Kalibrierungsunsicherheiten

Kalibrierungsunsicherheiten bezeichnen die verbleibende Abweichung des Kalibrierergebnisses vom wahren Wert der Messgröße. Sie quantifizieren, wie genau eine Messgröße nach einer Kalibrierung wiedergegeben wird, und werden als Standardunsicherheit angegeben, oft mit einem zugehörigen Konfidenzniveau (z. B. 95 %).

Ursachen für Kalibrierungsunsicherheiten sind der Kalibrierprozess selbst: die verwendeten Referenznormen, das zu überprüfende Messinstrument, Umweltbedingungen, das Kalibrierverfahren, Bedienfehler sowie Transport und Alterung. Weitere Quellen ergeben sich aus Nichtlinearität, Auflösung, Drift, Reproduzierbarkeit und anderen systematischen oder zufälligen Einflüssen.

Typen der Unsicherheit sind Typ-A-Unsicherheit, die sich aus statistischen Auswertungen wiederholter Messungen ergibt, und Typ-B-Unsicherheit, die aus allen anderen Informationen abgeleitet wird, etwa Herstellerangaben, frühere Kalibrierergebnisse, Umweltparameter oder Erfahrungswerte.

Berechnung und Darstellung erfolgen über ein Unsicherheitsbudget. Einzelunsicherheiten werden quadratisch addiert, um die Gesamtschau der Standardunsicherheit u_c zu erhalten. Die erweiterte Unsicherheit U = k · u_c wird für das gewünschte Konfidenzniveau angegeben (z. B. k ≈ 2 für ca. 95 %). Bei komplexen Abhängigkeiten kann eine Monte-Carlo-Simulation sinnvoll sein.

Dokumentation: Das Kalibrierzertifikat nennt Referenznormen, Messbereich, Kalibrierbedingungen, Kalibrierfaktor, Umgebungsparameter, Rückführbarkeit zur SI, Gültigkeitsdauer und die ausgewiesene Standardunsicherheit. Die Bewertung folgt dem Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) und ISO/IEC 17025, die Anforderungen an das Labor und die Berichterstattung festlegen.

Praxis: Die Berücksichtigung von Kalibrierungsunsicherheiten ermöglicht die Vergleichbarkeit von Messgeräten, unterstützt Qualitätsmanagement und Risikobewertungen, und beeinflusst Entscheidungen über Kalibrierintervalle sowie Korrektur- oder Wartungsmaßnahmen.