur das Procedere findet sich in der Literatur.

7.3.6 Revalidierung Nach AbschluB der Validierung eines Analysenverfahrens ist eine kontinuierliche Uberwachung der analytischen Kenndaten Richtigkeit , Prazision und Empfindlichkeit des Verfahrens im Rahmen der Qualitatssicherung erforderlich. Treten erkennbare Anderungen in den Qualitatsregelkarten auf oder

202

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Tab. 7-2. Schema von Maanahmen im Rahmen der Revalidierung

Ereignis

MaBnahrne

Neue Probe

Interner Standard, Standardaddition, Doppelprobe Prazision, Kalibrierung, Linearitat, Nachweisgrenze, Bestimmungsgrenze Uberpriifung der Gerateparameter und Spezifikationen, Prazision, Kalibrierung, Bestimmungsgrenze Prufung an hausinternen Standardproben Prufung gegen einen Standard eines anderen Herstellers Ringversuche alternative Methoden neues zertifiziertes Referenzmaterial Standardaddition Alte und neue Variante mit allen Matrices und uber den ganzen Arbeitsbereich testen (Varianzhomogenitat)

Neuer Analytiker Neues Gerat

Neue Chemikalien, Reagenzien, Standards Neue Matrix

Kleine Abanderungen in der analytischen Methodik

wird die Arbeitsanweisung des Analysenverfahrens (SOP) bzw. des MeBplatzes (z.B. HPLC) geandert, ist die Methode zu revalidieren (Tab. 7-2). Jederzeit sollte der Anwender in der Lage sein, die Daten der Grundvalidierung zu reproduzieren. Die Art und der Umfang einer Nachvalidierung im Rahmen der Qualitatssicherung hangt auch von der Gultigkeit und dem Zweck der SOP ab.

7.4 Bewertung von Analysenergebnissen unter Anwendung von Wiederhol- und Vergleichsprazision [7-171 Bei der Bewertung von Analysenergebnissen hat zunachst eine einfache Plausibilitatsprufung des Ergebnisses zu erfolgen. AnschlieBend hat eine statistische Absicherung des Endergebnisses und die Prufung auf Grenzwert- bzw. Sollwertsuberschreitungen zu erfolgen. Dabei kommen haufig Verfahren zur Anwendung, die im Rahmen eines Ringversuches gepruft und ausgewertet und fur die Wiederholprazision und Vergleichsprazision ermittelt wurden.

7.4 Bewertung von Analysenergebnissen

203

GemaS der Deutschen Einheitsmethode der DGF A-I1 2 a [7-181 und DINI S 0 5725 hat zunachst das Laboratorium fur das Verfahren nachzuweisen, inwieweit die eigene Laborstandardabweichung mit der Wiederholstandardabweichung iibereinstimmt. Sind die zwei unter Wiederholbedingungen ermittelten Einzelergebnisse groBer als die Wiederholprazision r, sind zwei weitere MeSergebnisse zu ermitteln. Die Differenz zwischen dem hochsten emaxund niedrigsten Einzelergebnis eminder Einzelergebnisse wird berechnet. Bei /emax- emin/5 1.3 x r wird dann der Mittelwert der vier Einzelwerte angegeben. Bei emax- emin/ > 1.3 X r ist die Laborstandardabweichung zu groB und mit der Wiederholstandardabweichung des Verfahrens nicht vereinbar. Die Methode ist im Labor nicht ausreichend erprobt. Uber die Vergleichsprazision R lassen sich Ergebnisse an ein und derselben Probe (Objekt) vergleichen. Wird in n verschiedenen Labors jeweils nur ein Einzelergebnis (nlm, nz, n3 ... n,) ermittelt, so sollte die absolute Differenz zwischen zwei Ergebnissen kleiner als die Vergleichsprkhion sein. Nach der Prufung der Einzelergebnisse kann die Zuverlassigkeit der Mittelwerte unter Wiederholbedingungen festgestellt werden. Es werden in dem Labor i unter Wiederholbedingungen zwei Versuchsserien N 1 = 2 mit moglicherweise jeweils n, bzw. n2 Mehrfachmessungen durchgefuhrt. Bei Mehrfachmessungen handelt es sich nicht um Messungen unter Wiederholbedingungen. Als kritische Grenze CrD fur die maximale Differenz beider Mittelwerte ( y , und y z ) aus nl bzw. n2 Mehrfachmessungen gilt:

Wird nach demselben Verfahren an ein und derselben Probe in verschiedenen Labors (Labor 1 und Labor 2) eine bestimmte Anzahl ( N , bzw. N z ) von Untersuchungen unter Wiederholbedingungen durchgefiihrt und die jeweiligen Mittelwerte Y , und Yz verglichen, so gilt als kritische Grenze fur die maximale Differenz der Mittelwerte zwischen den Labors:

Zur Uberprufung der Einhaltung minimaler oder maximaler Grenzwerte bzw. Gehaltsangaben wird der gefundene Mittelwert Y mit dem vorgegebenen Wert mo verglichen.

204

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

Als kritische Grenze CrD fur die Differenz zwischen den in einem Labor an einer Probe durch N Bestimmungen analysierten Mittelwert y und dem vorgegebenen Wert m ogilt laborintern: - Bei

einer einseitigen Uber- oder Unterschreitung:

- Bei

einer Uber- und Unterschreitung:

Werden die Mittelwerte Y , und Y zzweier Labors mit einem vorgegebenen Wert m(lverglichen, so ergeben sich bei N ibzw. N2 unter Wiederholbedingungen durchgefuhrten Messungen fur den gemeinsamen Mittelwert Y folgende kritische Grenzen: -

Bei einer einseitigen Uber- oder Unterschreitung:

- Bei

einer Uber- und Unterschreitung:

Wurde das Analysenverfahren nicht im Rahmen eines Ringversuches gepruft , so werden die im Rahmen eines nicht kalibrierbaren Analysenverfahren unter Wiederholbedingungen erstellten Analysenwerte nach Grubbs einem AusreiBertest bzw. nach Dixon einem einseitigen bzw. zweiseitigen AusreiBertest unterworfen. Die statistischen KenngroSen wie Standardabweichung sdv als Ma0 fur die Unprazision und der Mittelwert x , sowie der Vertrauensbereich des Erwartungswertes VB bzw. Mittelwerts werden gemal3 DIN 53804 Teil 1 errechnet :

7.6 SchluBbemerkung

205

mit

Hierbei ist trp der Wert in der t-Tabelle bei N - 1 Freiheitsgraden mit einem Vertrauensniveau P = 1- a = 0,95 fur eine einseitige Abgrenzung bzw. P = 1 - a = 0,975 fur eine zweiseitige Abgrenzung. Der aus N Analysenergebnissen unter Wiederholbedingungen ermittelte Mittelwert y wird mit einem vorgegebenen Sollwert M, verglichen. Der Prufwert PWwird errechnet: P W = IY - mol . fi sdv

und mit dem Tabellenwert der t-Verteilung des entsprechenden Signifikanzniveaus und der Freiheitsgrade fverglichen. 1st PWgroBer als der Tabellenwert, so ist der Mittelwert signifikant kleiner als der Sollwert.

7.5 SchluBbemerkung Die Validierung eines Analysenverfahrens stellt fest , daB die Leistungskenndaten der Methode den Anforderungen des analytischen Anwendungsbereichs entsprechen. Dabei ist es wichtig, daB der Analytiker die Fehlermoglichkeiten und die moglichen Interferenzen des Verfahrens miteinbezieht. Die analytischen Kenndaten werden durch Angaben z. B. zur Genauigkeit, PrBizision, Nachweisgrenze, Selektivitat, Robustheit u.a. definiert. Leider fehlen national als auch international anerkannte, allgemeingultige Definitionen und Verfahren zur Ermittlung dieser analytischen Kenndaten. Dies mag damit zusammenhangen, daS viele der statistischen Tests nicht ohne Einschrankungen auf chemisch-analytische Probleme ubertragbar sind. Nicht zuletzt aus diesem Grund fehlen fast in allen Veroffentlichungen von Analysenverfahren Angaben zur Validierung der Methode. Es ware wunschenswert , wenn bald einheitliche und allgemein verbindliche Direktiven zur Methodenvalidierung vorliegen wurden.

206

7 Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen

7.6 Literatur [7-11 Richtlinie 93/99/EWG des Rates v. 29. 10. 1993uber zusatzliche Mafinahmen im Bereich der amtlichen Lebensmitteliiberwachung EG ABI Nr. 290/15 v. 24. 11. 93. [7-21 Kurfiirst, U.: GITFachz. Lab. 37, 868 (1993). [7-31 FDA(1978): vgl. Pharm. Ind. 42, 981 (1980). [7-41 Sucker, H. : ,,Praxis der Validierung", Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart (1983). [7-51 Ebel, S.: Unterlagen zum GDCh-Fortbildungskurs Validierung in der Analytik, Wiirzburg, zit. in Wurzburger Skripten zu Analytik-Validierung Teil 1 (1992). [7-61 WelacEurachem Information Sheet No. 1, Accreditation for Chemical Laboratories, London 1992. [7-71 DIN I S 0 5725 (1981) Bestimmung der Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit; Beuth Verlag, Berlin. [7-81 DIN 32645 (1992): Nachweis- und Bestimmungsgrenze, Beuth Verlag, Berlin. [7-91 Ebel, S.: Statistik Teil 8.2, WSA Wurzburger Skripten zur Analytik (1992). [7-101 Garden, J. et al.: Anal chem. 52, 2310 (1980). 17-11] Funk, W., Damann, V., Vonderheid, C., Oehlmann, G.: ,,Statistische Methoden in der Wasseranalytik", VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1985. 17-121 Mandel, J.: ,,The Statistical Analysis of Experimental Data", Interscience Publ., J. Wiley & Sons, New York (1964). [7-131 Huber, W.: Fresenius Z. Anal. Chem. 319, 379 (1984). [7-141 Ebel, S.: Fresenius J. Anal. Chem. 342, 769 (1992). [7-151 Funk, W., Damann, V., Donnevert, G.: ,,Qualitatssicherung in der Analytischen Chemie", Verlag Chemie Weinheim, New York, Basel, Cambridge, S. 122 ( 1992). [7-161 Funk, W., Damann, V., Donnevert, G.: ,,Qualitatssicherung in der Analytischen Chemie", Verlag Chemie Weinheim, New York, Basel, Cambridge, S. 6 ( 1992). [7-171 Arens, M., Gertz, Ch.: Fat Sci. Technol., 93, 108 (1991). [7-181 Arens, M., Gertz, Ch.: Fat Sci. Technol., 91, 31 (1989).

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung Manfried Bender Bayer AG PF-E/DV D-40789 Monheim

Dipl. -1ng. Manfried Bender, Jahrgang 1942 Eintritt in die Bayer AG 1960, Ausbildung zum Chemielaborant, Tatigkeiten in org. prap. Labors. 1968-1972 Ingenieurstudium FachhochschuleAachen. Wiedereintritt Bayer AG: verschiedene ingenieurmafiige Tatigkeiten, Produktionssteuerung, instrumentelleAnalytik, Qualitatskontrolle, Laborautomation, Laborinformationssysteme. Seit 1993 DV Koordinator Ressort Entwicklung im Geschaftsbereich Pflanzenschutz, Monheim.

208

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung

8.1 Einfiihrung Die Qualitatssicherung in einem Unternehmen, speziell in Unternehmen, die hochwertige Guter produzieren, hat nicht nur die Aufgabe, die direkte Qualitat der hergestellten Produkte wahrend der Produktion zu kontrollieren und zu uberwachen, sondern auch die Qualitat der Information und in ganz erheblichem MaBe die Qualitat des Informationsflusses zu verbessern. Durch die Verbesserung des Informationsflusses wird indirekt auch die Qualitat der Produkte beeinflufit. Die ,,Ware" Information, uber die hier gesprochen werden SOH, wird zum groBten Teil speziell im Umfeld der Qualitatssicherung in unterschiedlichen Labors erstellt. Auf die einzelnen Labortypen wird spater naher eingegangen. Grundsatzlich gilt aber, dal3 die Qualitat der Information uber den gesamten InformationsfluB gesehen an jeder Stelle und von jedem Einzelnen beeinflu& bar ist. In diesem Kapitel des Buches sol1 nicht auf die Qualitat, der in einem Labor verwendeten Analysenmethoden bzw. der Analysenergebnisse eingegangen werden, sondern auf die Verbesserung des Informationsflusses sowohl innerhalb eines Labors als auch auf die Weitergabe von Informationen uber die Laborgrenzen hinaus. Das entscheidende ,,Hilfsmittel", um in einem Labor oder in einem groBeren Bereich (mehrere Labors) den InformationsfluB zum Positiven zu beeinflussen und zu optimieren ist nach der Festlegung der Organisation die Einfuhrung eines Labor-Informations- und Management-Systems (LIMS). Auch hier gilt der Grundsatz, daB das beste DV-System keine schlechte Organisation gerade ziehen kann! Am Beispiel des Material- und Informationsflusses wahrend eines chemischen Prozesses wird der sinnvolle Einsatz von LIM-Systemen mit ihren Grundfunktionen beschrieben. Alle im folgenden beschriebenen Ablaufe und Funktionen, die im Laufe der Herstellung eines Produktes erforderlich sind, mu13 ein gutes LIM-System unterstutzen konnen. Die Details eines LIMSystems konnen so laborspezifisch sein, daB auf diese nicht alle eingegangen werden kann. Innerhalb der Bayer AG haben wir uns schon zu Beginn der achtziger Jahre mit der Entwicklung und dem Einsatz von LIM-Systemen befaBt. Die anfanglich eingesetzen Systeme waren inhouse Entwicklungen und wurden fast fur jedes Labor spezifisch entwickelt und programmiert. Die Anzahl der verschiedenen Systeme nahm derart zu, daB die Entscheidung getroffen wurde, stattdessen ein kaufliches System einzusetzen, welches einen so hohen Grad an Modularitat und Flexibilitat besitzt, daB die Anforderungen eines Konzerns wie Bayer damit weitestgehend abgedeckt werden konnen.

8.2 Material- und InformationsfluS

209

8.2 Material- und InformationsfluB Der schematische Ablauf des Material- und Informationsflusses und die an dem QualitatssicherungsprozeSim Laufe der Produktion beteiligten Informationslieferanten (Labors) werden in Abb. 8-1 gezeigt . Material Information labor Rohstoff

Stoffdaten Zentral- bzw. Spezifikationen BetriebsQualitdt labor

Produktions- Produktionsdaten stufe 1

I

Zwischenprodukt

Stoffdoten

Betriebslabor

Produktions- Produktionsstufe n daten

Endprodukt Produktdaten Betriebs-bzw. Eigenschaften AnwenQualitbt dungs- bzw. Zentrallabor

Abb. 8-1. Informationen und beteiligte Labors

Die Eigenschaften der Rohstoffe werden in Spezifikationen festgelegt. Beim Eingang dieser Stoffe bzw. vor dem Einsatz in einem chemischen Prozelj mussen die spezifizierten Eigenschaften uberpruft und bestimmt werden. In bestimmten Fallen kann eine einfache Identitatskontrolle ausreichen. Die tatsachlichen Istdaten der Einsatzstoffe werden fur die Realisierung der Rezeptur benotigt und mussen dem produzierenden Betrieb zur Verfugung gestellt werden. Beispiel hierfur sind die Einwaagen der Rohstoffe, die von der tatsachlichen Produktqualitat abhangen. Die hier beteiligten Labors sind entweder ein Zentrallabor oder ein Betriebslabor. Nach dem ersten Produktionsschritt entsteht ein Zwischenprodukt , dessen Eigenschaften ermittelt werden mussen. Beteiligt innerhalb des Informationsflusses sind hier sowohl die Produktion als auch ein betriebsnahes Labor. Die Produktion steuert die benotigten MeSdaten aus dem ProzeS und das Betriebslabor die entsprechenden Daten des entstandenen Produktes bei.

210

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung

Beide Arten von Daten werden fur die Weiterverarbeitung des Zwischenproduktes benotigt. Diese Schleife kann je nach ProduktionsprozeB mehrfach durchlaufen werden, bis nach n-Produktionsschritten und n-zwischenprodukten das Endprodukt vorliegt. Der gesamte Ablauf mit den zu erzielenden Eigenschaften der einzelnen Stufen wird vorher in einer ,,Produktionsmethode" schriftlich niedergelegt . Liegt das Endprodukt vor, wird das spezifikationsgerechte Eigenschafts- und Qualitatsprofil bestimmt. Es sind neben den schon erwahnten Betriebs- und Zentrallabors sog. ,,Anwendungstechnische Labors" beteiligt. Beispiele hierfur sind insbesondere anwendungstechnische Prufungen im Polymerbereich, aber auch Prufungen, die z. B. die biologische Wirksamkeit von Produkten untersuchen. Viele dieser fur das Endprodukt ermittelten Daten werden in anderen Bereichen des Unternehmens benotigt, hierzu gehoren z. B. die Auftragsabwicklung, Kundendisposition, Versand, Lager usw. Aus diesem Grund mu13 ein LIMS in einem Labor in den Gesamtinformationsflu13 des Unternehmens eingebunden werden.

Rohstoffe

in process

I

a,

Probe

off line

Produktionsproze8 Analytik Labor

8.3 Labortypen

211

Im Rahmen der Qualitatssicherung wird nun der Proben- und InformationsfluB wahrend eines Produktionsprozesses betrachtet und mit Hilfe der Sensortechnik erlautert (Abb. 8-2). Von den angelieferten Rohstoffen werden Proben gezogen und in einem zentralen Labor, welches fur die Prufungen im Auftrage vieler Betriebe zustandig ist, analysiert. Da hier die gezogene Probe in das analysierende Labor gebracht werden muB, spricht man von einer offline bzw. extraktiven Sensortechnik. Wahrend des Produktionsprozesses werden nun weitere Techniken angewandt. Neben der bereits erwahnten offline Technik, wo die Messungen im Labor durchgefuhrt werden, werden stoffunabhangige Parameter wie Temperatur, Druck, Fullstand usw. direkt am Kessel durchgefuhrt. In diesem Fall spricht man von einer on line/in line Sensortechnik. Ein weiteres angewandtes Prinzip ist die ProzeBanalysentechnik. Hier werden sowohl stoffunabhangige als auch stoffabhangige Methoden angewendet. Komplexe analytische Meamethoden werden on line am ProzeB durchgefuhrt . Die Schwierigkeiten liegen hier bei der Probennahme, da mit Bypassen gearbeitet werden muB, die technisch schwierig handzuhaben sind, aber eine grol3e Rolle bei der In-ProzeBkontrolle spielen. Das fertige Produkt wird in den meisten Fallen in ChargedPartien abgefullt, von denen eine reprasentative Probe gezogen und zu einem zentralen Labor weitergeleitet wird, wo sie dann mit einem vorher festgelegten Prufumfang gegen eine Spezifikation gepruft wird. Danach liegt fur jede Partie eines Produktes ein zertifizierbares Eigenschafts- und Qualitatsprofil vor. Auch bei einer nicht chargenbezogenen Contiproduktion konnen die entsprechenden Techniken angewendet werden. Dieses Beispiel soll zeigen, da13 nicht nur Daten in Labors nach Beendigung eines Produktionsprozesses erstellt werden, sondern daB auch wahrend der gesamten Herstellung Daten in erheblichem Umfang anfallen. Es zeigt, daS LIM-Systeme, die in den einzelnen Labors zur Unterstutzung ihrer Tatigkeiten eingesetzt werden, in ein Gesamtkonzept eingebunden werden mussen, da es hier zu einem bidirektionalen DatenfluD kommt.

8.3 Labortypen Es soll nun etwas naher auf die unterschiedlichen Labortypen mit ihren charakteristischen Tatigkeiten und einigen wenigen Kennzahlen eingegangen werden, welche in Abb. 8-3 zusammengefal3t sind. Diese verschiedenen Arten der Labors sind sicher typisch fur die chemische Industrie, lassen sich aber, betrachtet man die Funktionen dieser Labors, ohne weiteres auch auf andere Industriezweige oder Institute ubertragen.

212

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung

Abb. 8-3. Labortypen

Da die Aufgabenstellungen sehr unterschiedlich sind, werden selbstverstandlich auch differierende Funktionalitaten bei dem Einsatz von LIMSystemen benotigt. Einer der wesentlichsten Unterschiede liegt in der generellen Arbeitsweise eines Labors. Man unterscheidet hier zwei Grundtypen:

1. die rein probenorientierte Arbeitsweise, 2. die studienorientierte Arbeitsweise. Letztere ist haufig der probenorientierten vorgeschaltet. Die studien- bzw. projektorientierte Arbeitsweise findet man meistens in anwendungstechnischen- bzw. Forschungslabors. Diese Labors zeichnen sich dadurch aus, daB einfache bis komplexe Strukturen bei Studien oder Projekten verwaltet werden mussen, die die Wechselwirkungen zwischen Auftragen, Prufungen, Behandlung von Proben usw. beschreiben und widerspiegeln. Als Beispiel fur eine relativ einfache Struktur kann man eine Stabilitatsstudie bezeichnen, bei der Haltbarkeiten in Abhangigkeit von Zeit und Klimabedingungen untersucht werden. Eine wesentlich komplexere Studie ist eine Metabolismusstudie, die Auskunft daruber geben soll, wie und in welche Stubstanzen Wirkstoffe, z. B. in Pflanze, Tier, Boden, Wasser, Luft zerfallen und wo sich diese Zerfallsprodukte befinden. Hier ist eine hierarchisch aufgebaute Struktur zu verwalten,

8.4 Datenkreise

213

bei der haufig zu Beginn der Studie noch nicht abzusehen ist, wann letztendlich welche Proben mit welchem Prufumfang untersucht werden mussen. In der klassischen Qualitatssicherung innerhalb eines Produktionsprozesses spielen die proben- bzw. produktorientierten Labors die wesentliche Rolle. Die ersten Labors, die in Anspruch genommen werden, sind die Betriebslabors. Sie sind zustandig fur die schnellen Routineprufungen, die wahrend des gesamten Herstellungsprozesses durchgefuhrt werden mussen. Der durchzufuhrende Prufumfang ist normalerweise gering und genau auf die jeweiligen Bedurfnisse der Produktion abgestimmt. Auch die Mitarbeiterzahl ist im allgemeinen niedrig aber haufig wechselnd, da in diesen Labors meistens im 24 Std.-Betrieb gearbeitet wird. Dies bedeutet fur ein zu verwendendes LIM-System eine hohe Anforderung an die Verfugbarkeit und einfache Bedienbarkeit mit moglichst vielen vorzudefinierenden Ablaufen. Zentrallabors unterstutzen die Qualitatssicherung im Umfeld der Rohstoff- und Partieprufung und sind in den meisten Fallen die autorisierten Stellen, die die Partien der Produkte freigeben d. h. die ermittelten Daten fur andere bereit stellen, um z. B. die Produkte verkaufen und versenden zu konnen. Sie mussen spezifikationsgerecht arbeiten; gemeint ist hiermit die Labors mussen auf Basis eines vorgegebenen Prufkataloges (Prufumfang) und vorgegebener Prufmethoden arbeiten. Die Anforderungen an den Prufumfang werden sowohl von der internen Qualitatssicherung als auch von den Kunden gesetzt, auch mussen praktisch alle Ergebnisse gegen vorgegebene Grenzwerte gepruft werden. Sowohl die anwendungstechnischen als auch die Zentrallabors unterliegen meistens den gesetzlichen GLP-/QS-Anforderungen. Diese beinhalten wesentlich andere Anforderungen an ein einzusetzendes LIM-System als es beispielsweise bei den Betriebslabors der Fall ist, gedacht ist hier in erster Linie an einen groBen Dokumentationsaufwand im Laufe einer Probenbearbeitung, aber auch an einen hohen Archivierungsaufwand nach Beendigung des Probendurchlaufs. Die Abgrenzung der skizzierten Labortypen ist nicht starr zu verstehen. In der Praxis wird es immer Uberschneidungen geben. In Zentrallabors konnen durchaus auch Forschungs- und Entwicklungsaufgaben neben Qualitatssicherungsuntersuchungen durchgefiihrt werden. An diesem Beispiel laBt sich zeigen, daB es niemals ,,Das LIM-System" geben kann.

8.4 Datenkreise Wie schon mehrfach erwahnt, sind LIM-Systeme in groBeren Bereichen in ein umfassendes Qualitatssicherungskonzept eingebunden. Betrachtet man nun innerhalb dieses Konzeptes die einzelnen Stellen und ihre DV-Systeme, so ist

214

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung

es notwendig, die verschiedenen Datenkreise der Labors in die der ubergeordneten Managementfunktionen zu integrieren. Bezeichnet man das Gesamtsystem als ,,Informationssystem Qualitat" (ISQ), so zeigt die Abb. 8-4 das Zusammenspiel der einzelnen Module mit ihren Schnittstellen sowohl zur Produktion als auch zu den einzelnen Labors.

'I

ISQ"

lnformatlonssystemQualitat -~

'QDM"

Informations

Qualitatsdatenmanagement

System Produktion

I -

~

..--I

~

1 1 I ir

ProduktionsI

~

Ii

Betriebslabor

1

~

-

1 r

Zentrallabor

1

Anwend. EntwickLlabor

1

1

Abb. 8-4. Informationsaustausch zwischen den Systemen

Das ,,Informationssystem Qualitat" besteht im wesentlichen aus der zentralen Komponente ,,Qualitatsdatenmanagement" (QDM) und den dezentralen LIMS-Modulen in den beteiligten Labors. Das QDM ist in erster Linie zustandig fur die Verwaltung der Qualitatsdaten der Fertigprodukte. Hier werden insbesondere auch kundungsspezifische Spezifikationen, gegen die gepruft werden mu13, verwaltet. Der Operationsradius dieses Systems geht haufig uber mehrere Standorte hinweg. Es hat Schnittstellen zu den Modulen des ,,Informationssystem Produktion" (ISP) , zur Bestandsfuhrung und Bestandsdisposition und zu den operativen LIM-Systemen. Man erkennt auch hier wieder die beteiligten Labortypen. Auf der LIMS-Seite ist es notwendig, uber Schnittstellen zu verfiigen sowohl zu den eventuell noch unterlagerten Geraterechnern als auch zum ISP-Modul Produktionssteuerung. Der

8.4 Datenkreise

215

Schnittstelle der Laborsysteme zum QDM kommt eine besondere Bedeutung zu, sie wird hauptsachlich bestimmt durch die folgenden drei Funktionen: 1. Austausch von Stammdaten wie Priifverfahren, Priifkataloge und kundenspezifische Informationen. Diese Funktion ist immer dann besonders wichtig, wenn in groSeren Bereichen die gleichen Stammdaten auf verschiedenen Systemen benotigt werden. Es mu13 eine konsistente Stammdatenpflege gewahrleistet werden. 2. Definieren von Probenauftragen. Auf der Basis konsistenter Stammdaten konnen Probenauftrage direkt aus dem QDM aber auch aus dem ISP in das LIMS eingestellt werden. Letzteres geschieht haufig, wenn bei Partiepriifungen mehrere Labors beteiligt sind. 3. Bidirektionaler Austausch von Ergebnissen.

Verdichtung Labormanagement

/

Instrumentenmanagement lnstrurnentenkontrolle

\

I

\ I

Abb. 8-5. Ebenenmodell

Zur Verdeutlichung der Informationsmengen beim Datenaustausch zwischen den Systemen innerhalb eines Gesamt-QS-Systems dient das sog. Ebenenmodell, das in Abb. 8-5 dargestellt ist. Es ist deutlich eine Verdichtung der Daten von der untersten Ebene (Gerateebene) bis hinauf zur Konzernebene zu sehen. Auch hier ist eine strenge Trennung der Ebenen nicht moglich. Es hangt immer von den jeweiligen Gegebenheiten ab, auf welcher Ebene und in welchem System die benotigten Funktionen realisiert werden. Grundsatz eines Aufbaus in mehreren logischen Ebenen ist: Jede Ebene sol1 so autark wie moglich arbeiten und nur die Daten, die wirklich auf der nachst hoheren Ebene benotigt werden, sind an diese weiterzugeben.

216

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung

8.5 LIMS-Funktionen Es sol1 nun auf die eigentliche Funktionalitat von LIM-Systemen eingegangen werden. Meistens werden diese Systeme aus zwei scheinbar konkurrierenden Sichtweisen betrachtet, einmal die Optimierung der Laborarbeit mit ihren Ablaufen und zum anderen aus Sicht der Anforderungen von GLP/QS. Der Stellenwert der Qualitatssicherung steigt weiter an. Bei der Produktion von Pharmazeutika und Pflanzenschutzmitteln und bei der Bestimmung ihrer Eigenschaften wird Qualitatssicherung schon vom Gesetzgeber gefordert (GLP, GMP) und ist schon seit geraumer Zeit realisiert. Eine weitere Erhohung des Stellenwertes der Qualitatssicherung ist durch die Verabschiedung der Normenreihe I S 0 9OOOff. hinzugekommen. Der Druck der Kunden, die Qualitatssicherungssysteme offen zu legen, wird immer groBer und damit auch die Notwendigkeit im Laborbereich LIM-Systeme einzufuhren. Laborintern wird eine verstarkte Rechnerunterstutzung bei der gesamten Abwicklung der zu erledigenden Prufauftrage gefordert. Hiermit ist der komplette Ablauf bei der Probenbearbeitung vom Eingang des Prufauftrages bis zur Befunderstellung gemeint. Hierzu gehort auch die Ablaufunterstutzung fur Gerate, die Bildung und Zuordnung von Sequenzen, das Erstellen von Prufscheinen innerhalb des Laborbereichs fur einzelne Arbeitsplatze bis hinunter zur Belegung der vorhandenen Gerate. Hier stehen sich oft verschiedene Interessen gegenuber. Das Labor fordert einerseits einen hohen Grad an Flexibilitat, die Qualitatssicherung verlangt dagegen an manchen Stellen ein starres Vorgehen. Bei der Optimierung des Laborablaufs mussen beide Interessen miteinander verknupft werden. Folgende wichtige Funktionen mussen innerhalb eines Labors oder Bereichs unterstutzt und mit allen LIM-Systemen realisiert werden konnen:

- Definition und Bearbeitung von Stammdaten, Verfahren, Katalogen, Grenzwerten, Geraten, Methoden, Auftraggeberdaten usw. W e schon erwahnt muS es moglich sein, die Daten entweder von einem uberlagerten System zu ubernehmen oder auf dem System selbst zu pflegen. - Verfolgung von Prufauftragen durch Vergabe von Statusangaben. - Zuordnen von Proben mit durchzufuhrendem Prufumfang zu ArbeitsplatZen. - Verfolgung einer Probe mit Bearbeitungszustand (Sample-Tracking). - On line Ubernahme der MeBergebnisse von Geraterechnern. - Manuelle Werteingabe nach verschiedensten Suchkriterien. Diese Funktion kann laborspezifisch stark variieren und mulj fur den Endanwender komfortabel gestaltbar sein.

8.5 LIMS-Funktionen

217

Auswertung von Ergebnissen einschlieBlich Berechnungen. Diese Berechnungen werden prufverfahrensintern, verfahrens- und probenubergreifend bei den Stammdaten definiert und bei der aktuellen Werteingabe ausgefuhrt. - Festlegung von Validierungs- und Freigabemechanismen je nach Ablaufkriterien des jeweiligen Labors einschlieBlich Uberprufung verschiedener Grenzwerte wie z. B. Detektions-, Alarm-, Labor-, Kundengrenzwerte usw. - Statistische Auswertungen von Ergebnissen und ihre graphische Darstellung. - Erstellung und Verteilung von Reports und Befunden. - Ubergabe von Daten an andere Systeme. - Kundenspezifische Aufstellung von bearbeiteten Proben, und durchgefuhrten Bestimmungen. - Kostenabrechnungen und Kostenverfolgung. - Audit Trail-Funktionen. -

Die Forderung nach einem durchgangigen Audit Trail innerhalb eines Systems, d. h. nicht nur fur die Ergebnisdaten, sondern auch fur die Stammdaten, wird immer mehr zunehmen. Auch bei den Stammdaten muB nachvollziehbar sein, wer wann welche Anderungen durchgefuhrt hat. Diese Forderung gewinnt nicht nur immer groBere Bedeutung bei Labors, die unter GLP arbeiten mussen, sondern auch in der internen Qualitatssicherung verbunden mit einer hoheren Transparenz im gesamten Laborablauf. Alle diese geforderten und benotigten Funktionen fuhren zu einem verstarkten Ausbau der QS-Systeme und zu einem immer haufigeren Einsatz von LIM-Systemen im Laborbereich. Zusammenfassend konnen die LIMS-Funktionen in funf Grundfunktionen eingeteilt werden, die in Abb. 8-6 vereinfacht dargestellt sind.

8.5.1 Stammdatenbearbeitung Die Stammdaten spiegeln die gesamten analytischen Moglichkeiten und die organisatorischen Ablaufe in einem Labor wider, daher muB hier ein groBes MaB an Flexibilitat geboten werden. Zu den benotigten Funktionen gehoren die Definition von analytischen Methoden, Testverfahren, produktspezifischen Testkatalogen, Probenarten, Geraten, Geratepools, Arbeitsplatzen, Kundeninformationen usw. Die gesamte Palette der nicht probenspezifischen Daten muB hier verwaltet werden konnen. Hierzu gehoren auch Angaben uber Spezifikationen mit ihren verschiedenen Grenzwerten, gegen die gepruft werden muB, AnstoBen von Tatigkeiten bei Grenzwertverletzungen, Informationen zu den Kosten einzelner Tests bzw. Vefahren, Daten zu den Kostenstel-

218

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitgtssicherung

El El Stammdaten

Probeneingang

Probenbearbeitung

E l Befundung

Definition Methoden/ Verfahren/Kataloge Grenzwerte/Spezifikationen Berechnungen Kosten usw. Probenidentifikationen Probenannahme manuell/automatisch

Ergebnisein abe manuell/au~omatisc h Probenverfolgung Arbeitspapiere

Validierung Befunderstellungu. Verteilung

Archivierung Recherchen Kostenabrechnung Statistiken ABC-Analysen usw.

I Endergebnisse

Abb. 8-6. Grundfunktionen eines LIMS

len der Auftraggeber, Betrieben mit Adressen, Druckerinformationen fur die Befundverteilung usw. Auch die Berechnungen innerhalb eines Verfahrens, verfahrensubergreifend oder sogar probeniibergreifend werden bei den Stammdaten definiert . Hier auf alle Einzelheiten, die in unterschiedlichen Labors vorkommen konnen, einzugehen, wurde sicher zu weit fuhren, auBerdem hangen diese Daten sehr stark von den jeweiligen Anforderungen des Labors und dessen Umfeld ah. Wie schon envahnt ist auch bei der Pflege der Stammdaten eine systeminterne Auditfunktion zu verlangen.

8.5.2 Probenannahme Grundsatzlich vollzieht sich die Probenannahme in zwei Teilschritten, die allerdings je nach Arbeitsweise und Labortyp zu einem Schritt zusammenge-

8.5 LIMS-Funktionen

219

faBt werden konnen. Der erste Teilschritt ist die Definition des Prufauftrages mit allen Daten, die zur Bearbeitung dieses Auftrages notwendig sind. Dies muB nicht zwangslaufig bei dem ausfuhrenden Labor geschehen. Der zweite Schritt erfolgt nach dem Eingang der Probe ins Labor. Dieser physische Eingang der Probe muI3 bestatigt werden, da erst ab diesem Zeitpunkt eine Bearbeitung beginnen kann. Bei der Auftrageinstellung sind drei Grundarten zu unterscheiden: 1. Manuelle Eingabe von Einzelauftragen. 2. Manuelle Eingabe von Serienauftragen. Hierbei ist es wichtig, daB alle sich nicht andernden Daten nur einmal eingegeben werden mussen und bei jeder einzelnen Probe nur noch die Daten, die sich von Probe zu Probe andern wie z. B. die Partienummer bei Produktionsproben. 3. Automatisierte Einstellung von Prufauftragen aus ubergeordneten Systemen. Eine weitere wichtige Funktion, die bei der Auftrags- bzw. Probeneinstellung vorhanden sein mul), ist das Verandern eines vorher festgelegten Prufumfangs und die integrierte Eingabemoglichkeit fur schon vorliegende Ergebnisse z. B. von externen Labors.

8.5.3 Probenbearbeitung Die gesamte Probenbearbeitung muB sehr flexibel konfigurierbar sein, da sich hier die differierenden Arbeitsweisen der unterschiedlichen Labortypen deutlich bemerkbar machen. Hohe Flexibilitat wird gefordert bei der Selektion von Proben, die einerseits nach relativ einfachen Kriterien wie Probennummern, Datumsbereichen usw. erfolgen soll, andererseits aber auch bis zur Selektion auf Basis des Tnhalts von Variablen moglich sein mu& Dieses gilt sowohl fur die Auswahl von Proben fur Arbeitslisten oder Geratebeleglisten als auch fur die Ergebniseingabe. Bei der Ergebniseingabe muB die manuelle Eingabe nach verschiedensten Kriterien komfortabel gestaltbar sein. Auch die automatische Ubergabe von Ergebnissen aus anderen Systemen bzw. Geraterechnern muB realisierbar sein. Die manuelle Werteingabe muB sowohl proben- als auch verfahrensorientiert moglich sein. Wunschenswert ist je nach Probenart auch eine Eingabemoglichkeit in Tabellenform. Bei allen Arten der Ergebniseingabe ist eine direkte Uberprufung der verschiedenen Grenzwerte erforderlich mit einer direkten Reaktion des Systems auf Grenzwertverletzungen. Es muB dabei unterschieden werden konnen z. B. zwischen Detektions-, Alarm- und Freigabegrenzwerten. Auch alle in einem Verfahren oder uber mehrere Verfahren hinweg definierten Berechnungen mussen

220

8 Bedeutung eines LIMS in der Qualitatssicherung

soweit moglich direkt bei der Werteingabe ausgefuhrt und angezeigt werden und bei Grenzwertverletzungen mussen vom System sofort die fur diesen Fall definierten Prozeduren angestoljen werden.

8.5.4 Ergebnisvalidierung Eine weitere wichtige Funktion bei der Probenbearbeitung ist die Validierung der Ergebnisse. Die Uberprufung der Mebergebnisse auf Plausibilitat bzw. auf die Einhaltung bestimmter Vorgaben wird in fast allen Labors unterschiedlich gehandhabt. Sie ist abhangig von der Arbeitsweise, der Laborstruktur und von der jeweiligen Aufgabenstellung des Labors. Die Validierung mu13 auf jeden Fall auf verschiedenen Ebenen (Levels) moglich sein, wie z.B. Ergebnis, Verfahren, Probe. Fur Labortypen, die diese Art der Validierung nicht benotigen mu6 das ganze Validierungsverfahren auch automatisierbar sein. Ziel einer Validierung ist es zu gewahrleisten, daB nur freigegebene Daten nach auljen abgegeben werden oder auch fur andere Stellen verfugbar sind. Hiermit ubernimmt das Labor bzw. der Laborleiter die Veranwortung fur die Richtigkeit dieser Daten.

8.5.5 Fertigmelden und Befundverteilung Der Schritt nach der Validierung der Einzelergebnisse ist das Fertigmelden einer Probe und schliebt die Befundung und Gesamtbeurteilung dieser Probe mit ein. Dies geschieht im Normalfall durch den Laborleiter oder eine autorisierte Person. Hier sind besondere Zugriffsmechanismen und Freigabezustandigkeiten zu definieren. Nach der Freigabe im System mussen Reports, Befunde, Zertifikate und andere diverse Papiere erstellt und verteilt werden. Die Verteilung geschieht heute weitestgehend automatisch uber Netze und mu13 vom LIM-System gesteuert werden konnen.

8.5.6 Archivierung Fur die Ianger dauernde Verfugbarkeit der Daten ist ihre Archivierung in einer separaten Archivdatenbank unumganglich. Aus der Archivdatenbank

8.6 Zusammenfassung

221

werden umfangreiche Recherchen rnit statistischen Auswertungen, Analysen iiber Nutzungshaufigkeiten und Prasentationsgraphiken realisiert. Dieses bedeutet unter Umstanden das Bewegen eines erheblichen Datenvolumens einschliefllich vieler Datenbankzugriffe rnit den dazugehorigen PerformanceProblemen. Je nach Umfang der archivierten Daten kann es aus diesem Grund sinnvoll sein, derartige Operationen in einer separaten Datenbank getrennt von der normalen Probenbearbeitung durchzufiihren, um den taglichen Routinebetrieb nicht zu belasten. Auch der Zugriff von anderen Systemen erfolgt auf die Daten in der Archivdatenbank, da sich in dieser Datenbank nur die freigegebenen Daten befinden.

8.6 Zusammenfassung Es wurde am Beispiel der Qualitatssicherung im Verlauf eines chemischen Produktionsprozesses gezeigt, daB die Qualitat der Information und damit auch des Informationsflusses mit Hilfe eines LIMS erheblich verbessert und beschleunigt werden kann. Es muB aber nochmals eindringlich darauf hingewiesen werden, daB ein sinnvoller Einsatz eines LIMS erst dann moglich ist, wenn die unterlagerte Organisation eindeutig und klar definiert ist. Andernfalls ist die Gefahr gegeben, daS Strukturen angelegt werden, die in einem produktiven System nur rnit erheblichem Aufwand und vielen Unannehmlichkeiten fur alle Seiten geandert werden konnen.

Man kann rnit dem besten LIM-System nicht eine schlechte Organisation verbessern, denn dieses System kann nur die Organisation eines Labors widerspiegeln und die Ablaufe im Labor unterstiitzen. Die notwendigen Funktionen eines LIMS wurden nur grob dargestellt, da die Details zu stark von den einzelnen Labors abhangen. Schon heute werden in groBeren Bereichen LIM-Systeme nicht mehr isoliert eingesetzt, sondern immer mehr als Bestandteil einer integrierten DVGesamtlosung. Die Anforderungen an ein modernes LIM-System gehen heute weit iiber die der vergangenen Jahre hinaus. Dieses gilt insbesondere fur die Konfigurierbarkeit des Systems, welches auf die Besonderheiten bzw. auf speziellen Anforderungen eines Labors adaptierbar sein muB. Auch steht die Bedienerfreundlichkeit immer mehr im Vordergrund, denn je groBer die Akzeptanz solcher Systeme beim Anwender ist, um so hoher ist die Effizienz bei der Nutzung. Die Anwenderoberflache spielt bei den Funktionen, mit denen das Laborpersonal am haufigsten konfrontiert wird, wie z. B. die Eingabe und Bearbeitung von MeBergebnissen, eine besonders groBe Rolle. Ein

222

8 Bcdeutung cines LIMS in der Qualitatssicherung

weiterer, aus heutiger Sicht entscheidender Punkt ist die Verwendung eines modernen Datenbanksystems, da es immer wichtiger wird, einerseits die erzeugten Daten in dem LIMS selber recherchieren zu konnen, andererseits aber auch die Verknupfung dieser Daten mit Daten aus anderen Systemen so einfach wie moglich realisierbar sein muB. Die Einbindung der LIM-Systeme in lokale Netze (LAN) bzw. uber Gebaude- oder Standortgrenzen hinweg und die Moglichkeit mit verteilten Funktionen zu arbeiten, ist Voraussetzung fur eine integrierte DV-Gesamtlosung. Im Rahmen der Qualitatssicherung und bei der Bearbeitung von GLPpflichtigen Studien ist es unumganglich Systeme einzusetzen, die sowohl die Ergebnisse als auch die verwendeten Stammdaten einem Auditing unterziehen. Es sollte auch deutlich gemacht werden, daB es das beste, fertig kaufliche LIM-System nicht gibt, sondern dal3 bei der Auswahl des zu verwendenden Systems immer die Definition der fur dieses Labor wichtigen Anforderungen an erster Stelle stehen muB, danach wird das System eingesetzt, mit welchem der hochste Abdeckungsgrad erreicht werden kann bzw. an welchem die geringsten Anderungen notwendig sind. Es ist empfehlenswert genugend Zeit fur die Definitionsphase einzuplanen, da eine detaillierte Beschreibung der Anforderungen die Entscheidung fur das richtige System erheblich erleichtert. Fur kleinere Labors ohne eigene Erfahrungen auf diesem Gebiet kann es von Nutzen sein, einer externen Firma die Realisierung des gesamten Projektes zu ubertragen.

8.7 Literatur Vortrag: ,,LIMS in der Qualitatssicherung"; LIMS-Forum, Amsterdam 14.-15.10. 1992, Bender, Geldmacher, Leucker.

9 Qualit atskost en Jaime Guardiola Leiter Regulatory Affairs Clintec Salvia GmbH & Co. OHG FabrikstraBe 51 D-66424 Homburg-Saar

Dr. rer. nat. Jaime Guardiola, Jahrgang 1949 Chemiestudiuman der Universitat von Barcelona, Spanien. Ein Jahr Laborleiter in der Lebensmittelindustrie in Gerona, Spanien. 1974-1979 Promotion am lnstitut fur Organische und Instrumentelle Analytik der Universitat des Saarlandes. Seit 1980 bei Clintec Salvia GmbH & Co. O H G in der analytischen Entwicklung, Stabilitatspriifung und Qualitatskontrolle von Arzneimitteln, Medikalprodukten und Diatetika. Kontrolleiter nach AMG. Seit Anfang 1994 Regulatory Affairs Manager innerhalb der Clintec International Operations Ltd. in Deutschland, zuletzt erweitert auf die Schweiz, Osterreich und osteuropaische Staaten.

224

9 Qualitltskosten

9.1 Einfuhrung Ein analytisches Labor bestimmt chemische, physikalisch-chemische oder biologische Eigenschaften in synthetischen und naturlichen Proben. Somit begleitet ein Labor als dienstleistende Einheit in einem Unternehmen ein Produkt von der Entwicklung uber die Herstellung bis hin zur eventuellen Reklamation. Ein Auftragslabor als selbstandige Einheit untersucht z. B. Lebensmittel, Umwelt- und klinisches Proben in Bezug auf bestimmte Richtoder Grenzwerte. Mit der Prufung und Uberwachung der Qualitat bzw. Beschaffenheit sind ,,Qualitatskosten" verbunden. Qualitatskosten - die Blassing bezeichnenderweise ,,schillernd" nennt - sind jedoch keine Kosten im betriebswirtschaftlichen Sinne, der groBere Teil davon ist kaum sichtbar und damit zwangslaufig schwerlich ,,sauber" erfaBbar. Es ist verstandlich, dalj in der Literatur die Auffassungen uber Qualitatskosten stark differieren. Die Betrachtungsweise hangt stark von der Zielsetzung des Betroffenen ab. In der chemischen Industrie wird heute zunehmend die Meinung vertreten, dalj man eigentlich uberhaupt nicht von Qualitatskosten sprechen solle: Wenn Qualitat das erklarte Unternehmensziel ist so flieljen die dann sogenannten Qualitatskosten in die Herstellkosten genauso selbstverstandlich hinein wie die Kosten fur das Overhead oder den Werkschutz. Besonders deutlich sichtbar wird dies beim ,,Statistical Process Control" (SPC), eine am Produktionsproze(3 gebundene qualitatssichernde MaBnahme. Nun zum Labor: Fur die Praxis im Labor liegt der Schwerpunkt in der Erfassung der Prufkosten und deren Optimierung, sprich: Senkung bei gleichbleibender (oder gar zunehmenden) Qualitat seiner Dienstleistung. Diese Bemuhungen werden immer dringender und sind oft mitentscheidend fur den Fortbestand von kleineren Labors. Es gilt hier die Kosten unabhangig von Natur oder Herkunft zu minimieren, ja ganz abzuschaffen - wenn sie vermeidbar sind. Um sich an diese Problematik praxisnah heranzutasten eignet sich die klassische Betrachtungsweise der Qualitatskosten als ,,failure, appraisal and prevention costs", wie sie ursprunglich bezeichnet wurden 19-11. Der folgende Beitrag ist eine unter diesem Gesichtspunkt abgefaljte Betrachtung der Qualitatskosten im analytischen Labor, um den damit involvierten Kollegen einige Hinweise und Anregungen zum pragmatischen Vorgehen beim ,,continuous improvement" zu geben.

9.3 Sichtbare und nicht sichtbare Qualitatskosten

225

9.2 Definition Um die Qualitatskosten zu definieren, braucht man sich eigentlich nur auf die Definition von Qualitat zu beziehen. Nach DIN 55 350 heiDt es: ,,Beschaffenheit einer Einheit beziiglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfullen". Demzufolge sind die zur Erfiillung der Anforderungen angefallenen Kosten die Qualitatskosten. Was aber unter Qualitatskosten in der Praxis verstanden wird, ist sehr unterschiedlich. Oft wird einfach nur das Budget der Abteilung Qualitatskontrolle zugrundegelegt , manchmal sogar nur die Personal- und Sachkosten des Labors.

Etwas spezifischer definiert, sind die Qualitatskosten, die tatsachlich entstandenen Kosten, die durch Qualitats-Planung und -Prufung, sowie als Folge mangelnder Qualitat verursacht sind. Qualitatskosten entstehen bereits vor Markteinfuhrung, in der Produktentwicklung. Sie stecken potentiell in jedem Schritt der Wertschopfungskette und konnen, im unangenehmsten Falle, nach Auslieferung der Ware anfallen.

9.3 Sichtbare und nicht sichtbare Qualitatskosten Allgemein betrachtet setzen sich die Qualitatskosten aus den Personalkosten, den eingesetzten Arbeitsmitteln, den Gewahrleistungskosten und den Fremdleistungen - die sogenannten ,,sichtbaren" - zusammen; hinzu kommen die Verdienstausfalle wegen Umsatzriickgang unzufriedener Kunden. Letztere werden als die ,,unsichtbaren" - besser ware ,,nicht direkt erfaobaren" bezeichnet. Vereinfacht dargestellt :

Im chemischen Betrieb sind - insbesondere fur die verantwortlichen Personen - die erfaobaren, also die ,,sichtbaren" Qualitatskosten von Bedeutung.

226

9 Qualitltskosten

9.4 Kosten der Qualitat Aus der ganzheitlichen Definition leiten sich zwei Hauptaspekte ab:

Die Kosten der Qualitat sind die unbedingt notwendigen Aufwendungen, um die gewunschte Qualitat gleich beim ersten Ma1 zu erreichen - Mach es gleich richtig! [9-21. Fehlerkosten sind die Kosten, die entstanden sind, weil es nicht gleich richtig gemacht wurde. Diese sind vermeidbar.

9.5 Qualitatskostenarten Nach der DGQ-Schrift 14-17 der Deutschen Gesellschaft fur Qualitat e.V. werden die Qualitatskosten in -

Fehlerverhiitungskosten Prufkosten Fehlerkosten

eingeteilt [9-21. Dies stimmt mit der oberen Betrachtung uberein, denn die ,,Kosten der Qualitat" sind nicht anderes als die Summe der Fehlerverhutungskosten und Priifkosten. Die schematische Darstellung der Abb. 9-1 gibt eine Ubersicht der Qualitatskosten und deren Einteilung. Jegliche Aktivitat in Zusammenhang mit Qualitat muB hier zugeordnet werden konnen.

9.6 Senkung der Qualitatskosten Eine der vordringlichen Zielsetzungen eines jeden Unternehmens ist eindeutig die Fehlerkosten zu eliminieren, das vie1 zitierte Ziel ,,Zero Defect" [9-31. Nach Lokalisierung der gravierenden Fehler und Ursachen werden umgehend

9.6 Senkung der Qualitatskosten

I

227

HERSTELVN]

PRODUKTIONSKOSTEN

NlCHT SICHTBARE

SICHTBARE

1

FEHLERKOSTEN

I

U KOSTEN DER QUALITAT

vermeidbar

notwendig

I I I I FEHLERVERH~TUNGSKOSTEN

I

(Qualitiitsplanung)

ZUR SICHERUNG

(Qualitatskontrolle)

(Qualitatssicherung) im Sinne von

Bestatigung

Pravention

Abb. 9-1. Einteilung der Qualitatskosten

entsprechende MaSnahmen ergriffen, urn die Auslieferung bzw. Entstehung fehlerhafter Ware zu verhindern. Dabei werden zwangslaufig hohere ,,Kosten der Qualitat" entstehen, d. h. wiederholte Nacharbeitungen, haufigere Priifungen usw. Bei den standig zunehmenden gesetzlichen Forderungen und Qualitatsanspriichen der Kunden steigen zwangslaufig die Aufwendungen zur Sicherung und Sicherstellung der Qualitat, die Kosten der Qualitat.

228

9 Qualitatskosten

9.7 Optimierung der Qualitatskosten Aus der Praxis ist jedem bekannt, daB der Priifaufwand - sei es spezifisch oder im Umfang - immer gesteigert werden kann, ohne dabei die absolute Sicherheit ,,Null-Fehlerquote" zu haben. Es kann daher nur ein Optimum zwischen Fehlerquote und betriebenem Aufwand geben. Dabei ist nicht nur an Endprufungen gedacht, auch die Untersuchungen von Ausgangsmaterialien - Rohstoffe, Verpackungen, Hilfsmittel - sowie von Zwischenprodukten sind zu berucksichtigen. Die Zielrichtung sol1 sein: Weg von den Prufungen im nachhinein hin zur praventiven Qualitatssicherung und zur ProzeBsteuerung (SPC). Darauf wird spater unter 9.14 ,,Praventive Qualitatssicherung" speziell eingegangen. Ein ProzeB zur Optimierung der Qualitatskosten wird sich in zwei Hauptphasen abwickeln: -

-

Minimierung der Fehlerkosten, Reduzierung der Kosten der Qualitat.

Fur eine effiziente Durchfuhrung eines solchen Projektes sind zwei Voraussetzungen unabdingbar: -

-

Das angestrebte Qualitatsniveau mu13 eindeutig definiert sein. Ein geeignetes System zur Erfassung, Bewertung und Auswertung von Qualitatskosten mu0 vorhanden sein.

9.8 Qualitatsniveau; Anforderung Die Fixierung des Qualitatsniveaus ist nicht einfach. Die Festlegung ist eine muhselige Aufgabe, bei der es sich nicht um ein Projekt handelt, welches irgendwann abgeschlossen ist. Es ist ein lebendiger Vorgang, denn im Laufe der Zeit ergeben sich immer wieder neue Aspekte, die zu berucksichtigen sind. Um ein aktuelles Beispiel zu nennen: Noch vor wenigen Jahren war der Umweltaspekt einer Verpackung kein Qualitatskriterium, heute kann es fur den Kaufer ausschlaggebend sein. Fur die Festlegung der Qualitat muB man sich standig folgende Uberlegungen vergegenwartigen: -

Qualitat ist dem Ausdruck ,,entspricht den Anforderungen" gleichzusetzen, d. h. dal3 samtliche Qualitatsmerkmale eindeutig definiert sein mussen. Die Endbeurteilung heifit entweder ,,entspricht" oder ,,entspricht nicht". Mit

9.9 Das Projekt Qualitatskosten

-

229

anderen Worten; ,,Null" ist die einzige AQL (Acceptable Quality Level), die man akzeptieren kann. Anhand dieser Betrachtung wird es leichter fallen, das ,,Null-Fehler-Prinzip" zu verstehen. Sehr wichtig hierbei ist die Definition und Darlegung der Anforderungen, die folgenderma13en sein mussen: - kundenorientiert (bzw. sie sind gesetzlich vorgeschrieben) - quantifiziert (bzw. eindeutig spezifiziert) - vereinbart

Kundenorientiert heiBt, den Kunden zufriedenstellen. Zu hohe - meist selbst gestellte - Anforderungen belasten das Verhaltnis Qualitat/Kosten zu Ungunsten des Unternehmens. Beurteilungen wie hart, warm genug, fruh sind keine konkreten Vorgaben. Dagegen sind ,,75-78 shore A", ,,80-85 O C , ,,vor 8" Uhr eindeutige, spezifizierte Anforderungen. Damit ist es einfach zu beurteilen, ob ein Qualitatsmerkmal gegeben ist oder nicht. SchlieSlich mu13 die Qualitat von beiden Seiten, Kunde und Lieferer, abgestimmt sein. Mancher Autor spricht von Qualitat als die Verpflichtung, den Kaufer zu beliefern wie vereinbart [9-31.

9.9 Das Projekt Qualitatskosten DaB zur Realisierung eines Kostensenkungsprogramms ein geeignetes Kostenerfassungssystem - die zweite Voraussetzung - erforderlich ist , ist eine Selbstverstandlichkeit . Wobei die Notwendigkeit nicht nur unter dem rein finanziellen Aspekt des Controllings zu sehen ist, sondern auch wegen der Wichtigkeit einer detaillierten Erfassung der Qualitatskosten. Dabei kommt es sehr darauf an zu erfahren, wo Qualitatskosten entstehen und welche die Ursachen sind. Fur die Unternehmensstrategie ist der ,,qualitative" Aspekt dieser Kosten am wichtigsten. In der DIN-Norm 55 350 T. 11 (,,Begriffe der Qualitatssicherung.. .") heiBt es unter Anmerkung 2 der Qualitatskosten: ,,Die Beurteilung der Qualitatskosten dient der Optimierung der Qualitatskosten, nicht aber der Erfassung der Kosten der Qualitatssicherung oder der Ermittlung der Kosten fur die Qualitat einer Einheit". Sinn und Zweck der Ermittlung der Qualitatskosten ist die Identifizierung der Kosten nach Art und Ursache, als Basisdaten zur Erstellung der Verbesserungsstrategie ;

-

230 -

9 Qualitatskosten

eine MeBmethode zu haben, um die Auswirkungen der Verbesserungsaktivitaten zu verfolgen, zu beurteilen und gegebenenfalls zu uberdenken; eine Sensibilisierung der Mitarbeiter in Bezug auf das Qualitat/Kosten-Verhaltnis ; eine gute Basis fur eine vernunftige, realistische Zielsetzung zu haben.

9.10 Qualitatskostenerfassung

Lager Produkt XYZ Additive Handelsware

I

I I

I I1 I11 s I I1 I11 s

Wagung I

I

I

I I1 I11 s

Mischung I

Labor ...

...

I

I

Dieses gilt zur Orientierung, da die Einteilung fur die Industriebranche, ja sogar fur eine Produktionsstatte, spezifisch ist. Daher ist eine gute Zusammenarbeit mit der Abteilung Controlling bei der Aufbereitung des Zahlenmaterials von entscheidender Bedeutung.

9.11 AktivitadKosten-Matrix

231

9.11 Aktivitat/Kosten-Matrix Nachdem die Kostenerfassung gemaS des angegebenen Schemas eingefuhrt ist, steht die Aus- und Bewertung der Kosten an. Die einzelnen Betrage sollen vom System - moglichst EDV unterstutzt - zunachst als allgemeine AktivitatedKosten-Matrix graphisch aufbereitet werden (Abb. 9-2).

Aktivitaten

Fehlerverhutungskosten (11) Prufkosten (111) Fehlerkosten

(I)

(1)

(11)

(111)

Abb. 9-2. AktivitatedKosten-Matrix der Qualitatskosten

Kostenarten

QUALITATSPLANUNG

- -

FEHLERBEHEBUNG

Abb. 9-3. Zielrichtung der Qualitatskostenoptimierung

232

9 Qualitatskosten

Die in die schraffierten Flache fallenden Kosten mussen als erstes naher analysiert werden, um sie zu reduzieren bzw. um sie in Richtung gepunktete Flache zu verlagern. Der Verbesserungseffekt ergibt sich aus der resultierenden Verschiebung von hohen Fehlerkosten zu geringen Fehlerverhutungskosten (Abb. 9-3). Hiermit ist die Prozedur zur Optimierung der Qualitatskosten gestartet. Wie man leicht erkennen kann, handelt es sich um einen nie endenden ProzeB. Die Aktivitat/Kosten-Matrix wird immer wieder neu aufgestellt , um den standigen Verbesserungsprozefi aufrecht zu erhalten.

9.12 Der standige VerbesserungsprozeB Ein typischer Verlauf der Kostenverschiebung in Abschnitten ist in Abb. 9-4 mit Hilfe des Balkendiagramms dargestellt. Abschnitt A sol1 die erste Bestandsaufnahme darstellen, bei der die Fehlerkosten (111) - zur besseren Verdeutlichung - den hochsten Anteil haben. Die Pfeile in den darauffolgenden Abbildungen zeigen die Veranderung gegenuber dem vorangegangenen Abschnitt. Es kommt nicht selten vor, daB man bei der systematischen Analyse der Qualitatskosten - besonders in der Anfangsphase - neue Fehlerquellen entdeckt. Im Abschnitt B durch die Zunahme der Kostenart I11 gekennzeichnet. Die Maanahmen zur Vermeidung von Fehlern fuhrten zunachst zwangslaufig zu einem verstarktem Prufaufwand. Logischerweise wachst die Saule der Prufkosten anfangs am starksten (Abschnitte B und C). Der erhohte Prufaufwand muate sich bald in einer Abnahme der Fehlerkosten bemerkbar machen (Abschnitt C), der erste positive Effekt der Kostehoptimierung. Eine betrachtliche Reduzierung der Fehlerkosten ohne unkontrollierte Steigung der Prufkosten wird einerseits durch die sinnvolle, insbesondere unter Berucksichtigung der Wirtschaftlichkeit , Organisation und Effizienz der Qualitatsprufung und andererseits durch die Qualitatsplanung - ,,Qualitat von Anfang an" - erzielt. Dies spiegelt sich wider in einer Zunahme der Fehlerverhutungskosten - Saule I im Abschnitt D -. Der standige Verbesserungsprozefi sollte zu einem dem Abschnitt X ahnlichen Kostenprofil fuhren. Dabei sollten die Fehlerkosten auf ein Minimum reduziert worden sein, bei niedrigen Prufkosten und nicht ubermaDig hohen Fehlerverhutungskosten, so daD die Gesamtqualitatskosten gegenuber dem ersten Abschnitt A erheblich gesunken sind. In welchen Verhaltnissen diese im optimalen Fall zueinander stehen sollen, kann man schwer verallgemei-

9.12 Der standige VerbesserungsprozeB I:

m m I

I1

I11

11: 111: Z:

Fehlenrehutungskosten Prijfkosten Fehlerkosten Summe

Abschnitt A

Abschnitt B

Abschnitt C

Abschnitt D

Abb. 9-4. Typische Entwicklung der Kostenarten beim OptimierungsprozeB

233

234

9 Qualitatskosten

nern. Als Anhaltspunkt sei an dieser Stelle an die Faustregel ,,1:10:100" erinnert:

. OO ,,Kostet ein Fehler wahrend der Entwicklungsphase beispielsweise 1O DM, so reichen 1O.OOO DM nicht aus, wenn dieser Fehler erst bei der Massenproduktion entdeckt wird. Sollte der Fehler erst beim Kunden entdeckt werden entsteht ein Verlust von 1OOO . OO DM". Es ist ebenfalls sehr schwierig zu sagen, wie hoch die Gesamtqualitatskosten in Bezug auf das Geschaftsvolumen eines Unternehmens sein sollen. Es versteht sich von selbst, daB abhangig vom Industriezweig diese relative GroBe unterschiedlich ist, und damit unterschiedlich zu bewerten. Was aber jedenfalls abgeklart werden muB, ist die Ermittlungsmethode, d. h.: Was wird als Qualitatskosten erfaBt? In Bezug zu welcher kaufmannischen GroBe druckt man sie aus?

-

Die Antwort auf die erste Frage findet man z. T. im vorangegangenem Text. Zum Teil deshalb, weil nur die ,,sichtbaren Kosten" in die Betrachtung herangezogen wurden. Diese reichen jedoch aus, um den standigen VerbesserungsprozeB voranzutreiben . Die Antwort auf die zweite Frage stellt sich leichter dar, da in jedem Unternehmen die relevanten Daten vorhanden sind. Die Frage stellt sich eher nach dem Sinn und Zweck der Ermittlung, was beabsichtigt man aus der Erkenntnis zu unternehmen ? Die meisten Autoren tendieren dazu, die Qualitatskosten in% vom Umsatz auszudrucken, was vernunftig ist [9-21. Diese Ausdrucksweise ist jedoch wenig geeignet, wenn es darum geht, Vergleiche anzustellen, einfach deshalb, weil im Umsatz Einflusse unterschiedlichster Natur stecken. Zu Vergleichszwecken, besonders unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit einer Produktionsstatte, ist die Auswertung in Prozent von Gestehungskosten oder noch besser in Prozent von der Wertschopfung zu empfehlen.

9.13 Prufkosten; Sicherung und Sicherstellung der Qualitat Im Laborbereich, sei es im Rahmen der Qualitatskontrolle oder Qualitatssicherung, bestehen die Kosten der Qualitat nahezu ausschlieBlich aus Prufkosten. Prufkosten sind Kosten, die vorwiegend durch Qualitatsprufungen verursacht sind. Prufkosten entstehen durch das fur Qualitatsprufungen eingesetzte Personal und die Hilfsmittel.

9.14 Praventive Qualitatssicherung

235

Die durchgefuhrten Untersuchungen konnen abhangig von der Betrachtungsweise unterschiedlich klassifiziert bzw. charakterisiert werden. In Bezug auf die Herstellung ergeben sich: Prufungen vor Produktion (auch Wareneingangsprufung genannt). - Prufungen wahrend der Produktion (oder In-ProzeB-Kontrolle). - Priifungen nach der Produktion (Endkontrolle) . -

Die zwei ersten Gruppen gehoren zu den Priifungen ,,zur Sicherung" der Qualitat, wahrend die Endkontrolle ,,zur Sicherstellung" der Qualitat dient. Die Wareneingangskontrolle und die In-ProzeB-Kontrolle haben einen praventiven Charakter, im Falle einer Abweichung konnen KorrekturmaBnahmen ergriffen werden. Eine Endprufung am Fertigprodukt muB als Sicherheitsprufung verstanden werden, besonders bei chemischen und pharmazeutischen Erzeugnissen oder Lebensmitteln. Nur die Untersuchung der zum Verkauf fertigen Ware ermoglicht die vollstandige Sicherstellung der Qualitat, denn erst dann erfa13t man den EinfluB aller Herstellschritte. Ein nicht den Anforderungen entsprechender Befund hat die Sperrung der Ware zur Folge. Was ab diesem Zeitpunkt damit geschieht, fallt ganz unter die Fehlerkosten.

9.14 Praventive Qualitatssicherung Konsequenterweise mu13 eine gut geplante Qualitatskontrolle stark ,,praventiv" orientiert sein, denn je fruher ein Fehler entdeckt wird, desto kleiner sind die Fehlerkosten. Auch hier eine Parallele zur ,,I: 10:100-Regel". Folgerichtig mu13 bei der Verbesserung des Qualitatssicherungssystems unter diesem Gesichtspunkt eine Verschiebung der Prufungen ,,nach vorne" auf den Produktionsablauf bezogen - durch Neuplanung der durchzufuhrenden Kontrollen unter Beriicksichtigung

- organisatorischer - herstellungstechnischer - meBtechnischer Aspekte angestrebt werden. Bei jedem Glied der Wertschopfungskette sol1 das werdende Produkt eine beabsichtigte Umwandlung erfahren, ohne da13 dabei unerwunschte Veranderungen auftreten. Danach muB sich die Prufmethode richten. Dazu konnen ProzeBparameter dienlicher als Produkteigenschaften sein, z. B. die Messung der Temperatur und Zeit bei einem Trocknungsvorgang anstelle der Bestim-

236

9 Qualitatskosten

mung der Restfeuchtigkeit nach der Behandlung, oder die Erfassung des Druckes und der DurchfluBmenge Stickstoff bei einer Entliiftung statt die Sauerstoffkonzentration zu messen. Hier kommt zum Ausdruck das unter 9.7 ,,Optimierung der Qualitatskosten" angesprochene Instrument Statistical Process Control (SPC). Jedoch auf eine Endprufung - in welchem Umfang auch immer - wird man in den vorhin erwahnten Industriebereichen nie verzichten, da bei einem Arzneimittel zum Beispiel die Verwechslung des Etiketts fatale Folgen haben konnte, nicht zu vergleichen mit einem einfachen Gebrauchsgegenstand wie eine Schallplatte.

9.15 Automationsgrad und Wirtschaftlichkeit; Kostenminimierung In Bezug auf die Wirtschaftlichkeit der Prufung selbst sind zwei Aspekte unbedingt zu berucksichtigen:

- der

MeBmethode

-

Eine Prufung darf die Durchlaufzeit der Fertigung und die Herstellkosten so wenig wie moglich beeintrachtigen.

-

Das bedeutet fur den chemischen Betrieb, daB die eingesetzten analytischen Methoden die gewunschten Ergebnisse -

in kiirzester Bearbeitungszeit liefern sollen und, daB sie hoch automatisiert sein mussen.

Der Grad der Automation einer Untersuchungsmethode steht in direkter Beziehung zur Bindungszeit des Mitarbeiters bei der Durchfiihrung. Eine Titration zum Beispiel wie vor zwanzig Jahren praktiziert erforderte zeitlich gesehen hundertprozentige Anwesenheit. Die Durchfiihrung eines Untersuchungsauftrages im chemischen Labor kann in den nachfolgend beschriebenen Teilablaufen betrachtet werden:

(I) (11) (111) (IV) (V) (VI)

Musterziehung und Beschaffung von Information Probenvorbereitung und Weiterleitung der Information Messung selbst Auswertung der MeBsignale Befundung Dokumentation und Ablage

9.15 Automationsgrad und Wirtschaftlichkeit; Kostenminimierung

237

Bei jedem dieser Vorgange lassen sich die Gesamtzeit und die Zeit, wahrend der Mitarbeiter anwesend bzw. dabei tatig ist, leicht ermitteln. Daraus ergibt sich die prozentuale Mitarbeiterbindungszeit , die bei einer optimal automatisierten Methode sehr gering sein muB. Bei einem ProzeB zur Minimierung der Prufkosten durch Automation muB die Untersuchungsmethode in ihrer Ganzheit betrachtet werden, die oben envahnten Teilablaufe I - VI mussen alle berucksichtigt werden. Das Ergebnis einer solchen erfolgreichen Effektivitatssteigerung wurde vor kurzem veroffentlicht [9-41. Darin ist eine diesbezuglich realisierte apparative Entwicklung beschrieben, die der Reduktion der Mitarbeiterbindungszeit Rechnung tragt. Der gewonnene Freiraum der Mitarbeiter ist ein interessantes Potential, dessen Bedeutung in der Zukunft mehr Beachtung gewinnen wird. Es ist quasi ein ,,Abfallprodukt" der erreichten Effektivitatssteigerung und kann ein ,,return of investiment" beschleunigen. Die vorhin erwahnte apparative Entwicklung [9-41 wurde einem Eignungstest unterzogen. Dabei ergab sich in der Praxis ein Automationsgrad von 92 % [9-51. Die entsprechende Wirtschaftlichkeitsrechnung besagt, daD die Investition sich nach 2-3 Jahren amortisiert hat:

Wirtschaftlichkeitsrechnung Kaufpreis

120 TDM

Kosteneinsparung bei 92 % Automation Abschreibung (10 Jahre) Kapitalkosten (8%) Unterhaltungskosten (3 %)

.I. .I. .I.

65,-

TDM p.a.

12,9,395

TDM p.a. TDMp.a. TDMp.a.

40,s

TDM p.a.

(X

3 = 121,5 TDM)

Eine solche positive Zeitbilanz bringt mehrere Vorteile fur die Abteilung und daruberhinaus fur das Unternehmen mit sich; und zwar dadurch, daD der Probendurchsatz mit minimalem zusatzlichen Arbeitsaufwand erheblich gesteigert werden kann. Das bedeutet hohere Sicherheit und Qualitatszuverlassigkeit , auch - und das ist sehr wichtig - bei zunehmendem ProduktionsausstoB. Zusatzlich gewinnt das Unternehmen an Flexibilitat und damit an Effektivitat, denn bei Engpassen konnen Mitarbeiter flexibler eingesetzt werden. Sinnvoll ist es zumindest einen Teil der gewonnenen Zeit fur das Vorantreiben des standigen Verbesserungsprozesses zu verwenden, z. B. fur Qualitatskreise oder Weiterbildung im Rahmen der Qualitatsplanung.

238

9 Qualitatskosten

9.16 SchluBbetrachtung ZusammengefaBt besteht das Programm des standigen Verbesserungsprozesses aus 4 Hauptmodulen: Qualitatskostenerf'assung Ein Instrument zu schaffen, welches das Unternehmen in die Lage versetzt, die Verbesserung der Qualitat zielgerecht zu planen und zu verfolgen - und zwar ganzheitlich.

Minimierung der Fehlerkosten Das Endprodukt mu13 den Anforderungen entsprechen, das Ziel ist ,,Zero Defect". Optimierung der Prufkosten Durch Organisation und Systematisierung, Automation, praventive Qualitatssicherung, ProzeSkontrolle und Validierung, Auditierung. Qualitatsplanung Anwendung des Qualitatsmanagementssystems samt Ablauf- und Zeitplanen, ,,Quality by Design". Qualitat kann man nicht in ein Erzeugnis hineinkontrollieren. Nur eine integrierte Behandlung aller Qualitatsfragen von der Produktentwicklung bis zum Kundendienst ist effektiv und wirtschaftlich. Eine Vorgehensweise, wie hier beschrieben ermoglicht die systematische Durchfuhrung eines solchen Projektes. In dieser sollte jeder Mitarbeiter des Unternehmens miteinbezogen werden (s. auch Kapitel 12, ,,Qualitatsmanagement im Laborbereich"). Die Reduktion der Qualitatskosten ist eine Moglichkeit, den Profit eines Unternehmens bei gleichbleibendem Umsatz ohne zusatzliche Lohnkosten zu steigern [9-21.

9.17 Literatur [9-1] Philipp B. Crosby ,,Quality is free". McGraw-Hill Book Co.

[9-21 Deutsche Gesellschaft fur Qualitat e.V.; DGQ-Schrift Nr. 14-17. Beuth Verlag GmbH, Berlin. [9-31 Philipp B. Crosby ,,Quality without tears". McGraw-Hill Book Co. [9-41 S. Kromidas und J. Guardiola ,,Automation in der Qualitatskontrolle"; Chemie Technik. 22. Jahrgang (1993) Nr. 8. [9-51 S. Kromidas und J. Guardiola ,,Optimierung der Prufkosten"; Laborpraxis Mai 1994.

10 Grundsatze der QS im Prufwesen Janusz S. Morkowski Leiter des Qualitatswesens und der GLP-Einheit QAU Eidgenossische Materialpriifungsund Forschungsanstalt EMPA UberlandstraBe 129 CH-8600 DubendorflSchweiz

Janusz S. Morkowski Besuch des mathem. -physik. Gymnasiums in TorunlThorn; 1949-1956 Studium an der TH WroclawlBreslau: Makromolekular-Chemie, chem. Technologie, chem. Apparatebau. Tatigkeiten: 1954-1957 Biiro fur Projekte der Chem. lndustrie in WroclawlBreslau. 1957-1958 Krauss-Maffei AG, Miinchen-Allach: Labor fur A bwassertechnologie. 1958-1959 Bayer AG, Leverkusen: Zentrallabor fur Abwasser und Abluft. 1959-1964 Institut fur Abwasser und Abluftreinhaltung IWL, Koln (ein Beratungsinstitut des Verbandes der Deutschen lndustrie BDI). Seit 1964 Eidgenossische Materialprufungs- und Forschungsanstalt EMPA in DubendorflSchweiz: 1964-1989 Abteilung Luftfremdstoffe (Emissionen, Immissionen, emissionsarme Technologien, Filtrations- und Reinraumtechnik), seit 1990 Leiter Qualitatswesen und G L P der Gesamt-EMPA.Aktuelle Mitarbeit in Fachgremien: Europaische Vereinigung der Priiflaboratorien: EUROLAB,TC-QA,Paris; Nordische Forschungsgemeinschaft NORDTEST, TC-QA, Skandinavien; Deutscher Akkreditierungsrat DAR, Berlin: Ausschiisse fur Begutachterschulung und fur Technische Fragen; Lenkungsgremium der Akkreditierstelle der Deutschen Chemischen lndustrie DACH, Frankfurt a. M . Publikationen: zahlreiche Veroffentlichungen uber Abwasser- und Abluftanalytik, Mej’technik von Luftfremdstoffeninklusive Filtrationstechnik, Asbestfasermessung und Qualitatssicherung im Priijlaboratorium.

240

10 Grundsatze der QS im Priifwesen

10.1 Einfiihrung Jedes Qualitatssicherungs-System, also auch jenes einer Firma mit analytischen bzw. priifenden Laboratorien, besteht zumindest aus drei unabdingbaren Elementen, namlich: -

dem Qualitatsmanagement und dessen Aktivitaten, einer strukturierten qualitatsrelevanten Dokumentation, den internen Qualitatsaudits.

Der Aufbau des QS-Systems sollte in obiger Reihenfolge geschehen. Bevor damit begonnen wird, muB in jedem Fall definiert werden, welches die strategischen und welches die taktischen Qualitatsziele der Firma im allgemeinen und ihres Priif- bzw. Analysewesens im besonderen sein sollen, d. h. es sind die Qualitatspolitik und das erste Qualitatsprogramm der Firma zu formulieren und verbindlich zu beschliel3en. Damit sind wir bereits beim Qualitatsmanagement und seinen Aufgaben.

10.2 Qualitatsmanagement Die oberste Leitung der Firma (Geschaftsleiter, Direktor, Direktorium, Vorstand) bildet das Qualitatsmanagement der Firma. Sie tragt die Verantwortung fur die Qualitat der Marktleistung und damit auch fur das Qualitatswesen der Unternehmung. Zu den besonderen Aufgaben des Qualitatsmanagements gehoren: Formulierung und Durchsetzung der Qualitatspolitik der Firma; - Beschliehng und periodische Anpassung der Ziele der Qualitatssicherung, Qualitatsforderung und, falls zutreffend, der Guten Laborpraxis GLP; - Verabschiedung und periodische Aktualisierung eines Qualitatsprogramms mit Festlegung der Prioritaten, Termine und personellen sowie finanziellen Mittel fur deren Verwirklichung; - Veranlassung jahrlicher Qualitatsberichte mit anschlieBender Analyse dieser Berichte und Formulierung der sich aus der Analyse ergebenden Ma& nahmen fur das nachfolgende Qualitatsprogramm; - Beschlulj iiber die Struktur und die Dokumente des QualitatssicherungsSystems, insbesondere uber Form und Inhalt des bzw. der Qualitatshandbucher der Firma; -

10.2 Qualitatsmanagement

241

Veranlassung und Inkraftsetzung firmenspezifischer QualitatssicherungsRichtlinien zur Umsetzung der in der Qualitatspolitik und in den Qualitatsprogrammen beschlossenen Vorgaben des Qualitatsmanagements; - Bezeichnung einer Person, die fur den Aufbau und Unterhalt des Qualitatssicherungs-Systems im Namen des Qualitatsmanagements verantwortlich ist, der obersten Firmenleitung untersteht und zu dieser direkten Zugang hat.

-

Nachfolgend die wichtigsten Aufgaben des Qualitatsmanagements im einzelnen .

10.2.1 Qualitatspolitik Die Qualitatspolitik einer Firma muB sich nach den Bedurfnissen der Auftraggeber (auch der firmeninternen Auftraggeber!) richten und kann beispielsweise wie folgt lauten:

Beispiel: Qualitatspolitik der Firma Qualitats-Labor GmbH Unsere Tatigkeit, d. h. Analysieren, Prufen und Forschen, besitzt dann die richtige Qualitat, wenn unsere Leistungen die mit unserem Partner vereinbarten Anforderungen erfullen und ihm dabei maximaler Nutzen erwachst. Qualitat bedeutet in unserer Firma bei Analysen, Prufungen ebenso wie bei Forschungs- und Entwicklungsarbeiten: die geforderten Merkmale von Prufobjekten bzw. von Sachverhalten mit einem der Fragestellung angemessenen Aufwand richtig zu ermitteln; - einen termingerechten Bericht bzw. ein Gutachten zu liefern, aus dem alle fur den Auftraggeber nutzlichen Informationen objektiv, klar und ubersichtlich hervorgehen; - Informationen zu vermitteln, die es ermoglichen, den wahren Tatbestand zu erkennen und dementsprechend die richtigen MaBnahmen zu ergreifen (z.B. zur Bewahrung von Menschen, Umwelt und Sachwerten bzw, zur Abwendung von Schaden an diesen); - eine vollstandige Dokumentation des Vorgangs zu erstellen und diese wahrend einer vereinbarten oder vorgeschriebenen Dauer ubersichtlich und gesichert zu archivieren. -

Die Erhaltung und Forderung der Qualitat unserer Arbeit ist Pflicht jeder fuhrungsveranwortlichen Person unserer Firma und verbindlich fur das selbstandige Handeln aller Angehorigen der Firma.

242

10 Grundsatze der QS im Prufwesen

Zur Sicherstellung der Qualitat betreiben und unterhalten wir ein mit der E N 45001 konformes Qualitatssicherungs-System und arbeiten dort , wo es der Auftraggeber fordert , gemal3 den Grundsatzen der Guten Laborpraxis GLP. Mit dem Qualitatssicherungs-System und der GLP bezwecken wir, daB den Bediirfnissen und Interessen unserer Auftraggeber in geregelter Weise Rechnung getragen wird; - MeSprozeduren ausreichend beschrieben und die MeBdaten richtig und vollstandig aufgezeichnet und im Untersuchungsbericht korrekt wiedergegeben sind; - Schwachstellen erkannt und korrigiert werden, damit sich Fehler nicht wiederholen ; - alle Vorgange, d. h. Prufungen, Analysen bzw. Forschungsarbeiten, welche Untersuchungsberichten zugrunde liegen, wahrend einer bestimmten Zeit riickverfolgbar bleiben; - alle relevanten Dokumente und Priifobjekte sicher gelenkt und geordnet archiviert werden; - jeder der vorgenannten Schritte intern auditiert wird von Personen, die vom auditierten Bereich unabhangig sind. -

Soweit das Beispiel einer denkbaren Deklaration zur Qualitatspolitik einer Firma mit Pruflaboratorien.

10.2.2 Qualitatsprogramm Das Qualitatsprogramm entsteht in mehreren Schritten, die beispielsweise wie folgt gestaltet werden konnen:

Entwicklung der generellen Zielsetzungen der Qualitatspolitik der Firma und Zusammenstellung der wiinschbaren internen und externen Qualitatsziele der Firma in einer Liste; - Auswahl jener Qualitatsziele, die mit erster Prioritat angestrebt werden sollen; - Gruppieren der prioritaren Qualitatsziele nach thematischen undoder organisatorischen Kriterien; - Festlegung der Umsetzung durch Zuweisung bestimmter Aufgaben an verantwortliche Bereiche oder Personen mit dem Auftrag, Losungskonzepte zu erarbeiten; - Festlegung von Fristen fur die Verwirklichung der Losungskonzepte; - Bereitstellung der erforderlichen finanziellen und/oder personellen Mittel. -

10.2 Qualitatsmanagement

243

Das erste so entwickelte Qualitatsprogramm einer Firma mit Aktivitaten im analytischen und/oder prufenden Bereich konnte beispielweise wie folgt aussehen.

Beispiel: Qualitatsprogramm der Firma Qualitats-Labor GmbH fur die Jahre 1 M 5 Gegliedert nach Sachgebieten bzw. Aktivitatsbereichen. Die bereits in der Qualitatspolitik unserer Firma in allgemeiner Form genannten Qualitatsziele ergeben bei deren Umsetzung fur die Jahre 1994195 folgende Aufgaben: 1. Aufgaben des QualitiitsmanagementsQM

Das QM wird sich mit folgenden Aufgaben befassen: Kontakte zu fuhrenden Priiflaboratorien. Aufbau und Ausbau guter Kontakte auf Fach- und Managementebene zu fuhrenden Prufanstalten (primar in Europa) mit dem Ziel, Erfahrungen und Erkenntnisse auszutauschen insbesondere im Bereich des Qualitatsmanagements. Bedurfnisse unserer Auftraggeber. Entwicklung und Einsatz eines zweckmaBigen Instrumentariums zur Ermittlung der Bedurfnisse unserer Auftgraggeber und Feststellung der Zufriedenheit unserer Kunden mit den Dienstleistungen unserer Firma. Internes Q-Auditwesen. Aufbau und Einsatz eines effizienten und zweckmaBigen internen Q-Auditwesens und die Entwicklung und Erprobung einer effizienten Auditmethode. Die Schulung geeigneter Hilfsauditoren fur Fachfragen in den Priiflaboratorien und die periodische kritische Analyse der Auditergebnisse und -erfahrungen. 2. Aufgaben der Pru@’uboratorien inklusive F+E-Aktivitiien

Im Vordergrund stehen qualitatsfordernde Aufgaben und die offentliche Anerkennung unserer Fachkompetenz durch die Akkreditierung. Zu den primaren Aufgaben der Jahre 1994/95 gehoren:

244

10 Grundsatze der QS im Prufwesen

Anmeldungen von Prufbereichen zur Akkreditierung gemaB EN 45001 bzw. EN 45002. Durch Erstellen eines Programms, gemaB welchem die zu akkreditierenden Prufbereiche auch fur F+E-Arbeiten akkreditierfahig werden sollen, u. a. durch die im nachfolgenden spezifizierten MaBnahmen. Aufbau und Unterhalt einer Prufmitteluberwachung. Erarbeitung eines umfassenden Konzepts der Prufmitteluberwachung. AnschlieBend Evaluation und Bereitstellung der erforderlichen, zur Zeit noch fehlenden ReferenzgroBen bzw. -stoffe. Evaluation und Bereitstellung der erforderlichen, zur Zeit noch fehlenden Hilfs- bzw. Kalibriereinrichtungen. Einleitung organisatorischer MaBnahmen zur Sicherstellung eines funktionstuchtigen Systems. Planung und Durchfuhrung der Validierung von Priifverfahren. Bestimmen der zeitlichen Prioritaten, nach welchen die verwendeten Prufverfahren bzw. Analysenmethoden zu validieren sind (Validierungsplan) . Erarbeiten der Validierungs-Methodik insbesondere fur jene Bereiche, in denen gesicherte Referenzgrorjen bzw. -stoffe fehlen (Validierungen durch Vergleiche der mit unabhangigen Verfahren erzielten Ergebnisse und/oder auch die systematische Untersuchung der das Endergebnis mitbestimmenden EinfluBgroBen). Teilnahme an Vergleichsprufungen zwischen Laboratorien. Insbesondere bei solchen Priifverfahren, fur welche gesicherte ReferenzgroBen bzw. -stoffe nicht verfugbar sind. 3. Aufgaben im QS-System Zu den primaren Qualitatszielen im QS-System gehort die:

Vervollstandigung und Aktualisierung der QS-Dokumentation, insbesondere der Standardarbeitsanweisungen SAA, der LOG-Bucher fur Priifmittel und der Standardarbeitsanweisungen SAA fur Prufverfahren unter Einbezug der bei der Verwirklichung der Prufmitteluberwachung und der bei den Verfahrensvalidierungen gewonnenen Erkenntnissen (d. h. die kunftige Anwendung der ermittelten Verfahrenskenngroljen). Erarbeitung der noch fehlenden Standardarbeitsanweisungen SAA fur logistische Regelungen und wiederkehrende Aufgaben. Nachbesserung der Qualitatssicherungs-Handbucher QSHB, insbesondere in jenen Kapiteln, welche die Dienstleistungen der Laboratorien darstellen und unsere Fahigkeit belegen, diese in kompetenter Weise auszufuhren.

10.3 QS im Pruflabor

245

4. Gemeinsame permanente Aufgaben

Neben bereichs- bzw. funktionspezifischen Aufgaben sehen wir als permanente Aufgaben aller fuhrungsverantwortlichen Personen unserer Firma die: Vorbereitung und Durchfuhrung von Schulungen, insbesondere solcher, die unsere Firmen-Angehorigen befahigen, die sich bei der Prufmitteluberwachung und bei den Methoden-Validierungen stellenden Aufgaben zu bewaltigen . Mitarbeit in Fachgremien, insbesondere durch die aktive Teilnahme in Fachgremien wie z. B.: EUROLAB, EURACHEM und die Mitarbeit in Kommissionen fur Normen und Richtlinien zwecks Wissenstransfer in beiden Richtungen und Forderung der Vertrauensbildung gegeniiber unserer Firma. 5. Termine, Prioritaten und Verantwortlichkeiten

Sind den Beilagen zu diesem Q-Programm zu entnehmen. Die Beilagen werden gesondert erstellt. 6. Mittel

Die fur die Losung der genannten Aufgaben benotigten personellen, materiellen und finanziellen Mittel sind in allen Organisationseinheiten unserer Firma bis zum . . . zu ermitteln und uber die Linie dem Qualitatsmanagement zu melden. Dieses erstellt einen Gesamtvoranschlag der erforderlichen Mittel. Die durch die Geschaftsleitung bewilligten personellen und finanziellen Mittel werden in einem Nachfolgedokument zu diesem Q-Programm festgehalten und allen Beteiligten schriftlich mitgeteilt. Soweit das Beispiel eines denkbaren Qualitatsprogramms.

10.3 QS im Pruflabor Die vom Qualitatsmanagement bezeichneten Laboratorien bauen ein zweckmaBiges QS-System auf und unterhalten es fur ihre Dienstleistungen. Zu den Elementen dieses QS-Systems gehort u. a. das Erstellen und geordnete Fuhren der nachgenannten Dokumente.

246

10 Grundsatze der QS im Priifwesen

10.3.1 Standardarbeitsanweisungen SAA und LOG-Biicher von Priifmitteln Zu jedem mit dem QS-System konformen Prufmittel (z. B.: Einrichtungen, Gerate, Reagenzien, ReferenzgroSen und -stoffe) gehort in der Regel eine Prufmittel-SAA und ein LOG-Buch (fur Reagenzien meist nur eine Karteikarte). SAA regeln die Art und Weise, wie Prufmittel verwendet, unterhalten und kalibriert werden. Sie gewahrleisten die Funktionstuchtigkeit der Prufmittel und die Richtigkeit der mit diesen erzielten MeSdaten. Die Inhalte der Priifmittel- bzw. Verfahrens-SAA und des entsprechenden LOG-Buches erganzen sich zusammen mit den Daten des QSHB zu einem Ganzen.

10.3.2 StandardarbeitsanweisungenSAA fur Prufverfahren Priifverfahren mussen beschrieben und dokumentiert sein. Die Verfahrensbeschreibung legt den Verfahrensgang, die Randbedingungen und die Kriterien fur die wahrend der Prufung zu treffenden Entscheide fest. SAA fur Prufverfahren werden durch bereits bestehende SAA fur die im Verfahren verwendeten Prufmittel erganzt.

10.3.3 Prufplan und Arbeitsprotokoll Priifplan: Beim Vorliegen komplexer Sachverhalte ist es zweckmaoig, einen Prufplan zu erstellen, z.B. wenn sich eine Prufung uber Iangere Zeit erstreckt , oder wenn mehrere Personen und/oder Laboratorien daran beteiligt sind. Der Priifplan ist bei Arbeiten gemaB GLP-Grundsatzen obligatorisch. Arbeitsprotokoll: Jeder, der im Namen der Firma Untersuchungen (Prufungen, F+E-Arbeiten, Begutachtungen) durchfuhrt, ist verpflichtet , dariiber vollstandige Protokolle zu erstellen, die mit Datum und Visum (Kurzel) versehen sind. Vollstandig bedeutet, daB Arbeitsprotokolle alle relevanten Fakten, Umstande und Begebenheiten enthalten, die zum Ergebnis der Untersuchung gefuhrt haben. Prufplane und Arbeitsprotokolle sind Eigentum der Firma und unterliegen der Archivierungspflicht.

10.4 Elemente und logistische Regelungen des QS-Systems

247

10.3.4 PriifberichtKJntersuchungsbericht Im Namen oder im Auftrag der Firma durchgefuhrte Prufungen, Untersuchungen, Begutachtungen und F+E-Arbeiten sind in der Regel mit einem schriftlichen Bericht abzuschlieBen. Aus diesem sollen alle fur den Auftraggeber nutzlichen Informationen wahrheitsgetreu, klar und ubersichtlich hervorgehen. Der Aufbau von Pruf- bzw. Untersuchungsberichten soll den Vorgaben der Norm EN 45001 bzw. dem I S 0 Guide 25 entsprechen und, wenn immer moglich, einer etablierten Tradition der Firma folgen. Der Berichtsumfang soll den Bedurfnissen des Auftraggebers entsprechen. Allenfalls im Bericht nicht enthaltene Informationen sind ruckverfolgbar zu archivieren.

10.4 Elemente und logistische Regelungen des QS-Systems Elemente des QS-Systems und logistische Regelungen der QS sollen die Erfullung der klassischen Zielsetzungen der Qualitatssicherung gewahrleisten, insbesondere sollen sie: beim Auftreten einer Nichtkonformitat die Ruckverfolgbarkeit aller Vorgange undoder Erzeugnisse bis zum Entstehungsort der Nichtkonformitat gewahrleisten ; - die Analyse der Ursachen fur die Entstehung der Nichtkonformitat ermoglichen; - die Behebung von Schwachstellen im QS-System durch KorrekturmaBnahmen sicherstellen. -

Die hierfur eingesetzten Instrumente der QS sind: die Kennzeichnung und Lenkung (Beherrschung) der Dokumente, Prufmittel und Prufobjekte; - die Dokumentierung aller qualitatsrelevanten Prozeduren und Vorgange in Standardarbeitsanweisungen SAA, LOG-Buchern bzw. im Qualitatssicherungs-Handbuch QSHB; - die laufende Uberprufung durch interne Qualitatsaudits, ob die festgelegten Prozeduren befolgt werden oder zweckmaBigerweise geandert werden sollten (bei Entdeckung von Schwachstellen) und die Durchfuhrung der entsprechenden KorrekturmaBnahmen. -

248

10 Grundsatze der QS im Priifwesen

Neben diesen klassichen Zielsetzungen will ein auf den Kundennutzen ausgerichtetes Laboratorium mittels seines QS-Systems erreichen und belegen, daB es hinsichtlich seiner Untersuchungsergebnisse, Kosten und Termine Dienstleistungen erbringt , welche den Kundenbedurfnissen angemessen sind. Die hierfur erforderliche Organisations- und Fuhrungstruktur sowie die angemessene Fachkompetenz (Qualifikation des Personals, ZweckmaiBigkeit der Einrichtungen, Beherrschung der Verfahren) werden zweckmafiigerweise im Qualitatssicherungs-Handbuch QSHB dargelegt. Im folgenden werden die wesentlichen der oben genannten QS-Instrumente bzw. QS-Techniken kurz erlautert.

10.4.1 Ruckverfolgbarkeit und Archivierung der Priifobjekte Prufobjekte mussen derart gekennzeichnet und gelenkt werden, darj sie vor, wahrend und nach der Prufung jederzeit auffindbar und eindeutig identifizierbar bleiben. Die Identifikation sol1 Verwechselungen verhindern und zusammen mit den Prufdokumenten eine vollstandige Ruckverfolgbarkeit des Prufobjektes gewahrleisten. Sofern mit dem Auftraggeber vereinbart, oder wenn zweckmaiBig, sind Prufobjekte zu archivieren. Die Dauer der Archivierung ist festzulegen und dem Auftraggeber mitzuteilen. Fur das Ruckstellarchiv der Prufobjekte ist eine SAA zu erstellen und eine zustandige Person zu benennen.

10.4.2 Kennzeichnung der Priifmittel Alle der Uberwachungspflicht unterstellten Priifmittel mussen eindeutig identifizierbar sein. Dies geschieht in der Regel mit einer QS-Identifikationshilfe, z.B. einer Etikette oder einem Anhanger. Die Kennzeichnung sol1 u.a. auf die bestehende QS-Dokumentation des Prufmittels (SAA und LOG-Buch) verweisen.

10.4.3 Lenken (Beherrschen) von Dokumenten Alle im Namen der Firma oder in ihrem Auftrag erstellten qualitatsrelevanten Dokumente mussen gelenkt (beherrscht) sein, d. h. genehmigt, eindeutig bezeichnet, an benannte Empfanger verteilt (bei Bedarf zuruckgezogen oder

10.4 Elemente und logistische Regelungen des QS-Systems

ausgetauscht) und viert werden.

-

249

einschlieBlich der zuruckgezogenen Ausgaben - archi-

10.4.4 Vertraulichkeit von Standardarbeitsanweisungen SAA Die von der Firma oder in ihrem Auftrag erarbeiteten SAA sind ihr geistiges Eigentum; sie ist als einzige uber diese verfugungsberechtigt. Die Vertraulichkeit der SAA, insbesondere wenn sie Know-how der Firma oder Dritter beinhalten, mu6 gewahrleistet sein. Vertrauliche SAA sind entsprechend zu kennzeichnen.

10.4.5 Ankommende und abgehende Sendungen In der Firma ankommende Sendungen mussen schnell und irrtumsfrei an den Bestimmungsort bzw. an die Bestimmungsperson gelangen. Bei abgehenden Sendungen muS gewahrleistet sein, daB sie den vorgesehenen Empfanger schnell und sicher errreichen. Besondere Sorgfalt gilt jenen Sendungen, die zu einem Auftrag bzw. mit der Abwicklung eines Auftrags im Zusammenhang stehen. 1st die einwandfreie Ruckverfolgbarkeit einer auftragsbezogenen Sendung nicht von sich aus gewahrleistet, so ist deren Weg zu dokumentieren.

10.4.6 Qualitatssicherungshandbuch QSHB Jede in das QS-System der Firma eingebundene Organisationseinheit sollte ein eigenes bereichsspezifisches QSHB erstellen und unterhalten. Die Aussagen der in einem QSHB befindlichen Dokumente sind fur jene Organisationseinheit gultig und verbindlich, fur die das QSHB deklariert ist. Fur die Gliederung und den Inhalt eines QSHB ist dessen Zweckbestimmung von grundlegender Bedeutung. Oft wird verkannt, daB daruber bereits zu Beginn des QS-Systemaufbaus nachgedacht und entschieden werden muB. Die rein formale Ubernahme irgendwelcher Muster ohne die unabdingbare Auseinandersetzung uber den Sinn und Zweck des QSHB racht sich in der Folge in Gestalt einer schwerfalligen, nicht konsistenten und wenig transparenten Ansammlung von Papieren, die dem Benutzer wenig Freude bereiten. Eine der sinnvollsten und dankbarsten Zweckbestimmungen eines QSHB ist dessen Ausrichtung auf die bestehenden und potentiell erwarteten Auf-

250

10 Grundsatze der QS im Priifwesen

traggeber der Firma. In diesem Fall wird man im QSHB die angebotenen Dienstleistungen in den Vordergrund stellen und zudem die Fahigkeit der Firma belegen, daB die durch den Kunden erwartete Qualitat der Dienstleistungen von der Firma tatsachlich erbracht werden kann. Bei solcher Zweckbestimmung wird das QSHB zur gut dokumentierten Informationsquelle uber die Firma, uber ihre Organisations- und Fuhrungsstrukturen, die Qualifikationen des Personals, die ZweckmaBigkeit der Einrichtungen (Laboratorien, Pruf- und Kalibriermittel u. a. m.) und uber Regelungen betreffend die Logistik und die Behandlung sich wiederholender Aufgaben. Bei diesem QSHB-Konzept ist es moglich und zweckmaoig, firmenspezifische technische Regelungen aus dem QSHB in QS-Richtlinien oder in SAA zu verlegen. Damit wird das QSHB entspeckt. Zugleich gewinnt dadurch die Gesamtdokumentation der QS an Transparenz und Flexibilitat . Das Inhaltsverzeichnis eines kundenorientierten QSHB konnte beispielsweise wie folgt aussehen: Beispiel: QSHB des PriiflaboratoriumsABC in der Firma Qualitats-Labor GmbH Kapitel 1: Die Qualitats-Labor GmbH (Vorstellung der Gesamtfirma)

- statuarische Grundlagen - bisherige Leistungen und heutiges Dienstleistungsprofil generelle Zielsetzungen - Organisationsstruktur- und FiihrungsprozeB -

Kapitel2: Das QS-System der Qualitats-Labor GmbH (Gesamtfirma) Qualitatspolitik der Firma - Organisation und Zustandigkeiten - Instrumente: Qualitatsprogramme, Qualitatsaudits - Q-Dokumentationen: QSHB, QS-Richtlinien, SAA, LOG-Bucher -

Kapitel3: Dienstleistungen und Organisation des Labors ABC angebotene Prufungen bzw. Analysen (Kurzbeschreibung) Durchfuhrung der Prufungen: Organigramm, Zustandigkeiten, Fuhrungsstruktur und -prozeB

-

Kapitel4: Qualifikation des Personals im Labor ABC Auf die Einzelpersonen bezogene Nachweise uber die: - Ausbildung und Berufserfahrung - Teilnahme an Schulungen, Vortragen u. a.m. zur Vertiefung bzw. Erweiterung der fachlichen Kenntnisse und/oder Fertigkeiten

10.4 Elemente und logistische Regelungen des QS-Systems

251

- geplante Fortbildung (kurz- und mittelfristig) - Fachpublikationen, Vortrage, Mitgliedschaften in Fachgremien Kapitel5: Einrichtungen des Labors ABC Raumlichkeiten, Infrastruktur, Prufmittel und ReferenzgroSen bzw. -stoffe Kaptiel6 Regelungen betreffend Logistik u. widerkehrende Aufgaben Die Regelungen konnen z. B. folgende Themen betreffen: - Kennzeichnung und Archivierung der Prufobjekte - Kennzeichnung, Dokumentierung und Kalibration der Prufmittel - Beherrschung und Dokumentierung der Prufverfahren - Uberprufung und Abwicklung von Prufauftragen - Fuhren von Arbeitsprotokollen - Erstellen von Untersuchungsberichten - Lenkefleherrschen der Dokumente - Behandeln von Beanstandungen - Wahrung der Vertraulichkeit - Vergabe von Unterauftragen - Uberwachung der Prufmittel - Validierung der Prufverfahren - Bestimmen der Ergebnisunsicherheit - Schulung der Mitarbeiter Hinweis zu Kapitel6 des QSHB in diesem Beispiel: In groBeren Firmen erweist es sich als zweckmaBig, die meisten der 0.g. Themen in einzelnen QS-Richtlinien abzuhandeln und diese in der gesamten Firma moglichst einheitlich anzuwenden. QS-Richtlinien sollten indessen gute laborspezifische Losungen nicht verbauen. Daher sollten individuelle Regelungen des Labors in SAA oder in zusatzlichen Deklarationen im QSHB zulassig sein. Sind die Themen des Kapitels 6 anderweitig, d. h. in QS-Richtlinien oder in SAA geregelt, so ist darauf im 6. Kapitel des QSHB hinzuweisen.

Kapitel7: Qualitatssicherung im Labor ABC Zustandigkeiten und Verantwortungen fiir QS-Aufgaben Verzeichnis der vorhandenen SAA - sonstige laborspezifische QS-MaSnahmen -

Hinweis zum obigen Beispiel: Weitere Einzelheiten zu den im obigen Beispiel stichwortartig genannten Themen sind u. a. in den vorausgegangenen und nachfolgenden Abschnitten zu finden.

252

10 Grundsatze der QS im Priifwesen

10.4.7 Interne Qualitatsaudits Interne Q-Audits sollen die Fuhrungsperson, z. B. den Laborleiter, bei ihrer Aufgabe untersutzten. Sie dienen der Feststellung, ob die Realitat im auditierten Bereich mit den Vorgaben der QS-relevanten Dokumente (QSHB, SAA, LOG-Buch, Q-Programm des Qualitatsmanagements) ubereinstimmt und ob die Dokumente vollstandig, aktuell und zweckmaBig sind. Q-Audits helfen Schwachstellen aufzudecken, korrigierende MaBnahmen auszulosen und vereinbarte Korrekturmahahmen zu verifizieren. Sie erfolgen regelmaDig durch eine vom Qualitatsmanagement bezeichnete und vom auditierten Bereich unabhangige Stelle oder Person in Abstimmung mit der zu auditierenden Organisationseinheit. Bei einem Q-Audit festgestellte Wahrnehmungen werden ausschlieBlich der direkt betroffenen, fuhrungsverantwortlichen Person oder ihrem Vertreter mitgeteilt; sie werden also im Prinzip weder deren vorgesetzten Stelle, noch der obersten Leitung der Firma zur Kenntnis gebracht. Eine Weiterziehung an die nachste vorgesetzte Person erfolgt nur ausnahmsweise; wenn namlich beim Auditierten der Wille zu einer begrundeten KorrekturmaBnahme offensichtlich fehlt. Q-Audits berucksichtigen nach Moglichkeit auch den Nutzen potentieller Auftraggeber hinsichtlich angemessener Qualitat der Ergebnisse, Verhaltnismaf3igkeit des Aufwandes und Ruckverfolgbarkeit der Untersuchungen,

10.4.8 Klassifikation des Qualitatssicherungs-Systems In grofieren Firmen ist es oft zweckmaaig, alle qualitatsrelevanten Aktivitaten, Einrichtungen und Dokumente in einem zahlenmasigen Klassifikationssystem zu erfassen. So konnen beispielsweise Zahlenkornbinationen auf QSrelevanten Dokumenten wie z. B. SAA angeben, zu welcher Kategorie dieser Klassifikation ihr Inhalt gehort (Auffindungshilfe in Datenbanken). Ein Klassifikationssystem gibt u. a. die vollstandigste Ubersicht uber alle zum QSSystem gehorenden Elemente.

10.4.9 Begriffe Die im Qualitatswesen und in der GLP der Firma zu verwendenden Begriffe sollten formuliert und vom Qualitatsmanagement festgelegt sein. Erscheint es

10.5 Verkehr rnit Auftraggebern

253

auf Grund neuester Entwicklungen oder neuer normativer Dokumente zweckmaBig, andere Begriffe zu gebrauchen, so sollte dies zulassig sein, wenn die neuen Begriffe definiert sind.

10.5 Verkehr mit Auftraggebern Der Verkehr mit den Auftraggebern des Laboratoriums muB in jedem Fall sicherstellen, daB die Bedurfnisse des Kunden (auch des firmeninternen!) rnit Blick auf die bei ihm zu losenden Probleme erkannt, zusammen mit dem Auftraggeber formuliert und kostengunstig sowie termingerecht befriedigt werden. DaB Auftrage und Projekte zielstrebig und dokumentiert erledigt und Dokumente bzw. Ruckstellproben geordnet und uber eine vereinbarte Zeit archiviert werden. DaB alle auftragsrelevanten Informationen vertraulich bleiben und die Firma ohne Zustimmung des Kunden nicht verlassen.

10.5.1 Vertrags- bzw. Auftragsiiberpriifung Mit der Annahme von Prufauftragen geht die Firma vertragliche Verpflichtungen ein. Daher sind die Forderungen des Auftraggebers durch den Auftragnehmer einer Uberprufung zu unterziehen hinsichtlich Eindeutigkeit, Vollstandigkeit, ZweckmaBigkeit und Machbarkeit . Die Vertrags- bzw. Auftragsiiberprufung beginnt mit dem ersten Kundenkontakt und reicht in der Regel bis zur Auftragsbestatigung; sie mu13 in geeigneter Form dokumentiert werden. WillensauBerungen zum VertragsabschluB sollten, wo zweckmaBig, schriftlich erfolgen.

10.5.2 Unterauftrage an Dritte Werden Teile eines Prufauftrags an einen Dritten als Unterauftrag delegiert , so mu0 gewahrleistet und dokumentiert sein, daB der Unterauftragnehmer uber angemessene Fachkompetenz und Ausrustung verfugt, um die geforderte Qualitat der Dienstleistung erbringen zu konnen. Zugleich sollte der Unterauftragnehmer ein QS-System betreiben, welches die Ruckverfolgbarkeit aller fur den Unterauftrag relevanten Vorgange und Dokumente sicherstellt.

254

10 Grundsatze der QS im Prufwesen

10.5.3 Management groBerer Projekte GroBere Projekte bzw. F+E-Arbeiten sind in den der QS unterstellten Bereichen nach den Grundsatzen des Projektmanagements durchzufuhren. Merkmale solcher Projekte sind u. a.: -

-

-

vom (externen und/oder internen) Auftraggeber definierte und mit dem Projektleiter vereinbarte Zielvorgaben; Vorhaben mit Einmaligkeitscharakter und einem abgegrenzten personellen, finanziellen und zeitlichen Aufwand, welcher ein bestimmtes (grolSeres) Volumen ubersteigt; ein Projektleiter, der den Auftrag entgegennimmt, fur die Ergebnisse verantwortlich ist und uber die ihm fur das Projekt zugewiesenen personellen Kapazitaten und materiellen Mittel verfugt .

Oft sind dem Projektmanagement unterstellte Projekte bereichsubergreifend und erfordern dementsprechend die Zusammenarbeit verschiedener Fachbereiche bzw. Organisationseinheiten. Im Projektmanagement ist eine klar strukturierte Formulierung des Projektauftrags wichtig, z. B. durch die Beantwortung folgender Fragen:

Beispiel 1. Fuhrungsinformation Projektziel: was ist zu erreichen? - Bedingungen: was ist bereits festgelegt? (Mittel, Termine, Projektetappen, zulassige Toleranzen); - Nutzen: welcher Nutzen entsteht fur wen? - Projektdokumentation: Erstellen und Aufbewahren: was, wie, wo, wer ist zustandig? - Projektinformation: Lenkung: welche Info., an wen, wie oft, wann, wer ist zustandig? - Projektphasen: welche Phasen, wie definiert, welche Termine, was ist pro Phase zu erreichen, welche Kosten pro Phase? -

2. Projektaufbau (Gliederung) Wie ist das Projekt aufgebaut? - Wie wird der Nutzen festgestellt? - Auf welche Weise werden die Ergebnisse bewertet? -

3. Projektorganisation Zu regeln sind: Art der Projektfuhrung, Projektleiter und sein Stellvertreter, Mitarbeiter, Schlichtungsstelle.

10.6 Qualitatsforderung

255

Soweit das Beispiel fur den Beginn eines groBeren Vorhabens gemaB dem Projektmanagement .

10.5.4 Beanstandungen durch Auftraggeber Beanstandungen durch Auftraggeber sind speditiv zu erledigen und - sofern erforderlich - KorrekturmaBnahmen zur Vermeidung einer Wiederholung einzuleiten. Die Erledigung ist in der betroffenen Organisationseinheit zu dokumentieren und zu archivieren. Bei den KorrekturmaBnahmen stehen Schwachstellen im Vordergrund und nicht die am Geschehen beteiligten Personen.

10.5.5 Vertraulichkeit gegeniiber Dritten Die Wahrnehmung der Interessen der Auftraggeber einer Firma schlieBt die Vertraulichkeit uber die Vorgange bei der Auftragsabwicklung und die Ergebnisse der Dienstleistungen ein. Es ist die Pflicht aller betriebsangehorigen Personen, die Vertraulichkeit gegenuber Dritten zu wahren. Die Vertraulichkeit ist Bestandteil des Vertrages mit dem Auftraggeber.

10.6 Qualitatsforderung Beim Aufbau eines QS-Systems in einer Firma mit Laboratoriumsaktivitaten geht man in der Regel davon aus, dal3 die bestehende Qualitat der Dienstleistungen den Bediirfnissen der Kunden bereits entspricht. Das primare Ziel des QS-Systems ist also, die bestehende Qualitat zuverlassig zu machen, d. h. sicherzustellen, daB sie auch in Zukunft den Kundenbedurfnissen angemessen bleibt. In der Praxis andern sich die Bedurfnisse der Kunden laufend. Mit der Zeit werden an das Laboratorium immer hohere Anforderungen gestellt , insbesondere an die Qualifikation des Personals, an die Moglichkeiten der Einrichtungen und schlieBlich auch an die kompetente Beherrschung der analytischen bzw. prufenden Verfahren. Daher mu13 es eines der Hauptanliegen eines zukunftorientierten Qualitatsmanagements sein, permanente MaBnahmen und Programme zu planen und durchzusetzen, die die Qualitat der angebotenen Dienstleistungen fordern.

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10 Grundsatze der QS im Prufwesen

10.6.1 Schulen des Personals Die Erhaltung und laufende Verbesserung der Dienstleistungen der Firma setzt voraus, daS Angehorige der Firma ihr aufgabenrelevantes Wissen durch stetige Schulung aufrechterhalten, aktualisieren und vertiefen. Die fuhrungsverantwortlichen Personen der Firma sind fur die fortwahrende Schulung der von ihnen gefuhrten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter verantwortlich. Schulungen sind zu planen und deren Vollzug ist zu dokumentieren.

10.6.2 Validierung und Freigabe von Priifverfahren Die fur Prufungen und F+E-Arbeiten erforderlichen KenngroBen aller Verfahren mussen bekannt sein. Dies gilt auch fur Prufverfahren, die nach nationalen oder internationalen Normen durchgefuhrt werden. Die Qualitat der Ergebnisse einer Validierung sol1 den Bedurfnissen der Auftraggeber oder den Anforderungen verbindlicher Dokumente angemessen sein. Der Aufwand ist spezifisch fur das validierte Verfahren und richtet sich nach der geforderten Qualitat. Das Validierungsverfahren und die Ergebnisse sind zu dokumentieren.

Begriffe Validierung: Das Ziel der Validierung ist es festzustellen, ob ein gegebenes Verfahren geeignet ist, um ein spezifisches Problem zu losen bzw. eine bestimmte Aufgabe zu erfullen. Die praktische Durchfuhrung der Validierung beruht in der systematischen Ermittlung der vom Auftraggeber bzw. vom Prufenden benotigten Verfahrenskenngroflen einer Pruf- bzw. Analysenmethode, wie z. B. : MeBunsicherheit, Bestimmungsgrenze, Vertrauensbereich, MeBbereich, Robustheit und Querempfindlichkeit , Selektivitat, Linearitat, Wiederhol- und Vergleichsgrenze. Die Validierung sol1 alle jene Arbeitsschritte des Verfahrens berucksichtigen, die auf das Endergebnis der Untersuchung EinfluS nehmen konnen, wie z. B. Probenahme, Probentransport, Probenvorbereitung, die verschiedenen Messungen/Bestimmungen, die Qualitat der Referenzstoffe und -groBen, Auswertung der Rohdaten und Berechnung der Ergebnisse, die verwendete Software (s. auch Kapitel ,,Methodenvalidierung und Bewertung von Analysenergebnissen").

10.6 Qualitatsforderung

257

VerfahrenkenngroBe: Unter VerfahrenskenngroBe wird hier das objektive Merkmal eines Verfahrens (Analysenmethode, Prufprozedur u. a. m.) verstanden, wie z. B . dessen Ergebnisunsicherheit oder Erfassungsgrenze unter definierten Randbedingungen. VerfahrenskenngroBen konnen experimentell oder auf Grund von Fachkompetenz und praktischer Erfahrung abgeschatzt werden. VerfahrenskenngroBen und Randbedingungen dienen zur Charakterisierung der Ergebnisse von Priifungen bzw. Analysen. 10.6.2.1 Die verschiedenen Validierungsmethoden

Einfuhrung: Die anzuwendende Validierungsmethode hangt zunachst von den Vergleichsmoglichkeiten des Validierenden ab. Angestrebt wird der Vergleich der Ergebnisse mit der bestmoglichen ReferenzgroBe (Zustand oder Stoff), falls diese nicht vorhanden ist, der Vergleich mit den Ergebnissen eines Referenzverfahrens. Bei Konventionalverfahren (bei denen die Prufung im wesentlichen auf der strengen Befolgung eines ,,Kochrezeptes" beruht) sind diese Moglichkeiten meist nicht gegeben, es bleibt dann die systematische Untersuchung der EinfluBgroBen auf das Ergebnis und/oder der Vergleich mit den Ergebnissen anderer Laboratorien. Die ermittelten VerfahrenskenngroBen gelten nur fur den deklarierten (oder z. B. in der Akkreditierungsurkunde definierten) Priifbereich. Die bei der Validierung venvendeten Prufobjekte sollten so gewahlt werden, daB ihre Merkmale den deklarierten Prufbereich abdecken . Erste Methode: Vergleich mit ReferenzgroBen (Kalibration) Jedes Prufverfahren sollte, sofern moglich, auf internationale oder nationale ReferenzgroBen zuruckgefuhrt werden. Die Ruckfuhrung muB durch eine ununterbrochene Kette von Vergleichen gewahrleistet sein. Fur jeden einzelnen Vergleichsschritt mu0 dessen Unsicherheit bestimmt und dessen EinfluB auf die Gesamtunsicherheit bekannt bzw. abschatzbar sein. Die Qualitat der ReferenzgroBen mu8 den Qualitatsanforderungen an das validierte Verfahren entsprechen oder besser sein. Zweite Methode: Systematische Untersuchung der EinfluBgroDen Die Auswirkung von EinfluDgroBen auf das Prufergebnis wird systematisch untersucht und quantifiziert, z. B. durch die gezielte Variation der EinfluBgroBen. Mogliche EinfluBgroBen sind z. B.: Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, Luftfremdstoffe bzw. Verunreinigung des Prufobjekts und andere Matrixeffekte.

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10 Grundsatze der QS im Priifwesen

Dritte Methode: Vergleich mit anderen Priifverfahren Stehen ReferenzgroBen nicht zur Verfugung, so werden die Ergebisse des zu validierenden Verfahrens mit den Ergebnissen eines oder mehrerer unabhangiger Verfahren verglichen. Vierte Methode: Vergleichsprufungen zwischen Laboratorien Zu beachten sind folgende Mindestanforderungen an Vergleichsprufungen: Vergleichsprufungen, wie z. B. Ringversuche (s. Kap. 6, ,,Ringversuche als Mittel zur Qualitatssicherung von Methoden und Laboratorien"), miissen gut geplant, kompetent betreut und mit statistischen Mitteln ausgewertet und dargestellt werden. Die Bedingungen der Vergleichspriifung mussen im voraus festgelegt sein. Alle fur das Ergebnis der Vergleichsprufung wesentlichen Elemente des Prufverfahrens miissen schriftlich niedergelegt sein und zumindest von einem der teilnehmenden Laboratorien kompetent beherrscht werden (Referenzlaboratorium). Drei Arten von Vergleichsprufungen zwischen Laboratorien: Vergleichsprufungen zwischen Laboratorien konnen zur Losung verschiedener Aufgaben dienen, so z. B. zur Bestimmung der:

1. Qualitat eines VerfahrensNalidierung (Method Performance) Durchfuhrung der Vergleichspriifung durch kompetente Laboratorien unter Verwendung des gleichen Verfahrens und einer identischen oder praktisch gleichen Probe zur Ermittlung der KenngroBen dieses Verfahrens, insbesondere der Ergebnisunsicherheit unter Vergleichsbedingungen. Diese Art der Vergleichsprufung wird u. a. auch zur Validierung von Verfahren verwendet , obwohl sie zur Auffindung systematischer Abweichungen vom wahren Wert kaum geeignet ist .

Hinweis: Vergleichsprufungen zwischen Laboratorien zwecks Validierung eines Prufverfahrens sind aufwendig. Daher sollten sic, wenn iiberhaupt, erst durchgefuhrt werden, nachdem die hausinternen Validierungsmoglichkeiten erschopft sind.

2. Fachkompetenz eines Laboratoriums (Laboratory Performance)

Bei dieser Zielsetzung wollen die beteiligten Laboratorien ihre Fachkompetenz und Leistungsfahigkeit dadurch nachweisen, dal3 die von ihnen in einem

10.6 Qualitatsforderung

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Ringversuch gelieferten Ergebnisse innerhalb vorbestimmter ToleranzgrenZen liegen. Dabei verwenden sie ein Verfahren freier Wahl. Die Ergebnisse werden verglichen mit den bekannten Werten von ReferenzgroBen oder den Ergebnissen anerkannter Laboratorien (vor Versuchsbeginn bestimmte Referenzlaboratorien) oder mit dem Durchschnittswert des Ringversuches.

Hinweis: Vergleichsprufungen zwischen Laboratorien dienen bei dieser Aufgabenstellung u. a. Akkreditierstellen als Eignungsprufungen fur Akkreditierungsbewerber. 3. Charakterisierung von Materialeigenschaften (Material Certification) Benutzt werden bekannte Verfahren mit kleiner Ergebnisunsicherheit zwecks Ermittlung der Eigenschaften und KenngroBen eines als ReferenzgroBe zu zertifizierenden Materials. Oft sind nur ganz bestimmte, ausgewahlte Laboratorien an diesem Vergleich beteiligt (z. B. staatlich legimitierte oder vom EMT/BCR Brussel eingeladene Laboratorien).

Funfte Methode: geordnete Schatzung Die Abschatzung der benotigten charakteristischen VerfahrensgroBen ist moglich, wenn bestimmte Vorbedingungen erfullt und wenn vereinbarte Schatzregeln beachtet werden. Vorbedingung ist, daB der Schatzer das Prufverfahren gut beherrscht, d.h. daB er die Theorie des Prufverfahrens versteht und daB er oder seine Mitarbeiter das (bisher noch nicht validierte) Prufverfahren vorgangig sehr oft eingesetzt hat. Die von uns vorgeschlagene Schatzregel fordert fur jeden Schritt des Prufverfahrens die Abschatzung der sich aus diesem Schritt fur das Endergebnis der Prufung ergebenden prozentualen Unsicherheit und dies fur zwei mogliche Falle. Die Schatzung fur den ersten Fall A nimmt an, daB bei diesem Schritt alles storungs- bzw. einwandfrei verlauft und daB mit dem Schatzwert rund 2/3 aller im Labor bekannten Falle charakterisiert werden. Die Schatzung fur den zweiten Fall B nimmt an, daB bei diesem Verfahrensschritt Storungen oder UnregelmaiDigkeiten auftreten, wie sie dem Priifer aus der Vergangenheit auf Grund langerer Erfahrung in seinem Labor bereits bekannt sind. Im Fall B wird angenommen, daB die resultierende Unsicherheit eher an der oberen Grenze des in diesem Labor immer noch Ublichen liegt und daB mit dem Schatzwert rund 95 % aller Falle charakterisiert werden, d.h. daB in einem Fall von zwanzig die Ergebnisunsicherheit groBer sein kann als der Schatzwert fur Fall B.

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10 Grundsatze der QS im Priifwesen

Das Schatzergebnis konnte z. B. wie folgt lauten: ,,In ?4 aller Falle betragt die Unsicherheit des Prufergebnisses rund +/- 3 % (Schatzwert A). In 95 YO aller Falle ist die Unsicherheit des Prufergebnisses nicht groljer als +/- 7 % (Schatzwert B). - Diese Schatzwerte gelten fur Auljentemperaturen zwischen 20" und 25" C. Die Bestimmungsgrenze des Prufverfahrens betragt 2 mg Prufsubstanz/kg Probe". Bemerkung: Die Bedeutung der Schatzwerte A und B wird vielleicht besser veranschaulicht , wenn man sich die Ergebnisse von Wiederholprufungen in einem Labor vorstellt und diese mit den Ergebnissen von Vergleichsprufungen zwischen mehreren Laboratorien vergleicht. Die sich aus solchen Untersuchungen ergebenden Wiederhol- bzw. Vergleichsgrenzen unterscheiden sich voneinander oft nur um den Faktor 5 bis 10. Ein solches Ergebnis spiegelt die Tatsache wider, dalj bei haufiger Verwendung eines Prufverfahrens uber eine Iangere Dauer die Chance wachst, da13 mit der Zeit immer mehr EinfluljgroBen wirksam werden und dabei auch starker schwanken als wenn man das Verfahren nur einmal verwendet hatte. Die am Ende der Abschatzungen vorliegenden Zahlenreihen fur A und B werden nach den Regeln der Fehlerfortpflanzung zur Berechnung der Gesamtunsicherheit des Prufergebnisses verwendet. Hinweis 1: Die fiinfte Methode zur Validierung eines Prufverfahrens mittels Schatzung ersetzt in vielen Fallen eine ordentliche Validierung (mittels einer der vier 0.g. Validierungsmethoden) nicht. Eine Ausnahme durfte gegeben sein, wenn die der Schatzung zugrunde liegenden Schritte bzw. Module des Prufverfahrens auf Grund langerer Erfahrung und dank haufigem Gebrauch sehr gut bekannt und beherrscht sind. Sind die Eigenarten auch nur eines der Module nicht genugend gut bekannt, so ist eine Schatzung fur das gesamte Prufverfahren nicht bzw. nur mit erheblichen Vorbehalten moglich. Hinweis 2: Die Nutzlichkeit der funften Validierungsmethode fur Prufverfahren ist evident. Sie ist oft die einzig praktikable Liisung, wenn z.B. in einem dringenden Fall ein neues Prufverfahren ,,zusammengebaut" werden mulj aus an sich gut beherrschten Verfahrensmodulen - und eine Schatzung der Ergebnisunsicherheit dank der Kenntnis der Eigenarten der Verfahrensmodule durchaus auf solidem Wissen basiert. Typisch ist diese Situation bei F+EArbeiten, wo man nicht immer im voraus sagen kann, wie das eigentliche Untersuchungsverfahren ,,zusammengebaut" wird, wo aber gleichzeitig bekannt ist, dalj die fur den ,,Zusammenbau" infrage kommenden Verfahrensmodule bestens erprobt, bekannt und beherrscht sind.

10.6 Qualitatsforderung

261

Eine Verifikation der Schatzergebnisse fur ein bestimmtes Prufverfahren kann sich aus dem Vergleich mit den Schatzergebnissen anderer fachlich kompetenter Laboratorien ergeben, wenn diese das infrage stehende Prufverfahren ebenfalls beherrschen und die Schatzung nach der gleichen (von uns beschriebenen) Methode vornehmen. Das Ergebnis eines solchen Vergleichs durfte jenem eines Ringversuchs ahneln. Kombination der funf Methoden der Validierung des Priifverfahrens In der Praxis basiert das Wissen eines Labors uber die Unsicherheit der verschiedenen Schritte eines Prufverfahrens auf unterschiedlichen Erfahrungen. Den einen Schritt ,,hat man gut im Grifs' und uber einen anderen der Schritte ,,wiiflte man gerne etwas mehr". Dieses ungenugende Wissen um bestimmte Teile des Verfahrens spiegelt die reellen Schwierigkeiten wider, mit denen sich der das Prufverfahren Validierende auseinanderzusetzen hat. Oft wird aus dem 0.g. Grund die Validierung des Prufverfahrens tatsachlich aus einer Kombination von mehreren der funf 0.g. Validierungsmethoden bestehen. - Hierzu ein Beispief: Fur jenen Schritt des Prufverfahrens, in welchem am Priifobjekt physikalische GroBen gemessen werden, wird man die erste Methode (Kalibration mit Randbedingungen) verwenden. Fur die Probenvorbereitung durfte oft die zweite Methode (systematische Untersuchung der EinfluBgroSen) geeignet sein. Fur die Abschatzung der Unsicherheiten bei der Probenahme und beim Probentransport sind theoretisches Wissen und langere praktische Erfahrungen gefragt, daher ist die Anwendung der fiinften Vafidierungsmethode oft der einzige realistische Weg, um zu einem plausiblen Wert zu gelangen. Erst die Zusammenfugung dieser drei Teilvalidierungen ergibt die geschatzte Gesamtunsicherheit des vollstandigen Verfahrens.

10.6.2.2 Freigabe validierter Prufverfahren und Zustandigkeit Neuentwickelte bzw. adaptierte Prufverfahren mussen durch den Leiter der Organisationseinheit ausdrucklich freigegeben werden, bevor sie fur Routineprufungen eingesetzt werden. Der Zeitpunkt der Freigabe eines Prufverfahrens muB aus der Verfahrensdokumentation ersichtlich sein. Der Leiter der Organisationseinheit ist verantwortlich dafur, daS alle bei einer Prufung zur Anwendung gelangenden Prufverfahren validiert und freigegeben sind. Der Prufleiter hat den Leiter der Organisationseinheit darauf aufmerksam zu machen, wenn eines der von ihm verwendeten Prufverfahren nicht validiert ist oder wenn sich die Randbedingungen bei der Prufung von jenen bei der Validierung unterscheiden.

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10 Grundsatze der QS im Prufwesen

10.6.3 Uberwachung der Priifmittel Ergebnisse von Prufungen und F+E-Arbeiten mussen eine definierte Qualitat haben. Daher mussen Prufmittel, die auf die Qualitat der Ergebnisse wesentlichen EinfluB nehmen, in angemessener Weise uberwacht werden. Der Uberwachungspflicht unterstellte Prufmittel werden gekennzeichnet und einer Systematik entsprechend schriftlich erfarjt. Die Qualitat der Prufmitteluberwachung hangt wesentlich von der Qualitat der verfugbaren ReferenzgroBen und -stoffe ab. Diese sind in angemessener Weise permanent zu unterhalten und den Erfordernissen anzupassen. Die Qualitat eines Prufmittels muB nicht besser sein, als es die an die Prufung gestellten Anforderungen verlangen, d. h. die Uberwachung sol1 auch wirtschaftlich sinnvoll sein.

Begriffe Prufmittel: Alle Gerate, Instrumente, Substanzen u. a. m., welche wahrend einer Prufung an der Entstehung der Ergebnisse mitwirken bzw. diese beeinflussen; z. B. MeBgerate, Reagenzien, ReferenzgroBen bzw. -stoffe. Uberwachung von Priifmitteln: Geordneter Ablauf, der sicherstellt , daB Prufmittel zum richtigen Zeitpunkt uberpruft und gegebenenfalls geeignete MaBnahmen ergriffen werden, damit sie den vorgegebenen Anforderungen entsprechen. Kalibration: Tatigkeiten, die erforderlich sind, um die systematische MeBabweichung von dem bekannten Merkmal einer ReferenzgroBe zu ermitteln und/oder eine MeBgroBe diesem Merkmal zuzuordnen. Wo immer moglich, ist die Kalibration wesentlicher Bestandteil einer Validierung. Wird die Kalibration durch eine systematische Untersuchung der EinfluBgroBen auf die MeBgroBe erganzt und der Vorgang und die Ergebnisse dokumentiert , so ist dies eine gultige Validierung. ReferenzgroBen: GroBen (z. B. Lange, Masse, Gewicht), Stoffe (z. B. Reinstsubstanzen, definierte Gemische, Kristalle, Legierungen), Zustande (z. B. Frequenz, Temperatur, Druck, Dichte), deren relevante Merkmale mit bestimmter Unsicherheit bekannt sind.

10.6 Qualitatsforderung

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10.6.3.1 Dokumentation und Kennzeichnung Der detaillierte Ablauf der Prufmitteluberwachung muB geregelt und dokumentiert sein. Die uberwachten Prufmittel sind zu kennzeichnen und in ein Verzeichnis aufzunehmen.

10.6.3.2 Phasen der Uberwachung Die Ubenvachung erfolgt in drei Phasen: Evaluation des dem Verfahren angemessenen Prufmittels; Sicherstellung, daB das Prufmittel bei Anwendung in Verfahren, d. h. in der Gebrauchsphase, die geforderten Merkmale aufweist; Verifikation.

Evaluationphase

1. Schritt: Festlegung der Anforderungen Aus der Prufaufgabe resultiert das Prufverfahren, von dem die Anforderungen an die Prufmittel hergeleitet werden. Anforderungen an Prufmittel sind z. B. in einem Pflichtenheft zu spezifizieren. Eine Spezifikation sol1 u. a. enthalten: die Quantifizierung der Anforderungen und die Verfahren bzw. Mittel zur Uberprufung der Anforderungen (z. B. ReferenzgroBen). 2. Schritt: Qualifikationspriifung Vor dem Ersteinsatz und nach Anderungen muB eine Qualifikationsprufung des Prufmittels erfolgen. Diese stellt fest, ob alle an das Prufmittel gestellten Anforderungen erfullt sind. Zur Qualifikationsprufung vor dem Ersteinsatz gehort eine Kalibration. Die Qualifikationsprufung umfal3t auch die Erprobung des Prufmittels unter den Bedingungen des Prufverfahrens. Aus der Qualifikationsprufung ergeben sich die entsprechenden Uberwachungstermine oder andere Kriterien fur die Durchfuhrung einer Uberprufung.

Gebrauchsphase Der Gebrauch des Prufmittels wird durch fallige Uberwachungstermine begrenzt oder durch Beobachtungen unterbrochen, die an der Qualitat der Ergebnisse Zweifel aufkommen lassen. Die Wartung, die Kalibrierung und das Ersetzen verbrauchter oder verfallener Priifmittel miissen spatestens zu den festgelegten Terminen oder vor dem nachsten Einsatz nach diesem Termin erfolgen.

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10 Grundsatze der QS im Priifwesen

Prufmittel ohne den Nachweis, daB sie den Anforderungen genugen, sind zur Venvendung nicht zugelassen und sind entsprechend zu kennzeichnen. Falls dies technisch nicht moglich ist, mul3 statt dessen der Aufbewahrungsbehalter gekennzeichnet werden.

Verifikation Eine Uberprufung ist mit einer Verifikation abzuschlieBen, d. h. mit der formalen Feststellung durch die verantwortliche Person, ob die spezifizierten Anforderungen an das Prufmittel erfullt sind. Eine Verifikation fuhrt zu einem der folgenden Entscheide: Freigabe, Justieren, Warten oder Reparieren, jeweils mit einer anschlieBenden, angemessenen Uberprufung. Daruber hinaus ist zu prufen, ob das Verfahren den Erfordernissen angepaBt werden mul3. Wird festgestellt, daB die fur die Prufung erforderliche Qualitat des Prufmittels nicht mehr erfullt ist, so mussen die Auswirkungen auf vorangegangene Prufergebnisse untersucht und allenfalls Maanahmen ergriffen werden.

10.6.3.3 ReferenzgroBen Anforderungen an ReferenzgroBen -

Die Merkmale der ReferenzgroBe und deren Qualitat mussen zum Zeitpunkt des Gebrauchs bekannt sein. ReferenzgroBen mussen, wenn immer moglich, auf zertifizierte Referenzgrol3en zuruckgefuhrt werden. 1st dies nicht moglich, so ist die Unsicherheit der verfugbaren Referenzgrose abzuschatzen und zu dokumentieren.

Handhabung von ReferenzgroBen -

-

-

ReferenzgroBen mussen unverwechselbar als solche gekennzeichnet sein. Die Handhabung von ReferenzgroBen (z. B. Beschaffung, Herstellung, Lagerung, Verfall, Uberprufung, Verbrauch, Transport) ist zu regeln und zu dokumentieren. Jede Prufstelle muB uber geeignete Anlagen verfugen, um eine unzulassige Veranderung der ReferenzgroBen wahrend Lagerung, Handhabung, Vorbereitung, Kalibrierung oder Prufung zu vermeiden. ReferenzgroBen durfen nur fur die Kalibration oder die Uberprufung und nicht fur andere Zwecke verwendet werden.

10.6 Qualitatsforderung

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10.6.4 Qualitat von Ergebnissen und Verfahren In Berichten ist die Qualitat quantitativer MeBergebnisse, d. h. ihre MeBunsicherheit, in jedem Fall anzugeben. 1st eine Berechnung nicht moglich, so ist die MeBunsicherheit abzuschatzen. Generell sollten auch die Erfahrungswerte oder die Bestimmungsgrenze der MeBergebnisse wahrend des Verfahrens unter Prufbedingungen und wenn moglich auch bei der Probenahme genannt werden. Im Bericht ist mitzuteilen, wenn VerfahrenskenngroBen, wie z. B. die MeBunsicherheit, aus einer Norm oder aus einer anderen Quelle ubernommen werden. Wenn immer moglich sollten diese ubernommenen VerfahrenskenngroBen im eigenen Labor uberpruft werden. Um die Qualitat der MeBergebnisse sicherzustellen, besteht die Verpflichtung, Verfahren zu validieren.

Die Qualitat von MeBverfahren: Die Qualitat eines validierten MeBverfahrens wird durch eine Reihe von VerfahrenskenngroBen beschrieben. Zu diesen gehoren u. a. : MeBunsicherheit, Wiederholprazision, Vergleichsprazision, Nachweigrenze u. a. m. Den Auftraggeber interessiert beim MeBverfahren auch dessen Nutzlichkeit fur die konkrete Fragestellung. Die Niitzlichkeit miBt sich am erforderlichen Aufwand (u. a. Zeit und Geld) und der Qualitat der mit dem MeBverfahren zu envartenden Ergebnisse. Qualitat von MeBergebnissen: Die Qualitat von MeBergebnissen orientiert sich an den bei der Validierung ermittelten VerfahrenskenngroBen. Es ist deshalb sicherzustellen, daB die das Ergebnis beeinflussenden Randbedinungen, d. h. die EinfluBgroBen der Messung, denen bei der Validierung gleich sind. Vorgehen bei Ermittlung der Unsicherheit: Die oben angegebenen allgemeinen Anforderungen sind im Laboratorium auf dessen Bedurfnisse und Besonderheiten umzusetzen. Dies geschieht zweckmaiBigenveise in der jeweiligen Verfahrens-SAA und bei groBerem Umfang allenfalls in einer gesonderten SAA zur Qualitat des Verfahrens bzw. der Ergebnisse. Bemerkungen zur Method&: Die korrekte Ermittlung der Ergebnisse und der Ergebnisunsicherheit erfordert in der Regel umfassende Kenntnisse des Verfahrens und der moglichen Storeinflusse und systematischen Fehlerquellen . Die Ermittlung der MeBunsicherheit erfolgt nach den Regeln der angewandten Statistik. Viele Texte uber MeBtechnik und -verfahren gehen von der Annahme normalverteilter GroBen aus. Im Einzelfall ist indessen zu priifen, ob tatsachlich eine Normalverteilung der MeBwerte vorliegt.

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10 Grundsatze der QS im Prufwesen

Um die Ergebnisse allgemein weitervenverten zu konnen, ist es in der Regel wunschenswert , die Unsicherheiten einheitlich zu behandeln. Dies ist im allgemeinen nur bei der Angabe der (kombinierten) Standard-Unsicherheit , respektive der Varianz und Kovarianz bei mehreren korrelierten EingangsgroBen, moglich. Durch die Annahme einer Normalverteilung kann daraus mit dem t-Faktor von Student jederzeit ein Vertrauensbereich mit beliebigem Vertrauensniveau berechnet werden. Ein Verfahren zur direkten Zusammensetzung (Fortpflanzung) von Vertrauensbereichen ohne detaillierte Kenntnis der Verteilungsfunktion existiert nicht. O b zum Prufergebnis die Standard-Unsicherheit oder ein Vertrauensbereich angegeben werden soll, ist letzlich vom Verwendungszweck abhangig. Die bei der Validierung eines Verfahrens jeweils relevanten Regeln und die ermittelten Arbeitsweisen sind in einer SAA festzuhalten.

10.7 SchluBbemerkungen Der Aufbau eines QS-Systems ist zeitraubend und mit der Erstellung etlicher Dokumente verbunden. Je groBer die bisherigen Unterlassungssunden waren, um so groBer ist der Nachholbedarf. Zu erstellen sind insbesondere Arbeitsvorschriften SAA fur Gerate, Verfahren und logistische Regelungen bzw. wiederkehrende Ablaufe. Erste Voraussetzung fur den Erfolg ist die Motivation aller am Aufbau beteiligten Personen. Von der Geschaftsleitung bis zum lezten Laborgehilfen muB verstanden werden, was getan werden soll und warum, wer es tun soll, wie und mit welchen Mitteln. Von zentraler Bedeutung ist das Verstandnis der obersten Firmenleitung fur das warum und der Wille, das Qualitatsmanagement als permanentes Fuhrungsinstrument einfuhren zu wollen. Die Leitung muB die Firmenangehorigen uber dieses Vorhaben immer wieder informieren. Steht die Firmenleitung nicht ganz und mit vollem Verstandnis zur QS, so werden die unteren Chargen der Firma vergebens um ein QS-System ringen, welches erfreut, dem Kunden Nutzen bringt und der Unternehmung letztlich Fehler erspart und Kosten reduziert . Sind indessen das Management und die Angehorigen der Firma motiviert , beim Aufbau mitzumachen, so wird sich der Erfolg einstellen. Dem Aufwand fur den Aufbau des QS-Systems bzw. fur den Unterhalt des Qualitatsmanagements wird schon bald ein mehrfacher Nutzen gegenuberstehen. Dieser auSert sich u. a. in klaren Zielsetzungen und Programmvorgaben bezuglich der zu erbringenden Qualitat der Dienstleistungen. Diese wird sich am NutZen der Kunden orientieren und an die Bedurfnisse der externen und inter-

10.7 SchluSbemerkungen

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nen(!) Auftraggeber anpassen. Kundenzufiedenheit ist die beste Sicherung der Firmenzukunft! Nach innen envachst Nutzen durch geordnete und gut dokumentierte Aufgaben, Ablaufe, Entscheidungskriterien und durch die klare Zuweisung der Zustandigkeiten. Dank dieser Randbedingungen wird es moglich, daB Kollegen ihre Arbeitsplatze bei Bedarf (gleiche Fachkompetenz vorausgesetzt) einma1 tauschen konnen und daS Mitarbeiter mit speziellen Kenntnissen vom Typ ,,Hiiter nur ihnen bekunnter Geheimnisse" beim verlassen der Firma keinen unersetzlichen Verlust bedeuten oder gar zu einem Debakel fuhren und daB neueintretende Mitarbeiter schneller und zielgerechter in ihre neuen Aufgaben eingewiesen werden konnen. Mit dem Aufbau eines funktionierenden QS-Systems wird u. a. die Fahigkeit zur Akkreditierung erreicht. Damit erwachst fur die Firma die Moglichkeit, sich offentlich bescheinigen zu lassen, daB ein berechtigtes Vertrauen in die Fachkompetenz des Laboratoriums besteht und in die von diesem gelieferten Ergebnisse. Das Resulat der qualitatsorientierten Bemuhungen: - eine wohlberechtigte Zufriedenheit der Kunden, - ein besseres und motivierendes Verstandnis der Angehorigen fur die Anliegen der Firma und ihrer Kunden und - eine gestarkte Marktposition und bessere Zukunftsaussichten der Firma.

Die Abb. 10-1 bis 10-8 sind ein Versuch, das Gesagte graphisch zu veranschaulichen bzw. hervorzuheben. Der Verfasser dankt dem DirektoriudQualitatsmanagement der Eidgenossichen Materialprufungs- und Forschungsanstalt EMPA in Dubendor€/ Schweiz fur die Genehmigung zur Publikation dieses Textes, der im wesentlichen das in den letzten vier Jahren entwickelte QS-System und die Qualitatspolitik der EMPA wiedergibt.

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10 Grundsiitze der QS im Prufwesen

Abb. 10-1

10.7 SchluBbemerkungen

Abb. 10-2

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10 Grundsatze der QS im Priifwesen

Abb. 10-3

10.7 SchluBbemerkungen

Abb. 10-4

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10 Grundsatze der QS im Priifwesen

Abb. 10-5

10.7 SchluBbemerkungen

Abb. 10-6

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10 Grundsatze der QS im Prufwesen

Abb. 10-7

10.7 SchluBbemerkungen

Abb. 10-8

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11 Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben Hans-Joachirn Striih Bereichsleiter Wissenschaft WALA-Heilmittel GmbH BoBlerweg 2 D-73087 Boll-Eckwalden

Dr. rer. nat. Hans-Joachim Striih, Jahrgang 1949 Studium der Chemie in Basel und Marburg. Promotion iiber ein Thema der analytischen Chemie. Seit 1977 bei der WALA-Heilmittel GmbH, Leiter der Analytik. Seit I986 Bereichsleiter Wksenschaft (Qualitatskontrolle, Forschung und Entwicklung, Arzneimittelregistrierung).

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11 Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

11.1 ,,Ganzheitliche" Qualitat? Der Analytiker wird in Gesprachen mit Laien oft mit abstrakten Vorstellungen uber Qualitat konfrontiert. Zum Beispiel stellt der Kunde ,,Naturkostladen-Besitzer" die Frage nach ,,der Qualitat" eines bestimmten pflanzlichen Produkts. Solch einem Laien fehlt in der Regel das Verstandnis, wenn der Analytiker ihn fragt, worum es ihm geht: um Pestizide oder um Schwermetalle oder worum uberhaupt? Fur den Biohandler ist Qualitat ein ,,ganzheitlicher" Begriff, er weiB meistens nicht, daB der Analytiker eine Vielzahl von einzelnen Untersuchungsmethoden anwendet . E r muB lernen, daB seine abstrakte Vorstellung von der umfassenden Analyse, durch die seine Untersuchungsprobe geschickt wird, um hoffentlich am SchluB mit dem Pradikat ,,gute Qualitat" versehen zu werden, falsch ist. Wenn sich beide annahern wollen, muB der Analytiker vom hohen Roo steigen, auf dem er oft sitzt: Er belachelt den Laien, der keine Kenntnis hat, wie komplex Qualitatsprufungen sind, und vergiBt, daB die Frage des Laien nach einer - zugegebenermaBen erst einmal begrifflich unklaren - ,,ganzheitlichen" Qualitat durchaus ihre Berechtigung hat. Wie konnen wir uns in der Analytik einen Qualitatsbegriff erarbeiten, der uber die Teilaspekte - das differenzierte Prufen von Parametern wie die genannten Pestizide oder Schwermetalle - hinausgeht und sich der angestrebten ,,ganzheitlichen" Zusammenfassung nahert? Wir wollen versuchen, diese Frage zuerst einmal von verschiedenen Seiten anhand von Beispielen zu beleuchten.

11.2 Qualitatspriifung von Pflanzen (Beispiel) Die Analytik von Pflanzen und pflanzlichen Produkten ist gut geeignet, um sich die Komplexitat der verschiedenen Qualitatsaspekte vor Augen zu fuhren. Unser Naturkostladenbesitzer konnte sich zum Beispiel mit der Frage nach der Qualitat von bestimmten Samen an den Analytiker wenden. Um das Beispiel noch etwas diffiziler zu gestalten, sol1 es sich um eine exotische Pflanze handeln. Der Analytiker mu13 erst einmal klaren: Richtet sich die Frage auf die Identitat oder den Gehalt oder die Reinheit? Oft sind sogar alle drei Fragerichtungen betroffen. Dem Auftraggeber, dem zuerst nur eine ganz unbestimmte Frage nach ,,guter Qualitat" vorschwebte, eventuell in Richtung ,,keine Pestizide" spezifiziert, wird im Gesprach mit dem Analytiker klar wenn dieser auf ihn und seine Suche nach ,,ganzheitlicher" Qualitat eingeht -,

11.2 Qualitatsprtifungvon Pflanzen (Beispiel)

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daB ihn eigentlich nicht nur die Pestizide interessieren, sondern vie1 mehr: ob es sich uberhaupt um die gewunschten Samen handelt, die er, da sie exotischer Herkunft sind, nicht naher kennt, und nicht eine Verwechslung vorliegt oder er direkt betrogen wurde. Wenn die Samen als Nahrungsmittel dienen, interessiert ihn auch der Olgehalt der Samen und die Qualitat des 01s. Nachdem also der Boden fur eine differenzierte Fragestellung bereitet ist, konnen wir genauer fragen. Geht es also um die Identitat? 1st eine Verwechslung oder gar eine Verfalschung zu befurchten? Von den Methoden her muBte man in der Literatur suchen, ob es Hinweise auf spezifische Wirk- oder Leitsubstanzen gibt, oder Fingerprint-Chromatogramme, oder spezifische Reaktionen. Man konnte auch versuchen, das 0 1 aus den Samen .zu pressen und seine physikalischen Kennzahlen wie Dichte und Brechungsindex zu bestimmen. Sinnvollerweise zieht man auch einen Botaniker hinzu, um die Identifizierung aus botanischer Sicht durchzufuhren oder um - wenn Beimengungen zu erkennen sind - festzustellen, ob es sich um Harmloses handelt, z.B. von Unkrautern, oder womoglich um Giftpflanzen. Manchmal kann diese botanische Prufung ein guter Ersatz fur aufwendige chemisch-physikalische Untersuchungen sein. Zur Frage einer eventuellen Gehaltsbestimmung: Gibt es uberhaupt bekannte Wirkstoffe oder wertbestimmende Inhaltstoffe bei dieser Pflanze? Man konnte, weil es sich um Samen handelt, an den Gehalt an fettem 0 1 denken. Existieren verlal3liche Angaben uber die Schwankungsbreiten? Wenn nicht: Sol1 man anfangen, selbst Werte zu sammeln, um fur spatere Auftrage den notigen Hintergrund zu erhalten? Die dritte Kategorie von Qualitatsfragen, die meistens den Auftraggeber am starksten interessiert, sind die verschiedenen Reinheitskriterien. Hier befurchtet der Biohandler am ehesten Probleme, denn er liest tagtaglich in der Zeitung oder in Zeitschriften wie Oko-Test von diesbezuglichen Skandalen. An erster Stelle stehen Pestizide und Schwermetalle. Der Analytiker sollte versuchen - eine erfahrungsgemaS ziemlich schwere Aufgabe -, dem Auftraggeber klar zu machen, daB man nicht einfach ,,auf Pestizide prufen" kann, sondern daB man sich zuerst sachkundig machen muB, welche Pestizide bei der betreffenden Pflanze verwendet werden. Bei exotischen Pflanzen ist solch eine Recherche keineswegs leicht. Weiter muS der Analytiker darauf aufmerksam machen, dal3 neben den aus der Presse gut bekannten Pestiziden und Schwermetallen auch anderes wichtig ist, also weitere Reinheitsprufungen notwendig sind: z. B. auf Aflatoxine oder auf Ranzigkeit oder auf mikrobiologische Verunreinigungen. Ein schwieriges Problem bei solch einem Gesprach uber die verschiedenen Aspekte von Qualitat sind fast immer die Grenzwerte. Der Laie hat normalerweise keine Kenntnis, was Nachweisgrenze bedeutet. Er erwartet von ,,guter Qualitat", daS keine unerwunschten Stoffe gefunden werden. Grenzwerten

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1I Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

gegenuber ist er meist mifitrauisch, er furchtet, dalj sie aus politischen Grunden zugunsten der chemischen Industrie hoch angesetzt sind. Ma13 mu13 ihn uber ubiquitare anthropogene Verunreinigungen bzw. naturliche Belastungen von Schwermetallen informieren, sowie daruber, da13 jeder Grenzwert differenziert zu betrachten ist. Wohl gibt es Falle von nach oben manipulierten Werten, bei denen man sich nicht mit einer knappen Unterschreitung zufrieden geben sollte, aber genauso findet man auch unsinnig tief angesetzte Grenzwerte. Nach dem Motto ,,der Stoff ist unenviinscht, also wird der Grenzwert auf die Nachweisgrenze gesetzt", wird manchmal ohne vernunftige Berucksichtigung der ubiquitaren Gehalte der Wert dekretiert. Solch ein Grenzwert ist naturlich auch von manchem Bioprodukt nicht zu erfullen. Wenn der Kunde nur iiber beschrankte Mittel verfugt, was die Regel sein durfte, kommt naturlich sofort eine betrachtliche Schwierigkeit hinzu: Selbst wenn der potentielle Auftraggeber keine Kenntnisse uber die Kosten der einzelnen Analysen hat, wird e r sich bei der Vielzahl der angesprochenen Qualitatsaspekte sehr schnell dariiber klar werden, daB eine umfassende Prufung fur ihn unbezahlbar wird. Trotz dieser Schwierigkeit ist es meines Erachtens unabdingbar, in dieser oder einer ahnlichen Weise uber die Palette der relevanten Untersuchungen mit dem Auftraggeber zu sprechen, vorausgesetzt, da13 dieser ein echtes Erkenntnis-Interesse hat. Wenn dieses fehlt, was naturlich leider oft der Fall ist, bleibt beim Analytiker ein unangenehmes Gefuhl zuriick oder sollte es zumindestens. E r mu13 Bedenken haben, ob solch ein Kunde sich auf eine billige Bleibestimmung beschranken will, dann aber doch in der Illusion lebt, er bekame damit ,,die Qualitat" bescheinigt, mit der er dann vielleicht sogar werben will. Liegt aber ein fundiertes Interesse an Qualitat vor, aber begrenzte finanzielle Mittel, so beginnt das schwierige Abschatzen, welche Prufmethoden man auswahlen mu13, um sich trotz der begrenzten Mittel moglichst nah in Richtung einer umfassenden Qualitatsaussage bewegen zu konnen. Jetzt sind wir aber noch bei der Frage, wie man von einer Anzahl differenzierter Einzelprufungen zu einem Gesamtbild kommen kann. Wir mussen dazu eine Stufenleiter mit 4 Schritten betrachten.

11.2.1 Messung einzelner Priifparameter Auf dieser Stufe werden eigentlich noch nicht Qualitaten, sondern Quantitaten gepruft, auch wenn im ublichen Sprachgebrauch sich ,,Qualitatskontrolle" weitgehend in dieser Art Messungen erschopft. Doch bei solchen einzelnen Messungen liegt es schon im Begriff, dal3 man sich ,,an eine Eigenschaft des

11.2 Qualitatsprufung von Pflanzen (Beispiel)

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Beurteilungsgegenstandes, die dem MeBverfahren adaquat ist, wendet , die er also mit allen anderen oder wenigstens mit vielen anderen Dingen gemeinsam hat, . .. unter ausdrucklicher Vernachlassigung aller derjenigen Eigenschaften, die es von anderen Dingen unterscheidet." (Gobel) [ll-11. Oft will der Auftraggeber gar nichts anderes, er kommt also gar nicht mit der Frage einer umfassenden Qualitatsprufung, sondern will vielleicht nur sein Spektrum von MeBwerten durch eine bestimmte Kennzahl erganzen, fur die er selbst kein MeBgerat besitzt. Aber auch wenn der Auftraggeber ein echtes Qualitatsinteresse mitbringt, geben sich leider viele Analytiker mit dieser untersten Stufe zufrieden. Sie sehen ihre Aufgabe nur darin, jeden einzelnen Wert rnit exakten, validierten Methoden zu bestimmen. In der Praxis wird naturlich meistens nicht nur eine spezifische Messung durchgefuhrt , sondern verschiedene. Methodisch gesehen, werden aber alle Werte, meistens chemische oder physikalische Daten, als singulare Quantitaten behandelt, d. h. es gibt fur jeden Wert genaue Festlegungen von Mindestund Hochstwerten oder von Bereichen. Freigaben konnen nur erteilt werden, wenn die Vorgaben fur jeden einzelnen Wert erfiillt sind. Eine echte kreative Beurteilung von Qualitat ist hier nicht gefragt ,sondern kommt erst bei der nachsten Stufe in Betracht. Wir steigen also in der Stufenleiter der Qualitatsbetrachtungen eine Sprosse hoher, auf eine Stufe, die wir ,,technische Qualitat" nennen wollen.

ll.2.2 Beurteilung der ,,technischen" Qualitat Mit diesem Begriff sind Qualitatspriifungen gemeint , die einerseits uber quantitative Kontrollen festgelegter Werte hinausgehen, indem sie den Analytiker als Beurteiler von komplizierten Zusammenhangen fordern. Andererseits sind sie noch innerhalb chemischer und physikalischer Parameter zu beantworten, umfassen also noch nicht Fragen, bei denen biologische Wirkungen, Empfindungs- und Geschmacksfragen, ernahrungsphysiologische Qualitat oder therapeutische Wirksamkeit zu berucksichtigen sind. Schon fur diese Stufe wird aber im Gegensatz zum quantitativen Prufen ,,auf einer unterlegten breiten Urteilsskala ein synthetisierendes, verschiedene Gesichtspunkte ins Auge fassendes Urteil verlangt" (Gobel). Bei allen technischen Prozessen, bei denen die Normierung noch nicht soweit fortgeschritten ist , dal) ein festgefugtes Raster von MeBwerten gefordert werden kann, trifft das zu. Man muB sachgemaB differenzieren in wesentliche und weniger wesentliche Prufparameter. Abweichungen von gewohnten Werten mussen gewichtet werden, da man ja zu einem Gesamturteil

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11 Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

kommen will. Die einfachen Aussagen der ersten Stufe (,,erfullt alle Priifkriterien" oder ,,abzulehnen, da ein bestimmtes Kriterium nicht erfullt ist") konnen hier nicht mehr getroffen werden. Das Urteil ist aber - im Gegensatz zu den nachsten Stufen - weitgehend unabhangig von der urteilenden Person. Ein Beispiel aus der Praxis: Bei einem atherischen 0 1 sol1 die Bezugsquelle gewechselt und in Zukunft auf Herkunft aus kontrolliert biologischem Anbau (kbA) Wert gelegt werden. Die ersten neuen Muster erfullen aber nicht die ublichen Arzneibuch-Normen: Die Saurezahl ist zu hoch. Hier ist der Analytiker aufgerufen, sich als echter Beurteiler von Qualitat zu zeigen, nicht nur festzustellen, ,,Saurezahl zu hoch, keine Freigabe". 1st diese abweichende Kennzahl womoglich ein typisches Kriterium fur ,,kbA-Qualitat"? Hersteller und Lieferant sind naturlich sofort bereit, sich diese Behauptung zu eigen zu machen. Vielleicht ist die Saurezahl beim Produkt aus konventionellem Anbau nur deshalb so niedrig, weil das 0 1 noch einmal rektifiziert wird? Vielleicht ist aber im Gegenteil die Abweichung beim kbA-Produkt ein Hinweis auf unsachgemaae Destillation? Bei kleinen Herstellern aus dem kbA-Bereich fehlt oft noch das notwendige technische Know-How. 1st die zu hohe Saurezahl uberhaupt von Belang? 1st eine kleine Uberschreitung des Arzneibuchwertes zu vernachlassigen, gabe es erst bei sehr hohen Zahlen Probleme? Wenn ja, ab welcher Saurezahl? Gibt es Bedenken bezuglich der Haltbarkeit? Sind negative Auswirkungen auf das Endprodukt zu erwarten, wenn dieses atherische 0 1 als Komponente in Mischungen mit anderen atherischen Olen oder mit fetten Olen, Emulgatoren usw. verwendet wird? Konnen unerwunschte Reaktionen katalytisch beeinfluat werden? Man sieht, daS sich die Qualitatsbeurteilung gegebenenfalls ausweitet bis hin zu Grundlagenforschung. Es kann notig werden, Besuche beim Hersteller zu vereinbaren, um vor Ort Proben in verschiedenen Herstellstadien zu ziehen, Schwachstellen der Produktion zu entdecken usw. Laborversuche zur kunstlichen Alterung des konventionellen und des kbA-Ols, sowie Probeherstellungen konnen sinnvoll sein. Mir ist bewuBt, daB viele Analytiker vor solchen Problemen zuruckschrekken und sich lieber auf die Vervollkommnung der MeBmethoden konzentrieren wollen. Trotzdem will ich dazu ermuntern - wenn die eigenen Mittel oder die des Auftraggebers es zulassen -, solche enveiterten Qualitatsaufgaben zu ergreifen. Die Entwicklung und der Gebrauch von umfassenden, interdisziplinaren Kenntnissen und das Bemuhen um vernunftige Beurteilungen heben die Arbeit des Analytikers auf eine hohere Stufe. Oft kommt bei diesem Beispiel noch eine bedeutende Erschwernis dazu: die Geruchsqualitat, deren Wichtigkeit bei atherischen Olen auf der Hand liegt. Hier verlassen wir den Bereich der technischen Qualitat und kommen

11.2 Qualitatsprufung von Pflanzen (Beispiel)

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zur nachsten Stufe. Gobel nennt sie ,,subjektive Qualitat". Da diese Subjektivitat aber nur ein Teilaspekt dieser Stufe ist, und der Begriff ,,subjektiv" dem Analytiker leicht nahelegt, daB hier nun endgultig der Bereich seiner Kompetenz uberschritten ist, ja womoglich nun die Wissenschaft verlassen wird, will ich diesen Ausdruck lieber vermeiden, und statt dessen den Begriff ,,Gebrauchswert-Qualitat" benutzen.

11.2.3 Beurteilung der Gebrauchswert-Qualitat Dieser Begriff weist darauf hin, daB die Qualitat aus der Sicht des Verbrauchers angeschaut wird. Alle Analysenwerte mogen in Ordnung sein, auch die Beurteilung der technischen Qualitat in Hinblick auf z. B. Haltbarkeit mag ein positives Ergebnis gebracht haben. Wenn dem Verbraucher das Produkt nicht gefallt, weil ihm der Geruch nicht behagt oder es ihm nicht schmeckt oder es unappetitlich aussieht, so ist die Gebrauchswert-Qualitat unbefriedigend . Die Praxis zeigt, daB bei Stoffen wie atherischen Olen diese Art der Qualitatsbeurteilung ausschlaggebend ist. Reklamationen bei der Rohstoffkontrolle werden in der uberwiegenden Zahl der Faille wegen abweichendem Geruch ausgesprochen. Sensorische Prufungen

Der Chemiker und das Laborpersonal mussen sich betrachtlich umstellen, wenn sie ihre Arbeit in diesen Sektor ausweiten wollen: Von der Ausbildung her stehen bei allen Mitarbeitern im Labor die chemisch-physikalischen Methoden im Vordergrund. Das BewuBtsein fur die Bedeutung der sensorischen Prufungen und das entsprechende Know how mussen erst erworben und vor allem geubt werden. Die Nasen, Zungen und uberhaupt die Sinnesorgane miissen systematisch geschult werden. Die von den ublichen analytischen Prufmethoden doch recht weitgehend abweichenden Prufverfahren mussen geubt werden. Bis in die Priifablaufe hinein geht die Umstellung. Zum Beispiel habe ich selbst erlebt, wie ein betrachtlicher Rationalisierungseffekt durch eine einfache Anderung des Ablaufs der Prufungen erzielt werden konnte. Vor dieser Mafinahme war die Geruchsprufung eine Priifung neben anderen. Meistens wurde sie bei der Entscheidung uber die Freigabe erst am Schluf3 durchgefuhrt, weil der Chemiker, der uber die Freigabe entschied, die meiste Erfahrung bei Geruchen besaB. Man sollte aber sinnvoller-

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11 Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

weise den Geruchsprufungen den bedeutsamen Stellenwert geben, den sie faktisch haben, denn wie gesagt ist ein atherisches 0 1 mit korrekten Daten aber unbefriedigendem Geruch nicht akzeptabel. Deshalb konnte man durch den simplen Grundsatz ,,keine chemisch-physikalische Prufung, bevor die Freigabe seitens der sensorischen Prufung erfolgt ist" auf manche zeitaufwendige und teure chemische Untersuchung verzichten. Solange man auf den einzelnen Prufer schaut, muB die sensorische Prufung subjektiv bleiben. Einerseits legt jeder auf jeweils unterschiedliche Aspekte besonderen Wert, z. B. ist dem einen das makellose Aussehen von Obst wichtig, fur den anderen ist - wenn es nur gut schmeckt - das Aul3ere vollig sekundar. Andererseits sind die Geschmacker nicht nur in Nuancen, sondern oft in Polaritaten verschieden, was man gerade bei Duften immer wieder mit Staunen wahrnehmen kann. Von Begeisterung bis vehementer Ablehnung konnen die Urteile uber denselben Duft in einer Priifgruppe auseinander liegen. Auch die Empfindlichkeit kann extrem differieren: Was dem einen starke positive oder negative Urteile entlockt, nimmt der andere kaum wahr, weil er just fur diesen Geruch ,,keine Nase besitzt". Der eine empfindet als aufdringlich intensiv, was der andere als zu schwach bezeichnet. Fur bestimmte Geruche sind manche Prufer so sensibel, da13 sie sie einerseits uberall herausriechen, andererseits konnen sie dann bei Mischungen, wenn dieser dominierende Duft enthalten ist, die anderen Geruche nicht mehr richtig wahrnehmen.

Dreieckstests Bei den sensorischen Prufungen wird versucht, diese subjektiven Eindrucke zu verobjektivieren. Zuerst einmal mu6 sich jeder Prufer immer wieder selbst kontrollieren, ob er bei der Prufung eines bestimmten Duftstoffes iiberhaupt qualifiziert ist, d. h. ob er dafur ,,eine Nase hat". Dies geschieht in der Regel im sog. Dreieckstest , wo zwei zur Auswahl gegeneinanderstehende Muster miteinander verglichen werden oder die neue Lieferung gegen das Ruckhaltemuster gepruft wird. Diese beiden Riechproben werden auf 3 Riechstreifen gegeben, eine auf zwei, die andere auf nur einen Riechstreifen, und doppelblind gepruft . Zuerst mu6 der Prufer herausfinden, welche Probe abweichend ist. Gelingt ihm das nicht, so hat er entweder fur diesen Duft keine Nase, oder die Unterschiede sind tatsachlich gering. Wenn er richtig zugeordnet hat, mu13 er die beiden Proben charakterisieren, wobei er immer noch nichts uber die Zuordnung weiB. Er mulj ein subjektives Gebrauchswert-Urteil abgeben, das von ,,deutlich besser" bis ,,deutlich schlechter" reichen kann; er kann auch spezifischere Aussagen abgeben, z. B. zu Nebengeruchen oder ganz konkret zu vermuteten Beimengungen.

11.2 Qualitatspriifung von Pflanzen (Beispiel)

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Diese Dreiecksprufung muB immer durchgefuhrt werden; es ist nicht zulassig, da13 der erfahrene Prufer sich ihr entzieht, weil er ja schon zigmal bewiesen hat, daB er ,,die Nase" besitzt, denn die Fahigkeiten des Geruchssinns sind sehr schwankend und durch viele Einflusse abzulenken oder zu irritieren. Durch dieses Verfahren werden die sensorischen Urteile, bei denen man sich ohne diese Selbstprufung sehr leicht vergaloppieren kann, versachlicht. Manche vermeintlich sicheren Behauptungen (,,die neue Lieferung riecht unmoglich") stellen sich als unbegrundet heraus, denn man kann die beiden Proben im Dreieckstest gar nicht unterscheiden. Man hat sich von Sympathien oder Antipathien fehlleiten lassen. Vielleicht hat der Einkauf die neue Lieferung nicht mehr bei dem bewahrten und geschatzten alten Lieferanten gekauft. Auch wenn man im Dreieckstest einen objektiven Unterschied findet , wird man sich huten, vorschnell und ubertrieben zu loben oder zu tadeln, denn man weiB ja nicht, ob man das atherische 0 1 , das man jetzt fur unmoglich erklart, nicht in einem anderen Test gegen eine dritte Probe gelobt hat. Eine Gefahr beim Dreieckstest, die sich aus dem eben dargestellten ergibt, soll aber nicht verschwiegen werden: Die Prufer werden zwar immer geschulter und konnen irgendwann Dufte sicher unterscheiden, die der Laie fur absolut identisch halt - in der auf die Unterscheidung folgenden Beurteilung werden sie aber eventuell immer zuruckhaltender. Wenn auf den Prufbogen immer ofter die Rubrik ,,deutlich unterscheidbar, aber nicht als besserl schlechter zu klassifizieren" angekreuzt wird, dann mussen sich die Prufer uberlegen, wie sie zu mutigeren Urteilen kommen konnen, denn es geht um die Gebrauchswert-Qualitat, nicht um ein bloBes Konstatieren von Unterschieden. Sensorische Beurteilungen

Nach der Unterscheidung der Proben und der individuellen Beurteilung mussen in einer dritten Stufe dieser Priifung die individuellen Beurteilungen zusammengefaBt werden. Dies ist haufig problemlos: wenn z.B. von 7 Prufern 5 die neue Lieferung nicht vom Ruckhaltemuster unterscheiden konnten und 2 sie erkannt haben und als etwas besser als die letzte Lieferung empfunden haben, liegt der Fall klar. Oft gibt es aber auch Probleme. Wie soll man entscheiden, wenn im eben genannten Fall zwar 4 keinen Unterschied fanden, 3 aber die neue Lieferung als ,,deutlich schlechter" klassifizierten? Fur solche Probleme gibt es keine Patentlosungen. Der Laborleiter mu13 Erfahrung und Gespur entwickeln, bis in psychologische Bereiche hinein. Ein dezidiertes Urteil eines Laboranten, der sonst immer sehr zuruckhaltend seine Noten verteilt , kann ein Grund sein, sich gegen das ,,demokratische" Abstimmungsergebnis der Gruppe zu stellen.

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11 Qualitatskriterienbei der Analytik von biologischen Proben

Erfahrung zahlt naturlich bei solchen Prufungen viel, kann aber auch trugen, wie in folgendem Fall: Die Prufgruppe hatte mehrheitlich einen unangenehmen Nebengeruch festgestellt, wahrend der erfahrenste Prufer nichts bemerkte bzw. den Nebengeruch fur unwichtig erklarte. Die unerfahrenen Mitarbeiter vertrauten der ,,Nase des Chefs" und stellten ihre Bedenken hintenan. Leider war aber der erfahrene Prufer bei diesem Nebengeruch individuel1 unempfindlich - man hatte in diesem Fall seine Meinung ignorieren und mehrheitlich entscheiden sollen. Der Effekt war, daB der freigegebene DuftRohstoff eine ganze Charge eines Endproduktes verdarb. Ein weiteres Beispiel kann zeigen, wie flexibel und miBtrauisch dem Gewohnten gegenuber man sich verhalten muB. Oft hat man beim Umsteigen von konventioneller Qualitat auf kbA-Qualitat nicht nur Probleme mit Kennzahlen wie der oben erwahnten Saurezahl, sondern auch beim Geruch macht sich die andere Herkunft bemerkbar. Solange der Geruch in der Priifung mehrheitlich als besser beurteilt wird, freut man sich naturlich daruber. Das ist aber keineswegs immer der Fall; haufig wird ,,stark abweichend vom ublichen Geruch" geurteilt. Auch hier mu13 man wie bei der Saurezahl wieder sorgfaltig prufen: 1st dieser Geruch jetzt der neue Standard, der auch von denen akzeptiert werden muB, die den alten Geruch der konventionellen Produkte besser fanden? Denn konventionelle Produkte werden oft auf verschiedene Arten ,,geschont" , so da13 manche Prufer die naturbelassenen kbA-Produkte als ,,zu herb" oder ,,mit Nebengeruch" beurteilen. Diese Gewohnheiten mussen dann abgelegt werden. Es kann aber genausogut sein, daB der Geruch der kbA-Qualitat gar nichts mit dem biologischen Anbau zu tun hat, sondern aus unsachgemaBer Verarbeitung durch fehlendes technisches Know how stammt. Solche Fragen mussen notfalls vor Ort geklart werden.

Beliebtheitstests

Ein weiterer Aspekt dieser Prufungen wird in den sogenannten Beliebtheitstests erfaBt. Dabei handelt es sich allerdings nicht mehr um Qualitatsprufungen im eigentlichen Sinn, sondern um Arbeiten, die sich im Rahmen der Entwicklung neuer Produkte abspielen; deswegen sol1 hier nicht naher darauf eingegangen werden. Wenn sich aber das Analytiklabor bei den Prufungen der Gebrauchswertqualitat profiliert hat, so wird es oft auch bei diesen Tests um Rat gefragt, bei denen auch mit Hilfe von z. B. Dreieckstests gearbeitet wird, aber noch eine Reihe zusatzlicher Fragen dazukommen, wie der Vergleich mit anderen Produkten derselben Firma oder der Konkurrenz, und die Charakterisierung der Unterschiede. Noch mehr als bei den sensorischen Qualitatsprufungen steht hier nicht mehr das zu prufende Objekt im Mittelpunkt, sondern das Verhaltnis des

11.2 Qualitiitsprufung von Pflanzen (Beispiel)

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Objekts zum Urteilenden. Deshalb ist es klar, daB eine Beliebtheitsprufung keinerlei direkte Beziehung zur Beurteilung des Analytikers hat. Wenn er selbstbewuat ist, wird er sich in seiner individuellen Ablehnung auch nicht von "uber 90 % Akzeptanz im Beliebtheitstest" beirren lassen. Andererseits mu(J er auch voll seine Rolle akzeptieren und darf nicht versuchen, die Entwicklungsabteilung oder den Produktmanager davon zu uberzeugen, daB am neuen Produkt etwas geandert werden muB, weil es ihm nicht behagt. Dieses groBe Gebiet der Gebrauchswert-Qualitat mag fur den mehr technisch eingestellten Analytiker voller Widerspriiche, Zielkonflikte und psychologischer Probleme stecken und ihn deshalb abschrecken. Wenn er aber, was in kleinen Firmen ofters der Fall ist, die Moglichkeit erhalt, seine Tatigkeit in diese Richtung auszuweiten, so sollte er es ergreifen, sich fur diese interessante Arbeit zu qualifizieren, bei der nicht nur seine technische Intelligenz gefordert ist, sondern fachubergreifende Vernunft.

ll.2.4 Beurteilung der biologischen und therapeutischen Qualitat Bei vielen Auftragen, die der Analytiker bearbeiten muB, steht letztlich noch etwas im Hintergrund, was auch uber die Gebrauchswert-Qualitat hinausgeht. Die vorhin angedeuteten Fragen zu z. B. Pestizid-Messungen im Kontext rnit Grenzwerten weisen in diese Richtung. Wir wollen diese weitere Stufe der Qualitatsbetrachtungen ,,biologische Qualitat" nennen. Der Kunde ist nicht damit zufrieden, die MeBwerte zu erfahren, auch eine ,,technische" Beurteilung reicht ihm nicht, selbst die Bestatigung der hohen Gebrauchswert-Qualitat scheint ihm noch nicht ausreichend. Er stellt weitergehende Fragen. Ernahrungswissenschaften, Physiologie, Toxikologie, Okologie, . . .: Alle moglichen Fachgebiete konnen jetzt ins Spiel kommen. 1st das pflanzliche Produkt nur deswegen pestizidfrei, weil es nachtraglich behandelt wurde; womoglich ist die Produktion selbst in hochstem MaBe umweltschadlich? Z. B. werden fette Ole im RaffinationsprozeB rnit Hilfe von Wasserdampf von Pestiziden befreit. Der Chemiker wird uber die Herkunft der Produkte ausgefragt und kritisiert, wenn er grobe Unkenntnisse verrat. Wie geschieht der Anbau? Werden Konservierungsmittel oder Antioxidantien zugesetzt? Wird rnit giftigen Gasen behandelt, oder mit ionisierenden Strahlen? 1st bei biotechnologischen Produkten die Gentechnik im Spiel? Wie steht es rnit Okobilanzen? Der Analytiker muB sich mit Widerspruchen und Zielkonflikten auseinandersetzen; als einfaches Beispiel: ein landwirtschaftliches Produkt , bei dessen Herstellung in riesigen Monokulturen die Umwelt verschmutzt wird, das aber ohne Umweltprobleme entsorgt werden kann . . . gegen ein anderes, bei dem die Zeichen umgekehrt stehen.

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11 Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

Bei Heilpflanzen kommt noch die therapeutische Qualitat hinzu. Sind die analytisch erfaBten Substanzen Wirkstoffe oder nur irgendwelche fur die Pflanze charakteristischen Stoffe? Wenn letzteres der Fall ist: haben sie wenigstens Leitwertcharakter? Haben die Wirkstoffe uberhaupt eine gesicherte Beziehung zur therapeutischen Wirksamkeit oder sind sie nur in pharmakologischen Modellen getestet worden? Der Analytiker sollte versuchen, wenn er nicht sofort auf andere Fachrichtungen verweist , diese Fragen aufzugreifen und sich uber aktuelle Forschungen und wissenschaftliche Dispute einen Uberblick verschaffen. Zwei Beispiele: 1. Bei der Heilpflanze Baldrian galten lange die atherischen Ole als wertbestimmende Inhaltsstoffe, deren Beziehung zur therapeutischen Wirksamkeit sehr wahrscheinlich war, wenn auch nicht exakt gepriift. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wurden die Valepotriate als die ,,eigentlichen" Wirkstoffe ins Spiel gebracht. Uberall wurde verstarkt Baldrian-Analytik an Pflanzen und Arzneimitteln getrieben. Arzneimittel mit geringen Valepotriat-Gehalten kamen in den Verdacht der Wirkungslosigkeit, auch wenn sie mit langer Tradition auf dem Markt waren. Hersteller arbeiteten schon an der Umstellung ihrer Verfahren, urn die Gehalte am angeblichen Wirkstoff zu erhohen. Nach einiger Zeit wurde aber offenkundig, daa die Publikationen uber die Valepotriate offensichtlich verfruht und einseitig erfolgt waren. Diese Stoffgruppe war keineswegs der bestimmende Wirkstoff von Baldrian, ja es war fraglich, ob uberhaupt eine Beziehung zur therapeutischen Wirksamkeit gegeben war, denn es gab bewahrte und geprufte Arzneimittel, die nicht nur geringe, sondern praktisch gar keine Gehalte an diesen Stoffen aufwiesen. Weitere Untersuchungen lieBen sogar nicht nur Zweifel am Wirkstoffcharakter aufkommen, sondern auch an der Unbedenklichkeit dieser Stoffe. Die Valepotriat-Welle verebbte sehr schnell [ 11-2, 11-31. Wichtl formulierte in einer Zwischenuberschrift: ,,Baldrian ein klassisches Beispiel fur den jeweiligen Stand des Irrtums" [ll-41. 2. Das andere Beispiel aus der Arzneipflanzen-Analytik betrifft nicht die Wirksamkeit , sondern die Unbedenklichkeit. Verschiedene Pflanzen wie Huflattich, Borretsch und Beinwell gerieten wegen ihrer Gehalte an Pyrrolizidinalkaloiden (PA) in Verdacht, kanzerogen zu wirken. Bei diesen Stoffen handelt es sich nicht um Wirkstoffe, sondern um kleine Gehalte an Inhaltsstoffen, die schon wegen ihrer Geringfugigkeit nichts direkt Mefibares zur Wirkung beitragen konnen. Die Analytik ist wegen der geringen Mengen kompliziert. Sieht man sich den Hintergrund dieser Diskussion um die Unbedenklichkeit von PA-haltigen Pflanzen naher an, so fallt auf, daB die toxikologi-

11.3 Zusammenfassung

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schen Versuche samtlich rnit Konzentrationen an PA durchgefuhrt wurden, die um GroBenordnungen uber den therapeutisch verwendeten Mengen liegen. DaS solche Versuche zu chronischen Schadigungen der Leber fuhren, die dann Krebs als Folge haben, ist zwar bekannt, wurde aber von der Seite derer, die mit Macht auf der Gefahrlichkeit der PA pochten, ignoriert. Gerade als Analytiker konnte man durch kritische Sicht der Literatur manch Interessantes entdecken, oft schlichte Fehler durch unsachgemafien Umgang rnit Konzentrationsangaben, z. B. die falsche Ubertragung der Angabe 0,l (ein Blick in die Originalarbeit zeigte, daS damit 10% gemeint war) in 0,1%, und andere bewuBte und unbewul3te Manipulationen, um von dem Problem der Tierversuche mit Uberdosierungen abzulenken [ 11-51.

l l . 3 Zusammenfassung Naturlich kann der Analytiker sich auf den technischen Standpunkt zuruckziehen: Wenn atherische Ole im Baldrian analysiert werden sollen, arbeite ich die Methode aus, wenn Valepotriate fur wichtiger gehalten werden, gehe ich eben in diese Richtung. Sollen Pyrrolizidinalkaloide gepruft werden, so arbeite ich an den anspruchsvollen Methoden-Validierungen, und uberlasse die Frage nach dem Sinn oder Unsinn den anderen Fachrichtungen. Sieht er aber seine Arbeit als echte Dienstleistung, was die meisten Kunden wenigstens unbewuSt auch erwarten und demnachst sogar verlangen, so wird er versuchen, auf der Hohe der wissenschaftlichen Diskussion zu sein, um seine Auftraggeber nicht nur mit Daten versorgen, sondern sie wirklich beraten zu konnen. Nach meinen Erfahrungen kann gerade der Analytiker versuchen, in den oft heiBen Diskussionen um Umweltvertraglichkeit , Verbraucherschutz, therapeutischer Wirksamkeit usw. klaren Kopf zu behalten, da er meist nicht unmittelbar an der Front der Diskussion steht. In diesem Sinn kann sich der Analytiker der anfangs erwahnten ,,ganzheitlichen Qualitat" nahern. Nicht indem er mit irgendeiner Analysenmethode moglichst viele Daten erfafit, noch indem er uber eine Methode spekuliert, die ihm die ganzheitliche Qualitat sinnlich vor Augen fuhren kann, sondern indem er die gedankliche Zusammenschau ubt: Von den MeSkriterien uber die technische Qualitat und die Gebrauchswert-Qualitat bis hin zur biologischen und therapeutischen Qualitat kann er sich ein immer reicheres gedankliches Bild aufbauen. Dieses dem Kunden zu vermitteln, ist eine schwierige, aber lohnenswerte Aufgabe.

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11 Qualitatskriterien bei der Analytik von biologischen Proben

11.4 Literatur [ 11-11 Thomas Gobel: Beitrag zum Begriff der Qualitat. Elemente der Naturwissenschaft, Nr. 11, 1969. [ 11-21 Hans Becker: Valeriana officinalis L. - Baldrian. Zeitschrift fur Phytotherapie 7, 1986, S. 149. [ 11-31 R. Hansel: Pflanzliche Sedativa. Zeitschrift fur Phytotherapie 11, 1990, S. 14. [ 11-41 M. Wichtl: Volksmedizinisch verwendete pflanzliche Arzneimittel. Zeitschrift fur Phytotherapie 11, 1990, S. 71. [ 11-51 Markus Sommer/Hans-Joachim Struh: Gutachtliche Stellungnahme zum Kanzerogenitatsvorwurf in der Stufenplanentscheidung des Bundesgesundheitsamtes vom 5. 6. 1992 gegen Pyrrolizidinalkaloidhaltige Arzneimittel.

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich Lutz Ferley Stab Qualitat Hiils AG Postfach 1320 D-45764 Marl

Dr. rer. nat. Lutz Ferley, Jahrgang 1953 Studium der Chemie mit anschliepender Promotion im Jahr 1984 in Munster an der Westfiilischen Wilhelms-Universitat. Seit 1984 tatig bei der Hiils AG, von 1991 an im Stab Qualitat, Qualitatsmanagement.

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12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

l2.1 Der Arger mit der Qualitat Wird man aus dem mehr oder weniger heiteren Himmel des Berufsalltages herausgerissen, um sich mit dem Begriff ,,Qualitatsmanagement" beschaftigen zu mussen, gibt es gleich zweifachen Arger. Zum einen ist der Begriff ,,Qualitat" ausgesprochen anmafiend, gerade in Verbindung mit dem zweiten Begriff ,,Management". Der im Moment noch nicht geneigte Leser vermutet dahinter wahrscheinlich den Vonvurf, endlich auch im Laborbereich damit zu beginnen, Qualitat zu machen. Wer lafit sich das schon gerne sagen? Haben Sie im Laborbereich sogar schon Kontakt zu Qualitatssicherungssystemen gehabt (GLP, E N 4501, AQS), ist die Wahrscheinlichkeit sogar sehr hoch, da13 Sie mit dem Begriff ,,Qualitat" zunachst einmal nur lastige Burokratie verbinden. Dieser Arger IaBt sich sehr schnell ausraumen, denn alles das sollte sich nicht hinter dem Begriff ,,Qualitat" verbergen. In Unternehmen und Institutionen hat ein Sinneswandel eingesetzt. Statt Qualitatssicherung stellt man nun Qualitatsmanagement in den Vordergrund. Das Qualitatsmanagement bedient sich dabei (weit uber das Instrumentarium der Qualitatssicherung hinaus) aller Methoden, die geeignet sind, Arbeitsund Geschaftsablaufe zu optimieren. Das wichtige Ziel dieser Optimierungsvorgange ist dabei die Kundenzufriedenheit als Schlussel fur ein gesichertes und gutes Geschaftsergebnis. Weit uber eine (hoffentlich langst uberholte) Qualitatsdefinition hinaus, daB Qualitat die Erfullung vereinbarter Kundenanforderung sei, gilt in Unternehmen, die Qualitatsmanagement als Basis ihrer Tatigkeiten verstehen, die Forderung: QUALITY IS TO DELIGHT CUSTOMERS (Qualitat sol1 Kunden entzucken) Vor diesem Hintergrund ist Qualitat mit Sicherheit keine vergangenheitsbewaltigende Tatigkeit, um festzustellen, wie Sie in der Vergangenheit gearbeitet haben (Wir haben doch schon immer Qualitat gemacht!), sondern das Ausrichten aller Geschaftsablaufe auf die sich sehr schnell andernden Kundenanforderungen hin. Und damit fangt zum anderen der eigentliche Arger an, weil die Ausrichtung aller Ablaufe auf den Kunden hin in letzter Konsequenz nicht immer die geubte Praxis darstellt. Kleineren Labors, besonders Analysenlabors, die direkten Kontakt zu externen Kunden haben, liegt ein kundenorientiertes Verhalten noch naher als Labors in mittleren oder grofien Unternehmen, die ausschlieBlich Kontakt zu Mitarbeitern des eigenen Unternehmens und damit zu internen Kunden haben. Das Kundenbild ist aber leider in vielen Fallen immer noch so, wie es einmal Lew Young, Chefredakteur der Business Week genannt hat:

12.2 Die Laborarbeit als ProzeS

293

,,Was ist ein Kunde? In vie1 zu vielen Unternehmen ist der Kunde zu einem Storfaktor geworden, dessen unvorhersehbares Verhalten sich schadlich auf die sorgfaltig erstellten Plane auswirkt , dessen Sondenvunsche nicht in die computergestiitzten Arbeitsablaufe passen und der stur darauf besteht, daB die von ihm gekauften Erzeugnisse funktionieren sollen." Die Umsetzung eines Qualitatsmanagements, das sich zum Ziel nimmt, den Kunden zu entzucken, fuhrt eine groBe Anzahl von einschneidenden Anderungen mit sich. Mit der einfachen Formel, daB man zufriedene Kunden nur durch zufriedene Mitarbeiter bekommen kann, muB ein Qualitatsmanagement unter anderem neue MaBstabe fur Motivation und Kommunikation setZen. Dieser Ubersichtsartikel legt den Schwerpunkt auf Arbeitstechniken, die mit gutem Recht als Quality-Tools bezeichnet werden konnen, weil ihr gemeinsames Ziel das kundenorientierte Arbeiten ist. Damit wird die systematische Anwendung dieser Arbeitstechniken zum notwendigen Bestandteil eines Qualitatsmanagements.

12.2 Die Laborarbeit als ProzeB Alle Arbeiten, die in ihrer Summe durchgefuhrt werden, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen, lassen sich als ,,ProzeB" bezeichnen. Das ProzeBergebnis 1aBt sich nur dann optimieren, wenn das Zusammenspiel aller ProzeSkomponenten optimiert wird und nicht einzelne, besonders augenfallige Parameter betrachtet werden. Das Anfertigen einer Analyse konnte ein solcher ProzeI3 sein. Befragt man einen Analytiker nach dem Ziel dieses Prozesses, wird er wahrscheinlich das richtige Analysenergebnis als Ziel vorgeben. Im Rahmen eines Qualitatsmanagements kann dies jedoch nur ein Teilziel sein, denn noch wichtiger als eine richtige Analyse zu erhalten, ist es, Kundenzufriedenheit zu erzielen. Bevor sich jetzt beim Leser die Nackenhaare strauben, weil er sein bisher wichtigstes Arbeitsziel, namlich das richtige Analysenergebnis, in Frage gestellt sieht, mu13 an dieser Stelle betont werden, daJ3 eine richtige Analyse naturlich eine wichtige Voraussetzung fur die Kundenzufriedenheit ist ,jedoch eine richtige Analyse allein noch nicht automatisch zur Kundenzufriedenheit fuhrt. Fur den Analytiker liegt es zunachst einmal nahe, die Giite seiner Analyse von der instrumentellen Ausstattung und der Einhaltung einer korrekten Analysenvorschrift abhangig zu machen. Wer la& sich schon nicht von den Moglichkeiten eines neuen 600-Mhz-NMR-Spektrometers blenden und ver-

294

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

bindet damit nicht automatisch eine ,,Qualitatsverbesserung" seiner Analysenmoglichkeiten mit Blick auf sein altes, nicht computerisiertes Meagerat?

12.2.1 Die ISHIKAWA-Analyse Selbst bei einer rein technischen Betrachtung des Arbeitsablaufes ,,Analyse" oder naturlich auch irgendeiner anderen Labortatigkeit, hangt das richtige Arbeitsergebnis von einer Vielzahl von ProzeBfaktoren ab. Es lohnt sich der Muhe, sich alle Parameter systematisch zu verdeutlichen. Diese Systematik wie sie in Abb. 12-1als Modell fur einen Analysevorgang aufgefuhrt ist, nennt man Ishikawa-Analyse, oder mit deutschem Namen ,,Fischgrat-Diagramrn" oder auch ,,Ursache-Wirkungs-Diagramm"und teilt die prozefibestimmenden Faktoren nach Maschine, Mensch, Methode, Material und Urnwelt ein.

I

/

I-

1 1

1

I

I

Maschine

Mensch

er Mitarbeite undenkontak utbewahrung bingangsprtifung]

I

Material

Urnwelt

J

Abb. 12-1. Beispiel fur eine ISHIKAWA-Analyse

Eine solche Analyse hat Checklistencharakter und ist daher zunachst einma1 unbeliebt. ,,ZU trivial", ,,We% ich doch auch so", sind Standardargumente gegen den Gebrauch solcher Listen. Dabei wird jedoch die Systematik unterschatzt. Dazu ein einfaches und allgemeines Beispiel. In der Abb. 12-2 sehen sie zwei Gruppen von Symbolen.

12.2 Die Laborarbeit als ProzeB

zu Vie1 und zu Wenig 1. Gruppe

295

1

0

Abb. 122. ,,Zu viel und zu wenig" - ein einfacher Test

In jeder Gruppe befindet sich ein falsches Symbol. Beide Fehler sind zwar schnell zu entdecken, jedoch wird der Betrachter fur die zweite Gruppe immer etwas Ianger brauchen, das falsche Symbol zu finden, als fur die erste Gruppe. Die Erklarung dafur ist verbluffend. Es hangt nicht mit der Ubersichtlichkeit der Darstellungen oder ahnlichen Effekten zusammen, sondern mit der Tatsache, daB in der ersten Gruppe etwas zu viel und in der zweiten etwas zu wenig ist. Das, was zu viel ist, findet man schnell. Fehlt jedoch etwas, tritt bei nahezu allen Menschen ein psychisch gesteuerter Aktionsplan in Kraft, das, was zu wenig ist, moglichst nicht zur Kenntnis zu nehmen. Genau hier verhindert die Systematik eines Ishikawa-Diagramms, prozeBentscheidende Arbeitsschritte nicht zur Kenntnis zu nehmen oder in ihrer Auswirkung auf das Ergebnis zu unterschatzen. Versuchen Sie einmal, Ihren ProzeSablauf (ahnlich wie in Abb. 12-1) moglichst vollstandig zu erfassen und verdeutlichen sich dabei die Auswirkung jedes einzelnen Parameters auf Ihr Prozeaergebnis. Erst mit dieser Systematik lassen sich alle FehlereinfluBmoglichkeiten und in der Konsequenz dann auch die MaSnahmen zur Vermeidung von Fehlern erfassen.

296

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

12.2.2 Die Fehlermoglichkeiten und EinfluBanalyse (FMEA) Sind Ihnen alle EinfluBgroDen bewuBt geworden, die Ihnen ihr Arbeitsergebnis bestimmen, IaBt sich vorbeugend systematisch vordenken, welche Fehler im ProzeBablauf auftreten konnen, welche Bedeutung sie fur den ProzeDablauf haben und wie hoch das Risiko ist. Diese Analyse von Fehlermoglichkeiten und deren Einflusse (FMEA) 1aBt sich auch fur Konstruktionen jeglicher Art, also fur die Entwicklung von Analyseapparaten oder Versuchsaufbauten im Labor durchfuhren. Auch hier hat die FMEA einen Checklistencharakter, der aber neben der hohen Systematik den weiteren Vorteil besitzt, Risiken bewertbar und damit die Notwendigkeit von MaBnahmen uberschaubar zu machen. Der Ablauf der FMEA ist bei Prozessen und Konstruktionen gleich.

1. Man betrachtet eine Komponente der Konstruktion oder eine prozeBbeeinflussende GroBe. 2. Es wird festgehalten, welche Funktion oder Zweck diese Komponente erfullt . 3. Alle denkbaren Fehler werden aufgelistet. Dies ist ein typischer Brainstorming-Vorgang, bei dem nicht zu diskutieren ist, ob eine Fehlermoglichkeit tatsachlich realistisch oder relevant fur den ProzeB ist. Diese Bewertung erfolgt zu einem spateren Zeitpunkt. 4. Fur jeden gedachten Fehler werden die Auswirkungen auf den ProzeB oder die Gesamtkonstruktion bestimmt. 5. Systematisch werden alle Fehlerursachen ermittelt. 6. Z u jedem Fehler erfolgt eine Risikobewertung uber die Einzelbewertung folgender GroBen: - Bedeutung des Fehlers fur den ProzeB (schwenviegend= 10, unbedeutend= 1) - Auftretenswahrscheinlichkeit (hoch= 10, unwahrscheinlich= 1) - Entdeckungswahrscheinlichkeit (niedrig= 10, hoch= 1) Die Risikozahl ergibt sich aus der Multiplikation dieser drei Einzelwerte. 7. Bei hohen Risiken (Risikozahl > 125) sollten MaBnahmen getroffen werden. Dazu sind die Verantwortlichen fur die Durchfuhrung der MaBnahmen und der Erledigungstermin festzulegen. 8. Die Risikozahl wird unter der Annahme, dab die MaBnahme bereits gegriffen hatte, neu berechnet. Aus dem Vergleich der beiden Risikozahlen (vor und nach der MaBnahme) kann der Erfolg der MaBnahme quantifiziert und gegen den Aufwand abgewogen werden. Prinzipiell andert sich dabei der Wert fur die Fehlerbedeutung nicht. Die in einer FMEA aufgefuhrten MaBnahme hat nur EinfluB auf die Auftretens- und die Entdekkungswahrscheinlichkeit .

12.2 Die Laborarbeit als Prozel3

297

Damit kann eine FMEA ein drittes wertvolles Ergebnis liefern. Gibt es eine Reihe von Fehlern mit sehr hoher Fehlerbedeutung fur den ProzeBausgang oder fur das erfolgreiche Arbeiten einer Versuchsapparatur, so heiBt dies, das der falsche ProzeBablauf oder der falsche, weil risikoreiche Versuchsaufbau gewahlt wurde. Arbeits-ProzeBablauf oder Konstruktion der Apparatur sind dann zu andern. Fur die Anderung kann wieder eine neue FMEA durchgefuhrt werden, die uberpriift, ob der neue ProzeB robuster, also fehlerfreier Iauft. Obwohl der so beschriebene Ablauf einer FMEA zunachst sehr stark durch Formalismen gepragt zu sein scheint, ist eine FMEA ein ganz pragmatischer Arbeitsansatz. Die Abb. 12-3 und 12-4 zeigen zwei Beispiele fur exemplarisch ausgefullte FMEA-Formblatter. Das erste Beispiel zeigt eine ProzeB-FMEA, die direkt auf der ISHIKAWA-Analyse der Abb. 12-1 aufgesetzt, jedoch exemplarisch nur einige wenige Faktoren berucksichtigt. Das in der Abb. 12-3 gezeigte FMEA-Beispiel untersucht, welche Fehler mit welchen Auswirkungen bei der Vertragsprufung auftreten konnen. Dabei sollte der Begriff ,,Vertragspriifung" nicht unbedingt im rechtlichen Sinne gemeint sein. Er ist genauso zutreffend fur innerbetriebliche Ablaufe wie die Annahme eines Analysenauftrages fur ein Analysenlabor eines mittleren oder groBeren Unternehmens. Ohne daB dieses Beispiel Anspruch auf Vollstandigkeit erhebt oder fur alle Labors zu verallgemeinern ware, zeigt es eine Fulle von Fehlermoglichkeiten, die alle selbst in einem instrumentell sehr gut ausgestatteten Labor und trotz gut ausgefuhrten analytischen Arbeiten zur Kundenunzufriedenheit fuhren konnen. Die Durchfuhrung einer FMEA, gerade dann, wenn sie als Gruppenarbeit ausgefuhrt wird, scharft hier die Sensibilitat aller Beteiligten, daB die Kundenzufriedenheit durch eine Reihe von Faktoren gesteuert wird, die nicht im technisch, analytischen Bereich liegen. Die im Beispiel genannten MaBnahmen sind einfach und nicht einmal investiv, fuhren jedoch zu einer deutlichen Risikominderung . Das zweite FMEA-Beispiel zeigt einen Ausschnitt aus einer KonstruktionsFMEA (Abb. 12-4). Dabei wird ein Versuchsaufbau auf mogliche Fehler hin untersucht, bei dem zwei Reaktionskomponenten uber zwei Pumpen in einen Rohrreaktor eingespeist werden. Die hier angenommenen Bewertungen fur ,,S", ,,A" und ,,E" sind wesentlich abhangig von der Reaktionscharakteristik und -kinetik und so gewahlt, daB die MaBnahmen zwar Risikozahlen mindern, aber nicht die Tatsache andern konnen, daB weiterhin eine groBe Anzahl von Fehlermoglichkeiten mit auBerst schwerwiegenden Auswirkungen auf das Arbeitsergebnis bestehen. Die Konsequenz fur die Praxis liegt darin, den Versuchsaufbau abzuandern, um zu einem robusteren ProzeB zu gelangen.

298

12 Qualitatsmanagernentim Laborbereich I

i

'I

Nr'

Komponente ProzeR

~

FMEA

Funktiin Zweck

Fehlerauswirkung

Fehlerart

FehlerUrSacJlen

1

Festschreiben der

Kundenwunsch

S = Fehlerbedeutung 1 = h u m wahrnehmbare Auswirkung 2 3 = unbedeutender FeNer

-

4 6 = m W g schwerer Fehler 7 8 = schwemr Fehler g -10 = 5uWst schwerwiegender Fehler

falsche

kelne V.prrifung

A = Auftretenswahrscheinlichkel 1 = unwahrscheinlich 2 - 3 = sehr gering 4 - 6 =gering 7 8 =mWg 9 -lo= hOCh

-

Abb. 12-3. Beispiel fur eine ProzeB-FMEA ,,richtiges Analysenergebnis"

299

12.2 Die Laborarbeit als ProzeB Abtdlung:

Analytk HPGl-2

FME A.

RoZeaanaly$e"rkhtlgesErgebnis", ISHIKAWA -Peram@tW"Methoden"

Datum:

11.10.1993

I

Wtragsbestetlgung anKunden Genauiokeit syste matisch erfassen "Origlnahrertrag" zum Aufgabetuettel

Mglkhe €insatzbeeprechung

Kunde kann

wen

PlausiMlWprMung -rag*ua

3

2

7

3

2

5

5

5

2

5

1:

lo!

..

keine

7

2 2 2 1

7

Auftragsbestetlgung 3 8 1 s e an Kunden

-

keine Auftragsschein

7

5

8 28(

A&ragsschein

10

2

10 20(

~.

E = Entdeckungswahracheinlichkeit 1 =hoch 2 - 3 =maRig 4-8 =gem 7 - 8 =sehrgerlng 9 10 = unwahrscheinlich

-

Abb. 12-3. Fortsetzung

Kople "Analysenauf-

trag" an W e n

Kunde kann

elngrelfen

7

3

2 4

300

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

FMEA Fehkr-Mi3gkhkeitenund EinRuC-Analyse

QUALITATSSICHERUNG

Nr.

Komponente

Funktion

ProzeD

heck mdert reaktive ~omp nonle In Rohrreaktor

Fehlerart P u m p f6rdert

nicht

Fehlerursachen

Fehkrauswirkung Reaktiin springt nicht an

vergeSS6ll

einzuschalten Ausfall der Stromversofgung Ausfall der Pump

Pump f6rdert zu

wen@

Reaktion springt im Auffangbehalter an

FehleinsteHung der Pumpe RiS in der Membran

nicht umgesetzte Komponente 2 Pumpe f6rdert zu vie1

nicht umgesetzte Komponente 1

Fshldnatdlungmil

w w Unlordoslerung Pumpe 2 f6rdert LU

wenig

Fehleinstellung der Pumpe Pumpe f(kdert nicht

nicM umgesetzte Komponente 1

vergessen einzuschdten Ausfall der Stromversorgung ~

Ausfall der PumDe

S = Fehkelbtldeutung 1 2 3 4 6 7 8 9 -10

-

= h u m wahrnehmbare Auswirkung = unbedeutenderFehler = mWg schwerer Fehler = schwerer Fehler = Aul3eerst schwemlegender Fehler

A = AuftretenswahrscheinIlchkeil I =unwahrscheinYch 2 - 3 = sehr Bering 4 - 6 =gering 7-8 9-1o=hOch

Abb. 12-4. Beispiel fur eine Konstruktions-FMEA ,,Einspeisung Rohrreaktor"

12.2 Die Laborarbeit als ProzeB

7

I

21

3i

421

I

BBdienungsamelsung

e melrung

E = EntdecicungswahrscheinlichkeR 1 =hoch 2-3 4-6 7-8

=mil&g =gering =sehrgering

Abb. 12-4. Fortsetzung

Rz = Riibzahl =S’A’E

301

302

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

Haufig besteht die erste Reaktion bei der Prasentation von FMEAArbeitstechniken aus Abwehr, mit der Begrundung, daB die Ergebnisse der FMEA sich auch auf einem anderen und einfacheren Weg ergeben, wobei damit gemeint ist , daB sich vergleichbare Erkenntnisse auch ohne zusatzlichen Arbeits- oder Planungsaufwand aus der taglichen Arbeit heraus zeigen oder sogar bereits bekannt sind. Die Praxis zeigt jedoch, dal3 dies haufig ein TrugschluB ist. Typische Fehler, die durch die Ausfuhrung einer FMEA vermieden werden konnten, sind leider vie1 zu oft Bestandteile des Praxisalltags eines Laborbereiches. -

Nichtbeachtung oder Unterschatzung wesentlicher Fehlerquellen, die in ihren Auswirkungen zu Kundenunzufriedenheit fuhren. Fehleinschatzung von MaBnahmen in bezug auf ihre Risikominderung. Unterlassen wichtiger und notwendiger MaBnahmen im Bewuatsein, mit den bereits getroffenen MaBnahmen das Wesentliche veranlaBt zu haben.

Interessanterweise verringert auch gerade die Systematik einer FMEA ubertriebene Burokratie bei Qualitatssicherungssystemen, da bei einer vollstandig durchgefiihrten FMEA die von QS-Systemen vorgeschriebenen MaBnahmen auf ihre tatsachliche Risikominderung hin untersucht und bewertet werden konnen. Eine sinnvolle Qualitassicherung sollte mit ihren MaBnahmen nicht ausschliel3lich die Entdeckungswahrscheinlichkeiten von Fehlern vergroBern. Dies aber ist in der Regel genau der Effekt, der sich durch Richtlinien ergibt. Und je weiter entfernt die Richtlinien von der betrieblichen Praxis arbeiten, um so geringer wird ihr Nutzeffekt sein. Eine FMEA deckt burokratische Auswuchse dieser Art sofort auf. Sehr haufig arbeiten auch QS-Systeme in der Praxis so, daB bestehende Ablaufe nicht von ihrem Grundprinzip her in Frage gestellt, sondern nur mit zusatzlichen Maanahmen funktionstuchtig gemacht werden. Dabei kann zumal bei unzweckmaBigen oder kritischen Ablaufen der sich daraus resultierende Dokumentations- und Regelaufwand sehr groB sein. Die FMEA weist sofort mit der GroBe ,,Fehlerbedeutung" auf solche kritischen Ablaufe hin und zwingt die Beteiligten, in den ProzeBablauf einzugreifen.

12.2.3 Statistische ProzeBregelung (SPC) und Statistische Qualitatsregelung (SQC) Die Forderung, Qualitat nicht durch Prufung oder Kontrolle zu erzielen, sondern als sicheres ProzeBergebnis zu verursachen, zwingt viele Produkthersteller zum Umdenken. Vornehmlich die chemische Industrie unterscheidet sich trotz des hohen Aufwandes, den sie bei der Produktion betreibt, noch sehr oft nur graduell vom allbekannten alchemistischen Verfahren, nach Ende der

12.2 Die Laborarbeit als ProzeB

303

Reaktion das Produktergebnis zu ermitteln und festzustellen, ob die Spezifikationen eingehalten worden sind (oder auch nicht). Ein analytisches Labor arbeitet anders, da zunachst einmal das Arbeitsergebnis, das sich aus einer Analysentatigkeit ergibt , nicht Spezifikationen einhalten muB, sondern von seiner Natur her als Ergebnis hingenommen wird. Wahrend der Produkthersteller die fur ihn bequeme (aber teure) Moglichkeit besitzt, nach der erfolgten Produktion anhand der Spezifikationen festzustellen, ob das Produkt richtig oder falsch ist, kann der Analytiker die Einteilung in richtig oder falsch nicht in dieser direkten Weise vornehmen. Er ist daher schon von der Natur seines Produktes ,,Analyse" gezwungen, von vornherein den ProzeB so zu optimieren, daB mit groBtmoglicher Sicherheit das Ergebnis als ,,richtig " bezeichnet werden kann. Die Standardmethode ist fur ihn die Eichung und Kalibrierung von MeBgeraten und die Kontrolle durch Standardmessungen und Eichsubstanzen. Neu hinzugekommen sind Qualitatssicherungssysteme, die verlangen, daB Verfahrensablaufe detailliert dokumentiert werden. Der Dokumentationsaufwand und Formalismus dieses Systems hat dabei aber bereits ein MaB erreicht, das von vielen nur noch als Behinderung ihrer Arbeit und nicht mehr als Hilfsmittel verstanden wird, Ergebnisse sicherer zu machen. Dies ware jedoch kein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Kundenzufriedenheit und in letzter Konsequenz damit auch kein Element eines Qualitatsmanagements. Vor diesem Hintergrund sei es erlaubt, an dieser Stelle einen Blick auf die Produkthersteller zu werfen, die sich gerade mit dem Gedanken anfreunden mussen, Qualitat nicht zu uberprufen, sondern in einem beherrschten ProzeB gezielt zu erzeugen (Abb. 12-5). Die Grundidee ist dabei hinreiBend einfach.

Abb. 125. Der beherrschte ProzeB

304

12 Qualitatsrnanagement irn Laborbereich

Man muB nur alle Parameter kennen, die die Qualitat des Produktes beeinflussen und dafur Sorge tragen, dalj alle diese Parameter wahrend des Prozesses richtig eingestellt sind, dann wird auch das Produktergebnis richtig sein. Als ,,richtig" eingestellt gilt ein Parameter dann, wenn e r keinen groSeren systematischen Storungen ausgesetzt ist, seine Eigenschaften sich damit statistisch um einen Sollwert verteilen. Fur das ProzeSergebnis gilt damit, daS es sich ebenfalls statistisch um einen Zielwert verteilt, wobei sich die Breite der Verteilung aus der Breite der Verteilungen der einzelnen Prozeljparameter ergibt und damit bestimmbar ist. In der Praxis fuhrt dies zu folgenden Arbeitsschritten: 1. Alle die Qualitat des ProzeSergebnisses bestimmenden Parameter werden ermittelt (vgl. ISHIKAWA-Analyse). 2. In einer Phase ,,ProzeBanalyse" werden fur die so bestimmten Parameter Daten gesammelt. 3. Anhand der gesammelten Daten wird untersucht, ob sich diese zufallig verteilen, um was fur eine Verteilung es sich handelt und wie sich die Verteilung uber die Standardabweichung charakterisieren laljt. 4. In der Regelphase des Prozesses werden am laufenden Prozelj die entscheidenden Parameter durch Regelkarten uberwacht. Regelkarten sind dabei nichts anderes als Zeitreihen-Diagramme mit eingezeichneten Grenzlinien. Die Grenzlinien, die Eingriffsgrenzen fur eine On-LineRegelung des Prozesses bedeuten, sind der Prozeljanalyse entnommen und haben zweckmaljig den Abstand von 3 s (3 ma1 Standardabweichung) zur Sollwertlinie (Abb. 12-6).

Abb. 12-6. Die Regelkarte

12.2 Die Laborarbeit als ProzeB

305

Fur eine Normalverteilung gilt, daB in diesem Bereich von +/- 3 s 99,73% aller Produkte eines beherrschten Prozesses liegen, ohne daB regelnde Eingriffe notig sind (Abb. 12-7).

L " ' " ' " " " ' " " = Standardabweichung

H +I- I s

-

I Bereich w n .... s beinhaltet ... % der Fli4chenkut-m I +I- I s

95,44J 99,731

+I- 2s

+I- 3s

Abb. 12-7. Die Normalverteilung

Es gibt ein umfangreiches Regelwerk fur das Arbeiten mit Regelkarten (siehe ,,Weiterfuhrende Informationen und Literatur - SPC)". Die Grundidee ist, daI3 man den ProzeB nicht durch zusatzliche Eingriffe stort, solange er sich im Bereich der Wahrscheinlichkeit bewegt , nicht systematisch gestort zu sein. Liegt ein Wert jedoch so weit vom Sollwert entfernt, daS die Wahrscheinlichkeit fur sein Auftreten auf eine systematische Storung zuruckzufuhren ist , muB eingegriffen werden. Die Eingriffsgrenzen stellen damit ein Filter dar, die kleinen zufalligen ProzeBschwankungen nicht zu berucksichtigen, die groBen systematischen Storungen jedoch aufzudecken und zu korrigieren. Fur die Analytik sei an dieser Stelle aber festgehalten, daB der Analytiker in Sorge, ein richtiges Ergebnis zu produzieren, schon von jeher darauf angewiesen war, einen beherrschten ProzeB anlaufen zu lassen und dies mit einem hohen Kontroll- und Eichaufwand erzwingt. Genau an dieser Stelle liegt eine Chance, die Arbeit des Analytikers durch den Einsatz von SPC zu vereinfachen, denn ein Eingriff in den ProzeS, z. B. eine Kalibrierung einer MeBappa-

306

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

ratur, hat in der Philosophie der SPC ja solange nicht zu erfolgen, wie davon ausgegangen werden kann, daB der ProzeB als noch beherrscht zu bezeichnen ist . Konkret konnte dies heiI3en: Eine geeichte oder kalibrierte MeBapparatur wird in einer ProzeBanalyse auf die Streuung der MeBergebnisse untersucht. Hier ist eine Normalverteilung mit enger Standardabweichung zu envarten. Zeichnet man nun eine Regelkarte mit den Eingriffsgrenzen von +/- 3 s, kann man uber ,,Null" oder Eichmesungen jederzeit feststellen, ob sich der MeBwert immer noch innerhalb der Eingriffsgrenzen der Regelkarten befindet . Solange dies der Fall ist, ist eine Kalibrierung nicht notwendig. Diese Vorgehensweise macht sich jedoch nur bezahlt, wenn der Aufwand fur eine ,,Nullmessung" und der damit verbundene Eintrag in die Regelkarte gering gegen den Aufwand der Kalibrierung ist, sich uber dieses Verfahren Kalibrierung und/oder Eichung in ihrer Haufigkeit deutlich reduzieren lassen, oder eine hohere Sicherheit fur das richtige Arbeiten der MeBapparaturen zwischen Kalibrierintervallen gefordert ist. Im Rahmen eines kundenorientierten Labors sind dem Einsatz von Regelkarten keine Grenzen gesetzt, wenn es darum geht, diese als MeBverfahren fur die Servicequalitat zu benutzen. Da es sich in diesen Fallen nicht um eine On-Line-Regelung des Prozesses Dienstleistung handelt, sondern um eine retrospektive Aufarbeitung von ProzeBergebnissen, spricht man in diesem Zusammenhang nicht von SPC, sondern von SQC: von Statistischer Qualitats-Regelung. Dazu ein einfaches Beispiel: Ein Analyselabor setzt sich ein Ziel, innerhalb von 10 Std nach Eintreffen der Probe das Ergebnis an den Kunden weiterzuleiten. Die Zeit vom Eintreffen der Probe bis zum Ausgang des Analysenergebnisses wird fur alle Vorgange auf einer Regelkarte festgehalten. Die Regelkarte enthalt Eingriffsgrenzen von z. B. +/- 0,5 Std. Solange die realen Bearbeitungszeiten innerhalb dieses Bereiches liegen, weiB das Labor, daB die Arbeit ohne Storungen ablauft. Sobald nur ein Wert auoerhalb der Eingriffsgrenze liegt, wird der Ursache dafur nachgegangen und der Fehler durch MaBnahmen fur die Zukunft vermieden. Moglicherweise erscheint Ihnen als Angehoriger eines analytischen Labors dieser Aufwand unangemessen hoch. Dies wird jedoch nur dann der Fall sein, wenn ausschlieBlich das richtige Analysenergebnis im Vordergrund aller Arbeiten steht, wahrend alle anderen Dienstleistungsaspekte von nur untergeordneter Bedeutung sind oder gar nicht zur Kenntnis genommen werden.

12.3 Das Labor als Dienstleistungsbetrieb Fur ein Labor ist es im Hinblick auf die Zufriedenheit seiner Kunden ein verhangnisvoller Fehler, nicht allen Dienstleistungsaspekten hohe Aufmerksam-

12.3 Das Labor als Dienstleistungsbetrieb

307

keit zu schenken. Auch ein Einzelhandler kann nicht ausschlieBlich darauf verweisen, daB die Haltbarkeitsfrist der Produkte, die er verkauft, noch nicht abgelaufen und der Preis zudem akzeptabel ist. Der Kunde fordert eine Reihe von zusatzlichen Dienstleistungen, von denen er einige sorgar stillschweigend voraussetzt (kurze Wartezeiten an der Kasse, Kulanz bei Beanstandungen, Freundlichkeit des Personals etc.). 1st fur ein analytisches Labor nicht die Richtigkeit einer Analyse, sondern die Kundenzufriedenheit das oberste Ziel, mu13 beachtet werden, daB alle (auch unbewuBt) erbrachten Dienstleistungen in ihrer Qualitat die Kundenzufriedenheit beeinflussen (Abb. 12-8). Dies ist jedoch kein objektiv meBbarer Vorgang.

Abb. Ur8. Dienstleistung ist intangibil

Dienstleistungen sind intangibil, d. h. sie sind physisch nicht greifbar. Dienstleistungen konnen auch nicht auf Vorrat produziert werden. Sie werden in genau dem Moment verbraucht, wie sie erzeugt werden. Dienstleister nennen dies den ,,Moment of Truth". In dem Moment, wie die Dienstleistung verbraucht wird, bildet sich der Kunde sein Urteil uber die Qualitat der Leistung. Dies tut er aber nicht nach nachmeBbaren objektiven Kriterien, wie sich die Richtigkeit einer Analyse durch eine Gegenmessung bestatigen laBt , sondern er bewertet die Dienstleistung nach subjektiven Kriterien, die nicht immer mit dem objektiven Tatbestand ubereinstimmen mussen. Typisches Beispiel ist dazu ein Arztbesuch. Jeder Patient beurteilt automatisch den behandelnden Arzt oder die Krankenschwester, ohne die durch Fachleute objektiv nachzuvollziehende Qualifikation dieser Person zu kennen. Der Patient hat als Laie dazu auch gar keine Chance. Trotzdem bestimmt sein uber

308

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

rein subjektive Kriterien gebildetes Urteil seine Zufriedenheit mit der Dienstleistung und damit auch die Frage, ob er sie wiederholt in Anspruch nimmt, soweit er Alternativen hat. Die Schlusselfaktoren, die zur Urteilsbildung des Kunden fuhren, sind in der Abb. 12-9 aufgefuhrt.

Schliisselfaktoren

Beispiele

Richtigkeit der Werte Einhaltung der Zeiten schnelles, piinktliches Reagieren der Mitarbeiter

Access

J telefonische Erreichbarkeit Zuvorkommenheit, Respekt des Kontaktpersonals Informationsbereitschaft

Ruf des Labors Einstellung der Mitarbeiter

I

Sicherheit

und finanzielle ] Physische Sicherheit

Gebaude, Ausstattung, physische Hilfsmittel

Abb. 12-9. Schlusselfaktoren fur die Kundenzufriedenheit

Spatestens an dieser Stelle muBte deutlich geworden sein, da13 der hohe Aufwand von Planungs- und planungsunterstutzenden Verfahren wie eine FMEA zu rechtfertigen ist , da gerade diese Schlusselfaktoren haufig nicht durch systematische Planungsvorgaben abgedeckt sind und damit auch nicht zu berechenbaren Ergebnissen fuhren. Uberprufen Sie selbst in Ihrem eigenen Laborbereich den Aufwand von Dokumentation und Richtlinien zur Qualitatssicherung eines Analysenergebnisses; betreiben und stellen Sie dem gegenuber den Aufwand fur die Qualitatssicherung von Dienstleistungen wie:

12.3 Das Labor als Dienstleistungsbetrieb

309

- Telefonieren mit den Kunden, - Bearbeitung von Kundenbeanstandungen, - Vertragsprufung, - Messen der Kundenzufriedenheit und vielen anderen mehr. An dieser Stelle sol1 nicht uber den Wert und Nutzeffekt von Qualitatssicherungssystemen diskutiert werden. Aber das in den meisten Fallen zu beobachtende Ungleichgewicht mit dem hohen Aufwand, das ,,eigentliche Produkt" in seiner Qualitat zu sichern, die ,,nebensachlichen Dienstleistungen" jedoch sich einfach so ereignen zu lassen, ist symptomatisch. In diesem Verhalten liegt aber die entscheidende Gefahrenquelle, Kundenunzufriedenheit zu erzeugen. Besonders gefahrlich ist die Situation dann, wenn die auf schlechtern Service beruhende Kundenunzufriedenheit ja in letzter Konsequenz vom Lieferanten gar nicht registriert und dem Kunden sogar das Recht abgesprochen wird, unzufrieden zu sein, wo doch das Analysenergebnis nach dem Stand der Technik, korrekt zustande gekommen ist.

12.3.1 Das Messen der Kundenzufriedenheit 1st die Kundenorientierung ein erklartes Ziel eines Unternehmens oder eines Unternehmensbereiches, ist es unumganglich zu messen, ob das Ziel erreicht worden ist. Traditionell wird dazu der Geschaftserfolg herangezogen. Diese Kennziffer muB jedoch als ausgesprochen unzulanglich betrachtet werden, da sie nicht zwangslaufig mit der Zufriedenheit der Kunden in Verbindung zu bringen ist . Monopolstellungen oder allgemein gute Auftragslagen fiihren dazu, da13 Kunden zwar in diesen Situationen die Leistungen eines Anbieters in Anspruch nehmen, aber jede Gelegenheit dazu benutzen, die mehr oder weniger ungeliebten Angebote nicht mehr wahrzunehmen. Ein interner Dienstleister mu13 diese Sorgen zwar nicht teilen, da er zumindest in groReren Unternehmen eine nahezu unangefochtene Monopolstellung besitzt; er hat jedoch die Aufgabe, im Rahmen des Gesamterfolges des Unternehmens zur Zufriedenheit aller Mitarbeiter beizutragen. Der Versuch, Kundenzufriedenheit direkt zu messen, beginnt (und endet sehr schnell), in vielen Fallen mit einer Fragebogenaktion. ErfahrungsgemaR ist der Rucklauf der Fragebogen jedoch nicht sehr hoch (ca. 10-20%). In einigen Fallen schaffen solche Fragebogenaktionen sogar Verargerung , weil der Kunde sich durch die uberfallartig gestellte Frage ,,Wie finden Sie unseren Service - gut - nicht gut" vergewaltigt fuhlt, und sich in den mehr oder weniger differenzierten Antwortkategorien nicht wiederfindet . Kundenzufriedenheit zu messen bedarf vieler, fein abgestimmter Instrumente, uber die der Kunde sich moglichst frei und ungezwungen uber seine

310

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

Einstellung und seine Zufriedenheit zu den angebotenen Leistungen auBern kann. Haufig bedarf es dazu konkreter AnstoBe. Diese AnstoBe werden unfreiwillig vom Anbieter durch den AnlaS zu Beanstandungen und Reklamationen gegeben (critical incidents), sollten aber auch gezielt erfolgen, um die positiven Aspekte des Leistungsangebotes ansprechen zu konnen. Typische Instrumente sind:

- gutes Beanstandungsmanagement , - guter personlicher Kontakt zwichen Kunden und Mitarbeitern, - Einrichtung von ,,hot-lines", - Round-Table-Gesprache mit Kunden, - ausfuhrliche Interviews, wenn moglich durch neutrale Befrager durchgefuhrt, - Einbindung des Kunden beim Aufbau und bei der Entwicklung des Leistungsangebotes.

12.3.2 Quality Function Deployment (QFD) Fur kundenorientiert arbeitende Unternehmen und damit auch fur kundenorientiert denkende und arbeitende Labors ist die zentrale Frage ,,was will der Kunde?" Die Anwort darauf kann nur der Kunde selbst geben. Es nutzt sehr wenig, sich selbst vorzustellen, was der Kunde wohl zu wollen hat. Ein derartiger Versuch kommt einem Lotteriespiel gleich. Um aus dem Lotteriespiel ein kundenorientiertes Entwicklungsinstrument zu machen, haben japanische Angestellte der Werftanlagen von Kobe einen Weg erarbeitet, Entwicklungsprozesse ausschlieBlich auf Kundenanforderungen aufzubauen und die so ein-

I

Quality

II

Function

Eigenschaften Anwendungen Attribute

Funkt i onen Umsetzungen Spezifikationen

lnhalte

Entwicklungen

will der Kunde

I

IDeploment

erfiille ich Anforderungen

Abb. 12-10. Quality Function Deployment

"Ballast ahwerfcn" Entwicklen Entfalten

Funktionen miissen entwickelt werden

1

Abb. 12-ll. Das ,,House of Quality"

312

12 Qualitatsmanagementim Laborbereich

gefangene ,,Stimme des Kunden" bis hin zum fertigen Produkt nicht wieder zu verlieren oder zu verfalschen. Dabei ist die daraus resultierende Arbeitstechnik mit dem Namen ,,Quality Function Deployment" nicht Ausdruck typisch japanischer Mentalitat, sondern Wesenszug eines kundenorientierten Denkens und Handelns. Der zugegebenenveise schwierig zu handhabende Name dieser Arbeitstechnik steht fur das zu bewaltigende Arbeitsprogramm (Abb. 12-10). Die Ergebnisse der einzelnen Arbeitsphasen werden in einem Diagramm festgehalten, das wegen seines Aussehens haufig als ,,House of Quality" bezeichnet wird (Abb. 12-11).

1. Phase Die Kundenanforderungen (WAS) werden systematisch ermittelt. Der erste und gar nicht selbstverstandliche Schritt liegt darin zu analysieren, wer Kunde ist. Dazu ein Beispiel: Stellt man einem Analyselabor eines mittleren oder groBeren Unternehmens die Frage, wer dessen Kunde sei, bekommt man in den meisten Fallen die Antwort ,,Der Betrieb XYZ". Im Sinne von QFD ist diese Antwort nicht korrekt, denn hinter dem Begriff ,,Betrieb" stehen eine ganze Reihe verschiedener Kunden mit sehr unterschiedlichen Anforderungen. Der Betriebsleiter mochte z.B. eine korrekte Kontierung der Abrechnung, der Tagschichtmeister schnelle und unburokratische Ubermittlung der Analysenergebnisse, der Botenganger eine freundliche Person in der Analysenannahme, der Laborleiter eine saubere Dokumentation der Analysenergebnisse und schlieBlich kommen noch eine ganze Reihe von ,,Kunden" hinzu, die Anforderungen an das Produkt ,,Analyse" stellen, ohne direkt etwas mit dem Produkt zu tun zu haben: Qualitatssicherer, Unternehmensleitung, Revision, Toxikologen, Arbeitssicherheit, Gesetzgebung, usw. Alle diese Anforderungen mussen erfaBt und segmentiert werden. Nicht alle ,,Kunden" sind gleich wichtig. Auch die einzelnen Anforderungen werden fur den jeweiligen Kunden von unterschiedlicher Bedeutung sein. Alle diese Informationen werden penibel festgehalten und in das Formblatt ,,House of Quality" eingetragen (vergleiche Beispiel in Abb. 12-13). In Erfahrung bringt man diese Informationen nur vollstandig durch direkte Befragung. Untenvirft man sich dieser Muhe, seine Kunden nach ihren Anforderungen zu fragen, stellt sich sehr schnell heraus, daB man prinzipiell unvollstandige Antworten erhalt . Dies wird im sogenannten KANO-Modell der Kundenanforderungen berucksichtigt (Abb. 12-12). Es gibt namlich eine Reihe von Anforderungen die der Kunde nie aussprechen wird, weil sie fur ihn selbstverstandlich, also Basisanforderungen sind. Mit der Erfullung der Basisanforderungen kann man keine Kundenzufriedenheit erzielen. Man kann als Lieferant hochstens Kundenunzufriedenheit erzeugen, wenn Basisanforderungen unberucksichtigt bleiben. Dal3 eine Analyse mit geeichten (oder kalibrierten) MeBapparaturen durchgefuhrt wird, ist

12.3 Das Labor als Dienstleistungsbetrieb

I

I sehrrufrieden

313

I

Abb. 12-12. Das KANO-Modell der Kundenanforderungen

z. B. eine solche Basisanforderung. Die Kundenzufriedenheit wird uber andere Funktionen gesteuert, wie uber die Genauigkeit oder Schnelligkeit des Analysenergebnisses. Diese Funktionen bekommt man durch eine Befragung der Kunden mehr oder weniger vollstandig in Erfahrung. Ebenfalls nicht nennen wird der Kunde die sogenannten ,,excitement features". Das sind Funktionen, die der Kunde nicht vermiBt (daher benennt er sie auch nicht), die aber, wenn sie vom Lieferanten erfullt werden, die Kundenzufriedenheit ungeheuer steigern, da sie latente Wunsche und Anforderungen abdecken.

2. Phase Sind die Kundenanforderungen soweit als moglich bekannt , werden alle Funktionen aufgelistet, mit denen die Kundenanforderungen vollstandig erfullt werden. Und das gilt wirklich fur alle Anforderungen. Mit dem Wahlspruch ,,Quality is to delight customers", sind Kommentare wie ,,Dafur bin ich nicht zustandig" oder ,,Das ist nicht unser Bier" nicht zu vereinbaren. Jede Anforderung sollte durch eine Leistung des Lieferanten abgedeckt sein. 3. Phase Uber eine Matrix konnen Kundenanforderungen (WAS und WIE Funktionen) miteinander abgeglichen werden. Dieser Matrixaufbau ist sinnvoll, da WAS und WIE keine ,,Eins-Zu-Eins-Beziehungen"sind, sondern hoch vernetzt korrelieren. Die Matrix macht diese Zusammenhange nicht nur deutlich, sondern steuert entscheidend die Entwicklung uber zusatzlich eingebaute Informationen:

314

12 Qualitatsmanagementim Laborbereich

Wichtigkeit der Kundenanforderungen, Starke der Korrelation zwischen Kundenanforderung (WAS) und Funktion WE) Korrelation der Funktionen untereinander (WIE zu WIE) , Synergie und gegenlaufige Effekte sind festzuhalten, Einschatzung des Wettbewerbs (soweit vorhanden) aus Kundensicht, Beschreibung des IST-Zustandes, Vorgabe von Zielwerten fur die Entwicklung der einzelnen Funktionen. 7

Die Abb. 12-13 zeigt ein simuliertes Beispiel fur ein Analyselabor. Ein positiver Nebeneffekt beim Ausfullen eines solchen ,,House of Quality" ist der hochkommunikative Vorgang, der die ganze Arbeitsgruppe dazu zwingt , sich mit den Kundenanforderungen auseinanderzusetzen. Das Arbeitsergeb-

YIE x u Y I E Stark P o s l t l ~ : S a W h Posltlu: S c W h Nwatlv: Stark Nmqatlw:

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Abb. 1213. Beispiel fur

QFD eines Analyselabors

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316

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

nis besteht darin, sich genaue Ziele fur die Entwicklung von Funktionen zu setzen, um kundenorientiert arbeiten zu konnen: -

-

Gibt es Zeilen (WAS) ohne ein Korrelationssymbol, mussen zusatzliche Funktionen gcschaffen werden. Gibt es Spalten ohne ein Korrelationssymbol, liegt damit eine Funktion vor, die ohne eine Kundenanforderung aufrechterhalten wird. Diese ist uberflussig und damit abzuschaffen. Die Kundenanforderungen werden entsprechend ihrer vom Kunden benannten Wichtigkeit bewertet (z.B.: mit ,,1", ,,3", ,,6" und ,,9", je grorjer der Zahlenwert , desto wichtiger). Liegen keine konkreten Kundenaussagen uber die Wichtigkeit vor, larjt sich uber die Methode des ,,paarweisen Vergleichs" der Wert zumindest annahernd angeben. Die Korrelationen (WAS zu WIE) werden in Zahlenwerten ausgedruckt, z.B. ,,l" fur schwache Korrelation, ,,3" fur mittlere Korrelation und ,,9" fur starke Korrelation. Die Wichtigkeit einer Funktion ergibt sich aus der Summe aller Produkte ,,Wichtigkeit WAS x Korrelationstarke" innerhalb einer Spalte. Sie laBt sich im ,,House of Quality" entweder als Zahl oder noch uberschaubarer als Balkenwert eines Histogramms darstellen. Diese Zahlen (in der Abb. 12-13 unter ,,Wichtigkeit fur den Kunden" aufgefuhrt) setzen direkt die Entwicklungsschwerpunkte fur das Labor.

Fur ein Labor, das innerhalb eines Unternehmens Forschungsarbeit leistet, um neue Produkte fur den Markt zu entwickeln oder alte Produkte gebrauchsfertiger zu gestalten, ist QFD ein wichtiges Arbeitshilfsmittel. In diesem Fall werden die Kundenanforderungen uber das Marketing des Unternehmens gesammelt und in die Zeilen eines ,,House of Quality" eingetragen. Die Korrelationen zwischen WAS und WIE werden von Marketingmitarbeitern und Forschern gemeinsam erstellt. Das ,,House of Quality" gibt dem Labor Forschungsziele mit Zielwerten fur Entwicklungsgrorjen, sowie der Wichtigkeit des Forschungszieles vor (entsprechend der Wichtigkeit fur den Kunden). Gleichzeitig sieht das Labor, welche weitere Ziele in eventuell parallel arbeitenden Labors bearbeitet werden und wie die einzelnen, in den unterschiedlichen Labors behandelten Themen untereinander vernetzt sind (WIE zu WIE) Korrelation im ,,Dach" des ,,House of Quality"). Das ,,House of Quality" ist dabei kein statisches Gebilde, es kann dynamisch um zusatzliche Kundeninformation erweitert werden. Auch zeitliche Verschiebungen in der Bedeutung der Anforderungen fur den Kunden konnen registriert werden. Der Einflurj auf die Forschungsarbeiten ist unvermittelt gegeben. Die hochverdichtete Information des ,,House of Quality" liegt allen gemeinsam und gleichzeitig vor. Die Abb. 12-14 zeigt dazu ein Beispiel einer simulierten Entwicklung eines Comonomers fur Dispersionen im Anstrichbereich, bei dem die Entwicklungsschwerpunkte sofort deutlich werden.

317

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Beispiel fur

Monomemtwidclung im Dispersionsbereich

Anstiche

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Abb. 1214. QFD im Entwicklungsbereich

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318

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

Mit dem AbschluB eines Forschungsthemas liegt ein Produkt jedoch noch nicht verkaufsfertig vor. Um zu verhindern, daB uber die verfahrenstechnische Entwicklung, Bau von Technikums- und Produktionsanlagen, Teileauslegung und ahnlichen Folgeschritten innerhalb der Gesamtentwicklung die Stimme des Kunden doch entstellt oder aus dem Auge verloren wird, kann QFD weiterhin uber diese folgenden Schnittstellen wirken. Bei der Ubergabe der Forschungsergebnisse an z. B. eine verfahrenstechnische Entwicklung wird im Sinne der QFD der Forscher zum Kunden der Verfahrenstechnik. Ohne weiteren Aufwand ,,dreht" der Forscher sein ,,House of Quality" um 90 entgegen dem Uhrzeigersinn. Das, was innerhalb seines ,,House of Quality" Spalten waren, wird jetzt fur den Verfahrenstechniker zu Zeilen dessen neuer Matrix. Der Verfahrenstechniker ubernimmt die ZielgroBen des Forschers und die Daten uber die Wichtigkeit fur den Kunden, baut seine eigenen Funktionen nach bereits bekanntem Muster auf und wertet diese neue Matrix entsprechend aus. Wie in Abb. 12-15 gezeigt, entsteht uber den gesamten EntwicklungsprozeB hinweg ein System von Matrizen, wobei sich alles was getan oder geandert wird, auf die eigentlichen Kundenanforderungen zuruckverfolgen IaBt. Das Labor setzt damit QFD auch als effizientes Kommunikationsmittel zu anderen Werkstellen in Unternehmen ein. O

I

L

Anlagenplanung

--v

Betrieb

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Pmduktion

WAS Abb. 12-15. QFD im Gesamtentwicklungsprozefi

12.4 1st das alles wirklich notig?

319

12.4 1st das alles wirklich notig? Eine Ubersicht wie diese kann die einzelnen Arbeitsmethoden nur oberflachlich darstellen. Fur die Leser, die Willens sind, die vorgestellten Tools in der Praxis eines Labors auszutesten und anzuwenden, beginnt eine arbeitsreiche Zeit, sich zunachst mit der weiterfuhrenden Literatur auseinanderzusetzen. Der Teufel, und damit die Arbeit, steckt im Detail. Alle diese Arbeit muB auch noch neben der taglichen Arbeitsroutine erledigt werden, die haufig die Mitarbeiter den vollen Arbeitstag, wenn nicht dariiber hinaus, fordert . Darin besteht eines der Hauptprobleme des Qualitatsmanagements. So schwierig es auch ist, diese Aufgaben anzugehen, muB sich jeder Mitarbeiter verdeutlichen, daf3 die Zukunft jedes Arbeitsplatzes in einer kundenorientierten Denk- und Haltungsweise liegt. Dies bedeutet aber, dab die Bewertung, ob seine Arbeit gut und richtig ist, nicht von ihm selbst oder seinen Vorgesetzten vorgenommen werden kann, sondern letztendlich nur von den Kunden selbst und damit vom Ergebnis, das erzielt wird. Dies gilt nicht nur fur ein Labor, das mit direktem externen Kundenbezug arbeitet, sondern genauso fur Labors in GroBunternehmen, die ausschlieBlich interne Dienstleistungen verrichten. Denn die Grundvoraussetzung fur zufriedene Kunden sind zufriedene Mitarbeiter, deren Zufriedenheitsgrad neben vielen anderen Effekten von der Qualitat der internen Dienstleistungen abhangt. Vor diesem Hintegrund ist der Einsatz der vorgestellten Arbeitstechniken nicht nur sinnvoll, sondern auch uberlebensnotwendig. Denn die Kundenanforderungen verandern sich schneller, als Mitarbeiter ihre Arbeitsmethoden aus eigenen Uberlegungen heraus andern. Der richtige Einsatz von kundenorientierten Arbeitstechniken fiihrt nach einer intensiven Lernphase (mit zugegebenerweise erhohter Arbeitsbelastung zumindest in der Anfangsphase) nicht zu mehr, sondern zu kundenorientierter und damit besser bezahlter Leistung. Ein kleiner Trost f i r den nicht einfachen Schritt, Verhaltens- und Arbeitsweisen zu andern, liegt in einem Aphorismus, der Christoph Lichtenberg zugeschrieben wird.

Es ist nicht sicher, daB es besser wird, wenn es anders wird. Wenn es aber besser werden soll, muB es anders werden.

'

320

12 Qualitatsmanagement im Laborbereich

12.5 Literatur Allgemein - DIN IS0 9001. - Walter Masing, ,,Handbuch der Qualitatssicherung", Carl Hanser Verlag Munchen

1988.

FMEA - DIN 25 448 Ausfalleffektanalyse (Ausgabe Juni 1980). - FORD-Instruktionsleitfaden (Ausgabe Sept. 1987), Fehlermoglichkeits- und Ein-

fluBanalyse. - W. Franke, Fchlermiiglichkeits- iind Einfluflanalyse FMEA in der industriellen

Praxis. - H. Klatte und J.P. Sondermann, Qualitatsplanung von Prozessen. Einsatz der Fehlermoglichkeiten- und EinfluBanalyse, Q Z 33 (1988) Heft 4, Seiten 190-194.

SPC - DGQ-Schriften (Postfach 5007 63, 60395 Frankfurt, Tel. 069/548001-0: DGQ 16-30

Qualitatsregelkarten, DGQ 16-31, SPC1, statistische ProzeSlenkung, 1990. H. Rinne, H.-J. Mittag, Statistische Methoden der Qualitatssicherung, Hanser Verlag, Munchen 1989. - H. Kreitner, Statistische ProzeR- und Qualitatskontrolle im chemischen Betrieh, Automatisierungstechnische Praxis 33 (1991) 5, S. 250-257. -

QFD Y. Akao, Quality Function Deployment, Productivity Press, Cambridge, Massachusetts 1990. - L. Sullivan, Quality Function Deployment, American Supplier Institut Inc, Dearborn, 1987, USA. - J. L. Bossert, Quality Function Deployment, A Practitioner's Approach ASQC Quality Press, Milwaukee, Wiskonsin. -

13 Qualitat und Bio-Logik Stavros Kromidas Geschaftsfuhrer NOVIA GmbH Im Rosenacker 22 D-42929 Wermelskirchen

Dr. rer. nat. Stavros Kromidas, Jahrgang 1954 Chemie-Studiumin Saarbriicken mit Schwerpunkt Analytik und Chromatographie; 1984 zu Waters Chromatographie: Schulung und Verkauf, 1986-1989 Verkaufsleiter Norddeutschland. Seit 1989 Geschaftsfiihrer der NOVIAGmbH. Vortrage und Seminare iiber Analytik, Beratung von Unternehmen. 1993 Vorsitzender der ,,Forschungseinrichtung fur ganzheitliche chemische Methoden e. k! '' Sein tnteresse gilt der Analytik und Fragen der Qualitat in der Chemie.

322

13 Qualitat und Bio-Logik

13.1 Einfiihrung Der Begriff ,,Qualitat" hat im naturwissenschaftlich-technischen Bereich einen Wandel erfahren. Noch vor 20-30 Jahren wurde Qualitat ublicherweise mit Spitzenleistung gleichgesetzt. Heute sprechen wir von Qualitat, wenn der Kunde zufrieden ist . Ein Grund fur diesen Begriffswandel liegt in der zunehmenden Kundenorientierung auf den internationalen Markten; ,,Qualitat" wird globaler als fruher aufgefaBt. Die verschiedenen Techniken - wie TQM (total quality management) und seine Weiterentwicklungen - zielen folglich auf die Qualitat als Ganzes in einem Unternehmen. Die Umsetzung von ganzheitlichen Konzepten erweist sich jedoch oft als sehr schwierig. Warum eigentlich? ,,Lauft" vielleicht prinzipiell etwas falsch? 1st unser Ansatzpunkt eigentlich richtig? Kann er uberhaupt richtig sein? Folgende Auffassung wird in den letzten Jahren immer ofter vertreten: Es scheint, daB unsere mathematischrationale Denkweise, die Logik, bei der Bewaltigung von ubergreifenden Problemen an ihre Grenzen stofit. Eine umfassende, nach allen Seiten offene Denkweise konnte vielleicht eine Alternative darstellen. Eine Denkweise, die weniger auf Axiomen baut als vielmehr die Prinzipien der Evolution zu ,,verstehen" versucht. Man konnte sie Bio-Logik nennen. Spater werden wir uns eingehend damit befasen. Im folgenden werde ich versuchen diese Sicht der Dinge etwas zu erlautern, um so auf ein ganzheitliches Verstandnis von Qualitat zu kommen. Ich werde dazu Analogien venvenden; sie sind naturlich nur als Hilfsmittel zu verstehen und sollen lediglich zu einigen DenkanstoBen fuhren. Anhand einiger Beispiele werde ich im ersten Abschnitt auf Erfolgskonzepte in der Natur eingehen, die Bio-Logik wird mit dem Qualitatsgedanken verkniipft. Anschlieljend wird uns im zweiten Abschnitt die Frage beschaftigen: ,,Was ist eigentlich Qualitat?". Im dritten Teil werden aus den gewonnenen Erkenntnissen Leitlinien fur die Umsetzung im Labor abgeleitet und es wird Grundsatzliches fur eine Qualitatserhohung im Labor vorgeschlagen. Mancher Leser fragt sich vielleicht, warum ich denn fur diese Gedanken die Natur als Bezug gewahlt habe. Sicherlich nicht, weil Begriffe wie ,,Natur", ,,Bio" usw. zur Zeit hoch irn Kurs stehen. Nein, die Grunde sind einfach: Es ist bei der Beschaftigung mit einem Thema hilfreich, sich auf Realitaten zu beziehen. Und die Naturist eine Realitat, die immerhin seit ca. 3 Milliarden Jahren existiert. - Naturgesetze sind gut uberprufte Regeln; was Erfolg bedeutet und wie Qualitat erzielt wird, ist bei der Betrachtung der Erdentwicklung leicht feststellbar.

-

13.2 Die Erfolgskonzepteder Natur

323

13.2 Die Erfolgskonzepte der Natur Die Natur bietet einen einmaligen Fundus an genialen Losungen. Ihre Erfolgskonzepte sind verbluffend einfach und doch generell anwendbar. Kann der heutige Industrie-Mensch diese ,,vergesenen" Wege bei seinem Tun einsetzen? Wenden wir uns dieser Frage zu. Das Fernziel der Natur ist uns Menschen unbekannt. Als ein konkretes (Tei1)Ziel konnen wir jedoch die Arterhaltung ansehen. Diese Chance haben diejenigen Species, die die Fahigkeit besitzen, sich anzupassen. Darwin formulierte 1859: ,,Dieses Erhalten von giinstigen individuellen Unterschieden und Variationen und das Verschwindenderer, die nachteilig sind, das habe ich natiirliche Auswahl und das Uberleben des Geeignetsten - Survival of the Fittest - genannt".

Im Jura beherrschten die prachtigen, riesigen Saurier unangefochten das Land, das Wasser und die Luft. Doch sie starben aus. Ob durch eine Kaltekrise oder durch eine Abnahme des Sauertoffgehalts in der Atmosphare, wissen wir nicht genau, ist fur unsere Uberlegungen auch unwichtig. Tatsache ist, dal3 sie sich nicht an eine neue Umweltsituation haben anpassen konnen. Eine winzig kleine Spitzmaus-Art hatte wohl kaum Erwahnung gefunden. Aus ihr entwickelten sich allerdings die Saugetiere und schliel3lich der Mensch. Nicht mehr Grol3e und Starke war gefragt, sondern Anpassungsfahigkeit. Eine geregelte Korpertemperatur verhalf diesem Ursauger zu einem aktiven Nachtleben, er konnte Beute finden, das Uberleben war gesichert. Im Naturgeschehen (und nicht nur dort!) vertreibt oder verdrangt selten der Starkere den schwacheren Konkurrenten. Uberlegenheit in der Konkurrenz bedeutet eine bessere, sprich sinnvollere Nutzung der Lebensmoglichkeiten. So entstand im Laufe des Tertiars die grol3artige Vielfalt der Sauger und Vogel, die durch Hochstleistungen im Laufen, Springen, Klettern, Fliegen, Schwimmen beeindruckten. Solche Spitzenleistungen waren dem Primaten versagt. Wie ist diese Entwicklung moglich geworden? In der Biologie ist das Reproduzieren die Grundlage der Evolution. Am Anfang des Lebens standen Makromolekule, die moglichst exakte Kopien ihrer selbst herstellen konnten. Damit trat sofort ein grundsatzlicher Konflikt auf. Genaue Wiederholung ist notwendig, weil sich sonst die erlangten Fahigkeiten aufgelost hatten. Demgegenuber steht die Notwendigkeit nach Weiterentwicklung und Anpassung. Statik gegen Dynamik [13-11.

324

13 Qualitat und Bio-Logik

Auf einen Nenner gebracht: 1. Exakte Reproduzierbarkeit rettet das Wissen von gestern. 2. Mutation, sprich Anpassungsfahigkeit, ist erforderlich fur die Belange von heute. Die Selektion wahlt dann eine (zufallige) Mutation, wenn sie besser angepal3t ist als die alte Losung. Anpassungsfahigkeit ist also eine notwendige Voraussetzung zum Uberleben, nicht nur in der Welt von Flora und Fauna. Auch fur den Menschen ist Anpassungsfahigkeit unabdingbar zum Uberleben. Diese einfache Erkenntnis gewinnt in unserer Zeit wieder an Aktualitat und wird fur die Zukunft noch wichtiger.

13.2.1 Flexibilitat - erfolgreicher als Spezialisierung? Werfen wir wieder einen Blick auf die Natur und den Menschen. Der ,,nackte Affe" ist auf allen Gebieten schlechter Durchschnitt gegenuber den Tier-Spezialisten: er kann schlecht laufen, leidlich klettern, gerade schwimmen, ein wenig tauchen, uberhaupt nicht fliegen, besitzt weder ReiBzahne noch Krallen und verfugt uber einen nur sehr unvollkommenen VerdauungsprozeB. Er setzte jedoch seine Flexibilitat ein. Er drehte quasi den SpieB um, aus seiner Schwache machte er eine Starke. Und die Entwicklung gab ihm Recht: Das Variable siegte iiber die Spezialisierung. Erdgeschichtlich gesehen bedurfte es nur einer ganz kurzen Zeit, bis er alle seine hochqualifizierten Konkurrenten iibertroffen hatte. Die Beobachtung der Entwicklung in der Natur fiihrt uns konsequenterweise zu folgender Feststellung: Eine Species hat dann eine Uberlebenschance, wenn sie sich anpaBt; dabei entwickelt sie eine oder mehrere spezifische Eigenschaften, sie spezialisiert sich. Spezialisierung ist eine erfolgreiche, zielgerichtete Strategie, letzten Endes jedoch an eine Voraussetzung gebunden: sie ist so lange erfolgreich, wie sich die Rahmenbedingungen nicht andern. Anders formuliert : Eine hochspezialisierte Species ist von den spezifischen Bedingungen abhangig. ,,Und Abhangigkeit bedeutet im MaSstab der Evolution auch eine gewisse Starrheit. 1st eine bestimmte Entwicklungsrichtung einmal eingeschlagen, laBt sie sich nur noch sehr schwer, wenn uberhaupt, andern" [13-21. Unsere ,,Spezialitat" ist unsere Gehirntatigkeit. Durch diese Fahigkeit sind wir als einzige Species in der Lage zu denken und frei zu handeln. Wir konnen sogar - wenn notwendig - gegen die eigenen Triebe entscheiden. Diese Tatsache birgt die Gefahr, naturliche Zusammenhange zu ubersehen, aber versetzt uns gleichzeitig in die Lage, schnell und flexibel reagieren zu konnen. Nicht

13.2 Die Erfolgskonzepte der Natur

325

nur in der biologischen Evolution jedoch andern sich die Rahmenbedingungen und somit die Qualitatsanforderungen (,,Quality is a running target") sie verandern sich auch im modernen Leben, und zwar nach dem gleichen Prinzip: Das Variable ist der Spezialisierung iiberlegen, denn es versteht sich, sich den standigen Veranderungen anzupassen. Unflexibilitat wird ,,bestraft", denn sie richtet sich den ,,Qualitats"-Normen der Vergangenheit aus. Einer Anderung der Forderungen - und wir leben im Moment in einer sich rasch wandelnden Zeit - kann ich nur und ausschlieBlich mit Flexibilitat begegnen. Was heiflt dies konkret? Es bedeutet, daB wir innerhalb unserer hochspezialisierten Industriegesellschaft die Flexibilitat wahren sollten. Nur flexibles Denken fuhrt zu flexiblen Stukturen und zu einer funktionierenden Vernetzung, die dann eine schnelle Antwort auf (plotzlich) auftretende Probleme ermoglicht. Wie auch in unserem Korper: Je besser unsere Organe, die Spezialisten, arbeiten und je besser die Kommunikation zwischen diesen Spezialisten ist um so schneller wird der Organismus mit Krankheiten (Problemsituation) fertig.

13.2.2 Logik und Bio-Logik Die Erfolgskonzepte in der belebten Natur sind, wie wir oben gesehen haben, Anpassungsfahigkeit und Flexibilitat. Das sind Fakten, die uns absolut vertraut sind. Dennoch tun wir uns schwer, uns bei Problemen entsprechend zu verhalten. Warurn? Folgende These wird aufgefuhrt: unsere mathematischlogische Denkweise steht uns einfach im Wege. Diese Denkweise ist erdgeschichtlich gesehen eine sehr junge Errungenschaft des Menschen. Ihr Siegeszug begann in der Antike, und uber das Abendland eroberte sie fast die ganze Welt. Auf diese Denkweise baut seit den alten Griechen unsere heutige Industriegesellschaft auf: logisch erscheint korrekt, und gegen eine logische SchluBfolgerung gibt es kein logisches Argument. Bestenfalls ein ,,logkcheres", eine besser anmutende Argumentation. Und doch sind Zweifel an unserer Denkweise - der Logik - angebracht. Denn: die Natur - oder anders formuliert die Realitat - verhalt sich ausgsprochen ,,unlogisch", d. h. nicht geradlinig, nicht vorhersehbar. Aus der Kenntnis der Evolution miifiten daher konsequenterweise alogische oder sogar antilogische, ja, paradoxe Wege beschritten werden. Als erganzendes Werkzeug zu der Logik mit ihren begrenzten Moglichkeiten konnte die Bio-Logik fungieren. Wo Ziegt hier der Unterschied? Dieser sol1 - zugegebenerweise kompakt und stark vereinfacht - umrissen werden.

326

13 Qualitat und Bio-Logik

Die Logik bewegt sich in der Sphare der Ratio. Scheinbar ,,gelost" von der realen Welt baut sie auf klar formulierten Axiomen auf wie denen der Mathematik. Wir haben alle gelernt, da13 ,,Eins und Eins ist gleich Zwei" ein solches Axiom darstellt. Was ja in der abstrakten Welt der Zahlen in Ordnung geht. Aber welch ein Unterschied zwischen den funf Fingern eines Schweiaers und den funf Fingern eines Pianisten! Bezieht man Zahlen auf reale Gegenstande so entpuppt sich dieses Axiom als Hilfsmittel. Das wird oft ubersehen. Ich mochte in diesem Zusammenhang auf eine Schwache der Statistik eingehen - wenn sie zur Beschreibung von Prozessen mit zeitlichem Ablauf herangezogen wird. In der Analytik berechnen wir statistische Kennwerte wie Mittelwert und Standardabweichung, um die Gute unserer Messungen zu ermitteln. Sobald Zahlen allerdings natiirliche Prozesse beschreiben, ist der Parameter Zeit evident, denn wir haben bei natiirlichen Prozessen meist eine Schiefe; das bedeutet, da13 in einem solchen Fall der Mittelwert eines Prozesses sich mit der Zeit andern kann. Die Formel fur die Berechnung der Standardabweichung (Standardabweichung = Ma13 fur die Prazision, sprich Variabilitat) aber geht von einem konstanten Mittelwert aus! Eine zutreffende Formel gibt es nicht. Der ermittelte Wert wird rein mathematisch richtig berechnet, aber er ist uberzogen und somit nicht brauchbar [13-31. Der Bezug zum Proze13 geht verloren. Man denke nur, wieviel wichtige Entscheidungen taglich in Politik und Wirtschaft aufgrund von Statistiken getroffen werden; und oft wird nur auf (Mitte1)Werte geschaut ... Aber: ,,Die Wirklichkeit ist eine Momentaufnahme. Sie als Basis fur Entscheidungen zu nehmen ist fehlerbehaftet. Die Richtung von Tendenzen ist wesentlich treffsicherer zu bestimmen" (Kath). Die tatsachliche Streuung eines Prozesses und eventuelle Trends konnen nur mit Hilfe von Techniken festgestellt werden, bei denen der Parameter Zeit berucksichtigt wird. In der Analytik geschieht dies z. B. durch Konrollkarten, deren Nutzen an anderer Stelle in diesem Buch (s. Kapitel4 und 12) ausfuhrlich dargestellt wurde. Die Logik konnte man als ein statisches Instrument ansehen, das die sich im Flu13 befindenden Vorgange nur unzulanglich erfassen kann. Die Logik bedient sich des Kausalitatsprinzips. Sie fiihrt uns sicher zum nachsten Schritt, sobald der letzte ausreichend beschrieben ist. Ihre Welt ist die Welt der ,ja/nein" und ,,falsch/richtig" - Entscheidungen. Das konnte der Grund sein, warum diese Denkweise, deren Starke auf klaren Aussagen und Annahmen beruht (eine Zahl, ein eindeutig definierter Ausgangszustand, eine genaue Kenntnis der Randbedingungen usw.), arg in Bedrangnis gerat, wenn sie fur eine sehr komplexe Umgebung - wie die Welt nun einmal ist - zu

13.2 Die Erfolgskonzepte der Natur

327

Hilfe gezogen wird. Wir mussen jedoch von einem Denken in Spezifikationen zu einem Denken von Wahrscheinlichkeiten kommen. Die Bio-Logik versucht ,zu jeder Uberlegung und Entscheidung den Bezug zum Naturgeschehen (bios = Leben) herzustellen, ihre Welt ist die Welt der Prozesse, der Dynamik. ,,Was" und ,,warurn" stehen eher im Vordergrund, weniger ,,wie". Die Bio-Logik stellt stets die Frage: ,,Wie konnte dieses oder jenes mit dem Gesamtgeschehen zusammenhangen"? Es gibt keine Tabus, weil man davon ausgeht, daD nicht alle Randbedingungen, da zum Teil unbekannt, bei der Beschaftigung mit einem Problem berucksichtigt werden konnen; eine Extrapolation in eine bestimmte Richtung ist nicht moglich und daher auch nicht gewunscht. Somit wird man automatisch offener auch fur sonderbar erscheinende Losungswege. Die Logik fragt und versucht ,Antworten zu finden. Die Bio-Logik hinterfragt und versucht, Zusammenhange herzustellen. Die Bio-Logik vertritt ein ,,sowohVals auch", eine Erkenntnis, die in der modernen Naturwissenschaft (Atomphysik, fuzzy-logik, Bionik), aber auch in der Psychologie, neue Moglichkeiten eroffnete. Denn die Natur ,,denkt unscharf" - und sie ist erfolgreich. Dieses unscharfe Denken befahigt auch uns zu richtigen Entscheidungen. Es gilt, dieses zu fordern, statt uns in ,,eindeutig" definierte Schemata zu zwangen. Lotfi Zadeh, der Begrunder der ,,fuzzy set" Theorie schreibt: ,,In dem MaDe, in dem die Komplexitat eines Systems ansteigt, nimmt unsere Fahigkeit , prazise und damit signifikante Aussagen uber sein Verhalten zu machen, ab. Prazision und Signifikanz schlieBen sich ab einem gewissen Komplexibilitatsgrad gegenseitig aus". Und tagliche Probleme konnen sehr komplex sein ... Unsere Logik ist demnach weder ,,schlecht" noch ,,falsch", sie vermag nur komplexe Zusammenhange ungenugend darzustellen; sie ist ein Teil unseres Denkens. Das Ergebnis: Logische Gedankengange konnen zu groBen Leistungen fuhren, sie konnen aber auch falsch sein - mit verheerenden Folgen. Sind die vie1 zitierten Strukturprobleme und ,,Natur"katastrophen deswegen hausgemacht, weil wir beim Denken und Handeln stark rational ausgerichtet sind? Die bio-logische Denkweise respektiert Tatsachen, die naturlich auch fur den Menschen gelten, z. B.: Kraft erzeugt Gegenkraft, der Eingriff in einen Kreislauf beeinflufit das ganze System, neue Chancen sind mit neuen Risiken verbunden etc. Gelingt es, unsere Logik (rationale Gedanken, Axiome, mathematische Zusammenhange) mit dem naturlichen Geschehen zu verbinden (Komponente: Zeit, globale Zusammenhange, Naturprinzipien), so schaffen wir ein wertvolles und flexibles Instrument zur Losung von Problemen. Um

328

13 Qualitat und Bio-Logik

mit einem Wortspiel zu schlieflen: Die Logik beschaftigt sich mit der moglichen Wirklichkeit, die Bio-Logik mit wirklichen Moglichkeiten.

13.2.3 Einige Beispiele Die Natur ist voll von phantastischen, merkwurdigen, vielleicht unverstandlichen aber ausnahmslos funktionstuchtigen Losungen. Um solche auch fur Probleme des taglichen Lebens anzuwenden, ist es wichtig, uber die Moglichkeiten der Logik hinaus, bio-logisch zu agieren. Der Mut zum Pragmatismus wird meist mit Erfolg belohnt. Dieser pragmatische Weg wird in der Naturwissenschaft bereits vielfach beschritten - eine ermutigende Entwicklung. So wurden in den letzten 20-30 Jahren in der Technik verstarkt Erfolgskonzepte aus der Natur ubernommen [ 13-41. Langst nicht alles ist erklarbar, aber trotzdem erfolgreich. Manfred Eigen verwendet Prinzipien der Evolution, um Vorgange im molekularen Bereich zu beschreiben, die ersten Evolutionsmaschinen sind bereits im Einsatz. Und die Marschroute fur Entwicklungen in der Chemie wird von Hans-Jurgen Quadbeck-Seeger wie folgt beschrieben: ,,In Zukunft wird die Chemie noch starker von der Natur lernen. Sie wird ein immer tieferes Verstandnis von den molekularen Grundlagen der Lebensvorgange gewinnen. So erkennen wir zunehmend die Strategien, die das Leben im Verlauf der Evolution im Umgang mit Materie, Energie und Information entwickelt hat, und beginnen, sie zu nutzen". Seit etwa Anfang der 80er Jahre wird von immer mehr Naturwissenschaftlern die Ansicht vertreten, daB ,,Chemie" als Gegensatz zur ,,Natur" eine Fiktion ist. Der Mensch sollte daher lernen, evolutionar - d. h. auch ,,unlogisch" - zu denken. Denn es sind nicht alle Parameter und deren gegenseitige Wechselwirkungen zu erfassen, was allerdings die Voraussetzung fur einen logisch richtigen, sprich erfolgreichen Gedankengang ware. Um vielleicht die Bereitschaft zu verstarken, die Moglichkeiten unserer rationalen Logik etwas distanzierter zu betrachten, mochte ich das Augenmerk auf Paradoxien richten, an die wir uns gewohnt haben. Sie dagegen logisch erklaren zu wollen, ist nicht einfach: Plus und Minus konnen sich, je nach Abstand, sowohl anziehen als auch abstorjen. Die Hummel ,,sollte" nach logisch-physikalischen Berechnungen gar nicht fliegen konnen. Ihr Korper ist ,,ZU schwer" fur die kleinen Flugel. Auch in der Geschichte der Menschheit gibt es viele Beispiele die zeigen, darj logisch vollig richtige Entscheidungen gerade das Gegenteil von dem

13.2 Die Erfolgskonzepteder Natur

329

bewirkten, worauf sie abzielten: Die GroBmacht Persien wurde von den kleinen griechischen Stadt-Staaten geschlagen. Die Wirtschafts-Entwicklung der besiegten Staaten Deutschland und Japan uberflugelte die einiger Siegerstaaten. Der Kommunismus brachte den Proletariern keineswegs die besseren Lebensverhaltnisse. Noch einmal: Die Randwerte, die eine Situation im Leben beschreiben, sind nicht alle exakt zu erfassen. Somit ist die prinzipielle Voraussetzung fur eine rein logische Handlungsweise - moge sie auch so glasklar erscheinen - gar nicht gegeben. Ich mochte etwas ausfiihrlicher auf zwei Beispiele aus der Chemie eingehen, die direkt mit dem Leben zusammenhangen. Wenden wir uns zunachst dem Wasser, einer durchaus vertrauten Verbindung, zu. A. DaB das Wasser eine Flussigkeit ist, nehmen wir meist als etwas Selbstverstandliches hin. Abgesehen von flussigem Quecksilber, das in Zinnoberlagerstatten manchmal in winzigen Tropfchen zu finden ist, ist Wasser die einzige anorganische Verbindung, die in der Natur in flussiger Form vorkommt [ 13-51. Der flussige Zustand des Wassers beruht geradezu auf einer Regelwidrigkeit, wie der Vergleich mit analogen chemischen Verbindungen zeigt. Der Sauerstoff gehort der 6. Gruppe des periodischen Systems an, zusammen mit Schwefel, Selen und Tellur. Hier seien die Schmelz- und Siedepunkte ihrer Wasserstoffverbindungen in der Reihenfolge des Systems angefuhrt:

H20 H2S H2Te H Te

Schmelzpunkt

Siedepunkt

0 "C -85 "C -66 "C -49 "C

100 "C -60 "C 4 1 "C - 2°C

Theoretisch, d. h. nach den Gesetzen des periodischen Systems, ware zu erwarten, daS der Schmelzpunkt des Wassers noch tiefer lage als der von H2S, schatzungsweise bei etwa -100 "C. Es muBte dementsprechend bei -80 "C sieden. Seine Fliissigkeitsphase wurde sich nur etwa uber 20 Temperaturgrade erstrecken. Der tatsachliche Schmelzpunkt liegt aber um 100 "C, der Siedepunkt um 180°C hoher als es den GesetzmaiSigkeiten des periodischen Systems entspricht, und die flussige Phase erstreckt sich uber 100Temperaturgrade. DaB das Wasser bei gewohnlicher Temperatur flussig ist, ist eine physikalisch-chemische Anomalitat . Nur durch das anormale Verhalten des Wassers ist allerdings die Entfaltung des Lebens auf der Erde moglich: Wasser mit der Lage seines Schmelz- und Siedepunktes ist exakt auf das jahresrhythmische Wechselspiel von Sonne und Erde abgestimmt, nur so kann der Wasserkreislauf auf der Erde entstehen.

330

13 Qualitat und Bio-Logik

B. Von allen bekannten flussigen und festen Stoffen besitzt das Wasser die hochste spezifische Warme (das ist die Warmemenge, um 1 g um 1 "C zu erwarmen). Spezifische Warme Wasser Glycerin Alkohol Ton

1 0,57 0,57

Kalk Eisen Quecksilber

0,17 0,11 0,03

0,22

Bei den anorganischen Stoffen hat die spezifische Warme durchweg einen sehr niedrigen Wert. Hoher ist sie bei den organischen Flussigkeiten. Unter diesen kommen Glycerin und Alkohol dem Wasser am nachsten, das sie aber noch wesentlich ubertrifft. Seiner spezifischen Warme nach, mul3te man das Wasser also zu den organischen Korpern stellen. Doch ist es nicht gerade trivial, Wasser als den einfachsten Alkohol (H-OH) aufzufassen. Die in Rede stehende Besonderheit des Wassers fuhrt nun wieder zu aul3erst wichtigen Zusammenhangen: Die Meere der Erde erfahren wahrend des Sommerhalbjahres nur eine sehr langsame Erwarmung, aber sie speichern hierbei eine gewaltige Warmemenge, die dann im Winter allmahlich wieder verstromt wird. D a die Erde zu zwei Drittel von Meeren bedeckt ist, handelt es sich um einen ProzeB groljten AusmaBes, durch den die Sommerwarme dem Winterhalbjahr zugute kommt (wie naturlich auch umgekehrt), und durch den eine Temperierung der Klimate bewirkt wird. Nur dort kann sich das Leben entfalten, wo die Temperaturgegensatze gemildert sind.

C. Das Volumen von Korpern nimmt bei Abnahme der Temperatur ab. Auch das Wasser zieht sich bei Abkuhlung zusammen, es wird dichter und schwerer. Bei 4°C kehrt aber das Wasser sein Verhalten um, es wird bei weiterer Abkuhlung wieder leichter. Die Seen und Teiche gefrieren von oben her zu, die Vereisung der Erde wird verhindert.

+

D. Und noch eine Anomalie: Das Wasser ist ungiftig. Vom chemischen Standpunkt aus ist das keineswegs eine Selbstverstandlichkeit , sondern ein ebenso erstaunliches Faktum wie der flussige Zustand selbst . Die Wasserstoffverbindungen der Elemente der 6. Gruppe des periodischen Systems (also H2S, H2Te) sind alle stark giftig - mit der einen Ausnahme des Wassers. Das gleiche gilt fur die Verbindungen des Wasserstoffes mit den Elementen der Nachbargruppen (HCl, NH3, PH3 usw.). Es ist bemerkenswert, daB Wasser in einem Kreis von Stoffen steht. deren Natur sich als auBerst lebensfeindlich erweist.

13.2 Die Erfolgskonzepte der Natur

331

So finden wir eine Vielfalt der erstaunliehen Eigenschaften im Wasser vereinigt, und alle stehen sie in unmittelbarem Bezug zum Leben. Demgegenuber kann man nicht den ,,Zufall" ins Feld fuhren. Ein solcher konnte doch allenfalls dann angenommen werden, wenn die erorterten Qualitaten zu den einigermaBen haufigen Erscheinungen der anorganischen Natur gehorten und die Besonderheit des Wassers lediglich in einer glucklichen Kombination derselben bestunde [13-51. So ist es aber nicht. Nun zum Kohlenstoff: Der Kohlenstoff hat von allen Elementen den hochsten Schmelzpunkt (bei ca. 3000 "C).Es ist nun eine Regel, dal3 bei den hochschmelzbaren Elementen stets auch die Oxide im festen Aggregatzustand verharren und sich nur schwer verflussigen oder gar verfluchtigen lassen. Nur die eine Ausnahme gibt es: das Oxid des Kohlenstoffes ist gasformig! Hierauf beruht aber der Kreislauf zwischen den lebenden Naturreichen, MenschKiere - Pflanzen. Das Leben auf der Erde ist nur durch eine Reihe von Ausnahmen erst moglich! Ohne diese UnregelmaBigkeiten, die wir logisch schwerlich erklaren konnen, ware die Erde ein toter Planet. Oder es ware eine vollig andere Lebensform entstanden. Was heifit dus? UnregelmaBigkeiten, Ausnahmen, jedenfalls uns unlogisch erscheinende Tatsachen, konnen zu erfolgreichen Losungen fuhren. Der Versuch, ,,unglaubliche" (aber richtige!) Querverbindungen herzustellen, stoBt bei unserer Logik erwartungsgemaB auf Widerstand. Ihr ist ja ein geradliniges, kausales Denken lieber als ein ,,unordentliches". Allerdings reduziert ein solches die Alternativen. Gelingt es aber, bio-logische (in der Literatur findet man in ahnlichem Zusammenhang den Begriff ,,biokybernetisch") Systemzusammenhange in die Uberlegung einzubringen, eroffnen sich vollig neue Blickwinkel. Hier erhalten wir Hilfestellung durch die moderne Physik. Sie hat inzwischen das Kausalitatsprinzip relativiert: In der Welt herrschte eine uns unerklarliche Synchronizitat; jedes Geschehen habe einen Sinn, der in der Zukunft liege. Ich mochte zum SchluB auf eine Gefahr eingehen, die, wie mir scheint, in der logischen Denkweise verborgen liegt: wir neigen dam, uns nur mit den ,,wichtigen" Gedanken zu befassen, da diese erfolgsversprechend erscheinen, nach dem Motto: GroB, machtig, wichtig, erfolgreich. Das paradoxe Denken jedoch (das ,,kleine" ist groB, das ,,GroBe" ist klein) beriicksichtigt gerade winzige Tatsachen. Denn nicht nur die groBen Ereignisse verandern die Welt, sondern gerade auch ganz kleine, unbeachtete Neuerungen. Als Abraham Darby 1709 erstmals Eisenerz mit Steinkohle zu verhutten verstand - vorher war dies nur mit Holzkohle moglich - trug er mehr zur Entwicklung der Menschheit bei als samtliche Staatsmanner und Feldherrn des damals tobenden spanischen Erbfolgekrieges. Denn ohne preiswertes Eisen und Stahl ware die industrielle Entwicklung nicht moglich gewesen. Es genugen kleine

332

13 Qualitat und Bio-Logik

Schritte, um im Laufe der Zeit zu groBen Unterschieden, ja zu ganz neuen Richtungen zu kommen.

Zusammenfassung Ziele unterliegen einer mehr oder weniger standigen Neuorientierung, in der Natur ebenso wie im Wirtschaftsleben. Wir wissen oft nicht, welche Ziele wir morgen werden haben mussen und somit auch nicht, welche Qualitatsanforderungen morgen gelten werden. Das ist keinesfalls tragisch. Vie1 wichtiger ist es, die notwendigen Voraussetzungen zu besitzen, um darauf reagieren zu konnen. Die Natur zeigt uns iiberzeugend und auf vielfaltigste Art, wie dies moglich ist: Arterhaltung ist im Tier- und Pflanzenreich nur durch Anpassung und Spezialisierung moglich. Das permanente Finden von Losungen ist allerdings nur durch die Fahigkeit zur VariabilitatlFlexibilitat gegeben. Eine alleinige Ausrichtung auf Spezialisierung ist fur die Entwicklung sogar hindernd. In der Natur finden wir die Spezialisten, die unter bestimmten Rahmendedingungen und Voraussetzungen (uber)leben konnen und den Menschen als ausgesprochen schlechten Spezialisten, der allerdings durch seine Gehirntatigkeit zur Flexibilitat und somit zur Entwicklung fahig ist. Eine Betonung oder gar ausschlierjliche Bedienung des Werkzeugs ,,Logik" ist gleichbedeutend mit der Ausbildung einer speziellen Eigenschaft, einer Fahigkeit. Diese wiederum fuhrt zwar wie in der organischen Welt zu Spitzenleistungen aber auch zu einer Verarmung von Moglichkeiten. Zu einer erfolgreichen Strategie gehort die bedingungslose Bereitschaft zur Flexibilitat im Denken und im Handeln. Und natiirlich die Bereitschaft, Risiken anzunehmen. Spezialisierung und Flexibilitat befruchten sich gegenseitig auf dem Weg zum Erfolg. DaB die Uberwindung von gewohnten Strukturen und Denkschemata auBerst schwierig ist, weiB jeder von uns allzu gut. Aber das ist der einzige Weg.

13.3 Was ist Qualitat? Wenn ich tanke, kann ich die Leistung eines Tankwartes kaum beurteilen. Benzin ist Benzin fur mich. Es zahlt fur die Auswahl der Tankstelle in der Regel nur die Gegenleistung - der Preis und eventuell, wie gunstig die Tankstelle liegt. Wenn ich allerdings am spaten Abend bis zum letzten Tropfen gefahren bin und am nachsten Tag um 6.30 Uhr eine Reise antreten muB, frage ich: wo kann ich um diese Zeit noch tanken? Ein wichtiges Entscheidungskriterium ist dazugekommen. So gibt es bei komplexen Produkten und

13.3 Was ist Qualitat?

333

Dienstleistungen eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften, nach denen ich den Lieferanten auswahle. Man kann also nach Hausmann definieren:

Qualitat ist die Summe der Eigenschaften, derentwegen der Kunde ein Produkt kauft. Dabei kann Produkt selbstverstandlich auch eine Dienstleistung bedeuten. Im Angelsachsichen wird dies mit der knappen Formulierung wiedergegeben: Quality is the fitness for use (Abb. 13-1).

Q

-

fitness for use

Abb. l3-1. Zur Definition der Qualitst

Was bedeutet eigentlich ,,fitness", Funktionstuchtigkeit, Gebrauchseignung? Schauen wir nun doch dieses ,,Funktionieren" etwas genauer an.

13.3.1 Funktionstuchtigkeit als Merkmal der Qualitat Es ist zunachst festzuhalten, daB Qualitat stets eine individuelle Angelegenheit ist. Ich spreche dann von einem qualitativ hochwertigen Produkt, wenn es fur mich die richtigen Eigenschaften besitzt. Damit ist die Frage beantwortet, was denn mehr Qualitat habe: eine einfache Uhr fur DM 69,90 oder die aus Gold fur DM 3500,OO. Das eine Produkt ist fur den taglichen Gebrauch entworfen und der Luxusgegenstand ist fur den Markt der Prestige- und Geschenkartikel gedacht. Es ware also nicht richtig, hier von unterschiedlichen Qualitatsniveaus zu sprechen. So auch im Labor: Fur den Laborleiter eines Auftragslabors mit einer groBen Probenzahl und vielen zu messenden Parametern ist vielleicht eine zuverlassige EDV das Qualitatskriterium schlechthin, der Analytiker interessiert sich moglicherweise fur die erzielbaren Nachweisgrenzen, der Anwender am Gerat fragt nach einer soliden Konstruktion usw. Was Qualitat ist, bestimmt allein die Erfullung der vorgesehenen Aufgabe und somit der Kunde. Bin ich bereit, ein Produkdeine Dienstleistung zu kaufen? Aber ja doch, wenn das Produkt das tut, was es soll. Dabei denke ich zunachst an Eigenschaften wie z. B . Nachweisgrenze, Prazision, niedrige Betriebskosten, Bedienungskomfort, sogar an Praxisbezogenheit bei Schulungen u.v.m. Mit der Produktqualitat allein laBt sich heute jedoch kaum noch ein Wettbewerbsvorsprung erreichen. Die Fortschritte in der Technolo-

334

13 Qualitat und Bio-Logik

gie haben dazu gefuhrt, dalJ qualitativ hochwertige Produkte allgemein ublich geworden sind und damit mehr oder weniger als selbstverstandlich vorausgesetzt werden. So sind die Gerate, die in der instrumentellen Analytik eingesetzt werden, technisch weitgehend ausgereift. Zur Erfullung meiner Erwartungen gehort natiirlich mehr. Der Lieferant mu6 ein umfassendes Verstandis von Qualitat haben, die gesamte Unternehmensqualitat mu6 stimmen. Einige Beispiele dazu: kompetente Auskunfte - punktliche Kundenbesuche - vollstandige Versandlisten - klare Angebote - geringer Verbrauch von entsorgungspflichtigen Reagenzien - rasche Serviceleistungen - individuelle Betreuung - verstandliche Bedienungsanleitungen - termingerechte Lieferungen - prompte Ruckrufe - Freundlichkeit und Hilfsbereitschaft -

Dies alles zusammen - es gelten selbstverstandlich je nach Fall klare Prioritaten - macht die fur den Kunden erfahrbare Qualitat aus.

13.3.2 Qualitat; Produkt- und Produktionsqualitat Ein Produkt x erfullt wahrscheinlich meine Erwartungen, und ich bin mit dem Preis, Service usw. auch zufrieden. Reichen diese Kriterien aus, um hier von einem qualitativ hochwertigen Produkt zu sprechen? Eine Wasserpistole im Dusseldorfer Flughafen fur DM 4,95 - made in China - erschien mir stabil, war knallrot, handgerecht und sollte ,,over 7 meters" spritzen. Als ich sie meinem Sohn schenkte, war der kleine Kerl begeistert, ja entzuckt. Zst dus Quulitut? Die Eignung eines Produktes ist in der Tat das Qualitatskriterium, doch gehoren zur ,,Eignung" noch weitere Aspekte. Wird z. B. bei der Hestellung und dem Vertrieb eines Produktes mit der Umwelt ,,angemessen" umgegangen? Rohol wird nach Deutschland transportiert, ein Teil wird hierzulande zu Halberzeugnissen verarbeitet, diese werden (noch) aus Europa nach China verschifft, dort zu den Fabrikstatten transportiert, zur Wasserpistole verarbeitet, wieder nach Deutschland verschifft , wieder Transport auf dem Lande und fur DM 4,95 verkauft. Sicherlich nicht ohne Gewinn. 1st dus Qualitat? Konnen wir es uns weiterhin leisten, uns nur fur die Produktqualitat zu interessie-

13.3 Was ist Qualitat?

335

ren, die Produktionsqualitat dagegen als untergeordnet anzusehen? Durfen wir weiterhin so verfahren, weil es sich ja finanziell rechnet? Hier meine ich, hat bereits eine auch aus der Notwendigkeit bedingte BewuBtseinsanderung eingesetzt. Die Bemuhungen in den Unternehmen um ein Umweltmanagement - uber das Qualitatsmanagement hinaus - und die Einfuhrung des Okoaudits machen diese Tendenz deutlich. Ein weiterer Hinweis: Es ist damit zu rechnen, daB Okobilanzen bald zu einem wichtigen Entscheidungskriterium fur oder gegen die Herstellung eines Produktes avancieren werden. Der Gesetzgeber ist bereits aktiv, eine Auseinanderstzung mit diesem Thema erscheint immer dringender. Die Frage ist einfach: Wie gehen wir mit unseren Ressourcen urn? Nun, der wirtschaftliche Erfolg ist ein allgemein akzeptiertes Ziel. Also werden nahezu alle MaBnahmen, die dazu fuhren, ebenfalls akzeptiert oder zumindestens geduldet. Doch es ist lebensnotwendig, - und da fuhrt kein Weg vorbei - unser Wirtschaftlichkeitsprinzip zu uberdenken. Unter Wirtschaftlichkeit versteht man: a) ein festgelegtes Ziel ist mit geringstmoglichem Einsatz von Zeit, Geld und Ressourcen zu erreichen, b) mit einem vorgegebenen Einsatz (Zeit, Geld, Ressourcen) sol1 die groBtmogliche Wirkung erzielt werden. Zu a): Die Frage nach dem Sinn und Umfang eines ,,festgelegten" Ziels ist sehr wichtig. Zu b): Die Effizienz unserer Arbeit sollte stets verbessert werden, unsere Methoden miissen okonomisch sein, was mehr bedeutet als wirtschaftlich. Wie geht die Nutur damit urn? Interessantenveise beobachten wir in der Natur eine unwahrscheinliche ,,Verschwendung", aber auch eine auBerste Sparsamkeit. Dieses ,,sowohYals auch'' ist ein gangiges Prinzip in der Natur. Zwei Beispiele dazu: Ein modernes Planungsburo hatte langst den Bankrott anmelden mussen, hatte es soviel AusschuB produziert wie die Evolution durch Lebewesen, die sich nicht bewahrten und deshalb ausstarben. Und eine KostedNutzen-Rechnung fur folgende Produktion ware nicht einmal eine mude Mark wert: aus mehreren Millionen Samen wird - vielleicht - einer zur Befruchtung benotigt. Was die Umsetzung betrifft, wird in der Natur stets der okonomischste Weg beschritten. Es wird ausschlieBlich die energiearmste, einfachste Losung realisiert. So gehen alle Lebewesen auBerst sparsam mit ihrem Material- und Energiehaushalt um. Von neuen, verbluffend einfachen Losungen berichtet die Bionik. Folgendes ware festzuhalten: 1. Der Natur ist kein Aufwand (Zeit plus Material) zu schade, wenn es um die Qualitat des Ziels geht. Eine, wie auch immer geartete Investition in die Zukunft rechnet sich immer. Naturlich steht uns nicht die Zeit und das

336

13 Qualitat und Bio-Logik

Material der Natur zur Verfugung. Aber wir konnten bei der Festlegung der Prioritaten ahnlich vorgehen. 2. Der zu beschreitende Weg ist der einfachste, der okonomischste. Hier haben wir das allgemeine Prinzip ,,Okonomie", das mancher fruh erkannte [13-11. PiCre de FCrmat (1601-1665) fand: ,,An der Grenzflache zweier Medien wird ein Lichtstrahl so gebrochen, daS sein optischer Weg (Entfernung ma1 Brechzahl) ein Minimun wird". Galileo Galilei und Charles Darwin argumentierten mit einer ,,Allgemeinen Okonomie der Natur". Marx sprach von der ,,Dialektik (= grundliche Auswahl, Aussuchen) der Natur". In diesem allgemeinen Sinn gilt die Forderung nach Okonomie auch fur Theorien, Regeln und Vorschriften. Folgende Aussagen erachte ich als wertvolle Hinweise beim Verfassen von Regelwerken sowie bei Vortragen: Bei den alten Griechen galt: ,,Nicht in dem Vielen ist das Cute, sondern im Guten ist das Viele". Ockham (1285-1349) vcrfocht das Prinzip: ,,Man darf nicht mehr Einheiten annehmen als unbedingt notig". Einstein empfahl ,,Man sol1 die Dinge so einfach machen, wie sie sind - aber nicht einfacher" und Popper geht noch weiter: ,,Wer's nicht einfach und klar sagen kann, der sol1 schweigen und weiterarbeiten, bis er's klar sagen kann". Ich denke, zur ,,Qualitat" gehort auch eine Okonomie der Mittel. Ein Ausdruck des okonomischen Weges, den die Natur beschreitet, ist das Kreislaufprinzip, die Natur arbeitet im Recycling-Modus. Auch fur den modernen Menschen kann langerfristig das Ziel nur heiBen: Kreislaufwirtschft, d. h. eine konsequente Anwendung des Okonomieprinzips - auch fur Ressourcen. Folgende Frage wird in der Zukunft immer wichtiger: ,,Welcher Aufwand war notwendig, um dieses ProdukdDienstleistung mit dieser Qualitat herzustellen?" Zur hoheren Qualitat gehort eine allgemein schonende Gangart und ein moglichst kleiner Aufwand. In der Diskussion um die Ressourcenproblematik kommt neben der wirtschaftlichen Betrachtung der Ethik eine Bedeutung zu. Von Theodor Heuss stammt die Aussage: ,,Qualitat ist das Anstandige". Gibt es einen ethischen Aspekt der Qualitat? Gehort z. B. soziales und umweltbewul3tes Verhalten auch zu ,,Qualitat"? Ich denke, streng genommen, nein. Denn soziales und umweltbewuBtes Verhalten laBt sich einfach erklaren. Die Regeln der Evolution, wie das Prinzip Eigennutz, reichen dazu aus. Es erklart manches Verhalten, das auf den ersten Blick selbstlos, moralisch, lobenswert aussieht. Dazu drei Beispiele aus dem europaischen Volksmund: 0

,,Eine Hand wascht die andere"

,,tit for tat" ,,do ut des" (ich gebe, damit du gibst)

13.3 Was ist Qualitat?

337

Scheinbare Selbstlosigkeit und das als moralisch angesehene Verhalten sind einfach die Weisheit, groBere Zusammenhange und spatere Generationen in die Rechnung miteinzubeziehen. Allerdings ware es unrealistisch, diese Weisheit immer und bei jedem vorauszusetzen. Wird oben beschriebenes Verhalten zwischen Menschen und Volkern oft praktiziert, so erscheint dies heute gegeniiber der Natur nicht notwendig zu sein, obschon z. B. jeder Landwirt weiJ3, daB die Erde etwas braucht, um etwas zu geben. Es sol1 hier keine Umweltdiskussion stattfinden. Nur so viel: Wenn die species homo sapiens (der Wissende!) die Natur ausnutzt, statt sich als ein Teil von ihr anzusehen, handelt sie ausgesprochen kurzsichtig, denn der Nutzen wird endlich sein. Interessanterweise ist ,,Ausbeuten" eine Haltung, die einer rationalen Denkweise entspringt: Die Komponente Zeit und der globale Bezug einer Handlung zum Gesamtgeschehen scheinen vergessen zu werden. Gerade in unserer Industriegesellschaft sollten nuchterne Analysen und Untersuchungsergebnisse - die es ja reichlich gibt - zu einer schonenden Gangart fiihren. In einer bio-logisch handelnden Gesellschaft ist dieses Denken vollig unbekannt. Hier seien einige Passagen aus der Rede des Hauptlings der Duwamish-Indianer Seattle an den Prasidenten der Vereinigten Staaten von Amerika im Jahre 1855 zitiert:

,,... Wir sind ein E i l der Erde, und sie ist ein Teil von uns. Die duftenden

. ..

Blumen sind unsere Schwestern, die Rehe, das Pferd, der grofle Adler sind unsere Bruder. Die felsigen Hohen, die saftigen Wiesen, die Korperwarme des Ponys - und des Menschen - sie alle gehoren zur gleichen Familie ...; ... Der weifle Mann behandelt seine Mutter, die Erde, und seinen Bruder, den Himmel, wie Dinge zurn Kaufen und Plundern, zum Verkaufen wie Schafe oder glanzende Perlen. Sein Hunger wird die Erde verschlingen und nichts zurucklassen als eine Wuste.. .; Und was bedeutet es, Lebewohl zu sagen dern schnellen Pony und der Jagd: Das Ende des Lebens - und den Beginn des Uberlebens.. ."

Weise Texte, die als moralische Anweisungen uberliefert worden sind (10 Gebote, Lao Tse), konnen als verniinftige Regeln angesehen werden, die ganz einfach - und das ist viel! - dem Eigennutz dienen. Wir brauchen somit nicht unbedingt eine ethische Komponente der Qualitat zu postulieren. Denn Ethik ist ein Bestandteil des ,,Funktionierens". Genauso ein Bestandteil ist das ,,Prinzip der Okonomie". Wird ,,Qualitat" ganzheitlich betrachtet, so ist sie nur konform mit den Prinzipien in der Natur erreichbar (Abb. 13-2).

338

Q

13 Qualitat und Bio-hgik

-,b

fitness for use

T

Abb. 13-2. Ganzheitliche Definition von Qualitat

Zusammenfassung Qualitat ist, ,,wenn's funktioniert". Funktionieren bedeutet mehr als die Einhaltung von Spezifikationen. Es ist bei komplexen Produkten und Dienstleistungen eine Gesamtheit von Voraussetzungen notwendig, um mit einem Produkt das zu erreichen, was der Kunde will. Ich denke, unser Verstandnis von Qualitat sollte auch folgenden Aspekt enthalten: Das Prinzip der Okonomie muD konsequent angewandt werden. Unsere Ziele sollten neben der Zweckgebundenheit auch harmonisch zum natiirlichen Geschehen stehen. Nicht der Moral wegen. Purer Eigennutz reicht als Grund aus. Denn wir sind ein Teil der Natur und konnen nur in ihr und mit ihr leben.

13.4 Die Welt des Labors Es wurde dargelegt, wie Qualitat aufgefaBt und nach welchen Kriterien sie verbessert werden kann. Die Evolutionsprinzipien lassen sich erstaunlicherweise - oder sollte das selbstverstandlich sein? - nicht nur in der Molekularbiologie, sondern auch auf den verschiedensten Bereichen des alltaglichen Lebens anwenden. So konnen geeignete Diagramme beispielsweise helfen, Schwachstellen in einer Organisation sichtbar zu machen und individuelle Losungswege aufzuzeigen. Dabei geht man so vor, daB zwischen wenigen charakteristischen GroSen, die typisch fur einen Zustand sind, Querverbindungen hergestellt werden. Dies jedoch hier zu behandeln, wiirde den Rahmen dieses Buches sprengen. Sollte der Leser Interesse an diesem Thema haben, mochte er mit mir Kontakt aufnehmen. Wir wollen nun, von den entwickelten Gedanken ausgehend, uns der Alltagswelt des Labors widmen. Es ist spannend zu priifen, ob Erfolgskonzepte aus der Natur ubernommen werden konnen.

13.4 Die Welt des Labors

13.4.1 Es gabe eine Organisation

339

...

In der belebten Natur treffen wir groBere und kleinere Organisationen an. Fur komplexere Lebensformen gibt es offenbar nach unten eine Grenze, sonst gabe es in der Natur nur Einzeller. Eine gewisse GroBe ist nutzlich. Sie erlaubt namlich das Verteilen einzelner Funktionen auf Untereinheiten, auf Glieder und Organe [13-11. Mitarbeiter und Einrichtungen konnen sich spezialisieren. Diese Spezialisierung bringt erhebliche Vorteile fur Wirtschaftlichkeit und Leistung, Spezialisierung ist somit notwendig. Das Gliedern in Einheiten mit Funktions- oder Arbeitsteilung und die hierarchische Struktur haben offenbar solche Vorteile, daB man sie als durchgangiges Prinzip uberall in der Natur findet. Wie im Bereich des Organischen besteht auch in einer Organisationseinheit,wie dem Labor, neben den hierarchischen Beziehungen ein Netzwerk aus Zweierbeziehungen. Die Verknupfung zwischen diesen Zweierbeziehungen stellen die Ablaufe dar. Jede Einheit, ob im menschlichen Korper, in einem Konzern oder im Labor, besitzt eine oder mehrere ,,Eingaben", (Informationen und Material), und sie liefert ,,Ausgaben", z. B. Arbeitsergebnisse. Zu diesem input-output Model1 gehoren Uberwachungs- und Regelmechanismen fur die ein- und ausgehenden Strome. Die Ausgabe - und ausschlieBlich diese - ist der Zweck der Einheit; sie ist somit fur ihr Produkt voll verantwortlich. Zu jeder Einheit gehort auch mindestens ein ProzeB zum Verarbeiten von Material oder Informationen, der, wie bei der Gesamtorganisation als Ganzes, die Eingabe in die Ausgabe umwandelt. Dieser ProzeB muB naturlich genauso gut funktionieren wie die Einheit. Ebenso im Bereich des Lebendigen trifft die Selektion das Ganze. Das Organ oder Glied, das nicht richtig funktioniert, schadet dem gesamten Individuum.

13.4.2

...die funktionieren sol1

Eine erste Grundvoraussetzung fur eine erfolgreiche Laborarbeit und somit auch eine Grundvoraussetzung fur Qualitat ist das Vorhandensein einer Organisation mit eindeutig festgelegten und allen Beteiligten bekannten Aufgaben und Verantwortlichkeiten. Wie kann nun eine solche Organisation gut funktionieren? Als erstes mu0 man wissen, was man will. Es mussen klare Ziele formuliert werden. Sagt man klar und unmiBverstandlich, was zu tun ist, gibt man den Mitarbeitern einen Freiraum, den sie gestalten durfen, dann setzen sie fast immer ihre Kreativitat und ihre Fahigkeiten ein, um die eigene Arbeit zu organisieren. Eine Anderung der Vorgaben, aber auch das Gesetz der Unvoll-

340

13 Qualitat und Bio-Logik

kommenheit (,,es gibt nichts, was man nicht verbessern kann"), zwingt zur standigen Suche nach Fehlern und Schwachstellen. Regelung als das Erfassen von Abweichungen und deren Korrektur finden wir immer wieder in der Natur. Also sollte man den Menschen moglichst vie1 Freiheit geben, ihren Arbeitsbereich dynamisch weiterzuentwickeln. ,,Die Forderung, standig nach Fehlern und Verbesserungsmoglichkeiten zu suchen, ergibt sich zwingend aus den RegelmaBigkeiten der Evolution. Wir brauchen die Begrundung nicht bei KAIZEN und in der Weltanschauung des Taoismus zu suchen" (Haussmann). Die Leitung muB sich weiterhin im klaren sein, ob es die Aufgabe des Labors ist, als ,,Spezialist" zu fungieren oder ob man ein Labor haben will, das viele unterschiedliche Aufgaben losen soll. Wenn diese Frage eindeutig beantwortet ist (in zwei Jahren kann die Antwort anders lauten!), ergibt sich zwangslaufig, wie das Labor arbeiten muB. In einem Labor rnit Schwerpunkt Spektroskopie wird es schwierig sein, hervorragende Leistungen in der Enantiomerentrennung zu vollbringen. Dies ist wohl nur rnit Hilfe von enormen finanziellen Mitteln, Zeit und wahrscheinlich rnit einer guten Portion Frust moglich. Hier fragt sich, ob nicht die Hilfestellung durch entsprechende Spezialisten die vernunftigere Losung ware. Zahlreiche Beispiele von Symbiosen in der Natur belegen die Richtigkeit dieses Prinzips. Ubrigens: Formeln wie Joint-Venture, Strategische Zusammenarbeit, Forschungsallianzen, Synergien (Syn-ergie = zusammen-Arbeit) etc. sind nichts anderes als die Anwendung dieses Natur-Prinzips: Man eint die jeweiligen Starken unter Anwendung des Okonomieprinzips. Weiterhin fragt sich, ob es nicht sinnvoll ist, wenn ein Mischlabor, auftretende Spezialprobleme an Spezialisten ubertragt. Aus Erfahrungen wissen wir, da13 Wirtschaftlichkeitsrechnungen fast immer diese Losung favorisieren. Der Einsatz von externen Spezialisten (outsourcing) hat sich in vielen Wirtschaftszweigen als die bessere Alternative erwiesen, die Chemie holt nun rnit raschen Schritten auf. Was passiert nun mit der getanen Arbeit im Labor? Sie mu13 verkauft werden. Genau wie andere Anbieter muB das Labor seine internen oder externen Kunden zufriedenstellen, ja ,,entziicken" (s. Kapitel 12 ,,Qualitatsmanagement im Laborbereich"). Der technische Standard in den Labors ist meinst sehr hoch; PC-unterstutzte Analysengerate hochster Prazision sind heute nahezu eine Selbstverstandlichkeit. Die Kunden werden aber nicht rnit Kommastellen, bestechenden Graphiken und Statistiken gewonnen, sondern rnit Ergebnissen (keine Zahlen!), Bereitschaft zum Gesprach und Eingehen auf ihre individuellen Bedurfnisse. Wenn mancher Leser sich rnit einem ,,Dienst am Kunden" nicht voll identifizieren kann, so moge er bitte einfach an sich denken. Personliche Schicksale und das des Labors hangen direkt (externe Kunden) oder indirekt (interne Kunden) von den Kunden ab. Nicht das Konnen im Labor allein, die Zufriedenheit der Kunden ist entscheidend. Und das macht die Qualitat eines Labors aus.

13.4 Die Welt des Labors

341

13.4.3 Qualitat im Laboralltag Wir haben gesehen: die Natur entscheidet sich fur die einfachste, energiearmste Losung. Eine Abnahme der Energie bedeutet eine Zunahme der Entropie. Kann diese Formel auf das Labor ubertragen werden? Boltzmann (1844-1906) hat mit Wahrscheinlichkeitsuberlegungen den 2. Hauptsatz der Warmelehre abgeleitet. Der Zustand ist am wahrscheinlichsten, der die meisten Moglichkeiten hat, verwirklicht zu werden. Die Unordnung hat eine viel hohere Wahrscheinlichkeit als die Ordnung. ,,Ordnung" und ,,Unordnung" haben im physikalischen Sinn eine andere Bedeutung als im taglichen Sprachgebrauch: Unordnung gleich chaosfahige Struktur beschreibt einen Zustand, in dem ohne ubertriebene Hierarchien in den InformationsfluB und in die Entscheidungsprozesse ein direktes Eingreifen moglich ist. In dieser Situation konnen, da hier Flexibilitat moglich ist, mit geringem Aufwand Losungen schneller und leichter gefunden werden. ,,Unordnung" und ,,chaosfahige" Situation (nach der oben erlauterten Definition!) heiSt im Labor Kommunikation, brainstorming, Korrespondenz. Wenn Dialog zum Dia-Logos (= Transfer von Logos; Logos gleich: Vernunft, Idee, Wort, Auffassung) wird, dann werden auch im Labor Losungen schneller gefunden. Das ist okonomisch und steigert dariiber hinaus die Schaffensfreude und das Gefuhl der Zufriedenheit bei allen Beteiligten. Aus vielen Gesprachen gewinne ich den Eindruck, daB die Fahigkeiten von Mitarbeitern leider viel zu oft straflich vernachlassigt werden. Und brach liegende Fahigkeiten verkummern mit der Zeit ... Das Erreichen und Erhalten von Qualitat bedarf der Kreativitat und Einsatzfreude der Menschen. Sie schaffen auch das System, seine Regeln und Methoden. Die Erfolgskontrolle ist dabei die naturlichste Form der Uberwachung, ob die Regeln eingehalten werden. Sie kann in bestimmten Fallen ausreichen, doch bald wird nahezu jedes Labor ein QSSystem eingefiihrt haben. Ein solches kann nur dann zur Qualitat beitragen, wenn es evolutionare Freiraume zulal3t. Wird es zu einem rigiden Netz mit einer Betonung von Formalismen, so ist ein negatives Ergebnis gewiB. Qualitat in einem Labor, auch im Sinne von individuellem Gluck der Beteiligten, treffen wir immer dort, wo folgende Situation angestrebt wird: Kontrolle ist gut, Vertrauen ist besser.

13.4.4 Praktische Konsequenzen Im folgenden will ich versuchen, auf Probleme im Laboralltag einzugehen, deren Bewaltigung direkt oder indirekt eine Verbesserung der Qualitat

342

13 Qualitat und Bio-Logik

bedeutet, wenn ,,Qualitat" ganzheitlich betrachtet wird. Mir ist dabei bewuBt, daB Wahrheiten, die offen ausgesprochen werden oft unangenehm sind, sogar schmerzen konnen. Es sol1 hier kein Unmut gestiftet werden, das Gesagte moge eine konstruktive Anregung sein.

I. Zeit Mangelnde Zeit ist ein Problem und daran wird sich vorerst nicht vie1 andern. Wie geht die Natur vor, wenn sie schnell, ,,ordentliche" Ergebnisse produzieren will? Nehmen wir als Beispiel den Menschen in den ersten Lebensjahren. Damit das ,,Zwischenprodukt" Kind gut wird, bedarf es der gleichzeitigen Einwirkung von mehreren Faktoren: Fursorge, richtige Ernahrung, innere und auSere Warme , Liebe, kindgerechte Umgebung usw. Fehlen wichtige Voraussetzungen, so werden die Auswuchse spater sichtbar. So auch im Labor (und nicht nur dort!). Wenn der Laborleiter schnell gute Ergebnisse mochte, mu13 er dafur sorgen, daR alle wichtigen Voraussetzungen auch gegeben sind, z. B.: -

-

Eine grundliche und ausreichende Einweisung der Mitarbeiter in eine neue Methode/ neue Gerate ist eine Selbstverstandlichkeit. Die permanente Fortbildung wird als eine Investition und nicht als Geschenk angesehen. Jeder we& was und warum etwas geschieht. Die Ablaufe sind transparent.

11. Kosten

Die Laborkosten (Miete, Gerate, Material, .. .) sind zweitrangig, im Vergleich zu den Personalkosten dennoch betrachtlich. Der Dialog, d. h. eine echte Kommunikation, ist der effektivste ,,Kostenkiller". Aus personlicher Erfahrung weirj ich, darj schon nach ein, zwei Gesprachen viele vermeidbare Kosten sichtbar werden. Hier ist die Rede von einem gewollten Austausch unter den Betroffenen und nicht von einer verordneten Besprechung, die oft zu einem Monolog ausartet . Unterschiedliche Meinungen konnen ruhig im Raum stehenbleiben, es ist zunachst wichtig, daB sie ausgesprochen worden sind, z. B.:

- MuB der neu anzuschaffende Detektor O.lppb nachweisen konnen? Wie genau kann ich uberhaupt mein Ergebnis angeben? (Probennahme, Probenvorbereitung?) . - Sind die Moglichkeiten einer Miniaturisierung der Analytik konsequent uberpruft worden?

13.4 Die Welt des Labors

343

Sind Losungsmittel bester HPLC-Qualitat nach einem isokratischen Chromatographielauf nicht mehr brauchbar? - Wurde die Moglichkeit gepriift, Laborgemeinschaften zu grunden, um GroBauftrage zu tatigen und einen hoheren Rabatt (aber auch: kleinerer Aufwand, Zeitersparnis etc.) zu erzielen? In einer grol3eren Firma durfte dies kein Problem sein, aber auch zwischen sonst konkurrierenden Labors ware so etwas denkbar. - Konnte man vor der Messung nicht bei Spezialisten der Firma x oder beim alten Kollegen anrufen? Hatte er fruher nicht mit organischen Sauren gearbeitet? - Warum nicht ofters den unorthodoxen Weg gehen und mit der Konkurrenz uber Fachliches und Nichtfachliches sprechen? Sie hat doch die gleichen Probleme! Manch wunderbare Zusammenarbeit ist so entstanden und alle haben dadurch Geld gespart. -

Das alles ist nichts anderes als die konsequente Anwendung des Naturprinzips: Okonomie und vernunftiger Umgang mit Ressourcen und Zeit. 111. Der Mensch im Labor

Das wichtigste ,,Betriebsmittel" ist der Mensch. Er stellt die sicherste Hypothek auf dem Weg zur Qualitat dar. Sie muB allerdings genutzt werden, und dies kann nur in einer fordernden Umgebung geschehen. Die beste allgemeine Strategie fur ein produktives Klima formulierte Kant 1797: ,,Handle stets so, daB deine Handlung Grundlage einer allgemeinen Gesetzgebung sein konnte". Fur die tagliche Arbeit heiat das: ,,Handle so, wie du behandelt werden mochtest". Manche(r) Mitarbeiter(in) setzt im Betrieb nur einen geringen Teil ihrerkeiner Fahigkeiten ein im Vergleich zu dem, was sie/er in der Familie, im Verein, in ihrerkeiner Freizeit einbringt. Warum? Der wichtigste Grund ist wohl, dal3 ,,drauDen" alles in freier Entscheidung geschieht und daB man dabei SpaB hat. Schafft ein Chef die bereits envahnten Freiraume fur seine Mitarbeiter, so werden alle von den Ideen und der Kraft, die plotzlich an das Tageslicht kommen, profitieren. Behandelt er seine Mitarbeiter so, wie er von seinem Chef behandelt werden mochte, so ist das Ergebnis der Erfolg fur alle, denn damit hat er bereits einen evolutionaren EntwicklungsprozeB in Gang gesetzt. IV. Allgemeines

Das Labor ist erwartungsgemaa kein Ort , in dem alles problemlos funktioniert. Wie geht man mit Schwierigkeiten um? Zunachst einmal gilt, uberhaupt

344

13 Qualitat und Bio-Logik

festzustellen, daB etwas krankt. Und ahnlich wie bei unseren eigenen Krankheiten brauchen wir nur vorhandene Symptome bei Mitarbeitern und Leitung zu registrieren. Solche sind etwa: -

Nebensachlichkeiten werden thematisiert, z. B. : 0 strikte Befolgung von Vorschriften wird zum Selbstzweck (sprich: Selbstschutz), 0 es findet die x-te Debatte uber die Fruhstuckspause statt, 0 der Report aus dem PC konnte einem Design-studio entstammen.

Es ist keine wirkliche Bereitschaft zur fachlichen Diskussion festzustellen. Zahlen werden sauberlichst produziert - naturlich mit Standardabweichungen und AusreiBertests - aber um Sinn oder Unsinn eines Ergebnisses kummert man sich nicht, Desinteresse macht sich breit. - Es wird zwar nach jeder Messung manuell reintegriert, aber man spart mit Gedanken zur Probenvorbereitung. - Eine Urheberschaft (z.B. hat ein Mitarbeiter eine neue Methode entwikkelt oder eine bestehende stark verbessert) wird als solche oft nicht anerkannt . - Erfolge von gestern und vorgestern werden gegenuber Dritten immer wieder angefuhrt. Aussagen dagegen wie ,,ich verstehe es nicht", ,,hier habe ich einen Fehler gemacht" sind dem internen Sprachgebrauch fremd. -

Ein guter Arzt versucht zu therapieren, ein schlechter behandelt Symptome. Ein guter Laborleiter ergreift protektive und kurative Maljnahmen: Er fordert die Motivation, die Kommunikation, die Transparenz, das Wissen seiner Mitarbeiter und ubertragt echte Verantwortung. Entsprechend verfahrt der Abteilungsleiter mit seinen Laborleitern. Wie werden Symptome - statt Krankheiten - im Labor behandelt? Beispiele:

Es wird erwartet (obwohl eigentlich jeder weiB, daB es nicht moglich ist), dalj sich eine bessere Analytik durch die peinliche Einhaltung von SOP'S ergibt . - Statt das Instrument der Selbstkontrolle zu fordern, wird ,,von oben" stark reglementiert . - Statt eine systematische Fehlersuche zu betreiben, werden immer wieder neue Chromatographie-Saulen bestellt. - Verantwortung wird delegiert , Verantwortlichkeit dagegen venvehrt. - Man hofft, durch eine teuere EDV, genauere Ergebnisse zu erhalten. - Meaergebnisse werden durch aufwendige Statistik ,,abgesichert". - Es werden im Zuge der Akkreditierung Systemeignungstests durchgefuhrt , aber fur eine inhaltliche Auseinandersetzung mit den Validierungselementen fehlt irgendwie dann doch die Zeit. -

13.4 Die Welt des Labors

345

Wie geht unser Korper mit Krankheiten um? Was sicherlich nicht stattfindet, ist die Behandlung von Symptomen. Die Zeit und der Materialaufwand ist in der Natur offensichtlich kostbarer als in manchem Unternehmen. Noch. Es werden vielmehr Krafte mobilisert, um mit dieser Situation fertig zu werden. Kommt eine psychische und medikamentose Hilfe von auf3en hinzu, so haben wir einen erfreulichen Synergieeffekt. So im Labor: Fur die innere und auBere Starkung ist der Laborleiter verantwortlich (Motivation, Fortbildung etc.). Der Mitarbeiter muB aber auch die sich bietenden Moglichkeiten annehmen und sie selbstverantwortlich nutZen. Flexibilitat und selbstbewuBtes Handeln werden auch im Laboralltag immer wichtiger. Es ist damit zu rechnen, daf3 in der Zukunft das Individuum in unserer Gesellschaft mehr auf sich gestellt sein wird. ,,Das Recht auf ..." wird erarbeitet werden mussen, es wird wohl kaum als eine Selbstverstandlichkeit geschenkt . Wir werden uns alle auf diese Situation einzustellen haben [13-61.

Zusammenfassung Qualitat im Labor wird moglich, wenn bestimmte Voraussetzungen gegeben sind. Es ist zunachst eine Organisation mit einer MindestgroBe notig. Strukturen, Aufgaben, Kompetenzen usw. sind eindeutig festgelegt. Jedem Laborangehorigen mussen die kurz- und mittelfristigen Ziele bekannt sein. Kontroll- und Regelmechanismen, die von allen Betroffenen akzeptiert sind (noch besser: mitbestimmt wurden), sorgen fur die Uberpriifung der Ziele, eine eventuelle Neufestlegung, Optimierung der Vorgaben usw. Eine vorhandene Organisationsstruktur will mit Leben gefullt sein, sol1 sie mehr als bloB ein Organigramm darstellen. Das ist moglich, wenn im Labor ein produktives Klima herrscht; dabei sind die tragenden Saulen: Motivation, Information, Kommunikation, Dialog, gegenseitige Akzeptanz, Transparenz und nicht zuletzt eine ,,sich und den anderen achten" - Haltung. Gerade diese sind auch altbewahrte Rezepte bei der Bewaltigung von allerlei Problemen. Anpassungsfahigkeit und Flexibilitat sind fur jede(n) Einzelne(n) und fur die Einheit ,,Labor" der Garant fur Erfolg; auch und gerade bei einer Neuorientierung der Laborarbeit undoder sich andernden Qualitatsanforderungen. Die Schwerpunkte der Bemuhungen sollten sein: Kundenorientierung (externe und interne Kunden) und eine standige Verbesserung aller LaborabIaufe. Da das Niveau der Ausstattung in den Labors ohnehin schon recht hoch ist , bleibt als echte gewinnbringende Investition eine Investition in den Menschen. Der Nutzen ist vermutlich groDer als der Neukauf von Geraten. Denn Qualitat wird letztlich nur von Menschen erzeugt.

346

13 Qualitat und Bio-Logik

13.5 SchluBwort Qualitat ist ein Mittel zum Erreichen von festgelegten Zielen. Auf dem Weg dorthin steht uns durch die Natur eine kostenlose, externe Entwicklungsabteilung mit vielen, kreativen Losungsvorschlagen zur Verfugung. Gelingt es, Prinzipien der Natur zu ,,ubersetzen", so haben wir praktikable Strategien an der Hand, die generell anwendbar sind. Handelt der Mensch gegen diese Prinzipien, erntet er MiBerfolge oder gar Ruckschlage, die eventuell erst sehr, sehr spat erkannt werden. Zu dieser Erkenntnis fuhrt die nuchterne Analyse von Realitaten. Was wir benotigen, ist das BewuBtsein um globale Zusammenhange: wir miissen lernen querzudenken. Wann handelt der Mensch einseitig? Dann, wenn er sich ausschlieBlich seiner mathematisch-rationalen Logik bedient , einer Denkweise, die oft Realitaten verkennt . Eine bio-logische Auffassung der Dinge starkt das Verantwortungsgefuhl. Sie schafft innere Ruhe und Harmonie und ermoglicht die individuelle und gesellschaftliche Entwicklung. Und unsere Chance ist die Entwicklung. Wir leben gerade in einer Zeit, in der die logische Denkweise zu einer Krise fuhrte. Es lohnt sich wohl, einmal ,,andersherum" zu denken.

l3.6 Literatur [ 13-I] Haussmann, ,,TQM und Naturgesetze", Vortrag anlaialich der ,,Quality 1993", Stuttgart [ 13-21 Reichholf, ,,Das Ratsel der Menschwerdung", Deutsche Verlags-Anstalt Stuttgart [ 13-31 Staal, ,,Qualitatsorientierte Unternehmensfuhrung, Strategie und operative Umsetzung", Schaffer Verlag Stuttgart [13-41 BIONIK: Natur als Vorbild, Sonderausgabe des WWF [13-51 Kipp, ,,Das Wasser als Zeuge fur die Prioritat im Leben", Aufsatz 1952, Dornach [ 13-61 Lenk, BIO-LOGIKA und andere unveroffentlichte Schriften

Anhang 1 Deutsche und englische Abkurzungen aus dem Bereich ,,Qualitatssicherung und Normen" Wenn eine Abkurzung mit einem * versehen ist, finden Sie im Anhang 2 (Definitionen und Erlauterungen) zusatzlich die Definition bzw. eine Erlauterung zu diesem Begriff. AOAC"

Association of Official Analytical Chemists

AQC

(Analytical Quality Control) Analytische Qualitatskontrolle

AQK*

Analytische Qualitatskontrolle

AQL*

(Acceptable Quality Level) annehmbare Qualitatsgrenzlage

AQS

Analytische Qualitatssicherung

BAM

Bundesanstalt fur Materialforschung und -prufung, Berlin

BLAK

Bund-Lander-Arbeitskreis (fur GLP)

CEN

(ComitC EuropCenne de Normalisation) Europaisches Normungskomitee

CENELEC

(ComitC Europ6enne de Normalisation Electrotechnique) Europaisches Normungskomitee fur Elektrotechnik

CEOC

Confederation EuropCenne d'organismes de Controle

ChemG

Chemikaliengesetz der Bundesrepublik Deutschland

CIPAC"

Collaborative International Pesticides Analytical Council

CITAC

Cooperation on International Traceability in Analytical Chemistry

CRM

(Certified Reference Material) zertifiziertes Referenzmaterial

DACH

Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie. (Mit der Bezeichnung ,,DACH" ist auch die Zusammenarbeit seit 1991 des Deutschen Akkreditierungsrates, DAR, des osterreichischen Bundesministeriums fur wirtschaftliche Angelegenheiten, BMWA, und der schweizerischen Akkreditierungsstelle, SAS, bekannt)

348

Anhangl

DAM

Deutsche Akkreditierungsstelle Metall und verbundene Werkstoffe e.V.

DAP

Deutsches Akkreditierungssystem Priifwesen

DAR"

Deutscher Akkreditierungsrat

DASET

Deutsche Akkreditierungsstelle Stahlbau und Energietechnik

DASMIN

Deutsche Akkreditierungsstelle Mineral01 GmbH

DATech

Deutsche Akkreditierungsstelle fur Technik e.V

DEKITZ

Deutsche Koordinierungsstelle fur Informationstechnologie, Normenkonformitatspriifung und -zertifizierung

DEV

Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung

DGQ

Deutsche Gesellschaft fur Qualitat e.V.

DIN

Deutsches Institut fur Normung e.V., Deutsche Norm

DIN/EN

In eine Deutsche Norm iiberfuhrte Europaische Norm

DQS

Deutsche Gesellschaft zur Zertifizierung von Qualitatsmanagementsystemen mbH

EAC"

(European Accreditation Cooperation) Akkreditierer von Zertifizierungsstellen

EAL

European Accreditation of Laboratories

ECITC

European Committee for Information Technology Testing and Certification

EN

Europaische Norm

ENV

Europaische Vornorm

EOQ

European Organization for Quality

EOTC"

European Organization for Testing and Certification

EPA

Environmental Protection Agency

EQS

European Committee for Quality System Assessment and Certification

EUROMET"

European Collaboration on Measurement Standards

FA0

Weltcrnahrungsorganisation, Unterorganisation der UNO

Deutsche und englische Abkiirzungen

349

FDA

Food and Drug Administration

FIFRA

(Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act) amerikanisches Pflanzenschutzmittelgesetz

FMEA

Fehlermoglichkeiten und -einfluBanalyse

GAZ

Gesellschaft fur Akkreditierung und Zertifizierung

GLP

(Good Laboratory Practice) Gute Laborpraxis

GMP*

Good Manufacturing Practice

HLfU

Hessische Landesanstalt fur Umwelt, Wiesbaden

ILAC

International Laboratory Accreditation Conference

IS0

(International Standardization Organisation), Internationale Normungsorganisation, internationale Norm

ISO-REMCO I S 0 Reference Materials Committee LAWA

Landerarbeitsgemeinschaft Wasser

LPE

Leiter der Prufeinrichtung

MLA

Multilaterales Abkommen

NIST

National Institute of Standards and Technology

OECD

Organisation for Economic Cooperation and Development

PIC

Pharmaceutical Inspection Convention

PMA

Pharmaceutical Manufactoring Association

QAU

(Quality Assurance Unit) Qualitatssicherungseinheit

QFD*

Quality Function Deployment

QM

Qualitatsmanagement

QSE

Qualitatssicherungseinheit

RM

Referenzmaterial

SAA

Standardarbeitsanweisung

SAPUZ

Schweizerischer Ausschul3 fur Prufung und Zertifizierung

SAQ

Schweizerische Arbeitsgemeinschaft fur Qualitatsforderung

SAS

Schweizerische Akkreditierungsstelle

sc

(Subcommittee), Unterkomitee (CEN oder ISO)

350

Anhang 1

SNV

Schweizerische Normenvereinigung

SOP"

(Standard Operding Procedure) Standardarbeitsanweisung

SPC"

(Statistical Process Control) Statistische ProzeBregelung

SQC"

(Statistical Quality Control) Statistische Qualitatsregelung

SQS

Schweizerische Vereinigung fur QualitatssicherungsZertifikate

TC

(Technical Committee) Technisches Komitee (CEN oder ISO)

TG

(Task Group) Gremium des CEN

TGA

Tragergemeinschaft fur Akkreditierung GmbH

TSCA

(Toxic Substances Control Act) amerikanisches Chemikaliengesetz

USP

United States Pharmacopeia

WECC"

(Western European Calibration Cooperation) Akkreditierer von Kalibrierlaboratorien

WELAC"

(Western European Laboratory Accreditation Cooperation) Akkreditierer von Pruflaboratorien

WG

(Working Group) Arbeitsgruppe (CEN oder ISO)

WHO

Weltgesundheitsorganisation,Unterorganisation der UNO

Anhang 2 Definitionen und Erlauterungen Zu einer Reihe von Begriffen (z.B. Qualitat, Genauigkeit, Prazision usw.) existieren in der Literatur mehrere Definitionen, die hier verwendeten sind die gebrauchlichsten oder die kurzesten.

Akkreditierung Formelle Anerkennung oder Feststellung auf der Basis eines Akkreditierungssystems, daB ein Labor fur die Ausfuhrung bestimmter Analysenverfahren geeignet ist . Altematiwerfahren Von den anerkannten Referenzverfahren abweichende Analysenverfahren. Sie sind schneller und/oder kostengunstiger, zeigen Ergebnisse mit meist eingeschrankter Qualitat und bilden teilweise andere Fragestellungen ab. Alternativverfahren gliedern sich in Orientierungstests, Feldmethoden und Laborvergleichsverfahren. Analysenergebnis siehe Ermittlungsergebnis Analysenverfahren Das Analysenverfahren beinhaltet die folgenden Schritte: Probenahme, Probenvorbehandlung (Lagerung, AufschluS, Extraktion), Trennung oder Anreicherung, Messung, Auswertung und analytische Information (siehe uuch Ermittlungsverfahren) . Angemessener Standard z. B. das Ur-Meter in Paris. Annehmbare Qualitatsgrenzlage (AQL) Die annehmbare Qualitatsgrenzlage ist ein vorgegebener Wert des Anteils von Fehlern oder fehlerhaften Einheiten in den Losen, bis zu dem diese mit einer groSen Wahrscheinlichkeit angenommen werden. AOAC - Association of Official Analytical Chemists Veranstalter von internationalen Ringversuchen zur Validierung von Methoden, Herausgeber validierter Methoden.

352

Anhang2

Arbeitsbereich Als Arbeitsbereich bezeichnet man den Abschnitt zwischen der obersten und untersten Konzentration, fur den noch genaue Messungen zur Ermittlung von Prazision und Richtigkeit moglich sind. Bartlett-Test Statistischer Test, der die globale Ubereinstimmung der Varianz der Mittelwerte von Laboratorien analysiert, die z. B. an einem Ringversuch teilgenommen haben. Bestimmungsgrenze Die Bestimmungsgrenze ist in der Regel jene Konzentration einer Substanz, die mit nicht mehr als 10 % relativer Standardabweichung bestimmt werden kann. Sie ist die niedrigste Analytkonzentration, die mit einer akzeptablen Genauigkeit und Prazision bestimmt werden kann. CIPAC - Collaborative International Pesticides Analytical Council Limited Veranstalter von internationalen Ringversuchen zur Validierung von Analysenmethoden zur Gehaltsbestimmung von Pflanzenschutzmitteln, Herausgeber von validierten Methoden. Cochran-Test Statistischer Test, der ,,AusreiBer" in der Varianz der einzelnen Labordatensatze ermittelt. DAR Die Akkreditierungsstellen DAR (Deutscher Akkreditierungsrat) und SAS (Schweizerische Akkreditierungsstelle) bescheinigen, daB eine Einrichtung nach internationalen Anforderungen zu eichen, kalibrieren, priifen, ubenvachen oder zertifizieren befahigt ist. Sie befassen sich im Rahmen nationaler und internationaler Organisationen mit Fragen der Akkreditierung, des Prufwesens und der Qualitatssicherung bei der Prufung.

DIN DIN (Deutsches Institut fur Normung e.V.) und SNV (Schweizerische Normenvereinigung) sind Trager der nationalen Normungsarbeit . Sie beteiligen sich uber CEN, CENELEC an der europaischen und uber I S 0 an der internationalen Normung.

Definitionen und Erlauterungen

353

Dixon-Test Statistischer Test, der uberpruft, ob ein einzelner MeBwert aus einem Labordatensatz unter der Normalverteilungsannahme (GauB-Verteilung) ein ,,AusreiBer" ist. EAC - European Accreditation Cooperation BefaBt sich mit der Akkreditierung von Zertifizierungsstellen (EN 45 011) [A2-11. Empfindlichkeit Empfindlichkeit ist die Steigung der Kalibrierfunktion. Bei nicht-linearen Abhangigkeiten ist der Wert der Empfindlichkeit von der Konzentration des Analyten abhangig. EOTC - European Organization for Testing and Certification Die Bildung durch EU- und ERA-Staaten geht zuruck auf den BeschluB des EU-Rats uber ein ,,Globales Konzept fur Zertifizierung und Prufwesen" als Instrument zur Gewahrleistung der Qualitat bei Industrieerzeugnissen. Ziel ist die Beseitigung nicht-tarifarischer Handelshemmnisse durch: Harmonisierung der Vorschriften, gegenseitige Anerkennung der einzelstaatlichen Vorschriften und Annaherung der Standards bei der freiwilligen Zertifizierung Akkreditierung als Voraussetzung fur gegenseitiges Vertrauen (EN 45 000 Serie) [A2-11. Ermittlungsergebnis Durch die Anwendung eines Ermittlungsverfahrens festgestellter Merkmalswert. Ein Ermittlungsergebnis ist im allgemeinen nur dann vollstandig, wenn es eine Angabe uber die Ergebnisunsicherheit enthalt . Ermittlungsverfahren Das Ermittlungsverfahren ist ein Beurteilungs-, Beobachtungs-, Me&, Berechnungs-, statistisches Schatzverfahren oder eine Kombination daraus. Envartungswert Das mittlere Ermittlungsergebnis, welches bei unendlicher Wiederholung des Verfahrens gewonnen werden konnte. EURACHEM Wurde als Vereinigung chemisch-analytisch orientierter Pruflaboratorien in EU- und EFTA-Landern gebildet. Die Zielsetzungen entsprechen im wesentlichen denen von EUROLAB [A2-11.

354

Anhang2

EUROLAB Wurde gegrundet mit dem Ziel, die Zusammenarbeit zwischen Pruflaboratorien zu fordern und durch Harmonisierung von Qualitatsanforderungen und QS-MaBnahmen Vertrauen im Hinblick auf die gegenseitige Anerkennung von Prufresultaten zu schaffen [A2-11. EUROMET - European Collaboration on Measurement Standards Koordination bei der Entwicklung neuer und verbesserter MeBnormalen (,,standards"), gegenseitiges Zurverfugungstellen von MeBstandards [A2-1]. Externe AQK Von externen, unabhangigen Stellen veranlaBte, organisierte analytische QualitatslenkungsmaBnahmen, z. B. Ringversuche. Externe Qualitatssicherung QS-MaBnahmen, durch die ein Labor von einer anderen, unabhangigen Stelle uberpruft wird. F-Test Statistischer Test, der die Varianz aller individuellen Resultate vergleicht und abschatzt . Fehler Abweichung eines Merkmalwertes vom Sollwert . Fehlerkosten Fehlerkosten sind Kosten, die dadurch verursacht werden, dalj Produkte oder Verfahren nicht die gestellten Qualitatsanforderungen erfullen. Fehlerverhutungskosten Kosten, verursacht durch fehlerverhutende oder vorbeugende Tatigkeiten und MaSnahmen. Feldmethoden AuBerhalb des Labors einsetzbare, objektive Meljmethoden, die je nach Probenvorbehandlung und QS-Maonahmen mindestens halbquantitative Ergebnisse liefern (z. B. feldphotometrische Methoden, Kuvettentests). FMEA - Fehlermoglichkeiten und -EinfluBanalyse Systematische Risikoabschatzung aller denkbarer Fehler, die sich bei der Durchfuhrung eines Prozesses oder der Umsetzung einer Konstruktion ereignen konnen.

Definitionen und Erlauterungen

355

Genauigkeit Qualitative Bezeichnung fur das AusmaB der Annaherung von MeRwerten an einen Erwartungswert. Sie umfaBt sowohl zufallige als auch systematische Fehler. Somit ist Genauigkeit der Oberbegriff fur Richtigkeit und Praision. Geschicklichkeitstests Geschicklichkeitstests (eng. : proficiency schemes) sind Ringversuche, die in regelmaoigen Abstanden durchgefuhrt werden, um die Geschicklichkeit der Anwendung eines oder mehrerer Analysenverfahren von einem Laboratorium undoder Analytiker zu priifen. Gestehungskosten siehe Herstellkosten GLP - Good Laboratory Practice (OECD) Die OECD empfiehlt in ihrem ,,BeschluB uber die gegenseitige Anerkennung von Daten in der Beurteilung von Chemikalien" die Grundsatze der Guten Laborpraxis anzuwenden (1981). Die GLP sol1 die Qualitat und Richtigkeit von Prufdaten fordern, die fur die Beurteilung der Eigenschaften und Risiken von Chemikalien durch Behorden im Hinblick auf ihre Genehmigung und ihren Einsatz verwendet werden [A2-11. GLP-gerecht Untersuchung unter voller Einhaltung der GLP-Regeln (Compliance). GLP-konfo~ Untersuchung, die in einer anerkannten Prufeinrichtung durchgefuhrt wird, aber keine eigenstandige Prufung ist. GMP - Good Manufacturing Practice (WHO) Die WeltgesundheitsorganisationWHO hat (1968) Richtlinien fur die Produktion und Qualitatssicherung von Pharmaprodukten unter dem Titel ,,Quality Control of Drugs", herausgegeben, die heute in Form der GMP angewendet werden. Fur Mitgliedstaaten der ,,Pharmaceutical Inspection Convention" (PIC) gilt zusatzlich der ,,Guide to GMP for Pharmaceutical Products" (1992) [A2-11. Herstellkosten Die Summe aus Materialkosten, Fertigungskosten und Sondereinzelkosten der Fertigung.

356

Anhang2

Homogenitat einer Probe Ein Material ist perfekt homogen bezuglich eines gegebenen Analyten und/ oder einer Charakteristik, wenn es keine Differenz zwischen dem Wert des Analyten bzw. der Charakteristik von einer Einheit (Probe) zu einer anderen gibt. In der Praxis bedeutet dies, daB ein Material dann als homogen gilt, wenn eine solche Differenz experimentell nicht bestimmt werden kann. Die praktische Definition der Homogenitat verkorpert deshalb sowohl die Besonderheit des Analyten bzw. der Charakteristik als auch einen Parameter zur Bestimmung des Analyten bzw. der Charakteristik (gewohnlich seine Standardabweichung), welcher dem Analysenverfahren eigen ist und sich auf die definierte Menge/GroBe des Probeneintrages bezieht. ILAC - International Laboratory Accreditation Conference Erfahrungsaustausch zwischen Akkreditierungsstellen und Prufstellen mit dem Ziel, Kriterien und Arbeitsweisen bei der Laborakkreditierung zu harmonisieren, urn damit technische Handelshemmnisse - wie durch Abkommen des GATT gefordert - durch internationale Akzeptanz von Kalibrierungen und Prufresultaten abzubauen [A2-11. Interne AQK Von Labors selbst verantwortete und durchgefuhrte analytische Qualitatskontrolle, z. B. Kontrollkartenfuhrung. Interne Qualitatssicherung Alle von einem Labor selbst ergriffenen MaBnahmen zur Qualitatssicherung. Ishikawa-Analyse Systematische Auflistung aller Parameter, die prozeflbeeinflussend sind.

Kolmogorov-Smirnov-Lillefors-Test Statistischer Test, der die Ubereinstimmung der Verteilung der individuellen Resultate und der Labormittelwerte mit der Normalverteilung uberpruft. Kritische Differenz Differenz zwischen zwei Analysenwerten, die mit einer vorgegebenen statistischen Sicherheit als signifikant angesehen werden mu13. Kritischer Vergleichsdifferenzbetrag Unterhalb diesem Betrag kann man die absolute Differenz zweier einzelner Analysenergebnisse, die man unter Vergleichsbedingungen (verschiedene Anwender, verschiedene Gerate, verschiedene Labors, eventuell verschiedene Zeiten) an identischem Prufmaterial ermittelt hat, mit einer vorgegebenen statistischcn Sicherheit (meist 95%) erwarten.

Definitionen und Erlauterungen

357

Kritischer Wederholdifferenzbetrag Unterhalb diesem Betrag kann man die absolute Differenz zweier einzelner Analysenergebnisse, die man unter Wiederholbedingungen (derselbe Anwender, dasselbe Gerat , dasselbe Labor, kurze Zeitspanne) an identischem Prufmaterial ermittelt hat, mit einer vorgegebenen statistischen Sicherheit (meist 95%) envarten. Laborvergleichstest Ringversuch geringen Umfangs zum Vergleich der Analysenresultate von zwei oder mehreren Labors. Merkmal (Qualitats-) Eigenschaft, die die Unterscheidung oder Beurteilung von Einheiten ermoglicht. Fur Analysenmethoden konnen z. B. als Qualitatsmerkmale die Verfahrenskenngroaen Prazision, Richtigkeit , Genauigkeit, Spezifitat und Sensitivitat herangezogen werden. Nachweisgrenze Sie ist die geringste Konzentration eines Analyten, die qualitativ von dem Blindwert mit einer gegebenen Wahrscheinlichkeit unterschieden werden kann . Nalimov-Test Statistischer Test, der sogenannte ,,AusreiDer" in den Einzelwerten der Datensatze der teilnehmenden Laboratorien und in den verschiedenen Labormittelwerten uberpruft. Orientierungstests Tests mit subjektiver (Ergebnis-)Beurteilung, die den qualitativen Stoffnachweis und eine mindestens groI3enordnungsmaBige Konzentrationsabschatzung erlauben (z. B. Stabchentests, Komparatortests). Paarweiser Vergleich Die Reihenfolge der Prioritaten einer Anzahl von Einzelelementen (Argumente, Anforderungen, etc.) laat sich ermitteln, indem innerhalb einer Matrix jedes einzelne Element paarweise mit allen anderen verglichen wird. Fur jedes Einzelpaar wird entschieden, welches der beiden Elemente das wichtigere ist . Dieses wichtigere Element erhalt eine Punktwertung. Aus der Auswertung der Gesamtpunktzahl ergibt sich die Reihenfolge der Prioritaten.

358

Anhang2

Prazision AusmaB der Streuung von MeRwerten urn einen Erwartungswert als Folge zufalliger Fehler. Ein Ma13 der Prazision sind die Standardabweichung bzw. der Variationskoeffizient. Proficiency Testing Die Teilnahme an Leistungstests bzw. proficiency tests oder collaborative studies tragt dazu bei, die Qualitat von Prufresultaten zu sichern und die Leistungsfahigkeit von Prufstellen nachzuweisen [A2-11. Priifkosten Kosten, die vorwiegend durch Qualitatsprufungen verursacht sind. Priifsubstanz Ein chemisches Produkt , das Objekt eines Zulassungsverfahrens sein soll, auch eine gezielt hergestellte Mischung (z. B. Formulierung). Im Gegensatz dazu steht eine (Analysen-)Probe, deren sonstige Bestandteile nur als storende Matrix vorhanden sind, also als zufallige Mischung. Prufung Nach DIN/EN 45001 Oberbegriff fur Messungen, Untersuchungen, Analysen usw. QFD - Quality Function Deployment Arbeitstechnik, die systematisch Kundenanforderungen (,,die Stimme des Kunden") zur Steuerung der Entwicklungsprozesse bis zum fertigen Produkt oder zur Dienstleistung einsetzt.

Qualitat Die Gesamtheit der Kennzeichnung und der Charakterisierung eines Produktes, Prozesses oder Service, die die Fahigkeit besitzt, die festgeschriebenen oder vorausgesetzten Anforderungen uberzeugend zu erfullen [5-21. Qualitatssicherungssystem Festgelegte Aufbau- und Ablauforganisation zur Qualitatssicherung.

Referenzmaterial Ein Referenzmaterial ist ein Material oder eine Substanz, von dem eine oder mehrere Eigenschaften ausreichend bekannt sind, um zur Kalibrierung eines Gerates, zur Uberprufung einer MelSmethode oder zur Bestimmung von Werten fur Materialien zu dienen [5-31.

Definitionen und Erlauterungen

359

Referenzmaterial, zertifiziertes Ein zertifiziertes Referenzmaterial ist ein Referenzmaterial, von dem eine oder mehrere Eigenschaften einem zertifizierten Wert zugeordnet sind. Der zertifizierte Wert basiert dabei auf einem technisch anerkannten Verfahren, begleitet von oder ruckfuhrbar auf ein Zertifikat oder andere Dokumentationen, welche von einer Zertifizierungskorperschaft veroffentlicht wurden

[5-31. Referenzverfahren In der Regel Normen oder Richtlinien (DIN, DEV, ISO, CEN, VDI) im Rahmen rechtlicher Regelungen. Reproduzierbarkeit Prazision unter Wiederholbedingungen (kurze Zeitabstande). Richtiger Wert Wert fur Vergleichszwecke, dessen Abweichung vom wahren Wert fur den Vergleichszweck als vernachlassigbar betrachtet wird. Richtigkeit Ausdruck fur das systematische Abweichen der MeBwerte einer Analyse von einem Erwartungswert, dem wahren oder richtigen Wert. Sie resultiert aus den in allen Teilschritten des Analysenverfahrens auftretenden systematischen Fehlern. Ringversuch Experiment, bei dem mehrere Laboratorien ein identisches Material auf die gleiche MeBgroBe hin untersuchen und die Ergebnisse vergleichend beurteilen. Riickfuhrbarkeit Die Eigenschaft eines MeBresultats, welches mit angemessenen Standards (,,Ctalon") durch eine ununterbrochene Reihe von Vergleichen verbunden ist

[5-31. SAS siehe DAR Selektivitat Die Selektivitat beschreibt das AusmaB, mit dem mehrere Analyten in einer komplexen Mischung ohne Interferenzen in Gegenwart weiterer Mischungskomponenten bestimmt werden konnen.

360

Anhang2

SNV siehe DIN SPC Statistische ProzeBregelung, on-line-Regelung eines Prozesses, bei dem alle qualitatsbestimmenden Parameter wahrend des Prozesses auf den Verlauf innerhalb statistisch vorgegebener Regelgrenzen uberpruft werden. Fur alle diese Parameter wird eine nur rein zufallige Verteilung ihrer Einzelwerte zugelassen. Das Ergebnis ist ein beherrschter ProzeB, bei dem das ProzeBergebnis ausschlieBlich statistischen Verteilungen und nicht systematischen Storungen unterworfen ist. Spezifitat Die Spezifitat beschreibt das AusmaB, mit dem ein Analyt in einer komplexen Mischung ohne Interferenzen in Gegenwart weiterer Mischungskomponenten bestimmt werden kann. SQC Statistische Qualitatsregelung, im Gegensatz zur SPC keine on-line-Regelung, sondern die retrospektive Analyse der ProzeBergebnisse auch aus nicht beherrschten Prozessen als Zeitverteilungsreihe mit der Vorgabe, beim Uberoder Unterschreiten von vorgegebenen Werten den Prozeljablauf zu andern. Staatliche Anerkennung Widerruflicher Verwaltungsakt einer Zulassungsbehorde - nach Vorlage eines fachlich qualifizierten Gutachtens - auf der Basis einer Rechtsvorschrift, daB ein Labor fur die Ausfuhrung bestimmter Analysen in bestimmten Untersuchungsmatrices geeignet ist . Stabilitat einer Probe Ein Material ist dann stabil, wenn sowohl der Analyt als auch das Material selbst sich uber einen definierten Zeitraum nicht verandern. Beides muB von den Analysenverfahren erfaBt werden konnen, die zum Test der Stabilitat herangezogen werden. Statistische AQK Teil der AQK, bei dem mathematisch-statistische Verfahren zur Planung sowie zur Aus- und Bewertung eingesetzt werden. Systematische Fehler Systematische Fehler fuhren zu unrichtigen Analysenergebnissen (siehe Richtigkeit). Die haufigste Ursache fur solche Fehler liegt im allgemeinen in einer falschen Eichung aufgrund ungeeigneter Eichproben, unzureichender Analy-

Definitionen und Erlauterungen

361

senverfahren oder unvollkommener theoretischer Eichgrundlagen. Es lassen sich nach dem EinfluB auf den Analyten die folgenden systematischen Fehler unterscheiden: (a) additive Fehler, die alle MeBwerte um den gleichen Betrag verfalschen und deren Ursache z. B. in nicht erkannten Blindwerten liegen kann; (b) multiplikative (linear dem MeBwert proportionale) Fehler, die die Steigung der Eichkurve verandern und deren Ursache in fehlerhaften Eichfaktoren liegen kann; (c) nichtlinear meawertabhangige Fehler, die nicht nur die raumliche Lage, sondern auch die Form der Eichkurve verandern. Test-Materialien Materialien (engl. : in-house standards), die eine ausreichende, aber genau definierte Homogenitat und Stabilitat besitzen. Sie besitzen ebenfalls einen genau bekannten Wert eines oder mehrerer Analyten. Sie werden in der taglichen Routine im analytisch-chemischen Labor eingesetzt, um die statistische Kontrolle (statistische Kontrollkarten wie z. B. der Shewhart-Kontrollkarte) der taglich erhaltenen Analysendaten zu gewahrleisten. Unabhangiges Analysenverfahren Analysenverfahren sind dann unabhangig, wenn ihre Analysenprinzipien vollig voneinander verschieden sind. Validierung Validierung ist die Erstellung und Dokumentierung der Spezifikationen einer Prufmethode. Ihr Ziel ist es, durch eine systematische Bewertung des Analysenverfahrens nachzuweisen, daB es unter den speziellen Bedingungen seiner Verwendung wissenschaftlich sinnvoll eingesetzt werden und statistisch verwertbare Ergebnisse liefern kann. Vergleichbarkeit Vertrauensbereich unter Vergleichsbedingungen; siehe auch Vergleichsgrenze. Vergleichsbedingungen Wiederholung der gleichen Messung an einem identischen Objekt unter verschiedenen auBeren Bedingungen. Vergleichsgrenze Kritischer Vergleichsdifferenzbetrag fur zwei einzelne Ermittlungsergebnisse und fur eine vorgegebene Wahrscheinlichkeit (2.B. 95%). Vergleichsprazision Prazision unter Vergleichsbedingungen.

362

Anhang2

Vergleichstandardabweichung Standardabweichung unter Vegleichsbedingungen. Wahrer Wert Tatsachlicher Merkmalswert unter den bei der Ermittlung herrschenden Bedingungen. Der wahre Wert ist prinzipiell unbekannt.

WECC - Western European Calibration Cooperation Gegenseitige Anerkennung von Kalibrierzertifikaten nationaler Kalibrierprogramme auf Basis multilateraler Abkommen. Ein Zusammenschlulj mit WELAC steht bevor [A2-11.

WELAC - Western European Laboratory Accreditation Cooperation Zusammenarbeit zwischen nationalen Akkreditierungsstellen von EU- und ERA-Landern zur gegenseitigen Anerkennung von Prufattesten und Zertifikaten der akkreditierten Labors und internationale Zusammenarbeit mit anderen Organisationen [A2-11.

Wertschopfung Herstellkosten abzuglich der Materialkosten (Added Value). Wiederholbarkeit,Wiederholbedingungen Vertrauensbereich unter Wiederholbedingungen. Wiederholung der gleichen Messung an einem identischen Objekt unter identischen Bedingungen zu einem spateren Zeitpunkt. Wiederholgrenze Kritischer Wiederholdifferenzbetrag fur zwei einzelne Ermittlungsergebnisse und fur eine vorgegebene Wahrscheinlichkeit (z.B. 95%). Wiederholprazision Prazision unter Wiederholbedingungen.

Wiederholstandardabweichung Standardabweichung unter Wiederholbedingungen. Zufalliger Fehler Zufallige Fehler fuhren zu unprazisen Analysenergebnissen (siehe Prazision). Sie beruhen auf Meljwertschwankungen ,,Streuungen" , die entweder naturgesetzliche, merjtechnische, aber auch personell-subjektive Grunde haben konnen. Als Marj fur diese MeSwertstreuung dient die Standardabweichung.

Definitionen und Erlauterungen

363

Zulassungsverfahren Jede Form der behordlichen Zulassung eines chemischen Produkts entsprechend ChemG 3 19a (l), dort Zulassungs-, Erlaubnis-, Registrierungs-, Anmelde- oder Mitteilungsverfahren genannt. Zuverlassigkeit Qualitat auf Zeit bei vorgegebenen Anwendungsbedingungen.

Quellen [A2-11 Dr. Peter Radvila, EMPA, St. Gallen (Schweiz).

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Anhang 3 OECD GLP Consensus Document No. 7 (deutsche Ubersetzung)

366

Anhang3 OECD REIHE UBER

GUTE LABORPRAXIS UND UBERWACHUNG

Nummer 7

GLP Dokument

THE APPLICATION OF THE GLP PRINCIPLES TO SHORT-TERM STUDIES ANWENDUNG DER GLP-GRUNDSATZE AUF KURZZEITPRUFUNGEN

VORWORT

Im Rahmen des 3. OECD Consensus Workshop uber Gute Laborpraxis am 5. - 8. Oktober 1992 in Interlaken, Schweiz trat eine Arbeitsgruppe zusammen. die die Auslegung der GLP-Grundsatze bei ihrer Anwendung auf Kurzzeit-Prufungen diskutierte. Den Vorsitz hatte Frau Frances Liem (United States Environmental Protection Agency Washington), Schriftfuhrer war Herr Dr. Hans-Wilhelm Hembeck (GLPBundesstelle, Berlin). Experten aus sowohl den ubelwachungsbehdrdenals auch Prufeinrichtungen in den folgenden Landern nahmen teil: Australien. Osterreich, die Tschechische Republik. Finnland, Frankreich. Deutschland, Irland. Niederlande. Polen, Schweden. Schweiz, Vereinigtes Kdnigreich und Vereinigte Staaten von Amerika. Es wurden zwei Untergruppen gebildet und geleitet durch Frau Liem (kurzzeit-biologische Prufungen), bzw. H e m Dr. Hembeck (physikalisch-chemische Prufungen), die jeweiligen SchriMrjhrer waren David Long (Frankreich) und Stephen Harston (Deutschland). Das erarbeitete Dokument zitiert die entsprechenden Punkte der GLP-Grundsatze und gibt in einer Reihe von Anmerkungen Hinweise auf ihre Auslegung in bezug auf solche Prufungen. Der von der Gruppe erarbeitete Entwurf wurde bei den Mitgliedstaaten verteilt. Der Text wurde unter Berucksichtigung der eingegangenen Kommentare uberarbeitet und durch das OECD-Panel fur GLP bei ihrer 5. Sihung in Marz 1993 uberpruft. Nach weiterer Anderung ging die Unterlage zur gemeinsamen Besprechungsrunde der Chemikaliengruppe und des Management-Komitee des Spezialprogramms uber die Kontrolle von Chemikalien. Bei der 20.Tagung der Besprechungsrunde wurde der Text mit geringfugigen redaktionellen hderungen angenommen und empfohlen. das Dokument unter der Verantwortung des Generalsekretars freizugeben.

OECD GLP Consensus Document No. 7 INHALT

HINTERGRUND ANMERKUNGEN ZU DEN GLP-GRUNDSATZEN......................................................................... ORGANISATION UND PERSONAL DER PRuFElNRlCHTUNG._

QUALITATSSICHERUNGSPROGRAMM

.................

PRUFEINRICHTUNG .........

..................................... ....................................................................................................

GERATE, MATERIALIEN U

EAGENTIEN...............................................................................

.........

PRUFSYSTEME.........................................................................................

..........

..................................... STANDARD-ARBEITSANWEISUNGEN......................................................................................... PROF- UND REFERENZSUBSTANZEN...........

PR~FUNGSABLAUF ....................................................................................................................... BERICHT OBER DIE PRUFERGEBNISSE.....................................................................................

367

368

Anhang3 G L P CONSENSUS DOCUMENT NR. 7

DIE ANWENDUNG DER GLP-GRUNDSATZE AUF KURUEIT-PRUFUNGEN

HINTERGRUND

Die OECD-GrundsBtze der GLP sind allgemeiner Art und nicht speziell auf die Belange einer bestimmten Prufung oder Prilfungsart ausgelegt. Die ersten Erfahrungen mit der uberwachung ihrer Einhaltung in den OECD-Mitgliedstaaten wurden vorwiegend mit langzeit-toxikologischen Priifungen gewonnen. Auch wenn sie den OECD-GrundsBtzen der GLP unterliegen, stellen Kurzzeit-Prufungen spezielle Probleme fur die Leitung und die uberwachung dar auf Grund besonderer Verfahren und Techniken.

Kurzzeit-biologische Prufungen umfassen Akute ToxizitgtsprCifungen, MutagenitBtsprufungensowie akute dkotoxikologische Priifungen.

Physikalischthemische Prufungen sind diejenige Prufungen, Untersuchungen oder Messungen die charakterisiert werden durch eine kurze Dauer (gewdhnlich nicht mehr als eine Arbeitswoche) und den Einsatz von breit angewandten Methoden (2.B. OECD Prufrichtlinien) und mit einfach zu wiederholenden Ergebnissen, die oft als einfache numerische Werte oder verbale Aussagen anfallen.

Typische physikalisch-chemische Prufungen sind unter anderem chemische Charakterisierung, Schmelzpunkt, Dampfdruck, Verteilungskoeffizient, Explosionsgefahr sowie andere Bhnliche Prufungen fur deren Durchfuhrung Prufrichtlinien vorliegen. Die zustandigen Registrierungsbehdrden in den Mitgliedstaaten werden festlegen, welche von diesen Prufungen vorzulegen sind und welche unter Einhaltung der GLP-GrundsBtze durchzufuhren sind.

OECD GLP Consensus Document No. 7

369

-

ANMERKUNGEN ZU DEN G L P GRUNDSATZEN

Die folgenden Paragraphen der OECD-Grundsatze der GLP beduffen einer Interpretationbei ihrer Anwendung auf KunzeitprOfungen. Paragraphen der Grundstitze, die keine Auslegung erfordern, werden hier nicht aufgefuhtt. Hinweise werden gegeben, wo weitere Edauterungen uno%der Interpretation notwendig sind.

Aufgaben der Leitung 2.

(Die Leitung der Prufeinrichtung) hat vor Beginn einer jeden Prufung einen Prufleiter rnit entsprechender Aus-, Fort- und Weiterbildung sowie praktischer Erfahrung zu benennen.

[ANMERKUNG]: Die Benennung des Priifleiters ist eine Schlusselentscheidung, urn sichenustellen, da6 die Prilfung ordnungsgemB8geplant, durchgefilhrt und berichtet wird. Die "entsprechende" Qualifikation des Priifleiters kann mehr auf Erfahrung als auf besserer Ausbildung beruhen.

QUALITATSSICHERUNGSPROGRAMM Allgerneines 1.

Die Prufeinrichtung mu8 uber ein dokurnentiertes Qualiatssicherungsprogramrnverfugen, welches gewahrleisten soll, daR die Prufungen entsprechend den Grundsatzen der Guten Laborpraxis durchgefohrt werden.

[ANMERKUNG 11: Jeder Hinweis auf "QualitBtssicherungsprogramm,, in diesem Dokument ist in Anlehnung an die GLP-GrundsBhe, bzw. das OECD Consensus Dokument Nr. 4 "QualiWtssicherung und GLP,, auszulegen. In bezug auf physikalischchemische Priifungen wird festgestellt, daB andere veraffentlichte Normen (z. B. IS0 9000 Reihe) den Begriff "QualiWtssicherung,, anders nuhen. [ANMERKUNG 21: Die Dokumentationdes Qualitiitssicherungspmgrammssol1 auch die Anwendung von "prlifungsbezogenen,,, "einrichtungsbezogenen,, und "verfahrensbezogenen Inspektionen,, beschreiben, wie im Consensus Dokument Nr. 4 deflniert. Diese Definitionen werden hier wlederholt: "Pdfungsbezogene Inspektionen: Sie werden nach dem zeitlichen Ablauf einer vorgegebenen PrIlfung durchgefilhrt, gew6hnlich nach vorheriger Festlegungder kritischen Phasen einer Priifung.,. "Einrichtungsbezogene Inspektionen: Diese stiitzen sich nicht auf bestimmte Priifungen, sondern beinhalten die allgemeinen Einrichtungen und Tltigkeiten in einem Labor (Installation, Hilfsdienste, Computersysteme,Ausbildung, Umweltilberwachung, Wartung, Kalibrierung, usw.).,, "VerfahmnsbezogeneInspektionen: Auch sie werden unabhlngig von speziellen Prilfungen durchgefilhrt. Sie dienen zur Uberwachungvon wiederholten Verfahren

370

Anhang3 oder Prozessen und werden gewohnlich stichprobenartig durchgefuhrt. Diese lnspektionen finden statt, wenn ein Verfahren in einem Labor sehr haufig durchgefuhrt wird. und wenn deshalb priifungsbezogene lnspektionen fur untauglich oder nicht praktikabel gehalten werden. Es wird anerkannt, da0 die Durchfuhrung verfahrensbezogener lnspektionen fur sehr hlufig vorkommende Phasen dazu fuhren kann, dab bestimmte Prufungen wahrend ihres experimentellen Teils nicht einzeln uberpruft werden.,,

Aufgaben des Qualit~tssicherungspersonals

1.

Die Aufgaben des QualitiitssicherungspersonalsschlieRen rnindestens folgendes ein: a)

sich zu vergewissern, daR der Prilfplan und die Standard-Arbeitsanweisungen dern Personal, das die Prufung durchfuhrt, zur Verfugung stehen.

b)

durch regelrnaRige lnspektionen der Prufeinrichtung und/oder durch Uberprufung (Audit) einer laufenden Prufung sicherzustellen, daR der Prilfplan und die Standard-Arbeitsanweisungen befolgt werden.

[ANMERKUNG]: Bedingt durch die Haufigkeit und routinemanige Durchfuhrung einiger KurueitPrilfungen wird im OECD Consensus Dokument "Qualitltssicherung und GLP,, festgestellt, da0 die Qualitatssicherung die experimentelle Phase nicht jeder einzelnen Prufung uberprufen mu0. Unter solchen Umstilnden kann ein verfahrensbezogeneslnspektionssystem fur jede Prufungskategoriebenutzt werden. Die Hlufigkeit solcher lnspektionen ist unter Berucksichtigung der Anzahl, der Haufigkeit undloder der Schwierigkeit der in der Einrichtung durchgefuhrten Prufungen in genehmigten Qualitiltssicherungs-Arbeitsanweisungen festzulegen. Die Hlufigkeit der lnspektionen ist in den entsprechenden Standard-Arbeitsanweisung der Qualit&tssicherungfestzulegen und die Arbeitsanweisungensollen sicherstellen, daU solche Verfahren regelmfaig uberpruft werden. e)

eine dem AbschluRbericht beizuftigende Erklarung abzufassen und zu unterzeichnen, aus der hervorgeht. wann lnspektionen durchgefuhrt und wann der Leitung und dern Prilfleiter etwaige Feststellungen berichtet worden sind.

[ANMERKUNG]: Wenn individuelle prufungsbezogene lnspektionen nicht durchgefuhrt wurden, mu8 die Qualitahsicherungserklarung genau angeben, welche Arten von lnspektionen (z. B. verfahrensbezogene)durchgefuhrt wurden und wann. Aus der QS-Erkllrung mu0 hervorgehen, daU der AbschluUbericht uberpruft wurde.

PRUFFINRICHTUNG Allgemeines 1.

Die PrOfeinrichtung hat eine zweckentsprechende GrOBe, Konstruktion und Lage aufzuweisen. um den Anforderungen der PrOfung zu entsprechen und urn StOrungen. die die Zuverkssigkeit der PrOfung beeintrachtigen konnten. auf ein Mindestrnan zu beschranken.

OECD GLP Consensus Document No. 7 2.

371

Die Prijfeinrichtung rnuR so angelegt sein, daR die einzelnen Arbeitsablaufe ausreichend voneinander getrennt werden kOnnen. urn die ordnungsgemafle Durchfilhrung der einzelnen PrUfungen zu gewahrleisten.

[ANMERKUNG]: Ein Problem besonders bei biologlschen in-vitro Priifungen ist die MOglichkeit einer Kontaminatlon des Prllfsystems. Die Laboratorien miissen Einrichtungen und Verfahren bereitstellen, die solche mOgliche Kontamination nachweislich verhindern undloder kontrollieren.

N UND REAGENZIEN Gerate 2.

Die bei einer Prilfung verwendeten Gerate sind in regelrnaaigen Zeitabstiinden geman den Standard-Arbeitsanweisungen zu ilberprilfen. zu reinigen. zu warten und zu kalibrieren.

[ANMERKUNG]: Die Kalibrierung soll, falls erforderlich, die Riickverfolgung der Messungen erlauben auf fundamentale physlkalische GIOBen die durch die zusundige nationale BehOrden bereitgehaltenwerden. Die Gertite sollen regelmlllig auf fortlaufende Mellgenauigkeit iiberprilft werden. Kalibriersubstanzensind wie Referenzsubstanzenzu handhaben. miissen aber nicht archlviert werden.

Physikalische und chemische Priifsysteme [ANMERKUNG]: Es flllt auf, dall eine Uberlappung mischen den Anforderungen an "Physikalische und chemische Priifsysteme,, in Abschnitt 5.1.1 der OECDGLP-Grundsltze und denjenigen an "Gerlte,, in Abschnitt 4.1.1 besteht. Diese Uberlappung scheint keinerlei praktische Bedeutungfilr diese Priifungskategorie zu haben. G e ~ t e die , als ein physikalischchemisches Priifsystem vemendet werden, sind, wie in Abschnitt 4.1.2 festgelegt, in regelmllligen Zeitabsthden gemlll den StandardArbeitsanweIsungenzu iiberprllfen, zu reinigen, zu warten und zu kalibrieren. Biologische Priifsysteme 1.

Fur die Unterbringung. Handhabung und Pflege von Tieren. Pflanzen, mikrobiellen und sonstigen zellularen und subzellularen Systernen sind geeignete Bedingungen zu schaffen, urn die Quaiitat der Daten zu gewahrleisten.

2.

Die Einfuhr. Beschaffing, Versorgung und Vewendung von Tieren, Pflanzen und mikrobiellen sowie sonstigen zellullren und subzellullren Systernen rntissen den nationalen Vorschriften entsprechen.

3.

Neu eingetroffene tierische und pflanzliche Prilfsysteme sind getrennt untetzubringen, bis ihr Gesundheitszustand festgestellt worden ist. Wenn eine ungewOhnliche Sterblichkeit oder Morbiditat auftritt, darf diese Lieferung nicht bei Prilfungen benukt werden und ist gegebenenfalls auf geeignete Weise zu vernichten.

4

Es miissen uber Herkunft, Ankunftsdatum und Zustand bei der Ankunft der Testsysteme Aufieichnungen geWhrt werden.

372

Anhang3 Tierische, pflanzliche. rnikrobielle und zellulare Prufsysterne sind vor Beginn der Prufung w8hrend eines ausreichenden Zeitraumes an die Umweltbedingungen der Prufung zu akklirnatisieren.

5.

[ANMERKUNG I]: Information iiber das Priifsystem: Aufzeichnungen iiber Wachstum, Lebensfahigkeit und Freisein von Kontamination von in-vitro Priifsystemen sind zu fiihren. Es ist wichtig, daU fur in-vitro-Priifungen Herkunft, Unterstamm und Haltung des Priifsystems bekannt und aufgezeichnet sind. [ANMERKUNG 2l:Charakterisierung des Priifsystems, besonders bei in-vitro Priifungen: Es ist wichtig, sichenustellen, daU das im Priifplan vorgesehene Pitifsystem verwendet wird und daU es frei von Kontamination ist. Dies kann, zum Beispiel, durch die regelmallige Uberpriifung von "genetic markers,,, Karyotypen oder Uberpriifung auf Mykoplasmenerreicht werden. [ANMERKUNG 3l:Getrennte Unterbringung von Prufsystemen: Bei Kurzzeit-Priifungen ist eine getrennte Unterbringung tierischer oder pflanzlicher Priifsysteme nicht immer notwendig. Entsprechende StandardArbeitsanweisungender Priifeinrichtung sollen das Verfahren zur Feststellung des Gesundheitszustands, historische Zucht- und Lieferantenangaben, Beobachtungen, serologische Untersuchungen)sowie etwaige Folgereaktionenfesthalten. [ANMERKUNG 41: Kontrolle von beeintrtichtigenden Materialien bei in-vitro Priifungen: Es ist sichenustellen, daU Wasser, Glasgerate und andere Laborgedte frei von Substanzen sind, die die Durchfiihrung der Prufung beeintrachtigen konnten. Hierfiir sollen auch Kontrollgruppen in dem Priifplan vorgesehen werden. Regelmlllige Systemiiberpriifungen ktinnen zu diesem Zweck ebenfalls durchgefilhti werden. [ANMERKUNG 5l:Charakterisierung der Kulturmedien: Die Medientypen, Bestandteile und Chargenbezeichnungender Medien (z. 8. Antibiotika, Sera, usw.) sind aufzuzeichnen. StandardArbeitsanweisungensollen die Herstellung und Verwendung der Kulturmedien beschreiben. [ANMERKUNG 6l:Anwendung des Priifsystems: Unter bestimmten Urnstandenerlauben einige Mitgliedstaatendie wiederholte Vemendung eines Tieres oder die gleichzeitige Priifung mehrerer Substanzen an einem Tier. In allen Fallen sind vollstlndige Aufzeichnungen uber die Verwendung der Tiere zu fiihren und in dem AbschluUbericht der Priifung zu erwtihnen. AuUerdem ist zu dokumentieren, dall solche Vetfahren keine Auswirkungen auf die Untersuchung der Priifsubstanzen haben.

PRUF- UND REFEREN7SUBSTANZEN

Charakterisierung 1.

Jede Pruf- und Referenzsubstanz ist in geeigneter Weise zu bezeichnen (z.B. durch Code, Chemical-Abstract-Nummer (CAS), Name).

2.

Fur jede Prufung rnussen Identitat, einschliehlich Chargennummer, Reinheit, Zusarnmensetzung, Konzentration oder sonstige Eigenschaften zur Charakterisierung jeder Charge der Pruf- und Referenzsubstanzen bekannt sein.

3.

Die Stabilitat der Pruf- und Referenzsubstanzen unter Lagerkdingung mu& fur alle Prufungen bekannt sein.

4.

Die Stabilitat der Pruf- und Referenzsubstanzen unter Prufbedingungen rnuh fur alle Prufungen bekannt sein.

OECD GLP Consensus Document No. 7 5.

373

Falls die Prllfsubstanz in einem Tragerstoff verabreicht wird, sind StandardArbeitsanweisungen zur Pmfung der Homogenitat und StabiliMt der Substanz in diesem Tragerstoff aufzustellen.

[ANMERKUNG l]:Ausreichende Information u l r Charakterisierungjeder Charge der Prllf- oder Referenzsubstanzenmu8 vorliegen. Um die gegenseitige Anerkennung in den Mitgliedstaatenzu fOrdern, wird empfohlen, diese Angaben, wenn nOtig, unter GLP-Bedingungenzu erarbeiten. Bei Priifsubstanzen in einem Friihstadium der Entwicklung kann die analytische Priifung nach Durchfiihrung der biologischen PWfung erfolgen. Jedoch miissen einige lnformationen iiber die chemischen Struktur der Priifsubstanz vor dem Beginn der Priifung vorliegen. [ANMERKUNG 21: Um die gegenseitige Anerkennung in den Mitgliedstaatenzu fardern, wird empfohlen, wenn n6tig die Stabilittit der Priif- und Referenzsubstanzenunter Lagerbedingungen unter GLP-Bedingungenzu erarbeiten. [ANMERKUNG 31: Es bestehen gro6e Unterschiede zwischen den Anforderungen der Mitgliedstaatenhinsichtlich Oberpriifung der Konzentration, Stabiliat und Homogenitat der Priifsubstanz in einem Trflgerstoff. Bei bestimmten kumeit-biologischen Priifungen, ist es auch nicht immer m6glich. solche Analysen gleichzeitig mit der Priifung durchzufiihren. Falls die Zeitspanne zwischen Herstellung und Anwendung einer normalerweise haltbaren Priifsubstanz nur wenigen Minuten betrflgt, so ist 6s nicht immer sinnvoll die Haltbarkeit der Priifsubstanz zu bestimmen. Aus diesen Griinden ist es wichtig, dab analytische Anforderungen im Profplan vorgeschrieben und genehmigt sowie im AbschluBbericht genau angegebenwerden. [ANMERKUNG 4l:Die Begriffsbestimmung "Priifungen mit einer Priifdauer von mehr als vier Wochen,, ist unklar. Die iibliche Auslegung ist, daB sich diese auf die Expositionsperiode bezieht. [ANMERKUNG 5l:Die Daten zu 2,3 und 4 unter "Charakterisierung,, der Priif- und Refennzsubstanzen in den GLP-Grundsiitzen(siehe oben) werden nicht vorliegen bei physikalischchemischen Priifungen, die zur Bestimmung dieser Angaben durchgefiihrt werden.

ITSANWEISUNGFN [ANMERKUNG]: Die "veranschaulichenden Beispiele,, des Abschnitts "Anwendung" in Teil (d) (Priifsysteme) beziehen sich vorwiegend auf biologische Priifsysteme und sind mOglicherweise nicht bei physikalisch-chemischenPriifungen zutreffend. Die Leitung der Priifeinrichtung hat sicherrustellen, dall geeignete Standard-Arbeitsanweisungenfiir die in der Einrichtung durchgefiihrten Priifungen vorliegen.

1. Vor Beginn jeder Pn'ifung mu8 ein schriftlicher Profplan vorliegen.

[ANMERKUNG]: Falls eine bestimmte Kumeit-Priifung oder eine Reihe solcher Priifungen in einer Priifeinrichtung hiiufig durchgefiihrt werden, kann es zweckmlBig sein, einen "StandardPriifplan,, mit der Mehnahl der geforderten allgemeinen lnformationen zu erstellen und im voraus von der Leitung der Priifeinrichtung, von demlden zusandigen Priifleiter(n) und von der QualitMssicherunggenehmigen zu lassen.

374

Anhang3

Priifungsspezifische Erginzungen solcher Plane (2.6. mit Angaben zu Priifsubstanz, Termin fur den Beginn der Priifung) sollen als erginzende Unterlage herausgegebenwerden, die lediglich die datierte Unterschrift des jeweils zustindigen Priifleiters benbtigen. Der vollsthdige Priifplan besteht aus dem "Standard-Priifplan,, sowie der priifungsspezifischen Erginzung. Es ist wichtig, sicherzustellen, da6 solche Erginzungen der Leitung der Einrichtung sowie dem QualiWtssicherungspetsonal rechtzeitig zur Verfiigung gestellt werden. lnhalt des Prilfplans [ANMERKUNG]: Der lnhalt des vollstindigen Priifplans (d. h. des "Standard-Priifplans,, sowie der priifungsspezifischen Erginzung) sol1 mit folgenden Ausnahmen die Anforderungen der OECD-Grundsitzeerflillen: Der Prufplan rnuR rnindestens folgende Angaben enthalten: 1. Bezeichnung der Prilfung. der Pruf- und Referenzsubstanzen

a)

beschreibender Titel,

b)

ErklBrung Uber Art und Zweck der Prufung,

[ANMERKUNG]: Diese kann entfallen, wenn diese Angaben durch den beschreibendenTitel gegeben werden. c)

Bezeichnung der Prufsubstanz durch Code oder Name (IUPAC, CASNurnrner, usw.),

d)

zu verwendende Referenzsubstanz,

5. Einzelangaben (soweit zutreffend))

a)

Begwindung fur die Wahl des Pwfsysterns,

b)

Charakterisierung des Prufsysterns, wie Tierart, Stamm, Unterstamm, Herkunff, Anzahl, KOrpergewichtsbereich, Geschlecht, Alter und sonstige sachdienbhe Angaben,

c)

Applikationsrnethode und Begrundung fur deren Wahl.

d)

Dosierungen und/oder Konzentration(en), HBufigkeit und Dauer der Applikation,

-

[ANMERKUNG]: Einrelangabena U , oben, k6nnen bei physikalisch-chemischenPriifungen entfallen. e)

Ausfllhrliche Angaben ilber die Prllfanordnung, einschlieRlich der chronologischen Beschreibung des Prllfablaufs,aller Methoden, Materialien und Bedingungen. sowie Art und HBufigkeit der votzunehrnenden Analysen, Messungen. Beobachtungen und Untersuchungen.

OECD GLP Consensus Document No. 7

375

[ANMERKUNG]: Diese kBnnen normalerweise als kume Zusammenfassung gegeben werden, ggf. unter Bezugnahme auf entsprechende StandardArbeitsanweisungenoder Priifrichtlinien.

RFRICHT UBFR DIF PRUFFRG[ANMERKUNG]: Falls Priifungen rnit "Standard-Priifpllnen,, durchgefiihrt werden, kann es auch mbglich sein, "StandardAbschluliberichte.. zu verwenden, mit der Mehrzahl der geforderten allgemeinen lnformationen und die im voraus von der Leitung der Priifeinrichtung sowie von demlden zusandigen Priifleiter(n) genehmigt werden. Priifungsspezifische Erglnzungen solcher Berichte (z. B. mit Angaben zur Priifsubstanz und den gewonnenen Ergebnissen) kihnen als erglnzende Unterlage lediglich mit der datierten Unterschrift des jeweils zusandigen Priifleiters herausgegebenwerden. Falls der Pdfplan vor Beginn oder lm Verlauf einer Priifung gelndert oder erglnzt wurde, ist die Verwendung eines "Standard-Abschlullberichtes,, nur zullssig wenn der Bericht ebenfalls gelndert oder erglnzt wird. lnhalt des Abschlunberichts [ANMERKUNG]: Der lnhalt des vollsthdigen Abschlullberichts (d. h. des "StandardAbschluliberlchts,, sowie der priifungsspezifischen Erglnzung) sol1 die Anforderungen der OECD-Grundsltzernit folgenden Ausnahmen erfiillen: Der AbschluRbericht mu& mindestens folgende Angaben enthalten: 7. Bezeichnung der Prilfung, der Prfif- und Referenzsubstanzen

a)

beschreibender Titel.

b)

Bezeichnung der Priifsubstanzdurch Code oder Name (IUPAC, CASNummer, usw.),

c)

Bezeichnung der Referenzsubstanz durch den chemischen Namen,

d)

Charakterisierung der PrOfsubstanz einschlieBlich Reinheit, Stabilittit und HomogenitBt.

[ANMERKUNG]: Dies kann entfallen, wenn die Priifung durchgefiihrt wurde, um solche Daten zu gewinnen.

4. Erkl&ung

a)

QualitBtssicherungserkl0rung. in der die Zeitpunkte der durchgeuhrten lnspektionen sowie der Meldungen elwaiger Feststellungen an die Leitung und den PrUfleiter angegeben sind.

[ANMERKUNG]: Diese sol1 ggf. die Anwendung von verfahrensbezogenenlnspektionen wiedergeben. Die QS-Erkllrung mu8 angeben, dall der Abschlullbericht Ciberpriiftwurde. (Siehe auch die Anmerkung unter "Aufgaben des Qualitltssicherungspersonals,,, 1(e), oben). Original: OECD Seriis on Good Laboratory Practice And Compliance Monitoring Number 7. Pans 1993 harsetzung: Harston. Hoechst AG. Frankfurt, Stand November 1993

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Anhang 4 OECD GLP Consensus Document No. 8 (deutsche Ubersetzung)

378

Anhang4 OECD REIHE UBER GUTE LABORPRAXIS UND UBERWACHUNG

Nummer 8

GLP Dokument

THE ROLE AND RESPONSIBILITIES OF THE STUDY DIRECTOR IN GLP STUDIES AUFGABEN UND VERANTWORTLICHKEITEN DES PRUFLEITERS BE1 GLP-PRUFUNGEN

VORWORT

Im Rahmen des 3. OECD Consensus Workshops uber Gute Laborpraxis am 5.4.Oktober 1992 in Interlaken. Schweiz diskutierte eine Arbeitsgruppe die Interpretation der GLP-GrundsBtze bei ihrer Anwendung auf die Aufgaben und Verantwortlichkeiten des Prufleiters. Vorsitzender dieser Arbeitsgruppe war Dr. David F. Moore von der britischen GLP Compliance Monitoring Authority; der Schriftfuhrer war Dr. Heinz Reust vom Schweizer Bundesamt fur Gesundheitswesen. Experten aus sowohl den UberwachungsbehBrden als auch den Prufeinrichtungen in den folgenden Staaten beteiligten sich an der Arbeitsgruppe: Osterreich, Kanada, RuRland, Finnland, Deutschland, Japan, Niederlande, Schweiz. GroRbritannien und Vereinigte Staaten von Amerika. Der von der Gruppe erarbeitete Entwurf wurde bei den Mitglied-Staaten verteilt. Der Text wurde unter Berucksichtigung der eingegangenen Kommentare uberarbeitet und durch das OECD-Panel fur GLP bei ihrer 5. Sitzung in MBrz 1993 uberpruft. Nach weiterer Anderung durch das Panel ging die Unterlage zur gemeinsamen Besprechungsrunde der Chemikaliengruppe und des Managementkomitees des Spezialprogramms zur Kontrolle von Chemikalien. Bei der 20. Tagung dieser Gremien wurde der Text mit geringfugigen redaktionellen Anderungen angenommen und es wurde empfohlen. das Dokument unter der Verantwortung des Generalsekretars freizugeben.

OECD GLP Consensus Document No. 8

I.

DIE ROLLE DES PRUFLEITERS...................................................

II

AUFGABEN DER LEITUNG..........................................................................................

111.

1.

Ernennung des Prllfleiters ................................................................................

2.

Schulung der Prufleiter...............................

..........................

AUFGABEN DES PRUFLEITERS............................................................... 1.

IV.

................

Einleitung der Prufung ......................................................................................

2.

Durchfiihrung der Prufung ................................................................................

3.

AbschluUbericht................................................

4.

Archive .........................................................................

5.

Unterauftriige......................................................................................................

PRUFPLANANDERUNGEN UND ABWEICHUNGEN .................................................. 1.

Prufplananderungen

2.

Abweichungen vom Prilfplan ............................

................................................ ......................

V.

QUALIFIKATIONEN DES PRUFLEITERS ....................................................................

VI .

BERUHRUNGSPUNKTE MIT DER PRUFUNG............................................................

VII.

ERSATZ DES PRUFLEITERS .....................

VIII.

RECHTLICHER STATUS DES PRUFLEITERS..................................

.................................

379

380

Anhang4 AUFGABEN UND VERANWORTLICHKEITEN DES PRUFLEITERS BE1 GLP-PRUFUNGEN

L DIE ROLLE DES PRUFLEITERS Der Prufleiter ist diejenige Person, die die Gesamtverantwortung fur die gesamte wissenschaftliche Durchfiihrung einer Prufung tragt. Dies ist die Hauptaufgabe des Prufleiters und alle Pflichten und Verantwortlichkeiten, die in den GLP Grundsatzen aufgefuhrt sind, leiten sich daraus ab. Erfahrungen haben gezeigt, daR wenn die Verantwortlichkeit fur die ordnungsgemaRe Durchfuhrung einer Prufung nicht bei einer einziaen Person liegt, fur das Personal die Gefahr besteht. widerspruchliche Anweisungen zu erhalten, was zu einer mangelhaften Erfijllung des Prufplans fiihren kann. Daher darfes fur eine Prufung zu jeder Zeit nur einen Prufleiter geben. Wenn auch einige Pflichten des Prufleiters delegiert werden kOnnen, wie im Fall einer Prijfung mit einem Unterauftrag. so bleibt doch die endgijltige Verantwortung beim Prufleiter als einzig zentraler Kontrollstelle. In dieser Hinsicht dient der Prufleiter als Garant dafur. daR alle wissenschaftlichen. administrativen und regulatorischen Aspekte der Prufung kontrolliert werden. Der Prufleiter erfullt diese Aufgabe, indem er die Anregungen der Leitung, der wissenschaftlichen, bzw. technischen Mitarbeiter und der Qualitatssicherung koordiniert Wissenschaftlich gesehen ist der Prufleiter gewOhnlich der verantwortliche Wissenschaftler fur die Erstellung und die Genehmigung des Prufplans, wie auch fur die Ubennrachung der Datenerfassung, analyse und Berichterstattung. Der Prufleiter mu8 auch die SchluRfolgerungen aus der Prufung ziehen. Als fuhrender Wissenschaftler muR sich der Prufleiter mit den anderen beteiligten Wissenschaftlern abstimmen, um uber deren Befunde wahrend der Prufung informiert zu sein und urn deren jeweiligen Einzelbericht fur die Aufnahme in den AbschluRbericht zu erhalten und auszuwerten. Organisatorisch muR der Prufleiter alle von der Leitung bereitzustellenden Hilfsmittelanfordern und deren Einsatz koordinieren, wie z. B. Personal, Ausstattung und Einrichtungen. um sicherzustellen, daR sie fur die ordnungsgemane Durchfiihrungder Prufung, wie geplant, angemessen und verfugbar sind. Erfullung der einschlagigen Zulassungsbestimmungen ist ebenfalls Aufgabe des Prufleiters. In dieser Funktion muR der Prufleiter sicherstellen, daR die Prufung in Ubereinstimmung mit den GLP-Grundsatzen durchgefuhrt wurde. was er durch seine Unterschrift auf dem AbschluRbericht bestatigt.

II. AUFGABFN DER LEITUNG

Die Leitung einer Prufeinrichtung hat sicherzustellen, daR die Grundsatze der GLP in der Prufeinrichtung befolgt werden. Diese Verantwortung beinhaltet die Benennung und wirkungsvolle Organisation einer angemessenen Anzahl von genugend qualifizierten und erfahrenen Mitarbeitern, einschlieRlich Prufleiter, in der gesamten Einrichtung. 11.1

Ernennung des Prufleiters

Die Leitung sol1 ein Dokument fuhren mit allen Verfahren. die zur Auswahl und Benennung der Prufleiter und ihrer Stellvertreter benutzt werden, wenn dies von nationalen Programmen gefordert wird . Wenn ein Prufleiter fur eine Prufung ernannt wird, sollte die Leitung dessen derzeitige oder zu ewartende Arbeitsauslastung kennen. Das Verzeichnis der Prilfungen (Master Schedule), welches lnformationen uber die Art und den Zeitplan aller Prufungen fur jeden Prufleiter beinhaltet. kann dazu dienen, den Arbeitsumfang einzelner Personen einzuschatzen. und ist daher eine nutzliche Hilfe fur die Leitung bei der Verteilung der Prufungen.

OECD GLP Consensus Document No. 8 11.2

381

Schulung der Prilfleiter

Die Leitung hat sicherzustellen. daR Aufzeichnungen uber die Schulung uber alle Aspekte der Arbeit eines Prufleiters gefilhrt werden. Ein Schulungsprogramm sol1 sicherstellen, daR die Prilfleiter eine umfassende Kenntnis der GLP-Grundsatze und eine gute Kenntnis aller in der PrOfeinrichtung eingesehten Verfahren haben. Dies kann ausreichende Kenntnis von anderen Richtlinien und Vorschriften im Hinblick auf die Prufeinrichtung und den speziellen Prufungstyp, wie z.B. die OECD-Priifrichtlinien umfassen. Schulung kann auch Sammeln praktischer Arbeitserfahrung unter der Anleitung kompetenter Mitarbeiter sein. Beobachtungsperiodenoder Arbeitspraxis innerhalb jeder Disziplin, die filr eine Priifung relevant sind, kbnnen eine nutzliche Wssensgrundlage filr sachdienliche praktische Aspekte und wissenschaftliche Prinzipien vermitteln und hilfreich fiir den Aufbau von Kommunikationsverbindungensein. Teilnahme an internen und externen Seminaren und Kursen, Mitgliedschaft in wissenschaftlichen Gesellschaften und Zugang zu entsprechender Literatur kbnnen es Prufleitem ermbglichen, in ihrem Fachgebiet auf dem aktuellen Wissensstand zu bleiben. lhre berufliche Weiterbildung sollte laufend stattfinden und periodisch Oberpruft werden. Jede Schulung sollte schriftlich festgehalten und fur die von den Behbrden vorgeschriebene Zelt aufbewahrt werden. Aufzeichnungen solcher Programme sollten den Fortschritt in der Schulung zeigen und einen deutlichen Hinweis geben. daR eine Person genugend kompetent ist, eine Prilfung dieser Art zu leiten. Weitere Schulungen oder Fortbildungen kbnnen von Zeit zu Zeit nbtig sein, z.B. wenn neue Technologien, Verfahren oder Zulassungsbestimmungen eingefiihrt werden.

Ill. AUFGABFN DES PRUFLEITFRS Der Priifleiter tragt die Gesamtverantwortung fur die wissenschaftliche Durchfilhrungeiner Prufung und kann die Obereinstimmung der PrOfung mit den OECD Grunds8tzen der Guten Laborpraxis bestatigen.

111.1

Einleitung der Prufung

Der Priifleiter mu8 dem Prilfplan zustimmen, der vor Beginn der Prufung vorliegen muR. Dieses Dokument mu8 die Ziele und den gesamten Verlauf der Priifung klar definieren und angeben. wie diese erreicht werden sollen. Durch seine datierte Unterschrift auf dem Prilfplan ubernimmt der Prufleiter die Verantwortung fiir die Prufung, ab diesem Zeitpunkt wird der Prufplan das offizielle Arbeitsdokument fur diese Prufung. Der Prufleiter sol1 auch sicherstellen, daR der Prufplan vom Auftraggeber und der Leitung unterschrieben wird, wenn dies nationale Bestimmungenerforderlich machen. Vor Beginn der PrOfung sol1der PrUfleiter sicherstellen, daR allen in Schlusselstellungen an der Prilfung beteiligten Mitarbeitern, einschliefllichdes QS-Personals, Kopien des Prilfplans zur Verfilgung gestellt werden Vor Beginn der PrOfung muB sich der PrOfleiter vergewissern, ob die Leitung angemessene Mittel fur die Durchfuhrung der Prufung bereitgestellt hat, und ob geeignete Prufmaterialien und Prukysteme vorhanden sind.

111.2

DurchfUhrung der PrUfung

Der PrOfleiter Wgt die Verantwortung filr die gesamte Durchfiihrungder Priifung und sol1 sicherstellen, daR die im Prufplan festgelegten Verfahren eingehalten und alle w8hrend der Priifung gewonnenen Daten

382

Anhang4

vollstBndig dokumentiert werden. Bestimmte technische Aufgaben kbnnen an kompetente Mitarbeiter ubertragen werden, was aber dokumentiert werden mu&. Wahrend des Verlaufs der Prufung mu8 der Prufleiter die Priifverfahrenund erhaltenen Daten uberwachen, urn sichemustellen, daR die im Prufplan festgelegten Verfahren eingehalten und die Standard-Arbeitsanweisungen befolgt werden; ebenso rnuR er die Computerdaten ubewachen. Als Nachweis dafur sind Art und Haufigkeit der uberprufungen in den Prufunterlagen aufiufuhren. Da alle Entscheidungen, die die IntegritBt der Prufung beeinflussen kbnnten, letztlich vom Prufleiter genehrnigt werden mussen, ist es wichtig, daR er den Verlauf der Priifung kennt. Dies ist von besonderer Bedeutung bei zeitweiliger Abwesenheit des Prufleiters und kann nur erreicht werden durch Bestehen einer wirksarnen Kornrnunikation mit dem gesamten wissenschaftlichen, technischen und verwaltungstechnischen Personenkreis. Notwendigerweise sollten Komrnunikationsliniensicherstellen, daR Anderungen im Prufplan sofort ubermittelt werden konnen, und daR daraus entstehende Probleme dokumentiert werden. Wenn Daten schriftlich auf Papier aufgezeichnet werden, mu8 sich der Prufleiter vergewissern, daR sie vollstandig, genau und in ubereinstimmung mit den GLP-Grundsatzen zustande gekommen sind. Bei elektronisch irn Computersystem aufgezeichneten Daten tragt der Prufleiter dieselbe Verantwortung. ZusBtzlich sol1 er sich hier vergewissert haben, daR das Computersystem validiert und tauglich firr den Einsatz bei der Prufung ist

111.3

AbschluUbericht

Der AbschluRbericht einer Prufung sol1 ein ausfuhrliches wissenschaftliches Dokument sein, das einen uberblick uber den Zweck der Prufung gibt, die Methoden und eingesetzten Materialien beschreibt, die gewonnenen Daten zusammenfaflt und auswertet sowie die gezogenen SchluRfolgerungen darlegt. Erst dann, wenn sich der Prufleiter Oberzeugt hat, daR der Bericht eine vollstandige. wahrheitsgemaRe und genaue Darstellung der Prufung und ihrer Ergebnisse ist, sol1 er den AbschluRbericht unterschreiben und datieren, urn anzuzeigen, daR er die Verantwortung fur die Richtigkeit der Daten Ubernimmt und die Einhaltung der GLP-Grundsatze besttitigt. Er sol1 sich aunerdem vergewissern, daR es eine QS-Erklarung gibt, und daR jede Abweichung vorn Prufplan dokumentiert wurde.

111.4

Archive

Nach AbschluR einer Prufung muR der Prufleiter sicherstellen, daR Prufplan, AbschluRbericht, Rohdaten und eingesetzte Materialien rechtzeitig archiviert werden. Dern AbschluRbericht sol1 eine ErklBrung beigefugt werden, aus der hervorgeht, wo alle Proben, Rohdaten, Prufplan, AbschluRbericht und andere Unterlagen aufbewahrt werden. Erst wenn die Daten archiviert sind, geht die Verantwortung hierfur auf die Leitung ilber.

111.5

Unterauftbge

Wenn Teile einer Prufung als Unterauftrag vergeben werden, mussen Prufleiter (und QS-Personal) uber die Einhaltung der GLP-Bestimrnungendurch diese Einrichtung informiert sein. Wenn eine Vertragseinrichtung nicht GLP-konforrn ist, rnuR der Prijfleiter dies im AbschluRbericht vermerken.

LPRUFPLAN#NDERU NGFN UND ABWEICHUNGFN IV.1

Prllfplanhderung

OECD GLP Consensus Document No. 8

383

Eine Prufplananderung sollte verfaRt werden, urn eine geplante Anderung irn Prufungsverlauf zu dokumentieren bevor diese vorgenornrnen wird. Eine hderung kann auch als Ergebnis unenvarteter Ereignisse irn Verlauf der PrOfung vetfakt werden. die wichtige MaRnahrnen erfordern. Prllfplananderungen sollen den Grund fOr die etfolgten MaRnahmen angeben und sollen vorn PWfIeiier fortlaufend numeriert. datert. untenchrieben und an alle EmpMnger des Originalpriifplans verteilt werden.

N.2

Abweichungen vom PrIifplan

Wahrend eine Prufplananderung eine geplante Abanderung des Prufplans ist, ist eine Abweichung eine unvorhergesehene Anderung, die irn Verlauf der Prufung auftritt. Ein Vermerk in den Rohdaten ist eine MOglichkeit, Informationen, wie z.B. eine Abweichung vorn Prufplan festzuhalten. Solche Anmerkungen kOnnen von anderen an der Prilfung beteiligten Mitarbeitern veranlaRt werden, sollen aber vorn Prufleiter bestatigt werden. der jeder Korrektur zustirnrnen mu&. Der Prufleiter rnuR abwagen, ob weitere Wissenschaftler hinzuzuziehen sind, urn die Auswirkungen einer solchen Information auf die Prufung zu errnitteln, und sol1 diese Abweichungen irn AbschluRbericht auffuhren (und ggf. erlautern).

V. QUAI IFIKATION DES PRUFLEITFRS Die for einen Prufleiter natige Qualifikation ergibt sich aus den Anforderungen jeder einzelnen Prllfung. Diese Kriterien feskusetzen, liegt im Verantworhrngsbereich der Leitung. AuRerdern ist die Leitung fiir die Auswahl, Uberwachung und Unterstutzungdes PrOfleiin verantwortlich. urn sichenustellen. daR die PrOfungen geman den GLP-Grundatzen durchgefiihrt werden. Jede Mindestqualifikation, die von der Leitung fur die Position des PrOfleiters festgelegt wurde, sol1 in den entsprechenden Personalakten festgehalten werden. ZusBhlich zu einern ausgepragten technischen Verstandnis erfordert die koordinierende Rolle des Prufleiters eine besondere SWke in Kornrnunikation und ProblernlOsung sowie Fuhrungsfahigkeit.

VI. BFROHRUNGSPUNKTF MIT DFR PRUFUNG Der Prufleiter M g t die Gesarntverantwortung fur die Durchfuhrung einer Prufung. Der Begriff 'Verantwortung fur die gesarnte Durchfohrung der Prufung und ihre Berichterstattung" kann irn weiteren Sinn auch fur Prllfungen. bei denen der PrOfleiter geographisch entfemt ist von Teilen der tatsachlichen experimentellen Arbeit, ausgelegt werden. Bei mehreren Ebenen von Leitung. PrOf- und QS-Personal ist es sehr wichtig. d a l die hierarchische Struktur. Kornrnunikationswegeund obertragene Aufgaben deutlich aufgezeigt werden. soda8 der Prufleiter seinen GLP-Verpflichtungen wirkungsvoll nachgehen kann. Dies sol1 schrifflih dokurnentiert werden. Fur Prufungen, bei denen Aufgaben an einen "Principal Investigatot'") (Versuchsansteller) delegiert wurden, mu& sich der Prufleiter darauf vetlassen kOnnen, daR dieser gewahrleistet. daR wichtige Phasen der Prufung in ubereinstimrnung rnit dern Profplan. den entsprechenden Standard-Arbeitsanweisungen und den GLP-Grundsahen durchgefuhrt werden. Der Versuchsansteller sol1 rnit dern PrUfleiter Kontakt aufnehrnen, wenn Ereignisse auftreten, die die irn Prufplan beschriebenen Ziele beeinflussen kOnnten. Jeder Kontakt mu8 dokurnentiert werden. Komrnunikation zwischen Prufleiter und QS ist in allen Phasen der Prufung erforderlich. Diese Kornrnunikation kann urnfassen:

siehe OECD series on Principles of Good Laboratory Practice and Compliance Monitoring, no.6 (Environment Monograph n0.50), The Application of the GLP Princip/es to Field Studies. Paris, 1992.

384 -

Anhang4 eine aktive Einbeziehung der QS, z.B. bei der Uberprufung des Prufplans, Beteiligung an der Uberprufung neuer und uberarbeiteter Standard-Arbeitsanweisungen. Teilnahme von QSMitarbeitern an Sitzungen zu Beginn einer Prufung und an der Ldsung mdglicher Probleme bezuglich GLP. prompte Reaktion auf Inspektions- und Uberprufungsberichte, Vorschlage fur VerbesserungsrnaRnahmen und, wenn ndtig, Zusammenarbeit mit QS-Personal. Wissenschaftlern und technischem Personal um Maanahmen auf Ergebnisse von lnspektionen I Uberprufungen treffen zu kdnnen.

Der Prufleiter tragt die Verantwortung fur die gesamte Durchfuhrung einer Prufung gem88 den GLPGrundsLtzen und muR sicherstellen, daR diese Grundsatze in jeder Phase einer Prufung genau eingehalten, daR der Prijfplan gewissenhaft befolgt und daR alle Beobachtungen vollstandig dokumentiert werden. In der Theorie kann diese Verantwortung nur dann erfullt werden, wenn der Prufleiter wahrend der gesamten Zeit der Prufung standig zugegen ist. Da dies in der Praxis nicht immer m6glich ist, kann es Zeiten der Abwesenheit geben, in denen eine Vertretung notwendig sein kann. Wenn auch die Umstande, unter denen ein Prufleiter vertreten werden muR, in den GLP-Grundsatzen nicht definiert sind, sollten sie bis zu einem gewissen Umfang in den Standard-Arbeitsanweisungen der Prufeinrichtung beschrieben werden. Diese sollten auch Verfahren und Dokumentation beschreiben, die bei einer Vertretung oder einem Ersatz des Prilfleiters notwendig sind. Die Leitung muR die Entscheidung uber den Ersatz oder eine Vertretung treffen. Alle derartigen Entscheidungen mussen schriftlich festgehalten werden. Es gibt zwei Umstande, unter denen ein Ersatz in Frage kommt. doch sind beide nur bei Langzeitprufungen von Bedeutung, da man die standige Anwesenheit eines Prufleiters bei einer Kurzzeitprufung erwarten kann. Im Falle der Beendigung des Arbeitsverhaltnisses eines Prijfleiters ist die Notwendigkeit fur einen Ersatz dieser Schlusselposition klar. In diesern Fall ist es eine der Pflichten des neuen Prufleiters. sich mit Hilfe der QS-Mitarbeiter mdglichst schnell Uber die Einhaltung der GLP-Grundsatze im bisherigen Prufungsverlauf zu vergewissern. Die Ablosung eines Prufleiters und die Grunde dafur mussen dokumentiert und von der Leitung genehmigt werden. Es wird hier auch ernpfohlen, falls Mangel oder Abweichungen festgestellt wurden, die Ergebnisse jeder GLP-Zwischenuberprufung zu dokurnentieren. Die zweite Mdglichkeit ist die vorubergehende Abwesenheit des Prufleiters wegen Urlaubs, wissenschaftlicher Veranstaltungen, Krankheit oder wegen eines Unfalls. Bei kurzfristiger Abwesenheit ist ein offizieller Ersatz des Prufleiters nicht notwendig, wenn es moglich ist, mit ihm beim Auftreten von Problemen oder Notfallen Kontakt aufzunehmen. Wenn zu erwarten ist, daR kritische Phasen der Prufung in die Zeit seiner Abwesenheit fallen, kdnnen sie entweder auf einen geeigneteren Termin verschoben werden (wenn notwendig unter hderung des Prufplans) oder es kann eine Vertretung des Prufleiters in Erwagung gezogen werden. die entweder durch offizielle Ernennung eines stellvertretenden Prufleiters oder durch zeitweise Delegation der Verantwortung fur diese spezielle Phase der Prufung an kompetente Mitarbeiter erfolgen kann. Sollte der Prufleiter fur langere Zeit nicht zur Verfugung stehen. ist die Ernennung eines Vertreters der Delegation an kompetente Mitarbeiter vorzuziehen. Nach seiner Ruckkehr mu6 der Prufleiter, egal ob er oftiziell vertreten wurde oder nicht, mdglichst bald ermitteln, ob wahrend seiner Abwesenheit Abweichungen auftraten oder nicht. Abweichungen von den GLP-Grundsatzen wahrend seiner Abwesenheit sollen vom Prufleiter nach seiner Ruckkehr dokumentiert werden.

VIII. RF,CHTLlCHFRSTATUS DES PRUFLEITERS Der Prufleiter, der mit seiner Unterschrift im AbschluRbericht die Einhaltung der GLP-Grundsatzen bestatigt, ubernimmt die Verantwortung fur die Durchfuhrung der PrUfung gemaR den GLP-Grundsatzen und fur die genaue Wiedergabe der Rohdaten im AbschluRbericht. Die gesetzliche Haftung des Prufleiters

OECD GLP Consensus Document No. 8 wird aber nicht durch die OECD-Grundsatzeder GLP sondern durch nationale Gesebgebung und rechtliche Verfahren geregelt.

Original: OECD Series on Good Laboratory PracticeAnd Compliance Monitoring Number 8. Paris 1993 ~bemtrung:Harston, Hoechst AG. Frankfurt, Stand November 1993

385

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Register

Abfulltrend 145 Abschluobericht 85 Abweichungen 198f Akkreditierung 2ff, 9f, 28, 32, 66ff, 92,94 - Antragstellung 16ff - Berucksichtigung vorhandener Zulassungen und Zertifikate 95 - nach EN 45001 65 - Grunde 67 - Kosten 29f - von Prufarten 19 - von Priifgebieten 19 - Voraussetzungen 25 Akkreditierungsstelle 6ff, 11 Akkreditierungssystem 7 Akkreditierungsurkunde 68 Akkreditierungsverfahren, Verlauf 10 Analysenfunktion 197 Analytische Qualitatssicherung (AQS) 93, l00ff - Aufwand, 3-Phasenverfahren 107f - Minimalprogramm 114 - Ziele 100 Angemessene Qualittit 268f - Voraussetzungen 270f Anwendungsbereich 189 AOAC 161 AQK-Maonahmen 101 Arbeitsanweisung 190 Arbeitsbereich 188f Arbeitsmethode 190 Arbeitsprotokoll 246 Archivdatenbank 220 Archivierung 56f, 220 - undAufbewahrung 81 Archivierungsdauer 87 A S m 11 Audit Trail 77,217 Auditierung 26 Aufbauorganisation 72f - technische Leiter 72

Auflagen 30 Aufstockversuche 201 Auftrageinstellung 219 Aufzeichnungen 83 AusreiBer-Test 151 - nach Dixon 204 - nach Grubbs 204 Ausschreibung 164 AusschuB fur Akkreditierung (AfA) 28 Ausstattung 73 Bartlett Test 151 Beanstandungen (Reklamationen) 89 Befundverteilung 220 Begehung der Zertifizierungsstelle 19 Begutachtungsstelle 13, 16 Behordliche Inspektion 58f Beliebtheitstests 286f Berechnung des zertifizierbaren Wertes 152f Berichtspriifung 55 Bestimmungsgrenze 186f Betriebslabor 213 Between-Batch-Standardabweichung 113 Beurteilungen, sensorische 285f Bewertungsbehorden 69,71 biokybernetisch 331 Bio-Logik 325, 327 - Beispiele 328 Blindkontrolle 114 Blindwertmethode 186 Blindwertregelkarten 200 Box- und Whisker-Plot 172f CEN-Guideline 101 chaosfahige Struktur 341 Chemikaliengesetz (ChemG) 36 CIPAC 161 Cochran Test 151 COMAR 155 Computer im Labor 51 Consensus-Dokumente 40

388

Register

Critical incidents 310 CRM siehe zertifizierte Referenzmaterialien Cusum Regelkarte 201 DASMIN 11 Datenintegritat 53 Datenkreise 213f Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie (DACH) 11,70 Deutscher Akkreditierungsrat (DAR) 6 Deutsches Akkreditierungssystem Prufwesen (DAP) llff, 70 - Akkreditierungsverfahrensablauf 15 - Gremien 14 Deutsches Institut fur Normung (DIN) 161 Dienstleistungen 307 - Aufwand 308f DIN 32645 186, 192 DIN53804 204 DIN I S 0 5725 185 DIN I S 0 9001,9002 oder 9003 91 DIN-IS0 5725 203 Dixon Test 151 Dokumentarten 80 Dokumentation von Rohdaten 50, 53f Dreieckstests 284f Durchfuhrbarkeitsstudien 140 EAC 31 Ebenenmodell 215 Eigenkontrollverordnung 112 Eingriffsgrenzen 305 Einrichtungen 75 Einrichtungsgegenstand 75 Empfindlichkeit 196 EN 45000 Serie 3f EN 45 001, QS-Elemente 88f Entropie 341 EOTC 31 EPA (Environmental Protection Agency) 64 Ergebnisvalidierung 220 Erwartungswert 184 EU-Normen 66 EU-Richtlinien 66 EURACHEM 31 EUROLAB 31 Evolution 323 Excitement features 313

Fehlerkosten 226 Fehlermoglichkeiten und EinfluSanalyse (FMEA), Ablauf 296f Feldmethoden 105, 119 Fertigmelden 220 Firmenorganisation 46 Flexibilitat 324f FMEA-Formblatter 297ff - Konstruktions-FMEA 297, 300f - ProzeB-FMEA 297ff Food & Drug Administration (FDA) 9,

64 Forschungslabor 212 F-Test 151, 193 Funktionstuchtigkeit 333 GAZ 11 Gebrauchswert-Qualitat 283 Genauigkeit 136f, 184 Gerate 75f geseizlich geregelter Bereich 6, 69 gesetzlich nicht geregelten Bereich 6 , 69 Global Approach 32 GLP 9, 36ff, 43f, 64,92, 94 - Einsatzgebiet 69 - Geltungsbereich 67 - Grundsatze 36, 39,42 - Ziele 65 GLP-Bescheinigung (certificate) 59, 88 GLP-Erklarung (statement of compliance) 88 GLP-Erklarung der Qualitatssicherungseinheit (quality assurance statement) 88 GLP-gerecht 38 GLP-konform 38,49 GLP-Leitstelle 70 GLP-light 48,61 GLP-pflichtig 39 GLP-Prufeinrichtung 46 - Aufbau 73 GLP-Regeln 39 - Ausnahmen 38 Good Automated Laboratory Practice (GALP) 77 Good Manufacturing Practice (GMP) 91 Grenzwerte 191 Grenzwertubenvachung 105 - diskontinuierliche 118

Register kontinuierliche 117 MeBstrategie 115 Grundvalidierung 202 Gutachten 241 Gute eines Analysenverfahrens 196 Gute Laborpraxis siehe GLP Giitegemeinschaft 5

-

Harmonisierung von Methoden 160 Herstellung von CRM undoder RM tierischen Ursprungs 142f Homogenitat 144 Homogenitltspriifung 144 Homogenitatsstudie 145 House of Quality 311ff Identifizierung von Prufmustern 50 InformationsfluB 209 Informationssystem Produktion 214 Informationssystem Qualitat 214 Inspektion 59 - behordliche 71 Interferenzen 200 Interlabor-Qualitatskontrolle 112 Interne Qualitatsaudits 252 Intralabor-KenngroBen 107 ISHIKAWA-Analyse 294 - Beispiel 294 Kalibration 262 Kalibrierfunktion 186, 191 Kalibrierkurven 197 Kalibrierkurvenmethode 186 Kalibrierung 2, 75 KANO-Model1 312f kausales Denken 331 Kohlenstoff 331 Kolmogorov-Smirnov-LilleforsTest 151 Konstante systematische Abweichungen 185 Kontrolle der Umweltbedingungen 75 Kontrollgrenzen 200 Kontrollkarten 110, 201 Konventionalverfahren 257 Kosten 89f Kosten der Qualitat 226 Kostenverschiebung 232f kritische Bereiche 74 kritische Differenzen 175 kritische Grenze 203f

389

Kundenanforderungen 312f

- Matrix 313f Kundenzufriedenheit 307 Messen 309 Schlusselfaktoren 308 Kurzzeitpriifungen 48 Kurzzeitstabilitatsstudie 146 - Beispiel 147 -

Laboralltag 341

- Probleme 341ff Laborbegehung 19f Fragenkatalog 21ff Labor-Informations- und ManagementSystem 208 Laborinterne Standardabweichung sj 170 Laborkosten 342f Labortypen 211f Laborvergleichstest 160 Langzeit-Stabilitatsstudien 146 - Beispiel 147 Leitende Begutachter 20 Lenkung der Dokumente 80,248 LenkungsausschuB 13 LIM-Systeme (LIMS) - Funktionen 216f - Grundfunktionen 218 Linearitat 188 Linearitatstest 193 Logik 3251 -

Managementreview 26 Material 209 Materialcharakteristik 139 Materialschichtmuster 139 Matrix 139 Maximaler Ruckstandsgrenzwert 140 Mekinrichtung 75 Mekrgebnis 184 MeBplatz-Handbucher 104 MeBstrategien 114 MeBunsicherheit 84, 184 Metabolismusstudie 212 Methodenvalidierung, Ergebnis 189 Methodenvergleich 160 Mitarbeiterbindungit 237 Mittelwertregelkarten 200 Motivation 45 Muster 78

390

Register

Nachweisgrenze 186f Nalimov Test 151 Nichtkonformitat 247 Nichtlinearitat 195 niedrigstes Einzelergebnis 203 Normalverteilung 305 notifizierte Stelle 66 Null-Fehler-Prinzip 229 Okonomie 336 Ordnung 341 Organisationseinheit 339 Orientierungstest 105, 118

Overall-Blindwert-Kontrollkarte 120 Personalkosten 42 Personalqualifikation 74 Pilotstudie 142 Prazision 184f primare Standards 138 Probe 72,78 Probenahme 119 Probenannahme 218 Probenbearbeitung 219 ProbenfluS 210 Probenstabilisierungstest 120 Produktionsqualitat 334f Produktqualitat 334f Projektauftrag, Formulierung 254 Projekte 254 - Merkmale 254 proportionale systematische Fehler 185 ProzeB 293 - beherrschter 303 ProzeBanalyse 304 ProzeBdaten 54 ProzeBparameter - Arbeitsschritte 304 Prufbereiche 103 - zur Akkreditierung 244 Prufberichte 84 Prufeinrichtung 46, 71ff, 75 Prufgegenstande 72, 78 Priifgrok (PG) 193 - Berechnung 195 Prufkategorien 67f Prufkosten 234 - Optimierung 238 Pruflaboratorien 245

- Aufgaben 243

Priifmaterial, Auswahl 163 Priifmethoden 81 Priifmittel 72, 262 Priifmitteluberwachung 244, 263 Prufmuster 50 Priifmustercharakterisierung 38, 49 Prufparame ter - Messung 280f Priifplan 85,87,246 Prufsubstanz 72,78 Prufsystem 72 Priifung 47,66, 71 Prufwert - Berechnung 205 Q-Auditwesen 243 QFD 310,312 - Beispiel 314f - im Entwicklungsbereich 317 - im GesamtentwicklungsprozeS 318 Qualitat 41, 137, 322, 332f - Aspekte 279 - Bedeutung 241 - biologische - Festlegung 228 - ganzheitliche 278,289,338 - Parameter 304 - Sicherung und Sicherstellung 234 - therapeutische 287f - von MeBergebnissen 265 - von MeBverfahren 26.5 Qualitatsanforderungen 101 Qualitatsdatenmanagement 214 Qualitatsforderung 255 Qualitatsfragen 279 Qualitatsgegenstand 101 Qualitatskontrolle 101 Qualitatskosten 42, 224ff - AktivitatedKosten-Matrix 231 - Arten 226 - Einteilung 227 - nicht sichtbare - Senkung 226f - sichtbare 225 Qualitatskostenerfassung 238 - System 229 - Zweck 229f Qualitatskostenoptimierung 228 - Zielrichtung 231

Register Qualitatskriterien 278ff, 333f Qualitatsmanagement 240, 292 - Aufgaben 240f, 243,273 Qualitatsniveau 228 Qualitatspolitik 101 Qualitatsprogramm, Entstehung 242 Qualitatspriifung 281 - Pflanzen 278f Qualitatsregelkarte 199 Qualitatssicherung (QS) 208 - Anweisungen 80 - Bestandteile 101 - Dokumentation 274 - Instrumente 247 - Konzepte 102f - praventive 235 - Richtlinien 80, 241 - Ziele 247f Qualitatssicherungsbeauftragter 25 Qualitatssicherungseinheit 73 Qualitatssicherungshandbuch 26f, 80, 124f, 249f - Beispiel 250f Qualitatssicherungsprogramm 42, 85 Qualitatssicherungssysteme 4, 8f, 26, 64,240 - Aufgaben 244 - Beispiel 275 - Grundelemente 272 - Klassifikation 252 - Review 86 - Zweck 242 QualitatssteigerungsmaBnahmen 30 Qualitatsziele 240 Quality Function Deployment siehe QFD Rahmen-QS-Handbuch 104 Rahmenvertrag 106 Range-Regelkarten 200 ReferenzgroBen 262 - Anforderungen - Handhabung 264 Referenzlosungen als CRM 140f Referenzmaterial 138 - Typen 139 Referenzsubstanz 78 Regelkanen 304 Regelwerke 122ff Regressionsmodelle 192

391

Reprasentativitat von CRM und RM 139 Reproduzierbarkeit 186 Reststandardabweichung 193f - Berechnung 194f Revalidierung 190,201f - MaBnahmen 202 Richtigkeit 136f, 184,201 Ringversuch 112, 160ff, 178, 187 - Auswahl der Methode 162 - Auswertung 168 - Formblatter zur Erfassung der Ergebnisse 166f - statistische KenngroBen 176 Ringversuchsunterlagen 165f Robustheit 188 Rohdaten 54,83f - Beispiele 84 Routine-AQK 110 Riickfihrbarkeit 76, 138 Ruckverfolgbarkeit 248

SAA (Standard-Arbeits-Anweisung) 79 Schatzung 259 Schliisselfaktoren 308 Sektorkomitees 13 Selektivitat 187 sensorische Priifungen 283f Sensortechnik 210f Sollwerte 191 SOP (Standard Operating Procedure) 79 Spezialisierung 324 Spezifitlt 187,200 Split Level-Design 173f Stabilitat 146 Stammdatenbearbeitung 217 Standardabweichung 185 Standard-Analysenverfahren 148 Standardarbeitsanweisungen 43ff - fur Prufverfahren 246 - Vertraulichkeit 249 - von Priifmitteln 246 standiger VerbesserungsprozeB 232 Statement of Compliance (SOC) 55 Statistik 170 statistische ProzeBregelung (SPC) 302 f Statistische Qualitatsregelung (SQC) 302f

392

Register

statistischer AQK 102 Synchronizitat 331 systematische Fehler 185, 188 technische Qualitat 281 Test-Materialien 154 TGA 6 toxikologische Labordaten 64 Typprufung 10

Vergleichsgrenze 186 Vergleichsprazision 185 Vergleichsprufung - Arten 258 Vergleichstandardabweichung sR 171, 185 Verifikation 261, 264 Vertrauen 100 Vertrauensbereich 171, 197 Venvaltungsvorschrift (ChemVwV-GLP) 36, 60

Uberschreitung 204 Uberwachung 112 - von Priifmitteln 262 Uberwachungsmaflnahmen 28f Uberwachungsphase 28 Uberwachungsstellen - Akkreditierung 70 - GLP 70 Umweltverhalten, Bewertung seines Risikos 37 unparteiische Dritte 9 Unsicherheit, Ermittlung 265 Unterauftrage 86, 253 - Vergabe 86 Unterschreitung 204 Untersuchungsziele 105 Ursache-Wirkungs-Diagramm 294 Ursprungsdaten 54

wahrer Wert 148 Wahrscheinlichkeit 305 Warngrenzen 200 Wasser 329f WECC 31 WELAC 31 Wiederfindungsquote 185 Wiederfindungsregelkarte 201 Wiederholbarkeit rY5 171f, 186 Wiederholbedingungen 185 Wiederholgrenze 186 Wiederholstandardabweichungs, 170 Wiederholvariationskoeffizienten 112 Wirtschaftlichkeit 236, 335 Wirtschaftlichkeitsrechnung 237 Within-Batch-Standardabweichung 113

Validierung 182ff, 205, 256

Youden 173

- DV-Anwendungen 52 - praktische Durchfuhrung 256

Prufmethoden 82f - von Softwareprogrammen 52, 77 - Ziel 183 Validierungsmethoden 257f, 260 Varianzenhomogenitat 192f Verfahrenseinfuhrung 103 Verfahrensentwicklung 103 Verfahrenskenndaten 191 VerfahrenskenngroBen 107, 109, 192, 257 Verfahrensroutine 103 Verfahrensstandardisierung 112 Verfahrensvalidierungen 244 Verfahrensvariationskoeffizient 196 Vergleich von QS-Systemen 92f Vergleichbarkeit 137, 171f, 186 Vergleichsbedingungen 170, 185 -

Zentrallabor 213 Zero Defect 238 zertifizierbarer Wert, Berechnung 152f zertifizierte Referenzmaterialien (CRM) - Checkliste zur Bestellung 155 - Einsatz 153f - Hersteller 155f - Herstellung 138ff, 141 - Typen 139 - Zertifizierung 148 zertifizierter Wert 138 Zertifizierung 66f, 92, 149 Zertifizierung der Konformitat 2 Zertifizierung von CRMs 148 Zertifizierungsstudie 149 zufalliger Fehler 188 Zugangsgewahrung 89 Zuverlassigkeit 107

V. Neitzel K. Middeke

Praktische Qualitiitssicherung in der Analytik Ein Leitfaden 1994. IX, 190 Seiten mit 42 Abbildungen und 7 Tabellen. Broschur. DM 85.00. ISBN 3-527-28686-1 Die Arbeit im Labor unterliegt hohen Qualitatsanforderungen.Deshalb muO jedes analytisch arbeitende Labor die Qualitat seiner Untersuchungsergebnisse laufend uberprufen. Qualitatssicherung in der Analytik ist ein umfangreiches Tatigkeitsfeld, das bei der Probenahme beginnt und bei der Plausibilitatspriifung und Archivierung der Daten endet. Im vorliegenden Buch werden vor allem die praktischen Aspekte dieser Qualitatssicherungbehandelt, wie z.B. der Aufbau eines Qualitiitssicherungssystems oder die Arbeit eines Beauftragten f iir Qualitiitssicherung. Weitere Schwerpunkte bilden Qualitatssicherungsmannahmen, der Aufbau eines Qualitatssicherungshandbuchsund Standardarbeitsanweisungen.

AuOerdem wird auf wesentliche Begriffe, Normen und gesetzliche Regelungen eingegangen. Dieses Handbuch fur Laborleiter, Beauftragte fur Qualitatssicherungund alle in analytischen Labors tatigen Personen stellt einen hilfreichenLeitfaden fur die Praxis dar.

Qualitatssicherung in der Analytischen Chernie 1992. XXIV, 213 Seiten mit 91 Abbildungen und 50 Tabellen. Broschur. DM 104.00. ISBN 3-527-28291-2 Die Autoren stellen in ihrem Werk eine durchgangige Strategie zur Qualitatssicherung in der analytischen Chemie vor. Sie reicht von der Methodenentwicklung bis zur Anwendung in der Routineanalytik,beispielsweisein der Qualitatskontrollevon Industrieprodukten, Umwelt- und Lebensmittelanalytik sowie klinischen Diagnostik. Statistische Verfahren sowie die Interpretation statistischer Kenndaten werden ausfuhrlich erlauterl und anhand von Beispielen aus der Praxis, zumeist aus der Wasseranalytik, belegt. Durchgerechnete Beispiele mit Zwischenergebnissen,Tabellen und Checklisten stellen sicher, daO der Leser die Verfahren korrekt und im Sinne der ‘guten Laborpraxis’ anwenden kann.

Das Buch legt die Bezuge zur aktuellen Gesetzgebung und Normung dar und ist damit fur Laborleiter und Behordenvertreter eine verlaOliche Anleitung und Nachschlagequelle,fur alle im analytischen Labor Tatigen daruber hinaus auch ein Lehr- und Ubungsbuch. Dieses Buch entstand im Auftrag des Umweltbundesamtesin Berlin.

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