Das METAS im Jahr 2016 - Eidgenössisches Institut für ...

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Das METAS im Jahr 2016 - Eidgenössisches Institut für ...
Eidgenössisches Institut für Metrologie METAS

Das METAS im Jahr 2016
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Impressum

                                                  Der vorliegende Bericht soll in verständlicher Form einen Überblick
                                                  über die Tätigkeiten des METAS im Berichtsjahr 2016 geben. Weiter­
                                                  gehende Informationen können dem Geschäftsbericht des METAS,
                                                  dem Jahresbericht über den Vollzug des Messgesetzes (beide publiziert
                                                  auf www.metas.ch), dem Kaderlohnreporting (publiziert auf www.epa.
                                                  admin.ch) und der Kurzberichterstattung des Bundesrates über die
                                                  Erfüllung der strategischen Ziele der verselbständigten Einheiten
                                                  des Bundes (publiziert auf www.efv.admin.ch) entnommen werden.

                                                  Herausgeber
                                                  Eidgenössisches Institut für Metrologie METAS
                                                  Lindenweg 50, 3003 Bern-Wabern, Schweiz
                                                  Telefon +41 58 387 01 11, www.metas.ch

                                                  Copyright
                                                  Nachdruck mit Quellenangabe gestattet, Belegexemplare erwünscht.

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                                                  Die Seiten 26 und 27 dieses Berichts wurden in Anwendung des Schweizer
                                                  Prüfungsstandards (PS) 720 «Andere Informationen in Dokumenten,
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                                                  Sprachen
                                                  Dieser Bericht wird in deutscher, französischer,
                                                  italienischer und englischer Sprache herausgegeben.

                                                  Ausgabe
                                                  Mai 2017

                                                  Bildnachweis
                                                  METAS

                                                  Layout
                                                  Casalini Werbeagentur AG, 3000 Bern 13
                                                  www.casalini.ch
Titelbild: Neu entwickelte Messeinrichtung, mit
der sich kleinste Flüsse von weniger als einem
Milliliter pro Minute messen lassen. Solche
kleinsten Flüsse spielen in der Medizintechnik
und für die Dosierung von Substanzen in der
Chemie eine wichtige Rolle (vgl. S. 14).
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Das METAS im Jahr 2016

Inhaltsverzeichnis

             4   Vorworte

             6   Das METAS leiten:
                 Institutsrat und Geschäftsleitung

             8   Messen für Wirtschaft und Gesellschaft:
                 Die Aufgaben des METAS

            10   Projekte für das Messen:
                 Forschung und Entwicklung des METAS

            12   Messen im Dienst der Produktentwicklung:
                 Kooperationsprojekte mit der Industrie

            14   Flüssigkeiten richtig dosieren in der Medizintechnik:
                 Metrologie für die Wirtschaft

            16   Messen für die Schweizer Zeit:
                 Kleinste Bruchteile von Sekunden zählen

            18   Metrologie im Dienste der Energieversorgung:
                 elektrische Energie messen

            20 Messen über die Grenzen hinweg:
                 Internationale Organisationen der Metrologie

            21   Messen regeln:
                 Gesetzgebung im Bereich Metrologie

            22   Für zuverlässiges Messen:
                 Marktüberwachung

            24   Messen braucht Wissen:
                 unerlässlicher Wissenstransfer

            26   Finanzen

            28   Über das Messen informieren:
                 Publikationen und Vorträge des METAS

                                                                                         3
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Die Führung des METAS

                             Die Aufgaben des Institutsrats lie­     Themen, die für die Gesellschaft und Wirtschaft in
                             gen in erster Linie auf strategischer   der Schweiz wichtig sind oder werden, für welche
                             Ebene. Zudem hat er die Aufsicht        es Anforde­rungen an die Metrologie gibt und für
                             über die Unternehmensführung            welche die Metrologie einen Mehrwert bringen
                             und die Geschäftsleitung wahrzu­        kann. Das betrifft nicht zuletzt auch Fragen der
                             nehmen. Er bestimmt die Mitglie­        Digitalisierung.
                             der der Geschäftsleitung mit Aus­
                             nahme des Direktors, der vom            Das letzte Jahr war beim METAS gekennzeichnet
                             Bundesrat gewählt wird.                 durch Wechsel in der Geschäftsleitung. Jede der
                                                                     drei Stellen der Geschäftsleitung wurde ausge­
            2016 endete die erste Periode der strategischen          schrieben und im Rahmen von kompetitiven Bewer­
            Ziele des Bundesrates für das METAS. Die Bilanz          bungsverfahren neu besetzt. Seit Anfang Januar
            ist erfreulich: Das METAS hat die Ziele gut erreicht.    2017 ist die Geschäftsleitung wieder vollzählig mit
            Jeweils für vier Jahre legt der Bundesrat die strate­    Dr. Philippe Richard als Direktor, Dr. Gregor Dudle
            gischen Ziele für das METAS fest. Die Stossrichtung      als Leiter der Abteilung Physik und Chemie und
            der für die Jahre 2017 bis 2020 verabschiedeten          stellvertretender Direktor sowie Dr. Bobjoseph
            strategischen Ziele bleibt unverändert: Das METAS        Mathew als Leiter der Abteilung Gesetzliche Metro­
            soll auch in Zukunft seinen Auftrag als nationales       logie. Die Mitglieder der Geschäftsleitung bringen
            Metrologieinstitut erfolgreich erfüllen können.          beste Voraussetzungen mit, um die erfolgreiche
                                                                     Entwicklung des METAS fortzuführen und die inter­
            Strategisch zentral sind Forschung und Entwick­          nationale Positionierung des METAS weiter zu stär­
            lung. An einer Klausur im Juni 2016 hat der Insti­       ken. Der Institutsrat freut sich darauf, zusammen
            tutsrat, gestützt auf eine Trend- und eine Themen­       mit der neuen Geschäftsleitung in den nächsten
            feldanalyse, eine grundlegende Diskussion über die       Jahren die strategische Leitung des METAS wahr­
            Ausrichtung der Forschung und Entwicklung am             nehmen zu können.
            METAS geführt. Diskutiert wurden insbesondere
                                                                     Prof. Dr. Martina Hirayama
                                                                     Präsidentin des Institutsrats

        Das letzte Jahr war beim METAS gekennzeichnet
        durch Wechsel in der Geschäftsleitung.

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Das METAS im Jahr 2016

Strategischer Rahmen

Das METAS hat das vierte Betriebsjahr als Institut         es anspruchsvoll, Frauen zu rekru­
hinter sich, das gleichzeitig das letzte Jahr der ersten   tieren in den am METAS vorwiegend
Periode der strategischen Ziele des Bundesrats ist.        vertretenen technischen oder natur­
                                                           wissenschaftlichen Berufsgruppen.
Am 19. Oktober 2016 hat der Bundesrat die strate­
gischen Ziele für das METAS für die Jahre 2017 bis         Dies sind einige der Herausforde­
2020 verabschiedet. Die strategischen Ziele sind           rungen, die sich dem METAS stellen.
weiterhin darauf ausgerichtet, dass das METAS sich         Die Ansprüche an ein nationales
den Herausforderungen eines nationalen Metrolo­            Metrologieinstitut entwickeln sich
gieinstituts erfolgreich stellen und die entsprechen­      ständig weiter. Um damit Schritt hal­
den Aufgaben wahrnehmen kann.                              ten zu können, dürfen wir mit unseren Anstrengun­
                                                           gen nicht nachlassen und müssen anpassungs-
Anspruchsvolle Aufgaben bestehen für das METAS             und leistungsfähig bleiben. Zuversichtlich stimmt
auf verschiedensten Gebieten. So soll das METAS            mich der Blick auf die erfolgreiche Entwicklung im
auch in Zukunft den Innovationsprozess und die             vergangenen Jahr und das Wissen, diese Aufgaben
Konkurrenzfähigkeit der Schweizer Wirtschaft mit           zusammen mit meinen Kollegen in der Geschäfts­
Expertenwissen sowie mit anwendungsorientierten            leitung und den Mitarbeitenden des METAS anpa­
Forschungsprojekten in Zusammenarbeit mit                  cken zu können.
Industriepartnern gezielt unterstützen. Das METAS
muss also weiterhin Forschung und Entwicklung              Dr. Philippe Richard
betreiben, und zwar auch in neuen Gebieten. Nur            Direktor
so können neue Dienstleistungen angeboten wer­
den. Das METAS muss künftig einen höheren
Selbstfinanzierungsgrad erwirtschaften: 45 Prozent
statt 40 Prozent. Personalpolitisch gesehen bleibt

                       Die strategischen Ziele sind weiterhin
                       darauf ausgerichtet, dass das METAS sich
                       den Herausforderungen eines nationalen
                       Metrologieinstituts erfolgreich stellen kann.

                                                                                                                                5
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Das METAS leiten:
    Institutsrat und Geschäftsleitung
    An der Spitze des METAS steht der Institutsrat. Mit seinen fünf Mitgliedern ist er für die unter­
    nehmerische Leitung verantwortlich. Die operative Führung nimmt die Geschäftsleitung wahr.

                              Die fünf Mitglieder des Institutsrats verfügen über    Strategische Ausrichtung festlegen
                              grosse Führungserfahrung und über langjährige          Zu den wichtigsten Aufgaben des Institutsrats
                              und vielfältige Erfahrung in Forschung und Entwick­    gehört es, gemeinsam mit der Geschäftsleitung, die
                              lung in Naturwissenschaften und Technik. An sei­       strategische Ausrichtung des METAS festzulegen.
                              ner Spitze steht die Präsidentin, Professor Dr. Mar­   Dabei orientiert er sich an den Vorgaben des
                              tina Hirayama. Die Aufgaben des Institutsrats sind     Bundesrates, die in den strategischen Zielen für das
                              im Institutsgesetz festgelegt. Er beantragt beim       METAS festgehalten sind. Der Bundesrat, der
                              Bundesrat die Abgeltungen für die vom Bund zu          jeweils für vier Jahre die strategischen Ziele für das
                              erbringenden Leistungen und genehmigt das For­         METAS festlegt, hat im Oktober 2016 die strategi­
                              schungs- und Entwicklungsprogramm. Er hat die          schen Ziele für die Jahre 2017 bis 2020 verabschie­
                              Aufsicht über die Geschäftsleitung und erlässt die     det. Sie sind darauf ausgerichtet, dass das METAS
                              Personalverordnung.                                    den Auftrag eines nationalen Metrologieinstituts
                                                                                     für die Schweiz weiterhin erfüllen kann: Dass es der
                                                                                     Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung eine leis­
                                                                                     tungsfähige metrologische Infrastruktur und die
                                                                                     benötigten Messgrundlagen und metrologischen
                                                                                     Dienstleistungen zur Verfügung stellen kann.

    Die Mitglieder des Institutsrats v.l.n.r.: Dr. Tony Kaiser, Mitglied;
    Prof. Dr. Ulrich W. Suter, Vizepräsident; Prof. Dr. Martina Hirayama,
    Präsidentin; Dr. Matthias Kaiserswerth, Mitglied; Prof. Dr. Thierry J.-L.
    Courvoisier, Mitglied.

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Das METAS im Jahr 2016

Wechsel in der Geschäftsleitung
Für die operative Führung des METAS ist die
Geschäftsleitung verantwortlich. Sie vertritt das
METAS gegen aussen. Im Berichtsjahr waren in der
Geschäftsleitung Wechsel und Vakanzen zu ver­
zeichnen. Auf Ende März hatte der frühere Direktor,
Dr. Christian Bock, das METAS verlassen, um eine
Stelle als Direktor der Eidgenössischen Zollverwal­
tung anzutreten. Gestützt auf die Ergebnisse eines
Ausschreibungsverfahrens ernannte der Bundesrat
am 18. Mai 2016 Dr. Philippe Richard, bis dahin
Leiter der Abteilung Physik und Chemie des METAS
und stellvertretender Direktor, zum neuen Direktor
des METAS. Dr. Philippe Richard trat sein Amt am
1. Juni an.

In der Folge waren weitere Ausschreibungsverfah­
ren erforderlich, zunächst für die Leitung der Abtei­
lung Physik und Chemie und dann für die Leitung
der Abteilung Gesetzliche Metrologie. Für die
Besetzung dieser Stellen ist der Institutsrat zustän­
dig. Auf den 1. August 2016 hat er Dr. Gregor Dudle,    Die Geschäftsleitung des METAS ab Januar 2017 v.l.n.r:
bis dahin Leiter der Abteilung Gesetzliche Metro­       Dr. Gregor Dudle, Dr. Philippe Richard, Dr. Bobjoseph Mathew.
logie und stellvertretender Direktor, zum Leiter
der Ab­teilung Physik und Chemie ernannt. An der
Novembersitzung des Institutsrats konnte die nun
frei­gewordene Stelle der Leitung der Abteilung
Gesetzliche Metrologie besetzt werden: Der Insti­
tutsrat hat Dr. Bobjoseph Mathew, der unter ande­
rem jahrelange Führungserfahrung in Telekommu­
nikationsfirmen vorweisen kann, zum neuen Leiter
dieser Abteilung ernannt.

Seit Anfang Januar 2017 besteht die Geschäftslei­
tung des METAS aus Dr. Philippe Richard, Direktor,
Dr. Gregor Dudle, Leiter der Abteilung Physik
und Chemie und stellvertretender Direktor, sowie
Dr. Bobjoseph Mathew, Leiter der Abteilung Gesetz­
liche Metrologie.

                                                                                                                        7
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Messen für Wirtschaft und
         Gesellschaft: Die Aufgaben
         des METAS
         Am genauesten misst die Schweiz in Wabern. Dort ist
         das Eidgenössische Institut für Metrologie METAS zu
         Hause – das messtechnische Referenzzentrum der Schweiz.

                               Das METAS ist das nationale Metrologieinstitut der
                               Schweiz. Es ist das Kompetenzzentrum des Bundes
                               für alle Fragen des Messens, für Messmittel und
                               Messverfahren. Mit seinen Tätigkeiten in Forschung
                               und Entwicklung und seinen Dienstleistungen
                               schafft es die Voraussetzungen dafür, dass in der
                               Schweiz mit jener Genauigkeit gemessen werden
                               kann, die für die Belange von Wirtschaft, Forschung,
                               Verwaltung und Gesellschaft erforderlich ist.

                               Verbindliche Referenzmasse
                               Das METAS realisiert die Referenzmasse der
                               Schweiz, sorgt für deren internationale Anerken­
                               nung und gibt sie in der erforderlichen Genauigkeit
                               weiter. So stellt es der Wirtschaft und Gesellschaft
                               die messtechnische Grundinfrastruktur zur Ver­
                               fügung. Diese ist überall dort von Bedeutung, wo
                               gemessen wird.

                               Das METAS beaufsichtigt das Inverkehrbringen, die
                               Verwendung und die Kontrolle von Messmitteln in
                               Handel, Verkehr, Öffentlicher Sicherheit, Gesund­
                               heit und Umweltschutz. Es sorgt dafür, dass die für
                               den Schutz und die Sicherheit von Mensch und
                               Umwelt notwendigen Messungen richtig und vor­
                               schriftsgemäss durchgeführt werden können.

                                                                                      Fortschritt braucht Genauigkeit
                                                                                      Zuverlässig herstellen und überwachen lässt sich
                                                                                      nur das, was präzise gemessen werden kann. Wis­
                                                                                      senschaft und Technik sind deshalb auf laufend
Metrologie                                                                            weiter entwickelte messtechnische Grundlagen und
Metrologie ist die Wissenschaft und Technik des Messens (vom                          Verfahren angewiesen. Mess- und Regelverfahren,
griechischen metron – Mass). Metrologie wird häufig mit Meteo­                        die von wichtigen Zweigen der Schweizer Wirtschaft
rologie verwechselt. Die beiden Begriffe haben allerdings inhaltlich                  wie etwa die Mikro- und Medizinaltechnik verwen­
nichts miteinander zu tun. Unter Meteorologie versteht man die Lehre                  det werden, benötigen Messmethoden, deren
von den Witterungserscheinungen (vom griechischen meteoros –                          Genauigkeit zum Beispiel im Bereich von Millions­
in der Luft schwebend).                                                               tel Millimetern liegt.

     8
Das METAS im Jahr 2016 - Eidgenössisches Institut für ...
Das METAS im Jahr 2016

Das METAS verfolgt die wissenschaftlichen und
technischen Entwicklungen, um stets auf dem aktu­
ellen Stand zu blieben. Es betreibt Forschung und
Entwicklung zur Verbesserung seiner Messplätze
und Messdienstleistungen. Es überprüft regelmäs­
sig seine Angebote an Dienstleistungen und passt
sie den Bedürfnissen des Marktes an.

                                                    Der Ort, wo die Schweiz am genausten misst: am METAS in Wabern.

                                                                                                                      9
Das METAS im Jahr 2016 - Eidgenössisches Institut für ...
Projekte für das Messen:
         Forschung und Entwicklung
         des METAS
         Das METAS führt seine Forschungs- und Entwicklungs­
         arbeiten vorwiegend im Rahmen der Europäischen
         Metrologie-Forschungs- und Entwicklungsprogramme
         (EMRP und EMPIR) durch.

                             Das METAS hat sich 2016 am Programm EMPIR
                             mit Projekteingaben zu den Schwerpunktthemen
                             «Environment», «Energy» und «Pre-normative»
                             beteiligt. Zehn Projekteingaben waren erfolgreich.
                             Die Erfolgsrate liegt bei 67 % und damit deutlich
                             über dem Durchschnitt.

                             Mobilfunkstrahlung zuverlässig messen
                             Die Ansprüche an die Datenübertragungsraten in
                             Mobilfunknetzen nehmen stetig zu. Entsprechend
                             steigt die Anzahl der Mobilfunkanlagen. Zudem
                             werden bestehende Anlagen auf den neuesten
                             Stand der Technik umgerüstet. Mit der Zahl der
                             Anlagen steigt auch die Strahlenbelastung und es
                             muss sichergestellt sein, dass die festgesetzten
                             Grenzwerte eingehalten werden. In der Schweiz lie­
                             gen die Grenzwerte für die Feldstärke elektromag­
                             netischer Strahlung unter den international üblichen
                             Grenzwerten. Mobilfunk-Basisstationen dürfen
                             diese Werte auch bei maximalem Datenverkehr und
                             maximaler Leistung nicht überschreiten. Für die
                             zuverlässige Kontrolle sind ausgeklügelte Mess­
                             verfahren notwendig. Damit aus einer Messung
                             im Feld auf die maximale Feldstärke einer Anlage
                             extrapoliert werden kann, kommen selektive Mess­
                             verfahren zum Einsatz, die in der Lage sind, die
                             verschiedenen Kanäle des Funksignals auseinan­
                             derzuhalten. Im Rahmen des EMRP-Projekts
                             «MORSE» (Metrology for optical and RF commu­
                             nication systems) entwickelte das METAS eine ent­      führbarkeit auf das Internationale Einheitensystem
                             sprechende Referenzmesseinrichtung, um die Rück­       (SI) zu gewährleisten. Damit ist das METAS in der
                                                                                    Lage, Feldsonden für das Ausmessen von Mobil­
                                                                                    funkantennen der 4. Generation (LTE) zu kalibrieren.
EMRP und EMPIR
Das Forschungsprogramm EMRP (European Metrology Research                            Graphen
and Development Programme) und das Nachfolgeprogramm                                Die elektrischen Einheiten spielen eine Schlüssel­
EMPIR (European Metrology Programme for Innovation and                              rolle in industriellen, wissenschaftlichen und tech­
Research) wurden von EURAMET, der Vereinigung der nationalen                        nologischen Anwendungen, weil die Messung bei­
Metrologieinstitute Europas, und der EU-Kommission entwickelt.                      nahe aller anderen Messgrössen früher oder später
Sie haben zum Ziel, die Forschung der nationalen Metrologieinsti­                   von elektrischen Messungen abhängen. Zwei elek­
tute besser zu koordinieren und die metrologische Zusammen­                         trische Quanteneffekte, der Josephson- und der
arbeit zu stärken.                                                                  Quanten-Halleffekt (QHE), bilden die Basis für
                                                                                    die Realisierung der elektrischen Einheiten. In Gra­
                                                                                    phen, einer vor zehn Jahren entdeckten zweidimen­
                                                                                    sionalen Form des Kohlenstoffs, kann der QHE
    10
Das METAS im Jahr 2016

auch realisiert werden. Studien zeigen, dass Gra­
phen schon bald die traditionell verwendeten Galli­
umarsenid-Strukturen ablösen könnte, wodurch
sich vermutlich der Aufwand für das Realisieren des
QHE verringern liesse. Im EMRP-Projekt «Graph­
Ohm» hat das METAS Untersuchungen zu den
Wechselstromeigenschaften des QHE in Graphen
durchgeführt. Ein grundlegendes Verständnis die­
ser Eigenschaften ist notwendig, wenn der in Gra­
phen beobachtete quantisierte Hallwiderstand als
Referenz für Impedanzmessungen eingesetzt wer­
den soll. Die Resultate sind vielversprechend und     Kalibrieren von Feldsonden für das Ausmessen von Mobilfunkantennen.
ebnen den Weg für ein verbessertes auf Naturkon­
stanten abgestütztes Impedanznormal.

                                                                                                                            11
Messen im Dienst
     der Produktentwicklung:
     Kooperationsprojekte
     mit der Industrie
     Das METAS ist Forschungspartner der Kommission für
     Technologie und Innovation (KTI). Unternehmen können
     somit die Forschungs- und Entwicklungskompetenzen des
     METAS für ihre Innovationen und Entwicklungen nutzen
     und zusammen mit dem METAS Projekte in anwendungs­
     orientierter Forschung und Entwicklung durchführen.

                    Das im METAS erarbeitete wissenschaftlich-techni­
                    sche Know-How ist für die Industrie nicht nur in
                    Form von Kalibrier- und Messdienstleistungen
                    nutzbar, sondern auch direkt für die Produkt- und
                    Prozessentwicklung. Das METAS kann in verschie­
                    densten Bereichen ein interessanter Kooperations­
                    partner sein. Durch ihre Dienstleistungen haben
                    Labore des METAS engen Kontakt zu Messtechni­
                    kern und Entwicklungsabteilungen in der Industrie.
                    Die Zusammenarbeit mit der Industrie in Form von
                    Innovationsprojekten wird weiter ausgebaut. Seit
                    2013 wurden von der KTI zehn Projekte genehmigt.

                    Kräfte messen im Mikrobereich
                    Mikro-elektromechanische Sensoren und Systeme
                    (MEMS) ermöglichen neue innovative Produkte mit
                    Anwendungsmöglichkeiten z.B. in der Robotik,
                    Uhrenindustrie und Medizin. Viele der MEMS-Sen­
                    soren messen kleinste Kräfte. Eine auf das Interna­
                    tionale Einheitensystem (SI) rückführbare Kalibrie­
                    rung über den gesamten Messbereich ist die
                    Grundvoraussetzung für eine zuverlässige Charak­
                    terisierung dieser Sensoren. Zur Unterstützung
                    eines Schweizer Herstellers hat das METAS im Rah­
                    men eines KTI-Projekts ein Messsystem für die         Waage ausgerichtet. Weil dies für das menschliche
                    Kraftmessung im Bereich sehr kleiner Kräfte entwi­    Auge nicht sichtbar ist, wird der Vorgang von zwei
                    ckelt. Es handelt sich um Kräfte in der Grössenord­   Mikroskopkameras gesteuert und überwacht. Der
                    nung zwischen 1 Mikronewton und 50 Millinewton        ausgerichtete Sensor wird anschliessend kontrol­
                    (zum Vergleich: die Kraft von einem Mikronewton       liert gegen die Waage gedrückt. Die hochempfindli­
                    entspricht etwa der Auftriebskraft einer Frucht­      che Waage musste für diese spezielle Anwendung
                    fliege).                                              vom Hersteller umgebaut werden. Die geforderte
                                                                          Genauigkeit von weniger als einem Prozent konnte
                    Herzstück des Messplatzes ist eine hochgenaue         erreicht und übertroffen werden. Mit der neuen
                    Waage, die nach dem Prinzip der elektromagneti­       Messanlage kann das METAS jetzt Mikrokraftsen­
                    schen Kraftkompensation funktioniert. Sie misst       soren rückführbar kalibrieren zum Nutzen von
                    die auf sie ausgeübte Kraft. Mit einem Drei-Achsen-   Anwendungen der Mikro- und Nanotechnologie.
                    Roboter wird der zu kalibrierende Sensor auf die

12
Das METAS im Jahr 2016

Ausrichtung von Forschung und Entwicklung
Die Forschung und Entwicklung des METAS kon­
zentriert sich auf Projekte, deren Ergebnisse einer­
seits von der Verwaltung und der Politik direkt zur
Bewältigung ihrer Aufgaben benötigt werden und
andererseits der Schweizer Wirtschaft und For­
schung die benötigte, international anerkannte
metrologische Infrastruktur und spezifische metro­     Sensoren für kleinste Kräfte rückführbar kalibrieren.
logische Dienstleistungen zur Verfügung stellen.

                                                                                                                          13
Flüssigkeiten richtig dosieren
     in der Medizintechnik:
     Metrologie für die Wirtschaft
     Das METAS unterstützt mit seinen Dienstleistungen
     unzählige Unternehmen aus verschiedenen Wirtschafts­
     zweigen, richtig messen zu können. Das ermöglicht
     ihnen, die Qualitätsansprüche zu erfüllen, die an ihre
     Produkte gestellt werden.

                     Das METAS erbringt für die Wirtschaft zahlreiche
                     Kalibrier-, Mess- und Prüfdienstleistungen. So wur­
                     den 2016 rund 4300 Zertifikate und Berichte erstellt,
                     womit knapp 5 Millionen Franken erwirtschaftet
                     wurden. Das entspricht einer Zunahme von 14 %
                     gegenüber dem Vorjahr. Die wichtigsten Kunden­
                     segmente sind die Maschinen-, Elektro-, Metall-
                     und Uhrenindustrie, die Medizin- sowie die Kom­
                     munikationstechnik.

                     Entwicklung neuer Messmöglichkeiten…
                     Um den wachsenden Bedürfnissen der Kunden
                     gerecht zu werden, erweitert das METAS ständig
                     seine Messmöglichkeiten; sei das durch Erweite­
                     rungen im Messbereich, in der Messgenauigkeit
                     oder im Automatisierungsgrad. So wurde jüngst
                     mit dem Bau der Anlagen «Milliflow» und «Micro­
                     flow» der Messbereich für kleine Flüsse bis hinun­
                     ter zu einem Fluss von einem Zehntel Mikroliter pro
                     Minute erweitert. Das entspricht ungefähr einem
                     Tropfen in acht Stunden. Kleinste Flüsse werden
                     insbesondere in der Medizintechnik (drug delivery)
                     und in der Chemie für die Dosierung von Substan­
                     zen immer wichtiger. Die Entwicklung und Vali­
                     dierung der neu entwickelten Messeinrichtungen
                     am METAS wurden durch eine europäische For­
                     schungszusammenarbeit substanziell unterstützt.

                     ... kommt auch industriellen Kunden zugute              dieses Messsystem. Das Messprinzip beruht im
                     Als einer der führenden Hersteller von Durchfluss­      Wesentlichen auf einem Durchflusserzeuger, der
                     messgeräten zeigte die Schweizer Firma Endress +        auf einer hausgemachten motorisierten Spritzen­
                     Hauser grosses Interesse an der Entwicklung des         pumpe basiert, und einer dynamischen Wägung,
                     METAS, wollte sie doch ihren Bereich für die rück­      überwacht von diversen Temperatur- und Druck­
                     führbare Messung von kleinen Flüssen erweitern.         messgeräten. Nach rund fünf Monaten Bauzeit
                     Endress + Hauser erteilte dem METAS den Auftrag,        konnte ein komplettes System inklusive Software
                     ein komplettes System nach vorgegebenen Spezifi­        zur Ansteuerung und Datenanalyse ausgeliefert
                     kationen zur Messung von kleinen Masseflüssen           werden. Mittlerweile ist es bei der TrueDyne Sensors
                     im Bereich von 10 Mikrolitern pro Minute bis 25         AG, Tochtergesellschaft der Firma Endress + Hauser,
                     Millilitern pro Minute zu konstruieren. Gestützt auf    zur vollen Zufriedenheit auf Praxistauglichkeit
                     das Know-how, welches das METAS beim Entwickeln         getestet worden.
                     der neuen Messeinrichtung erlangt hatte, baute es

14
Das METAS im Jahr 2016

Das METAS stellt der Industrie vielfältige Mess-
und Prüfdienstleistungen zur Verfügung. Darüber­
hinaus kann es Industrieunternehmen auch durch
Know-how-Transfer und den Verkauf von hochspe­
zialisierten Messeinrichtungen helfen, richtig zu
messen und ihre Messmöglichkeiten auszubauen.

                                                    Messeinrichtung zum Bestimmen kleinster Flüsse.

                                                                                                                  15
Messen für die Schweizer
         Zeit: Kleinste Bruchteile
         von Sekunden zählen
         Das METAS hat den Auftrag, die gesetzliche Zeit der
         Schweiz zu verbreiten. Zu diesem Zweck unterhält es
         unter anderem ein Labor mit hochgenauen Zeitmess­
         einrichtungen; zudem sorgt es für den Abgleich mit der
         koordinierten Weltzeit.

                               In der Schweiz gilt die mitteleuropäische Zeit. Das
                               ist gesetzlich festgelegt. Diese entspricht der koor­
                               dinierten Weltzeit (Universal time coordinated UTC)
                               plus eine Stunde. Es stellt sich die Frage, worin
                               denn die Aufgabe des Zeitlabors am METAS
                               besteht, wenn ohnehin die koordinierte Weltzeit
                               übernommen wird. Die koordinierte Weltzeit kann
                               ohne die Realisierungen der Zeit durch die nationa­
                               len Metrologieinstitute gar nicht bestehen. Sie wird
                               vom Internationalen Büro für Mass und Gewicht in
                               Paris aus einem gewichteten Mittelwert aus den
                               Daten von rund 350 Atomuhren von 60 Zeitlabora­
                               torien aus der ganzen Welt ermittelt. So leistet auch
                               das METAS mit seinen Atomuhren einen Beitrag zu
                               einer weltweit gültigen Zeit.

                               Gut geschütztes Zeitlabor
                               Das METAS betreibt in einem gut geschützten, mit
                               Notstrom versorgten Labor eine Gruppe von
                               Cäsium-Atomuhren und einen Wasserstoffmaser,
                               ein hochgenaues Frequenznormal, die zusammen
                               eine möglichst stabile Zeitbasis bilden. Diese Zeit­
                               basis, genannt UTC(CH), steht als elektronisches
                               Signal in Echtzeit zur Verfügung und wird zur Wei­
                               tergabe der Einheit Sekunde für interne wie externe
                               Kunden verwendet, die ihre Zeit- und Frequenz­
                               messgeräte kalibrieren lassen. Der Abgleich der
                               Schweizer Zeit UTC(CH) mit der koordinierten
                               Weltzeit geschieht über satellitengestützte Zeitver­    geostationäre Satelliten ist es möglich, Zeitskalen
                               gleiche mit anderen Metrologieinstituten. Über          und Frequenzen über grosse Distanzen auf höchs­
                                                                                       tem Niveau miteinander zu vergleichen. Solche
                                                                                       Vergleiche erfordern ausgeklügelte, gewissermas­
Atomar bestimmte Sekunde                                                               sen «vorausdenkende» Algorithmen, da die Abwei­
Die Einheit der Zeit, die Sekunde, war ursprünglich definiert durch                    chung von UTC(CH) zu UTC immer erst im Nach­
die Drehung der Erde um ihre Achse, die Dauer eines mittleren                          hinein, nach etwa 2 Wochen, bekannt ist. Bei den
Sonnentages. Die Drehgeschwindigkeit der Erde ist jedoch nicht                         Vergleichen zeigt sich, dass die Schweizer Zeit von
ganz konstant, so dass sich auch die Dauer der Sekunde geringfü­                       der koordinierten Weltzeit nie mehr als einige
gig ändern konnte. Weil technische und wissenschaftliche Anwen­                        wenige Milliardstel Sekunden abweicht.
dungen auf ein äusserst beständiges Zeitmass angewiesen sind,
wurde 1967 eine neue Definition für die Einheit der Zeit eingeführt:                   Höchste Genauigkeit
Die Sekunde wird seither mithilfe eines atomaren Vorgangs, eines                       Auf dem Gebiet der hochgenauen Zeitmessung
Übergangs im Cäsiumatom, definiert.                                                    betreibt das METAS auch Spitzenforschung: Das im
                                                                                       Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Universität

    16
Das METAS im Jahr 2016

Neuenburg entwickelte Primärfrequenznormal
FOCS (Fontaine Continue Suisse) gehört weltweit
zu den genausten Cäsium-Atomuhren: Es weicht in
30 Millionen Jahren lediglich eine Sekunde von der
genauen Zeit ab. Demnächst soll FOCS auch zur
Definition der internationalen Atomzeit beitragen,
welche die Grundlage bildet für die koordinierte
Weltzeit.

Höchste Genaugkeit bei der Messung von Zeit
und Frequenz ist nicht Selbstzweck: Je genauer
Frequenzen realisiert und damit Zeitmessungen          Die Zeit hochgenau messen: das Primärfrequenznormal FOCS.
durchgeführt werden können, desto genauer
funktionieren beispielsweise Satelliten-Navigations­
systeme.

                                                                                                                    17
Metrologie im Dienste
     der Energieversorgung:
     elektrische Energie messen
     Das METAS unterstützt die Teilnehmer am Elektrizitäts­
     markt durch verschiedene Dienstleistungen rund um elekt­
     rische Energie: einerseits mit Zulassungen und Marktüber­
     wachung, andererseits mit Projekten zur Bestimmung der
     Qualität der den Kunden gelieferten Elektrizität und zur
     Überwachung der elektrischen Netze.

                     Am 9. Dezember 1916 hat der Bund erstmals die
                     Verwendung von Elektrizitätszählern geregelt durch
                     die Vollziehungsverordnung betreffend die amtli­
                     che Prüfung und Stempelung von Elektrizitätsver­
                     brauchsmessern. Die Tätigkeiten für die Überwa­
                     chung wurden dem schweizerischen Amt für Mass
                     und Gewicht zugewiesen. Es handelte sich damals
                     darum, das Inverkehrbringen von Elektrizitätszäh­
                     lern zu genehmigen und diese regelmässig zu
                     eichen, um so das Vertrauen aller Beteiligten in die
                     Verrechnung des Elektrizitätsverbrauchs sicherstel­
                     len zu können. Neben den Elektrizitätszählern ging
                     es auch um Messwandler, Transformatoren mit
                     genau bekanntem Übersetzungsverhältnis für
                     Messzwecke. Messwandler erlauben es, elektrische
                     Energie von hoher Spannung oder hoher Strom­
                     stärke zu messen, indem sie diese Grössen so her­
                     untertransformieren, dass sie mit gewöhnlichen
                     Elektrizitätszählern gemessen werden können.
                     Heute sind mehr als 5 Millionen Zähler durch die
                     gesetzliche Metrologie erfasst und überwacht. Die
                     technische Überwachung all der auf dem Markt
                     vorhandenen Zähler hat das METAS Eichstellen
                     übertragen. Diese Stellen gehören oft zu Elektri­
                     zitätsversorgungsunternehmen. Die Elektrizitäts­
                     zähler werden aufgrund ihrer grossen Zahl in Lose,
                     die einer Bauart entsprechen, eingeteilt und die
                     Eichung wird an statistisch ausgewählten Stichpro­     Hertz hervor und senden diese zurück ins Netz.
                     ben vorgenommen.                                       Dadurch erzeugen sie eine Störung im lokalen Ver­
                                                                            teilnetz. Je nach Stärke des Phänomens, die vom
                     Die Qualität der elektrischen Energie                  Umfang des nichtlinearen Verbrauchs abhängt,
                     erfordert einen grossen Einsatz                        können andere Verbraucher im Verteilnetz gestört
                     Die deutliche Zunahme von Verbrauchsgeräten, die       oder sogar beschädigt werden. Eine andere bedeu­
                     auf Halbleitertechnologien beruhen, führt zu uner­     tende Quelle der Verschmutzung des Verteilnetzes
                     wünschten Rückwirkungen im elektrischen Netz.          stellen die Wechselrichter dar. Diese werden ver­
                     Diese Verbrauchsgeräte stellen nämlich soge­           wendet, um Gleichspannung, wie sie beispielsweise
                     nannte nichtlineare Lasten dar. Während die Grund­     von Photovoltaikanlagen erzeugt wird, in Wechsel­
                     schwingung des Versorgungsnetzes eine Frequenz         spannung für das Netz umzuwandeln. Der Bedarf
                     von 50 Hertz hat, bringen diese Verbrauchsgeräte       nach Analysatoren für die Netzqualität steigt stark
                     Oberschwingungen mit einem Vielfachen von 50           und das METAS wird immer mehr angefragt für
                                                                            Tätigkeiten zur Zertifizierung gemäss den gelten­
                                                                            den Normen.

18
Das METAS im Jahr 2016

Stabiles Netz ohne Störungen:
eine Herausforderung
Ein Stromausfall in grossem Umfang hätte katas­
trophale Auswirkungen für unsere Gesellschaft. Um
jederzeit die Stabilität des Netzes zu kennen, imple­
mentieren die Betreiber an verschiedenen neuralgi­
schen Punkten des Übertragungsnetzes soge­
nannte Phasor Measurement Units, die es erlauben,
den Zustand des Netzes ununterbrochen zu über­
wachen. Das METAS hat die Aufgabe, Möglichkei­
ten für das Kalibrieren solcher Messgeräte zu ent­
wickeln.                                                Prüfstation im Labor für elektrische Energie und Leistung.

                                                                                                                          19
Messen über die Grenzen hinweg:
     Internationale Organisationen der Metrologie
     Das METAS – und damit die Schweiz – ist in den internationalen Organisationen des Messwesens
     gut vertreten. Das METAS nimmt insbesondere eine aktive und gestaltende Rolle in der europäischen
     Vereinigung EURAMET ein.

                            Internationale Zusammenarbeit ist auf dem Gebiet        Wichtige technische Komitees
                            der Metrologie unerlässlich. Nur durch sie war es       Die Organe des Metervertrags sind die Hüter des
                            möglich, die Vielzahl nebeneinander existierender       Einheitensystems. Exekutivorgan des Meterver­
                            Masseinheiten und Einheitensysteme mit regiona­         trags ist das Internationale Komitee für Mass und
                            ler Gültigkeit durch das weltweit gültige internatio­   Gewicht (CIPM). Der Direktor des METAS, Dr. Phi­
                            nale Einheitensystem (SI) zu ersetzen. Grundlage        lippe Richard, ist Mitglied des CIPM. Eine hohe
                            des SI ist der Metervertrag, ein internationaler        Bedeutung kommt den Comités consultatifs des
                            Staatsvertrag aus dem Jahr 1875.                        CIPM zu. In den Comités consultatifs, die jeweils
                                                                                    für bestimmte Fachgebiete zuständig sind, wird die
                                                                                    eigentliche wissenschaftliche und koordinierende
                                                                                    Arbeit der internationalen Zusammenarbeit in der
                                                                                    Metrologie gemacht. Das METAS arbeitet in vielen
                                                                                    Comités mit. Besonders engagiert hat sich das
                                                                                    METAS beim Treffen des «Comité consultatif des
                                                                                    unités» (CCU), bei dem Themen im Zusammen­
                                                                                    hang mit der Neudefinition der Einheiten des Inter­
                                                                                    nationalen Einheitensystems (SI) behandelt wor­
                                                                                    den sind.

                                                                                    Aktiv in EURAMET
                                                                                    In EURAMET, der Vereinigung der nationalen Met­
                                                                                    rologieinstitute Europas, nimmt das METAS eine
                                                                                    aktive und gestaltende Rolle ein und wirkt sowohl
                                                                                    in den technischen Komitees wie auch in den Lei­
                                                                                    tungsgremien mit. Der Forschungsverantwortliche
                                                                                    des METAS, Dr. Beat Jeckelmann, amtiert seit Juni
     Internationale Zusammenarbeit: Workshop von EURAMET in Berlin.                 2015 als Vorsitzender von EURAMET. Er wird dieses
                                                                                    Amt bis Mitte 2018 ausüben. Mit Dr. Hanspeter
                                                                                    Andres, dem Leiter des Bereichs Analytische Che­
                                                                                    mie, stellt das METAS auch den Vorsitzenden des
                                                                                    Technischen Komitees «Metrology in Chemistry».

                                                                                    Diese und weitere Engagements in internationalen
                                                                                    Fachorganisationen der Metrologie sind nicht
                                                                                    zuletzt Ausdruck davon, dass das METAS und seine
                                                                                    Mitarbeitenden international als kompetente und
                                                                                    zuverlässige Partner geschätzt werden.

20
Das METAS im Jahr 2016

Messen regeln:
Gesetzgebung im Bereich Metrologie
Seit dem 1. Oktober 2016 werden bei polizeilichen Alkoholkontrollen im Strassenverkehr beweis­
sichere Atemalkoholmessgeräte eingesetzt. Das METAS hat die dafür nötigen Vorschriften in der
Verordnung des EJPD über Atemalkoholmessmittel vorbereitet.

Im Juni 2012 beschloss die Bundesversammlung
das Verkehrssicherheitsprogramm «Via Sicura».
Als Teil dieses Programms wurde auf den 1. Oktober
2016 die beweissichere Atemalkoholprobe ein­
geführt. Für den Beweis der Angetrunkenheit im
Strassenverkehr ist eine Blutprobe nur noch aus­
nahmsweise nötig.

Atemalkoholmessgeräte
Atemalkoholmessmittel unterstehen den Vorschrif­
ten des Messgesetzes und der Verordnungen dazu.
Die Einzelheiten sind in der Verordnung des EJPD
über Atemalkoholmessmittel geregelt.

Im Vergleich zu den Atemalkoholtestgeräten, die
seit langer Zeit im Einsatz sind, müssen die Atemal­
koholmessgeräte, mit denen die beweissicheren
Atemalkoholproben erfolgen, strengere Anforde­
rungen erfüllen. So ist für die Messungen Redun­
danz vorgeschrieben. Das bedeutet, dass jeder
Messwert vom Gerät unmittelbar bei der Erhebung        Prüfen von Atemalkoholmessgeräten.
durch ein geeignetes unabhängiges Messverfahren
bestätigt werden muss.

2015 wurden in der Verordnung des EJPD über Atem­
alkoholmessmittel zunächst die Vor­aussetzungen
dafür geschaffen, dass die Polizeikorps die neuen
Geräte rechtzeitig beschaffen konnten. Auf den
1. Oktober 2016 wurde in der Verordnung dann die
rechtliche Grundlage für ihren Einsatz geschaffen.
Das METAS bereitete diese Vorschriften des EJPD
vor, wie es seinem gesetzlichen Auftrag entspricht.

                                                                                                            21
Für zuverlässiges Messen:
     Marktüberwachung
     Es sollten nur Messmittel in Verkehr gebracht werden, die
     den gesetzlichen Anforderungen genügen. Überprüft wird
     dies im Rahmen der sogenannten Marktüberwachung.
     Diese geht Beanstandungen nach, führt aber auch auf
     bestimmte Schwerpunkte ausgerichtete Kontrollen durch.

                     Messungen im Handel und Verkehr, im Dienste der
                     Gesundheit, der öffentlichen Sicherheit und der
                     Umwelt sollten richtig und vorschriftsgemäss
                     durchgeführt werden. Um dies sicherstellen zu kön­
                     nen, werden Kontrollen im gesetzlichen Messwe­
                     sen durchgeführt. Die bekannteste dieser Kontrol­
                     len ist die Prüfung der Messbeständigkeit eines
                     Messinstruments, zum Beispiel durch eine
                     Eichung. Dabei wird kontrolliert, ob ein Messmittel
                     noch zuverlässig misst. Es darf aber auch nicht
                     sein, dass beim Inverkehrbringen von Messmitteln
                     und beim Verkauf Unlauterkeiten vorkommen. Ob
                     die in Verkehr gebrachten Messmittel die vorgese­
                     henen Verfahren der Konformitätsbewertung kor­
                     rekt durchlaufen haben und somit den Vorschriften
                     entsprechen, wird im Rahmen der Marktüberwa­
                     chung kontrolliert.

                     Meldungen und Programm
                     Die Marktüberwachung ermöglicht es, in der
                     Schweiz und auch international gegen unlautere
                     Wettbewerbspraktiken vorzugehen. Für die Markt­
                     überwachung auf dem Gebiet der Messmittel ist
                     das METAS in Zusammenarbeit mit den Vollzugs­
                     organen des gesetzlichen Messwesens zuständig.
                     Geprüft wird, ob die in den einschlägigen Richtli­
                     nien festgehaltenen Bestimmungen von den Her­
                     stellern und Inverkehrbringern eingehalten werden.
                     Überwacht werden nicht nur schweizerische Pro­
                     dukte, sondern auch Messmittel, die aus der EU
                     oder Drittstaaten importiert werden. Deshalb ist      Zähler und Flaschen
                     auch der gegenseitige Informationsaustausch zwi­      Zum andern führt die Marktüberwachung auch
                     schen den Marktüberwachungsbehörden verschie­         aktiv Kontrollen durch, die jeweils auf bestimmte
                     dener Länder wichtig.                                 Schwerpunkte ausgerichtet sind. Jedes Jahr stellt
                                                                           das Eidgenössische Justiz- und Polizeidepartement
                     Die Marktüberwachung reagiert zum einen auf           ein Programm für die Marktüberwachung von
                     Meldungen. Hinweise auf nichtkonform in Verkehr       Messmitteln und von Fertigpackungen zusammen.
                     gebrachte Messmittel erhält das METAS vor allem       Grundlage für die Festlegung der jeweiligen Schwer­
                     von kantonalen Vollzugsorganen im Messwesen,          punkte bilden Ergebnisse der in vorangegangenen
                     aber auch von Mitbewerbern unter den Herstellern      Jahren durchgeführten Überwachungen und einge­
                     sowie von Privatpersonen. Eingehende Meldungen        gangene Meldungen.
                     werden geprüft und, wenn notwendig, weiterver­
                     folgt. Insbesondere werden die betroffenen Herstel­   Überprüft wurden in den vergangenen Jahren bei­
                     ler kontaktiert und es wird mit ihnen zusammen ein    spielsweise Bauarten von Elektrizitätszählern,
                     geeigneter Weg zur Behebung der Nichtkonformi­        Strom- und Spannungswandler, messtechnische
                     täten gesucht.
22
Das METAS im Jahr 2016

Eigenschaften von neu in Betrieb genommenen
Tanksäulen für Benzin und Dieseltreibstoff vor der
ersten Eichung.

Neben Messmitteln werden auch Füllmengen von
vorabgepackten Waren kontrolliert. Getränke und
andere Flüssigkeiten werden meist in Flaschen ver­
kauft, die so abgefüllt werden können, dass der
Inhalt der Flasche beim Füllen mit einer ausreichen­
den Genauigkeit bestimmt werden kann (Mass­
behältnisflaschen). Mindestens einmal pro Jahr
kontrolliert das METAS bei den Herstellern von         Marktüberwachung: Kontrolle von Massbehältnisflaschen.
Massbehältnisflaschen, ob diese den messtechni­
schen Anforderungen genügen.

                                                                                                                     23
Messen braucht Wissen:
     unerlässlicher Wissenstransfer
     Das Wissen der am METAS tätigen Expertinnen
     und Experten ist eine seiner wesentlichen Ressourcen.
     Das vielfältige und umfangreiche Wissen seiner Mitarbei­
     tenden zu erhalten, weiterzugeben, auszubauen und
     weiterzuentwickeln ist deshalb eine dauernde Aufgabe.

                     Das METAS verfügt über gut eingerichtete Labora­
                     torien mit speziellen, oft eigens entwickelten Mess­
                     einrichtungen auf verschiedensten Fachgebieten.
                     Seine Aufgaben kann das METAS aber nur erfüllen,
                     wenn es neben einer gut ausgebauten, hochleis­
                     tungsfähigen Laborinfrastruktur auch die Mitarbei­
                     tenden hat, die über die nötigen Fertigkeiten und
                     ein umfassendes Fachwissen verfügen. Sie müssen
                     in der Lage sein, Messeinrichtungen laufend weiter­
                     entwickeln und auch Messmöglichkeiten in neuen
                     Gebieten aufbauen zu können. Das Wissen seiner
                     Mitarbeitenden ist für eine hochtechnische Exper­
                     tenorganisation wie das METAS eine der wesentli­
                     chen Ressourcen.

                     Wissen teilen und entwickeln
                     Wissen ist eine der wenigen Ressourcen, die sich
                     durch Teilen nicht verringert, sondern vermehrt.
                     Wenn Wissen weitergegeben wird, wird es mit jeder
                     Weitergabe inhaltlich angereichert. Der Wert von
                     Wissen steigt mit der dazugehörenden Nutzung
                     und Erfahrung. Gerade in einem anwendungsorien­
                     tierten technisch-naturwissenschaftlichen Gebiet
                     wie der Metrologie besteht Expertenwissen zu
                     einem grossen Teil aus Anwendungswissen, aus
                     Erfahrungen im Umgang mit Messmitteln und Fak­
                     toren, die Messungen beeinflussen. Insbesondere
                     für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist ent­
                     sprechend erfahrungsgesättigtes Wissen unerläss­
                     lich.
                                                                            einfach dokumentierbare Praktiken, Abläufe oder
                     Vielfältige Wissensweitergabe                          Organisationsstrukturen. Es geht vielmehr um das
                     Als Organisation hat das METAS ein grosses Inter­      personengebundene Wissen, seinen Austausch
                     esse daran, das Wissen seiner Mitarbeitenden auch      und die Schaffung neuer Ideen. Wissensmanage­
                     unabhängig von einzelnen Personen verfügbar zu         ment ist in den strategischen Zielen des METAS
                     machen. In einer Expertenorganisation, die sich        verankert und wird auf vielfältige Art und Weise
                     durch ausgeprägte individuelle Autonomie der           praktiziert. So werden vor allem in den Forschungs-
                     Expertinnen und Experten kennzeichnet, ist es be­      und Entwicklungsthemen regelmässig Wissens­
                     sonders schwierig, auf dieses vorhandene Wissen        foren und Projektpräsentationen durchgeführt. Auf
                     zuzugreifen. Im Vordergrund können nicht forma­        internationaler Ebene wird der Wissenstransfer in
                     lisierte oder technische Wissensmanagement­            Arbeitsgruppen oder an Kongressen praktiziert und
                     lösungen stehen. Diese zielen in erster Linie auf      durch intensiven Austausch gefördert.

24
Das METAS im Jahr 2016

                                                                                        Wissen weitergeben an die Nachfolgerin.

Bei Personalwechseln wird jeweils geprüft, wie der
Wissenstransfer erfolgversprechend durchgeführt
werden kann. Bei einer Pensionierung wurde beispiels­
weise eine Doppelbesetzung über längere Zeit ermög­
licht: Der bisherige Stelleninhaber arbeitete einige    Wissen weitergeben in der Berufsbildung
Zeit in reduziertem Umfang weiter, um das Wissen        Das METAS engagiert sich auch für eine gute Ausbildung angehen­
über sein detailreiches Gebiet nach und nach der        der Berufsleute. Es bietet verschiedene Berufslehren in technisch-
Nachfolgerin weitergeben zu können.                     wissenschaftlichen Bereichen (Physiklaborant/in, Chemielaborant/in,
                                                        Polymechaniker/in, Elektroniker/in, Informatiker/in), ein kaufmän­
                                                        nisches BMS-Praktikum sowie eine Reihe von Hochschulpraktika an.

                                                                                                                       25
Finanzen
     Das Rechnungsjahr 2016 schloss das METAS mit einem Gewinn von 4,1 Millionen
     Franken ab. Der Aufwand belief sich auf 42,5 Millionen Franken und an Erträgen
     wurden 46,6 Millionen Franken (inklusive Abgeltungen) erwirtschaftet.

     Die Rechnungslegung des METAS erfolgt nach den International Public Sector Accounting Standards (IPSAS)

     Bilanz
      (in Tausend CHF)                                                 31.12.2016               31.12.2015

      Aktiven
      Flüssige Mittel                                                      15 619                   12 514
      Forderungen aus Leistungen                                             3 577                   3 051
      Forderungen Forschungsprojekte                                         1 968                   1 910
      Übrige Forderungen                                                       94                       67
      Aktive Rechnungsabgrenzungen                                            784                      916
      Umlaufvermögen                                                       22 042                   18 458

      Sachanlagen                                                          20 371                   20 641
      Immaterielle Anlagen                                                   1 719                   1 539
      Anlagevermögen                                                       22 090                   22 180

      Total Aktiven                                                        44 132                   40 638

      Passiven
      Verbindlichkeiten aus Lieferungen und Leistungen                        859                    1 043
      Verbindlichkeiten Forschungsprojekte                                   2 795                   2 702
      Übrige Verbindlichkeiten                                               1 155                     982
      Passive Rechnungsabgrenzungen                                           256                      130
      Kurzfristige Rückstellungen                                             736                      663
      Kurzfristiges Fremdkapital                                             5 801                   5 520

      Rückstellung für Pensionskassenverbindlichkeiten                     29 419                   30 417
      Rückstellungen für Treueprämien                                        1 444                   1 288
      Langfristiges Fremdkapital                                           30 863                   31 705

      Bilanzverlust                                                             0                   –2 151
      Reserven für Anlagevermögen                                            3 413                       0
      Gewinn                                                                 4 055                   5 564
      Eigenkapital                                                           7 468                   3 413

      Total Passiven                                                       44 132                   40 638

26
Das METAS im Jahr 2016

Erfolgsrechnung
 (in Tausend CHF)                                                              2016                      2015
                                                                   1.1.2016–31.12.2016       1.1.2015–31.12.2015

 Nettoerlös                                                                  46 557                    46 258
 Gewinn aus Verkauf von Anlagevermögen                                              0                       23

 Aufwand für Material und Drittleistungen                                      –799                      –886

 Personalaufwand                                                           –27 370                   –25 068
 Sonstiger Betriebsaufwand                                                 –11 067                   –11 112
 Abschreibungen                                                              –3 271                    –3 403
 Betriebsaufwand                                                           –41 708                   –39 583

 Finanzertrag                                                                       7                         5
 Finanzaufwand                                                                    –2                     –253
 Finanzergebnis                                                                     5                    –248

 Gewinn                                                                       4 055                     5 564

Das METAS konnte im Berichtsjahr seine Tätigkeiten zu 51,2 Prozent (Vorjahr 51,1 Prozent) selbst finanzieren.
Zur Selbstfinanzierung trugen Gebühren, Abgeltungen für die Übernahme weiterer Aufgaben und Dritt­
mittel bei.

Die Revisionsstelle hat die Ordnungsmässigkeit der Rechnungsführung vorbehaltlos bestätigt.

Die detaillierte, IPSAS-konforme Jahresrechnung kann auf dem Internetauftritt des METAS heruntergeladen
oder beim METAS bestellt werden.

                                                                                                                                   27
Über das Messen informieren: Publikationen
     und Vorträge des METAS
     Die Tätigkeit in Forschung und Entwicklung schlägt sich auch in Publikationen und Vorträgen
     nieder, die METAS Forscher und Forscherinnen veröffentlicht oder gehalten haben.

     Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des       Auch im Berichtsjahr wurden Besichti­                    A. Nicolet, F. Meli et al.: Inter-laboratory comparison
     METAS präsentierten auch 2016 die          gungen für Gruppen von Interessierte                     on the size and stability of monodisperse and bimodal
                                                                                                         synthetic reference particles for standardization of ext­
     Ergebnisse ihrer Forschungs- und Ent­      durchgeführt. Rund 20 Gruppen mit ins­                   racellular vesicle measurements. Meas. Sci. Technol.
     wicklungsarbeit auf Fachtagungen, Kon­     gesamt über 500 Teilnehmern nahmen                       27, 2016, 035701 (16pp).
     ferenzen und in wissenschaftlichen         die Gelegenheit wahr, einen direkten                     F. Overney, N. E. Flowers-Jacobs, B. Jeanneret, A.
                                                                                                         Rüfenacht et. al.: Josephson-based full digital bridge
     Publikationen. Sie arbeiteten in Fach­     Einblick in Laboratorien und in die Ent­
                                                                                                         for high-accuracy impedance comparisons. Metrolo­
     organisationen und Fachgremien auf         wicklung von Messeinrichtungen zu                        gia 53 (2016), pp. 1045–1053.
     nationaler und internationaler Ebene       erhalten. Besichtigungen ermöglichen                     F. Overney, F. Lüönd, B. Jeanneret: Broadband fully
     mit und brachten dort ihr Know-how         es, den Besuchern die Aufgaben und                       automated digitally assisted coaxial bridge for high
                                                                                                         accuracy impedance ratio measurements. Metrologia
     und ihre Erfahrung ein. Sie machten die    Tätigkeiten des METAS zu veranschauli­                   53 (2016), pp. 918–926.
     Metrologie einem breiten Publikum          chen und näher zu bringen.                               P. Richard, H. Fang, R. Davis: Foundation for the
     auch ausserhalb des engeren Fachkrei­                                                               redefinition of the kilogram. Metrologia 53 (2016),
                                                                                                         pp. A6–A11.
     ses bekannt und engagierten sich in        Publikationen und Vorträge
                                                                                                         R. Thalmann, F. Meli, A. Küng: State of the Art of
     Lehrveranstaltungen für Studierende an     Die nachfolgende Zusammenstellung                        Tactile Micro Coordinate Metrology. Appl. Sci. 2016,
     Hochschulen.                               enthält eine Übersicht der wichtigsten                   6(5), 150 (13 pp.).
                                                von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern                    R. Thalmann, A. Nicolet, F. Meli et al.: Calibration
                                                                                                         of surface roughness standards. Metrologia 53, 2016,
     Messen als Thema                           des METAS veröffentlichten Publikatio­                   Tech. Suppl., 04001.
     Insgesamt veröffentlichten Mitarbei­       nen und der von ihnen gehaltenen Vor­                    M. Matus, R. Thalmann et al.: Report on Key Compa­
     tende des METAS 2016 30 Publikationen      träge. Bei der Angabe der Autorinnen                     rison EURAMET.L-K1.2011. Measurement of gauge
                                                                                                         blocks by interferometry. Metrologia 53, 2016, Tech­
     und hielten mehr als 50 Vorträge. Eine     und Autoren sind die Namen der
                                                                                                         nical Supplement, 04003.
     Reihe von Fachvorträgen wurde zudem        METAS-Mitarbeitenden jeweils fett her­
     im Rahmen von Veranstaltungen im           vorgehoben.                                              Publikationen: Conference Proceedings
     METAS selbst gehalten.                                                                              M. Agustoni, A. Mortara: A Calibration Setup for IEC
                                                                                                         61850-9-2 Test Sets. Conference on Precision Elec­
     2016 sind zwei Nummern der Fachzeit­       Publikationen: Fachartikel                               tromagnetic Measurements CPEM, Ottawa, Kanada
                                                                                                         2016 (2 pp).
     schrift für Metrologie «METinfo»           P. Brochard, N. Jornod, S. Schilt, V. J. Wittwer, S.
                                                                                                         P.S. Wright, G. Rietveld, H.E. van den Brom, G.
     erschienen, die das METAS herausgibt       Hakobayan, D. Waldburger, S. M. Link, C. E. Alfi­
                                                                                                         Crotti, J.-P. Braun: Smart Grid Power Quality and
                                                eri, M. Golling, L. Devenoges, J. Morel, U. Keller,
     und deren Artikel in der Regel von         TH. Südmeyer: First investigation of the noise and
                                                                                                         Stability Measurements in Europe. Conference on
                                                                                                         Precision Electromagnetic Measurements CPEM,
     METAS-Mitarbeitenden geschrieben           modulation properties of the carrier-envelope offset
                                                                                                         Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
     werden. Mehrere «METinfo»-Artikel          in a modelocked semiconductor laser, Optics Letters
                                                                                                         A. L. Eichenberger, H. Baumann, B. Jeckelmann,
                                                41(14):3165 · July 2016.
     wurden von Fachzeitschriften verschie­                                                              D. Reber, D. Tommasini: The METAS Watt Balance
                                                A. Jallageas, L. Devenoges, M. Petersen, J. Morel,
     dener Gebiete übernommen.                                                                           MARK II. Conference on Precision Electromagnetic
                                                L-G. Bernier, P. Thomann, T. Südmeyer: Status and
                                                                                                         Measurements CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                prospect of the Swiss continuous Cs fountain FoCS-
                                                                                                         J. Hoffmann, M. Wollensack, J. Ruefenacht, D. Stal-
     Einblick in die Laboratorien               2. Journal of Physics: Conference Series 723 (2016)
                                                                                                         der, M. Zeier: Traceable Calibration with 1.0 mm
                                                012010 (7 pp.).
     Wie schon in den letzten Jahren betei­     A. Pogany, D. Balslev-Harder, C. F. Braban, N. Cas­
                                                                                                         Coaxial Standards. 87th ARFTG Microwave Mea­
                                                                                                         surement Symposium, Conference Digest, 2016,
     ligte sich das METAS am Programm           sidy, V. Ebert, V. Ferracci, T. Hieta, D. Leuenberger,
                                                                                                         p. 1-4.
     «Mädchen – Technik – Los!» während         N. A. Martin, C. Pascale, J. Peltola, S. Persijn, C.
                                                                                                         J. Hoffmann, D. Stalder, M. Wollensack, J. Ruefe­
                                                Tiebe, M. M. Twigg, O. Vaittinen, J. van Wijk, K.
     des nationalen Zukunftstags, der am                                                                 nacht, M. Zeier: Temperature Control of Waveguide
                                                Wirtz, B. Niederhauser: A metrological approach to
     10. November 2016 stattfand. Es bot                                                                 Extenders. Conference on Precision Electromagnetic
                                                improve accuracy and reliability of ammonia measu­
                                                                                                         Measurements CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
     einer Gruppe von Mädchen einen Ein­        rements in ambient air. Measurement Science and
                                                                                                         J. Hoffmann, D. Stalder, M. Wollensack, J. Ruefe­
     blick in die Aufgaben und Tätigkeiten in   Technology 27 (2016) 115012 (14 pp.).
                                                                                                         nacht, M. Zeier: Considerations for Using Waveguide
                                                K. Thodkar, M. El Abbassi, F. Lüönd, F. Overney, Ch.
     seinen Labors.                             Schönenberger, B. Jeanneret, M. Calame: Compara­
                                                                                                         Extenders. Conference on Precision Electromagnetic
                                                                                                         Measurements CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                tive study of single and multi domain CVD graphene
                                                                                                         F. Mubarak, J. Hoffmann: Effects of Connectors and
                                                using large-area Raman mapping and electrical trans­
                                                                                                         Improper Mounting of Air Lines in TRL Calibration.
                                                port characterization. Phys. Status Solidi RRL 2016,
                                                                                                         Conference on Precision Electromagnetic Measure­
                                                pp. 807–811.
                                                                                                         ments CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).

28
Das METAS im Jahr 2016

C. Eiø, D. Allal, P. Huerlimann, J. Ruefenacht, S.        C. Mester, S. Siegenthaler: A computer-controlled         Vorträge (ohne publizierte Proceedings)
Zinal: Measurement Comparison up to 65 GHz in             calibrator for instrument transformer test sets. Confe­
                                                                                                                    H. Andres: Standardisation of Particulate and Aero­
Coaxial 1.85 mm Line. Conference on Precision Elec­       rence on Precision Electromagnetic Measurements
                                                                                                                    sol Measurements. CCQM-GAWG Workshop “Stan­
tromagnetic Measurements CPEM, Ottawa, Kanada             CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                                                                                    dards and Measurements for Clean Air”, Lissabon,
2016 (2 pp).                                              C. Mester, J.-P. Braun, M.-O. André: Requirements
                                                                                                                    14.10.2016.
B. Jeanneret, F. Overney, C. Scherly, G. Schaller:        for an Advanced PMU Calibrator. Conference on
                                                                                                                    K. Auderset , K. Vasilatou: Kalibrierung von optischen
Josephson-Based Characterization of Analog-to-Digi­       Precision Electromagnetic Measurements CPEM,
                                                                                                                    Partikelzählern. ILMAC 2016, Basel, 21.9.2016.
tal Converters Using an Equivalent Time Sampling          Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                                                                                    H. Baumann, E. E. Klingelé, I. Marson: Absolute
Method. Conference on Precision Electromagnetic           F. Overney, N. E. Flowers-Jacobs, B. Jeanneret, A.
                                                                                                                    Airborne Gravimetry: a feasibility study. IAG Sympo­
Measurements CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).            Rüfenacht et al.: Josephson-Based Full Digital Bridge
                                                                                                                    sium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile
K. Draxler, R. Styblikova, G. Rietveld et al., R. Kämp-   for High-Accuracy Impedance Comparisons. Confe­
                                                                                                                    Measurements, St. Petersburg, Russland, 12.4.2016.
fer, C. Mester et al: International Comparison of         rence on Precision Electromagnetic Measurements
                                                                                                                    H. Baumann, F. Pythoud, D. Blas, S. Sibiryakov, A.
Current Transformer Calibration Systems up to 10 kA       CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                                                                                    L. Eichenberger, E. E. Klingelé: Experimental assess­
at 50 Hz Frequency. Conference on Precision Elec­         F. Overney, B. Jeanneret: Calibration of a LCR-Meter
                                                                                                                    ment of the speed of light perturbation in free-fall
tromagnetic Measurements CPEM, Ottawa, Kanada             at Arbitrary Phase Angles using aFully Automated
                                                                                                                    absolute gravimeters. IAG Symposium on Terrestrial
2016 (2 pp).                                              Impedance Simulator. Conference on Precision Elec­
                                                                                                                    Gravimetry: Static and Mobile Measurements, St.
A. Küng, F. Meli, A. Nicolet: Calibration and correc­     tromagnetic Measurements CPEM, Ottawa, Kanada
                                                                                                                    Petersburg, Russland, 13.4.2016.
tion of a 6 degree of freedom piezo driven stage. 16th    2016 (2 pp).
                                                                                                                    G. Baur, K. Vasilatou: Measurement of the Number
Int. Conf. of the European Soc. for Precision Engi­       M. Zeier, J. Hoffmann, J. Ruefenacht, D. Stalder, M.
                                                                                                                    Concentration of Nanoparticles in Suspensions with
neering and Nanotechnology (euspen) June 2016,            Wollensack: Mechanical Aspects in mm-wave Measu­
                                                                                                                    the use of an Electrospray Source coupled with a
Nottingham, UK, 31.5.2016 (2 pp.).                        rements. Conference on Precision Electromagnetic
                                                                                                                    Liquid Flow Meter and a Scanning Mobility Particle
F. Lüönd, F. Overney, B. Jeanneret et al.: AC quan­       Measurements CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                                                                                    Sizer. European Aerosol Conference 2016, Tours,
tum Hall effect in epitaxial graphene. Conference on      F. Mubarak, M. Zeier, J. Hoffmann et al.: Verifica­
                                                                                                                    France, 6.9.2016.
Precision Electromagnetic Measurements CPEM,              tion concepts in S-parameter measurements. Confe­
                                                                                                                    B. Bircher: Kompetenzaufbau Computertomographie
Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).                               rence on Precision Electromagnetic Measurements
                                                                                                                    am METAS. Seminarvortrag; Universität Würzburg,
K. Thodkar, C. Schönenberger, M. Calame, F. Lüönd,        CPEM, Ottawa, Kanada 2016 (2 pp).
                                                                                                                    Lehrstuhl für Röntgenmikroskopie, 29.11.2016.
F. Overney, B. Jeanneret: Characterization of HMDS
                                                                                                                    P. Blattner: Les systèmes d’éclairages – de la chan­
treated CVD Graphene. Conference on Precision
                                                                                                                    delle aux LEDs. Société neuchâtéloise des sciences
Electromagnetic Measurements CPEM, Ottawa,
                                                                                                                    naturelles, Neuchâtel, 10.2.2016.
Kanada 2016 (2 pp).
                                                                                                                    P. Blattner: Introduction à la normalisation. SLG Vor­
F. Meli, A. Küng, A. Nicolet, R. Thalmann, Ch. Batta­
                                                                                                                    abendseminar, Lausanne, 2.6.2016.
glia, M. Marxer, T. Jordi: Metrology on micro-spheres
                                                                                                                    P. Blattner: Einführung in die Normierung. SLG Vor­
with engineered surface texture. 16th Int. Conf. of the
                                                                                                                    abendseminar, Lausanne, 13.9.2016.
European Soc. for Precision Engineering and Nano­
                                                                                                                    A. Buchter: Scanning Microwave Microscopy applied
technology (euspen) June 2016, Nottingham, UK,
                                                                                                                    to dopant density extraction. Workshop on 3D-sta­
31.5.2016 (2 pp.).
                                                                                                                    cked IC metrology, imec, Leuven, Belgien 15.12.2016.

                                                                                                                                                                             29
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