🌿 Aufschluss von Klärschlamm mit Königswasser vor der Bestimmung von Spurenelementen und Phosphor

Umwelt PN-EN 13346

Übersicht

Was diese Norm tut und was nicht. Es ist kein Verfahren zur Bestimmung von Elementen, sondern ein Verfahren der PROBENVORBEREITUNG: der Aufschluss des Schlamms mit Königswasser, nach dem erst die Messung mit einer spektrometrischen Technik erfolgt. Die Katalogkarte beschreibt den Anwendungsbereich so: „Angegeben sind vier Verfahren zur Extraktion von Spurenelementen und Phosphor aus Klärschlamm und den Erzeugnissen seiner Behandlung unter Verwendung von Königswasser, die sich in der Art der Erwärmung unterscheiden. Die gewonnene Lösung kann zur Bestimmung von As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, Zn und P mit spektrometrischen Techniken verwendet werden".

STATUS — geprüft am 11.09.2026. Die Karte der PN-EN 13346:2002 trägt den Vermerk „Zurückgezogen" und das Datum der Zurückziehung 01-07-2016; sie hat KEIN Feld „Ersetzt durch". Das Fehlen dieses Feldes bedeutet für sich genommen nach keiner Seite etwas, deshalb haben wir den Nachfolger nach dem GEGENSTAND der Prüfung gesucht und nicht nach dem Feld — und die Kette erwies sich als länger als ein Glied: PN-EN 13346:2002 — ZURÜCKGEZOGEN am 01-07-2016, Karte ohne Feld über einen Nachfolger → PN-EN 16174:2012 (englische Fassung), „Osady ściekowe, uzdatnione bioodpady oraz gleba — Roztwarzanie frakcji pierwiastków rozpuszczalnych w wodzie królewskiej" [der polnische Titel von der PKN-Karte; unsere Übersetzung des polnischen Titels: „Klärschlamm, behandelter Bioabfall und Boden — Aufschluss der in Königswasser löslichen Anteile der Elemente"] — ZURÜCKGEZOGEN am 30-03-2022, ebenfalls ohne Feld über einen Nachfolger → PN-EN ISO 54321:2021-07 (englische Fassung), „Gleba, uzdatnione bioodpady, osady ściekowe oraz odpady — Roztwarzanie frakcji pierwiastków rozpuszczalnych w wodzie królewskiej" [der polnische Titel von der PKN-Karte; auf Deutsch: „Boden, behandelter Bioabfall, Schlamm und Abfall — Aufschluss von königswasserlöslichen Anteilen von Elementen"], GELTEND (Veröffentlichung 02-07-2021, 52 Seiten, KT 191, übernimmt EN ISO 54321:2021 [IDT] und ISO 54321:2020 [IDT]). DIE DATEN SIND HIER WESENTLICHER ALS DIE REIHENFOLGE SELBST: Zwischen der Zurückziehung von 13346 und der Zurückziehung von 16174 vergingen fast SECHS JAHRE, in denen das Zwischenglied eine geltende Norm war. Ein Laboratorium, das 2018 von 13346 auf 16174 überging, handelte damals richtig und steht erst seit dem 30-03-2022 auf einem zurückgezogenen Dokument. Ohne die Daten sieht das wie ein einziger Sprung aus, doch es waren zwei Sprünge im Abstand von sechs Jahren. AUCH DIE ERWEITERUNG DES ANWENDUNGSBEREICHS GESCHAH IN ZWEI SCHRITTEN, nicht im letzten: PN-EN 13346 erfasste NUR KLÄRSCHLAMM; PN-EN 16174 fügte behandelten Bioabfall und BODEN hinzu; PN-EN ISO 54321 fügte ABFALL hinzu. Die Hälfte der Erweiterung geschah also in dem Glied, das wir Zwischenglied nennen — und das ist der zweite Grund, warum wir es als gesonderte Quelle angeben: Es ist keine Zwischenstation, sondern die Stelle, an der die Norm ihren Gegenstand änderte. SPRACHFASSUNG DES NACHFOLGERS: PN-EN ISO 54321:2021-07 besteht AUSSCHLIESSLICH in englischer Fassung — eine Abfrage des PKN-Katalogs nach „54321" liefert eine Position, und es ist die englische Ausgabe (geprüft am 11.09.2026). Ein Laboratorium, das auf den Nachfolger übergeht, wird das Verfahren also auf Englisch lesen und die Begriffe für die Unterlagen seines Qualitätssystems selbst übersetzen; nach einer polnischen Übersetzung braucht es nicht zu suchen. KEINE dieser drei Karten erklärt eine Nachfolge — die oben verwendeten Pfeile „→" sind UNSERE Ordnung nach dem Prüfgegenstand, kein Eintrag aus dem Katalog. Der Satz „PN-EN ISO 54321 ersetzt PN-EN 13346" hat somit im Katalog keine Deckung, und wir stellen ihn nicht auf — wir stellen nur fest, dass der Katalog keinen Nachfolger nennt und dass das geltende Dokument zu demselben Gegenstand 54321 ist, und wir stützen das auf den Vergleich der Titel beider Karten, die wir in den Quellen angeben.

Verworfene Spuren — wir schreiben sie auf, damit niemand diesen Weg ein zweites Mal geht. PN-EN 16173:2012 (geltend) betrifft den Aufschluss mit SALPETERSÄURE, nicht mit Königswasser. PN-EN 13657:2006 (geltend) betrifft Königswasser, doch ihr Gegenstand sind ABFÄLLE, nicht Schlämme. Beide Dokumente haben entweder eine passende Nummer oder einen passenden Titelteil und einen nicht passenden Inhalt.

Was die Rechtsvorschrift sagt — und hier fällt die Antwort anders aus, als man erwarten könnte. Die Verordnung des Umweltministers vom 6. Februar 2015 über kommunalen Klärschlamm (Gesetzblatt 2015 Pos. 257) FÜHRT KEINE NORM AN: Die Zeichenfolge „PN-" kommt im ganzen Dokument nicht vor. Die Referenzverfahren für die Untersuchung von Schlämmen (Anlage Nr. 4) und Böden (Anlage Nr. 5) sind mit Worten beschrieben — zum Beispiel der Gehalt an Calcium und Magnesium: „Mineralisierung mit einem Säuregemisch und Bestimmung mit einem titrimetrischen Verfahren oder mit Atomspektrometrie oder Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES)". DIE RECHTSLAGE DIESES AKTS — geprüft am 11.09.2026. Die Verordnung von 2015 wurde durch die Verordnung des Ministers für Klima und Umwelt vom 31. Dezember 2021 (Gesetzblatt 2022 Pos. 89) geändert; die Änderungen traten am 14-01-2026 in Kraft, und der Titel des Akts lautet heute „über die VERWENDUNG kommunalen Klärschlamms". Die Novelle gab auch der GESAMTEN Anlage Nr. 4 einen neuen Wortlaut — das oben zitierte Verfahren für Calcium und Magnesium lautet darin an ZWEI Stellen anders: Hinzu kam die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS), und die „Atomemissionsspektrometrie" wurde durch die „OPTISCHE Emissionsspektrometrie" ersetzt — obwohl die Abkürzung ICP-OES dieselbe blieb. DIE THESE DIESES ABSATZES BLEIBT JEDOCH IN BEIDEN FASSUNGEN WAHR: Wir haben die Zeichenfolge „PN-" sowohl im Text von 2015 als auch in der neuen Anlage geprüft — in keinem kommt sie auch nur einmal vor. Für ein Laboratorium bedeutet das, dass die Zurückziehung der PN-EN 13346 nicht mit der Rechtsgrundlage kollidiert, denn die Rechtsgrundlage hat nie eine Norm benannt — sie beschreibt eine Tätigkeit. Der Übergang auf PN-EN ISO 54321:2021-07 ist somit eine Entscheidung des Laboratoriums und keine Frage einer Änderung der Vorschrift.

DIE ÄNDERUNG IST SCHON IM TITEL ZU SEHEN, und der Titel gelangt in den Prüfbericht. PN-EN 13346 heißt „Bestimmung von Spurenelementen und Phosphor", und PN-EN 16174 sowie PN-EN ISO 54321 — „Aufschluss von königswasserLÖSLICHEN ANTEILEN von Elementen". Der Vorbehalt zum Anteil ist somit keine Zugabe im Text der Norm, sondern Teil ihres Titels: Ein Laboratorium, das auf den Nachfolger übergeht, „weil es dasselbe ist", ändert den Inhalt dessen, was es der Kundschaft in einem diesen Titel zitierenden Prüfbericht erklärt.

Anmerkung zum Anwendungsbereich des Nachfolgers: PN-EN ISO 54321 ist keine bloße Abschrift der alten Norm. Ihr Anwendungsbereich ist WEITER (Boden, behandelter Bioabfall, Klärschlamm und Abfall — und nicht Schlamm allein) und sie gibt ZWEI Aufschlussverfahren an, während PN-EN 13346 vier angab, die sich in der Art der Erwärmung unterschieden. Die Karte der 54321 fügt dabei einen Vorbehalt hinzu, den es bei 13346 nicht gibt: „Der Aufschluss mit Königswasser bewirkt nicht notwendigerweise die vollständige Auflösung der Probe. Die Konzentrationen der extrahierten Bestandteile können nicht notwendigerweise ihren Gesamtgehalt in der Probe wiedergeben, sondern stellen die unter solchen Bedingungen wie bei der Durchführung der Prüfung königswasserlöslichen Metalle dar" (zitiert nach der polnischsprachigen PKN-Karte; der polnische Wortlaut enthält zweimal die Fehlschreibung „nie koniecznie" statt „niekoniecznie" — so in der Karte) — das Ergebnis ist also definitionsgemäß verfahrensabhängig und kein Gesamtgehalt.

Was dieser Eintrag nicht enthält. Die Arbeitsschritte der PN-EN 13346 selbst GIBT der Eintrag NICHT AN, denn den Text der Norm hatten wir nicht — PKN gibt sie kostenpflichtig ab, und die Vorschau haben wir nicht erlangt (geprüft am 11.09.2026). Wir geben also nicht an: welches der vier Extraktionsverfahren empfohlen wird, welches die Arten der Erwärmung und die Zeiten sind, das Verhältnis der Probenmasse zum Volumen des Königswassers, die Art der Trennung der Lösung vom Rückstand oder die Bedingungen der Aufbewahrung der Lösung. Die Rechtsvorschrift, die diese Tätigkeit beschreibt, tut das in einem Satz und gibt diese Kennwerte ebenfalls nicht an. Ein Laboratorium, das das Verfahren einführt, muss die Norm kaufen — heute eher PN-EN ISO 54321:2021-07 als die zurückgezogene 13346.

Prinzip der Methode

Eine eingewogene Schlammprobe wird bei erhöhter Temperatur der Einwirkung von Königswasser — einem Gemisch aus Salpetersäure und Salzsäure — ausgesetzt, wodurch die Spurenelemente und der Phosphor in Lösung gehen. Die Norm gibt vier Varianten an, die sich in der ART DER ERWÄRMUNG unterscheiden. Die gewonnene Lösung wird vom ungelösten Rückstand getrennt, und in ihr werden As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, Zn und P mit spektrometrischen Techniken bestimmt. Das Ergebnis ist nicht der Gesamtgehalt des Elements im Schlamm, sondern der Gehalt des unter den Prüfbedingungen königswasserlöslichen Anteils — dieser Vorbehalt steht ausdrücklich im Anwendungsbereich der ersetzenden Norm (PN-EN ISO 54321).

Anwendungen

• Untersuchung kommunalen Klärschlamms vor seiner landwirtschaftlichen oder naturbezogenen Verwendung
• Bestimmung von Metallen in Schlämmen, die zur Rekultivierung von Böden bestimmt sind
• Kontrolle von Schlämmen aus industriellen Kläranlagen auf den Gehalt an Spurenelementen
• Untersuchung der Erzeugnisse der Schlammbehandlung — Komposte und stabilisierte Schlämme
• Probenvorbereitung für Bestimmungen mit ICP-OES, ICP-MS, AAS und CV-AAS (Quecksilber)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 13346:2002 (EN 13346:2000 [IDT])

Titel (PL)

Charakterystyka osadów ściekowych -- Oznaczanie pierwiastków śladowych i fosforu -- Metody ekstrakcji wodą królewską

Title (EN)

Characterization of sludges — Determination of trace elements and phosphorus — Aqua regia extraction methods (tytuł angielski odtworzony z polskiego — karta katalogowa PKN podaje wyłącznie polski)

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorbereitung der Schlammprobe (ein Schritt aus dem ANWENDUNGSBEREICH der Norm auf der PKN-Katalogkarte — nicht aus dem Text der Norm)

   Die Probe trocknen und homogenisieren, die Einwaage abwiegen und die Trockenmasse bestimmen. GRÖSSE DER EINWAAGE UND TROCKNUNGSBEDINGUNGEN GEBEN WIR NICHT AN — sie legt die Norm fest, deren Text wir nicht hatten.

2. Wahl einer der vier Extraktionsvarianten (die Varianten sind im ANWENDUNGSBEREICH auf der PKN-Katalogkarte genannt)

   Die Norm gibt vier Verfahren an, die sich in der Art der Erwärmung unterscheiden. WELCHE VARIANTE WANN ANZUWENDEN IST — geben wir nicht an, denn das entscheidet der Text der Norm.

3. Aufschluss mit Königswasser (die Richtung der Tätigkeit aus dem ANWENDUNGSBEREICH der Norm; Kennwerte gibt die Karte nicht an)

   Die Einwaage bei erhöhter Temperatur der Einwirkung von Königswasser aussetzen, entsprechend der gewählten Variante. VERHÄLTNIS DER SÄUREVOLUMINA, TEMPERATUR UND ZEIT GEBEN WIR NICHT AN — sie stehen in der Norm.

4. Trennung der Lösung vom Rückstand (die Richtung der Tätigkeit aus dem ANWENDUNGSBEREICH der Norm; Kennwerte gibt die Karte nicht an)

   Die Lösung vom ungelösten Rückstand trennen. (Seine Zusammensetzung — in der Literatur als vorwiegend silikatisch beschrieben — gibt die Katalogkarte nicht an, und wir behaupten sie nicht.) ART DER TRENNUNG UND PORENGRÖSSE DES FILTERS GEBEN WIR NICHT AN.

5. Bestimmung der Elemente in der Lösung (die Liste der Elemente aus dem ANWENDUNGSBEREICH der Norm auf der PKN-Katalogkarte)

   As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, Zn und P mit spektrometrischen Techniken bestimmen. Die Bestimmung beschreiben gesonderte Normen — EN 13346 endet mit der Gewinnung der Lösung.

6. Umrechnung auf die Trockenmasse und Prüfbericht (die Pflicht, die Variante anzugeben, ist unsere Empfehlung, die sich aus dem Bestehen von vier Varianten ergibt, kein Zitat aus der Norm)

   Das Ergebnis auf die Trockenmasse des Schlamms umrechnen. IM PRÜFBERICHT ANGEBEN, WELCHE DER VIER EXTRAKTIONSVARIANTEN ANGEWENDET WURDE — die vier Varianten unterscheiden sich in der Art der Erwärmung, die Angabe „Extraktion mit Königswasser nach PN-EN 13346" allein sagt also nicht, wie die Prüfung ausgeführt wurde. Ferner angeben, dass das Ergebnis den königswasserlöslichen Anteil betrifft und nicht den Gesamtgehalt.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Königswasser wirkt stark ätzend und oxidierend; es ausschließlich unter dem Abzug herstellen und dabei die Salzsäure in der IM VERWENDETEN VERFAHREN angegebenen Reihenfolge zur Salpetersäure geben — die Reihenfolge aus dem Text der PN-EN 13346 kennen wir nicht, denn den Text der Norm hatten wir nicht.
• Beim Aufschluss werden Stickoxide und Chlor frei — Arbeiten ausschließlich bei einwandfreier Absaugung, mit Gesichtsschutz und säurebeständigen Handschuhen.
• Gefäße mit heißer Lösung erst nach dem Abkühlen öffnen; beim Mikrowellenaufschluss die für die Gefäße zulässigen Drücke beachten.
• Klärschlamm ist Material mit biologischer Gefährdung — vor dem Trocknen und Mahlen die für infektiöses Material geeigneten Schutzmaßnahmen anwenden.
• Quecksilber in Schlämmen ist flüchtig — für die Quecksilberbestimmung vorgesehene Proben nicht bei hoher Temperatur trocknen, ohne zu prüfen, ob die Norm das zulässt.

Häufige Fragen