Nur eine Zahl? (3)
Wohl jedes "ernsthafte" LIMS bietet die Möglichkeit, Messwerte (insb. Laborwerte) noch nach Notwendigkeit umzurechnen, vor allem zur Berechnung von Werten im Analysenbericht. In unserem LIMS "uniLIME" wird das einfach durch Definition einer Umrechnungsformel beim Zielparameter realisiert, wobei in dieser Formel die Messwerte anderer Parameter (also z.B. der Labowerte) in Form von "Variablen" vorkommen dürfen. Diese Variablen (in uniLIME als "Symbol" bezeichnet) sind Kurzbezeichnungen der Parameter, die nur aus Buchstaben, Ziffer und dem Unterstrich bestehen dürfen (Ziffern aber nicht als erstes Zeichen), damit eine eindeutige Formelauswertung möglich ist.
Wenn man z.B. im Labor die Nitratkonzentration in mg/l bestimmt hat, im Bericht aber die Konzentration bezogen auf Stickstoff gewünscht ist, gibt man einfach beim Parameter "Nitrat-N" die Formel "NO3*14/62" ein.
Es gibt natürlich sehr viele denkbare Umrechnungsformeln, in der Praxis spielen aber zwei "Basisvarianten" die größte Rolle:
A. Multiplikation mit Konstanten
Dies ist der häufigste Fall, das Beispiel oben mit "Nitrat-N" gehört auch in diese Kategorie. Meistens geht es um die Umrechnung von Einheiten, z.B. ganz einfach von mg/l in µg/l. Oder schon etwas komplizierter, wenn man beispielsweise eine feste Probe untersucht und der Laborwert (z.B. wieder in mg/l) auf mg/kg der trockenen Probe umgerechnet werden soll. Hier müssen zumindest Einwaage und Flüssigkeitsvolumen berücksichtigt werden. Wenn man nicht die zuvor getrocknete, sondern die Originalprobe eingewogen hat, zusätzlich noch der Trockenverlust. Unser Laborwert wird aber mit allen diesen Angaben entweder multipliziert oder dividiert.
Dementsprechend kann man dann die anderen Kenngrößen des Laborwertes (Messunsicherheit, Bestimmungs- und Nachweisgrenze, obere Grenze) ganz einfach mit demselben Faktor wie beim eigentlichen Wert multiplizieren. Eigentlich ganz einfach, zumindest wenn man davon ausgeht, dass Einwaage und Volumen so genau bekannt sind, dass man deren Messunsicherheit vernachlässigen kann.
B. Summenbildung
Oft ist es aber auch notwendig, die Werte mehrerer Parameter (eventuell mit individuellen Umrechnungsfaktoren) zu einem Summenwert aufzuaddieren. Bekannte Beispiele dafür wären die Gesamthärte in Wasserproben (Summe der molaren Konzentrationen von Calcium und Magnesium, angegeben in mg/l bezogen auf CaO). Oder die Summe bestimmter polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK/PAH), z.B. PAK-16 nach EPA.
Hier wird es aber bei den anderen Kenngrößen ein bisschen komplizierter. Im (unrealistischen) "Idealfall" wäre die Messunsicherheit der Summe von z.B. 16 Einzelkomponenten gemäß Fehlerfortpflanzungsgesetz die Quadratwurzel der Summe der Quadrate der einzelnen Messunsicherheiten. In der Realität ist diese Vereinfachung natürlich nicht anwendbar, aber als ganz grobe Annäherung durchaus brauchbar. Jedenfalls ist die Messunsicherheit des Summenparameters sicherlich nicht die Summe der einzelnen Messunsicherheiten (wie oft angenommen). Oft gibt es aber - recht willkürliche - Berechnungsvorgaben seitens des Auftraggebers oder der Behörde, an den/die der Analysenbericht geht.
In uniLIME ist die nötige Flexibilität dadurch gegeben, dass es neben der Formel für den eigentlichen Messwert auch davon unabhängige Formeln für Messunsicherheit, Bestimmungs- und Nachweisgrenze sowie die obere Grenze gibt. Damit lassen sich eigentlich alle denkbaren Berechnungsmöglichkeiten umsetzen, auch wenn die Eingabe der Formeln (im Allgemeinen nur einmal je Parameter) natürlich etwas aufwändiger ist.
Für unser Beispiel mit Nitrat-N würde das so aussehen:
Formel Messwert: NO3*14/62
Formel Bestimmungsgrenze: NO3:BG*14/62
Formel Nachweisgrenze: NO3:NG*14/62
Formel Messunsicherheit: NO3:MU*14/62
(der Suffix ":BG", ":NG" etc. nach dem Parametersymbol weist die Formelauswertung an, nicht den eigentlichen Messwert zu verwenden, sondern die hinterlegte Bestimmungsgrenze, Nachweisgrenze usw.).
In der Praxis dürften die damit aber recht "unrunden" Werte für Bestimmungsgrenze etc. manche Berichtempfänger etwas irritieren, daher geben manche uniLIME-Anwender auch bei umgerechneten Werten konstante (vorgegebene) Bestimmungsgrenzen an. Der Kunde ist schließlich König - wie man so schön sagt ...
