Nur eine Zahl? (1)

So vielfältig wie die Aufgaben von Laboratorien sind auch die dort eingesetzten Laborinformationssysteme (LIMS). Soll heißen, je nach Aufgabenbereich und verwendeten Messverfahren unterscheiden sich Laborinformationssysteme oft ganz erheblich. In vielen Fällen gibt es doch einen gemeinsamen "Kernbereich", der vor allem in der Verwaltung der Proben und der darin gemessenen Parameter bzw. Messwerte liegt.

Aber sogar hier gibt es noch erhebliche Unterschiede. Während bei vielen Anwendungen die Messwerte einfach eine einzige Zahl sind, gegebenfalls noch mit einer Einheit ergänzt (z.B. 155,2 g Füllmenge oder 12,5 Volumenprozent Alkohol), sieht das in der Spurenanalytik schon ganz anders aus. Also besonders in der Umwelt- und Lebensmittelanalytik, wo man nach Schadstoffen sucht, die nach Möglichkeit in der Probe nicht enthalten sein sollten.

Hier sind die Messwerte oft - hoffentlich - so niedrig, dass der Messfehler im Vergleich zum Zahlenwert wiederum so hoch sein kann, dass letzter keine wirkliche Aussagekraft besitzt. Ein Wert von z.B. gemessenen 0,238 Mikrogramm Arsen pro Kilogramm der Probe könnte rein durch den Messfehler zustande gekommen sein.

Aus diesem Grund werden in der Spurenanalytik - für den werten Leser sicherlich nichts Neues - ja zusätzlich zum gemessenen Wert noch weitere Kenngrößen angegeben, insbesondere die Messunsicherheit, die Bestimmungsgrenze und die Nachweisgrenze. Kurz zusammengefasst (und etwas vereinfacht - für die Details sei auf die einschlägige Literatur verwiesen) ist die Nachweisgrenze der Wert, unterhalb dessen man gar nicht mehr mit gegebener statistischer Sicherheit sagen kann, dass die gesuchte Substanz überhaupt in der Probe vorhanden ist. Und die Bestimmungsgrenze wäre dann der Wert, unterhalb dessen man zwar davon ausgehen kann, dass die Substanz tatsächlich vorhanden ist, aber der Messfehler vergleichsweise so hoch ist, dass eine konkrete Zahlenangabe unsinnig wäre. Als Faustregel geht man davon aus, dass die Bestimmungsgrenze ungefähr der 3-fache Wert der Nachweisgrenze ist. Bei niedrigen Messwerten, die aber doch über der Bestimmungsgrenze liegen, gibt man schließlich oft noch die Messunsicherheit an.

Ein Laborinformationssystem wie uniLIME muss daher in der Lage sein, zusätzlich zum Zahlenwert der Messung und der Einheit noch die oben genannten Kenngrößen zu speichern und auszuwerten. Häufig kommt noch eine obere Grenze dazu, die sich durch eine eventuelle Überschreitung des Messbereiches ergibt, falls unsere gesuchte Substanz einmal doch nicht nur in Spuren vorkommt.

Bei Anwendern, die Messwerte normalerweise nur als einzige Zahl mit einer eventuell darauf folgenden Einheit kennen, führen solche "Zahlenfriedhöfe" natürlich regelmäßig für Erstaunen.

Im nächsten Beitrag wollen wir uns damit beschäftigen, wie man diese vielen verschiedenen Kenngrößen in einem LIMS wie unserem Laborinformationssystem "uniLIME" tatsächlich verwalten kann und welche Schwierigkeiten man dabei meistern muss.

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