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Statistische Verfahren zur Abschätzung der Gleichwertigkeit von Bodenuntersuchungen

  • Es wird eine neue statistische Modellierung vorgestellt, die auf der Grundlage des Äquivalenznachweises die Gleichwertigkeit eines Analysenverfahrens im Vergleich zu einem Referenzverfahren prüft. Anders als bei der klassischen Vorgehensweise in der Wassernorm DIN 38402-71 (DEV A71), bei der die Varianzen mit Hilfe des F-Tests und die Mittelwerte mit dem t-Test oder der Orthogonalregession geprüft wer-den, benötigt das vorgestellte statistische Modell eine geringere Anzahl an Einzelun-tersuchungen. Der hohe analytisch-chemischen Aufwand bei der Untersuchung von Bodenproben wird damit in Grenzen gehalten. Die Gleichwertigkeitsprüfung ist daher in der Praxis leichter anwendbar. Die Prüfungen können von Ringversuchsveranstaltern im Rahmen von Ringversu-chen ausgeführt werden. Hierbei kommt eine robuste Statistik zum Einsatz, die auf dem Hampelschätzer zur Ermittlung des Mittelwertes und auf der Q-Methode zur Schätzung der Wiederhol- und Vergleichsstandardabweichung beruht. Damit wirdEs wird eine neue statistische Modellierung vorgestellt, die auf der Grundlage des Äquivalenznachweises die Gleichwertigkeit eines Analysenverfahrens im Vergleich zu einem Referenzverfahren prüft. Anders als bei der klassischen Vorgehensweise in der Wassernorm DIN 38402-71 (DEV A71), bei der die Varianzen mit Hilfe des F-Tests und die Mittelwerte mit dem t-Test oder der Orthogonalregession geprüft wer-den, benötigt das vorgestellte statistische Modell eine geringere Anzahl an Einzelun-tersuchungen. Der hohe analytisch-chemischen Aufwand bei der Untersuchung von Bodenproben wird damit in Grenzen gehalten. Die Gleichwertigkeitsprüfung ist daher in der Praxis leichter anwendbar. Die Prüfungen können von Ringversuchsveranstaltern im Rahmen von Ringversu-chen ausgeführt werden. Hierbei kommt eine robuste Statistik zum Einsatz, die auf dem Hampelschätzer zur Ermittlung des Mittelwertes und auf der Q-Methode zur Schätzung der Wiederhol- und Vergleichsstandardabweichung beruht. Damit wird vermieden, das problematische Ausreißertests die Prüfungen negativ beeinflussen können. Diese Methode ist bereits in der Wassernorm DIN 38402-45 (DEV A 45) "Ringversuche zur externen Qualitätskontrolle von Laboratorien" beschrieben. Weiterhin werden statistische Prüfungen im Rahmen von in-house Studien zur Vali-dierung neuer Prüfverfahren vorgestellt. Mit den vorliegenden Algorithmen ist jedem Labor die Möglichkeit einer Gleichwertigkeitsprüfung bei der Neuentwicklung von Prüfverfahren oder beim Einsatz schon bestehender sogenannter "Hausverfahren" gegeben. Die Prüfungen erfolgen dabei entweder im Vergleich zu einem Referenz-verfahren - im allgemeinen dem festgelegten Normverfahren - oder zu dem Refe-renzwert eines zertifizierten Boden-Referenzmaterials. Die statistische Prüfungen beziehen sich nicht nur auf den Mittelwert der wiederhol-ten Kontrollmessungen, sondern es wird auch die Präzision der Alternativverfahren beurteilt. Dazu werden die Wiederholstandardabweichungen und die Vergleichsstan-dardabweichung separat geprüft. Somit ist die Forderung nach gleichwertiger Rich-tigkeit aber auch gleichwertiger Präzision prüfbar. Hinzukommt, dass in dem neuen statistischen Modell des Äquivalenzprinzips, das aus dem medizinischen Bereich der Prüfung von Behandlungsmethoden stammt, eine Schranke vorgegeben werden kann, die von dem zu prüfenden Verfahren unterschritten werden muss, um als gleichwertig anerkannt zu werden. Auf dieser Grundlage können die Prüfungen bes-ser an die Bedürfnisse der Praxis angepasst werden. D.h. in sicherheits- oder ge-sundheitsrelevanten Bereichen kann die Schranke niedriger und in anderen Berei-chen höher gewählt werden. Der Anwender legt vor der statistischen Prüfung die "maximalen tolerierten theoretischen Abweichungen" (üblicherweise 5 - 25 %) der Wiederfindungsrate sowie der Wiederhol- und Vergleichsstandardabweichung fest, mit der die Prüfungen erfolgen soll. Auf der Basis der messtechnisch ermittelten Prüfergebnisse, die nach Untersuchung verschiedener Bodenproben in typischen Matrizes ermittelt wurden, können die statistischen Prüfungen für jede Probe einzeln oder für alle Proben gemeinsam ausgeführt werden. Voraussetzung bei der Zusam-menfassung von Probenergebnissen ist allerdings, dass eventuell vorhandene pro-benspezifische Einflüsse vernachlässigt werden können. Nach Berechnung der sta-tistischen Prüfgrößen erfolgt die Aussage, ob eine Äquivalenz und damit eine Gleich-wertigkeit der Prüfverfahren auf der Grundlage der in einem Laboratorium oder in unterschiedlichen Laboratorien untersuchten Proben gegeben ist. Geeignete Re-chenprogramme werden von der Firma quo data, Dresden, vertrieben. An Hand der Ringversuchsauswertungen einiger BAM-Boden-Ringversuche sowie aus systematischen Untersuchungen zur PAK-Bestimmung in Bodenproben für ver-schiedene Lösungsmittel und Extraktionsverfahren werden Ergebnisse der statisti-schen Prüfungen erläutert.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Detlef Lück
Dokumenttyp:Posterpräsentation
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Workshop: Methoden und Verfahren nach Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV), veranstaltet vom Fachbeirat Verfahren und Methoden für Bodenuntersuchungen (FBU), Bundesvereinigung Boden und Altlasten e.V. (BVBA) und DIN, WISTA-Tagungs-Centrum Adlershof
Jahr der Erstveröffentlichung:2004
Veranstaltung:Workshop: Methoden und Verfahren nach Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV), veranstaltet vom Fachbeirat Verfahren und Methoden für Bodenuntersuchungen (FBU), Bundesvereinigung Boden und Altlasten e.V. (BVBA) und DIN, WISTA-Tagungs-Centrum Adlershof
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:2004-10-19
Enddatum der Veranstaltung:2004-10-19
Verfügbarkeit des Dokuments:Weder Datei noch physisches Exemplar vorhanden ("No Access")
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Nein
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