Werksbescheinigungen verstehen —
Was zu prüfen ist und
warum es wichtig ist

Eine Werksbescheinigung — auch Prüfbescheinigung, Werkszeugnis oder Abnahmeprüfzeugnis genannt — begleitet praktisch jedes Metallteil, das in die Prozess-, Konstruktions- und Druckgerätefertigung geliefert wird. Sie werden routinemäßig angefordert, ungelesen abgelegt und gelegentlich bei einer Inspektion oder einem Audit hervorgeholt, wo sich ihre Unzulänglichkeit zeigt. Die beim Wareneingang akzeptierte und ohne Prüfung abgestempelte Bescheinigung stellt sich als für die falsche Schmelze, die falsche Güte oder in manchen Fällen ein völlig anderes Produkt heraus.

Dieser Artikel behandelt das BS-EN-10204-Bescheinigungstypensystem, welche Informationen eine Werksbescheinigung enthält, was gegen die Bestellspezifikation zu prüfen ist, die häufigen Abweichungen, die in Lieferketten auftreten, und wie die Rückverfolgbarkeit zwischen Bescheinigung und fertigem Bauteil aufrechterhalten werden sollte.

Was BS EN 10204 ist

BS EN 10204:2004 ist die europäische Norm, die die Arten von Prüfdokumenten für metallische Erzeugnisse definiert. Sie legt nicht fest, welche Prüfungen durchzuführen sind — das ist Aufgabe der Produktnorm (EN 10025, EN 10216, ASTM A312 usw.). Was EN 10204 definiert, ist die Art der Bescheinigung, die die Prüfergebnisse begleitet: wer die Prüfungen durchgeführt hat, an welchem Werkstoff und unter welcher Befugnis.

Es gibt vier Dokumenttypen, von denen zwei routinemäßig für konstruierte metallische Erzeugnisse verwendet werden:

Die Unterscheidung zwischen diesen Typen ist grundlegend und der Ausgangspunkt für das Verständnis dessen, was eine Bescheinigung tatsächlich garantiert.

Typ 2.1 und 2.2 — Was sie nicht garantieren

Eine 2.1-Werksbescheinigung erklärt, dass das Erzeugnis der Bestellspezifikation entspricht — sie enthält jedoch keine Prüfdaten, und die Erklärung basiert nicht auf einer spezifischen Prüfung des gelieferten Werkstoffs. Es ist das Wort des Herstellers, dass sein Produkt der Norm entspricht. Für nicht-kritische Anwendungen wie allgemeinen Stahlbau, Befestigungselemente oder Massenprodukte kann eine 2.1 vollkommen angemessen sein. Für jedes druckführende Bauteil, sicherheitskritische Anwendung oder Projekt unter einem Qualitätsplan ist sie selten ausreichend.

Ein 2.2-Werkszeugnis enthält tatsächliche Prüfergebnisse — chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften —, aber entscheidend ist, dass diese Ergebnisse aus der Prüfung ähnlicher Erzeugnisse stammen, nicht notwendigerweise der spezifischen Schmelze des gelieferten Werkstoffs. Die Prüfdaten sind repräsentativ, nicht spezifisch. Mit einem 2.2-Zeugnis gelieferter Werkstoff kann nicht von der Bescheinigung zum Produkt über eine eindeutige Schmelz- oder Chargennummer zurückverfolgt werden.

Typ 3.1 — Der Standard für technische Anwendungen

Ein 3.1-Abnahmeprüfzeugnis ist das Arbeitspferd-Dokument für konstruierte metallische Erzeugnisse. Es enthält spezifische Prüfergebnisse für den tatsächlich gelieferten Werkstoff — identifiziert durch eine eindeutige Schmelznummer (auch Chargennummer oder Schmelznummer genannt) — und wird vom werkseigenen bevollmächtigten Prüfvertreter des Herstellers ausgestellt, der unabhängig von der Produktionsabteilung ist.

Ein 3.1-Zeugnis bietet:

• Bestätigung, dass die spezifische Schmelze des Werkstoffs der geltenden Produktnorm entspricht
• Die chemische Zusammensetzung dieser spezifischen Schmelze (Schmelzanalyse)
• Mechanische Prüfergebnisse an Proben dieser spezifischen Schmelze
• Eine eindeutige Schmelz- oder Chargennummer, die das Zeugnis mit dem physischen Werkstoff verknüpft
• Die Unterschrift eines bevollmächtigten Prüfvertreters

Für die überwiegende Mehrheit der Prozessrohrleitungen, Druckbehälterbleche, Konstruktionsprofile, Flansche und Formstücke ist ein 3.1-Zeugnis die korrekte und standardmäßige Anforderung. Es sollte auf Bestellungen für jede Anwendung spezifiziert werden, bei der die Werkstoffherkunft von Bedeutung ist.

Typ 3.2 — Unabhängige Bezeugung

Ein 3.2-Abnahmeprüfzeugnis trägt den gesamten Inhalt eines 3.1-Zeugnisses, wird jedoch zusätzlich von einem vom Hersteller unabhängigen Prüfer gegengezeichnet — typischerweise eine benannte Stelle, eine unabhängige Prüforganisation (Bureau Veritas, Lloyds Register, TÜV, SGS usw.) oder in manchen Fällen ein Vertreter des Käufers.

3.2-Zeugnisse sind erforderlich, wo eine unabhängige Verifizierung der Prüfergebnisse spezifiziert ist — typischerweise bei Anwendungen mit hohen Konsequenzen wie Kernkraft, Unterwasser, Luft- und Raumfahrt, oder wo Kunden- oder behördliche Qualitätspläne dies vorschreiben. Sie sind auch häufig für NACE-MR0175-Sauergasanwendungen erforderlich sowie für Werkstoffe, die unter bestimmten PED-Konformitätsbewertungsverfahren in Druckgeräte eingehen.

Was auf einem 3.1-Zeugnis steht — Feld für Feld

Ein gut formuliertes 3.1-Zeugnis enthält die folgenden Informationen. Zu wissen, was jedes Feld darstellt, ist die Grundlage für die korrekte Prüfung.

Produktbeschreibung und Normbezug

Die Produktform (Rohr, Blech, Stab, Schmiedeteil, Formstück), die geltende Produktnorm (z. B. EN 10216-5, ASTM A312) und die Werkstoffgütebezeichnung (z. B. 316L / 1.4404, S355J2+N). Dies ist als Erstes zu prüfen — die Güte auf dem Zeugnis muss mit der Güte auf der Bestellung übereinstimmen.

Schmelz-/Chargennummer

Die eindeutige Kennung für die Schmelze, aus der der Werkstoff hergestellt wurde. Dies ist der Eckpfeiler der Rückverfolgbarkeit — sie verknüpft das Zeugnis mit dem physischen Werkstoff. Jede Rohrlänge, jedes Blech, Formstück oder Schmiedeteil sollte mit einer Schmelznummer gekennzeichnet sein (gestempelt, schabloniert oder etikettiert), die einem 3.1-Zeugnis entspricht. Ohne diese Verknüpfung haben Sie eine Bescheinigung und ein Metallteil ohne nachgewiesene Verbindung zwischen ihnen.

Abmessungen und Menge

Die Nenngröße, Wanddicke (oder Blechdicke) und Menge oder Gewicht des von der Bescheinigung abgedeckten Werkstoffs. Dies gegen den Lieferschein und das, was physisch angekommen ist, prüfen. Ein für 50 Rohrlängen ausgestelltes Zeugnis, das eine Lieferung von 75 Längen abdeckt, ist ein Warnsignal.

Chemische Zusammensetzung — Schmelzanalyse

Die chemische Analyse der Schmelze, entnommen aus der Pfanne im Stahlwerk vor dem Gießen. Dies ist die primäre Zusammensetzungsprüfung. Die zu prüfenden Schlüsselelemente hängen von der Güte ab, aber als allgemeiner Rahmen:

• Kohlenstoff (C): Entscheidend für Schweißbarkeit und für L-Güte-Edelstahl. Bei 316L maximal 0,030% C nach EN 10216-5. Zeigt das Zeugnis 0,038%, ist der Werkstoff nicht 316L — er ist 316. Diese Substitution kommt vor.
• Chrom (Cr) und Nickel (Ni): Müssen innerhalb des von der Produktnorm für die Güte spezifizierten Bereichs liegen. Edelstahl mit Chromgehalt unter dem Minimum bildet keine ausreichende Passivschicht.
• Molybdän (Mo): Muss bei Mo-legierten Güten (316, Duplex) im spezifizierten Niveau vorhanden sein. Mo-freier Werkstoff, der als 316L geliefert wird, ist eine Substitution.
• Mangan (Mn), Phosphor (P), Schwefel (S): Typischerweise gegen Höchstgrenzen geprüft. Hoher S-Gehalt verringert die Zähigkeit; hoher P-Gehalt versprödet die WEZ.
• Stickstoff (N): Wichtig für Duplex-Güten, bei denen Stickstoff zur Lochfraßbeständigkeit und Festigkeit beiträgt. Muss das spezifizierte Minimum erfüllen.

Mechanische Eigenschaften

Ergebnisse der Zugprüfung an Proben aus der Schmelze, typischerweise einschließlich:

• 0,2%-Dehngrenze (Streckgrenze, ReH oder Rp0,2) — muss das von der Produktnorm bei der relevanten Dicke spezifizierte Minimum erreichen oder überschreiten
• Zugfestigkeit (Rm) — muss innerhalb des spezifizierten Bereichs liegen (sowohl Min als auch Max gelten)
• Bruchdehnung (A%) — muss das Minimum erreichen oder überschreiten
• Brucheinschnürung (Z%) — bei Stab- und Schmiedewerkstoffen

An die dickenabhängige Streckgrenzenabnahme denken — die mechanischen Prüfergebnisse sollten gegen die Anforderungen für die tatsächliche Produktdicke bewertet werden, nicht den Headline-Güte-Wert.

Kerbschlageigenschaften (Charpy)

Wo die Güte oder Untergüte eine Kerbschlagprüfung erfordert (JR/J0/J2/K2 usw. bei Baustahl; erforderlich für Druckbehältergüten und viele Rohrleitungswerkstoffe), zeigt das Zeugnis die Charpy-Prüftemperatur und die absorbierten Energiewerte. Prüfen, dass die Prüftemperatur der spezifizierten Untergüte entspricht und die Energiewerte das Minimum erfüllen (typischerweise 27 J oder 40 J je nach Güte).

Wärmebehandlungszustand

Der Zustand, in dem der Werkstoff geliefert wurde — walzhart (AR), normalisiert (N), vergütet (QT), lösungsgeglüht (SA), geglüht (A) usw. Bei Edelstahlrohr und -formstücken ist Lösungsglühen gefolgt von Abschrecken Standard. Prüfen, dass der Wärmebehandlungszustand den Spezifikationsanforderungen entspricht. Duplex-Edelstahl, der nicht lösungsgeglüht wurde, kann unabhängig davon, was die Zusammensetzung zeigt, eine inakzeptable Mikrostruktur aufweisen.

Zeugnistyp-Bezeichnung und Unterzeichner

Das Zeugnis muss als 3.1- (oder 3.2-) Dokument gekennzeichnet und vom bevollmächtigten Prüfvertreter unterschrieben sein. Ein nicht unterschriebenes Zeugnis oder eines, das von einem Produktions- oder Vertriebsvertreter statt von einem Prüfvertreter unterschrieben wurde, ist unabhängig vom Inhalt kein gültiges 3.1-Zeugnis.

Was zu prüfen ist — Eine praktische Verifizierungsabfolge

Wenn eine Werksbescheinigung mit einer Werkstofflieferung eintrifft, deckt die folgende Abfolge die kritischen Verifizierungsschritte ab:

1. Zeugnistyp: Bestätigen, dass es sich um 3.1 (oder 3.2, falls erforderlich) handelt. Prüfen, dass es von einem bevollmächtigten Prüfvertreter unterschrieben ist.
2. Güte: Bestätigen, dass die Gütebezeichnung auf dem Zeugnis exakt mit der Güte auf der Bestellung übereinstimmt. Keine Näherungsäquivalente akzeptieren — wenn Sie 316L bestellt haben und das Zeugnis 316 angibt, dies hinterfragen.
3. Schmelznummer: Bestätigen, dass die Schmelznummer auf dem Zeugnis mit der Kennzeichnung auf dem physischen Werkstoff übereinstimmt (Stempel, Schablone oder Etikett). Wenn Werkstoff unmarkiert ist oder die Schmelznummer nicht verifiziert werden kann, den Werkstoff unter Quarantäne stellen und eine Abweichung melden.
4. Produktnorm: Bestätigen, dass das Zeugnis auf die korrekte Produktnorm für die Anwendung verweist.
5. Chemische Zusammensetzung: Jedes Element gegen die Spezifikationsgrenzen prüfen — insbesondere Kohlenstoff bei L-Güte-Edelstahl, Molybdän bei 316/Duplex und Stickstoff bei Duplex-Güten.
6. Mechanische Eigenschaften: Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung gegen die Mindestanforderungen der Produktnorm bei der entsprechenden Dicke prüfen. Nicht das Headline-Güte-Minimum verwenden, wenn die tatsächliche Dicke einen niedrigeren Wert erfordert.
7. Charpy-Ergebnisse: Soweit zutreffend, Prüftemperatur und Energiewerte bestätigen.
8. Wärmebehandlung: Bestätigen, dass der Zustand der Spezifikation entspricht.
9. Abmessungen und Menge: Bestätigen, dass das Zeugnis den tatsächlich erhaltenen Werkstoff abdeckt.

Häufige Abweichungen in der Lieferkette

Werkstoffsubstitution und Zeugnisfehler sind nicht theoretisch — sie treten mit ausreichender Häufigkeit auf, sodass unabhängige Inspektion eingehenden Werkstoffs bei größeren Projekten eine Standardanforderung ist. Die folgenden sind die häufigsten in der Praxis auftretenden Abweichungen:

Gütensubstitution

Die bedeutendste Versagensart: Werkstoff einer niedrigeren oder anderen Spezifikation, geliefert gegen eine Bestellung für eine höhere Spezifikation. Beispiele: 304L geliefert als 316L (kein Molybdän), Standardgüte geliefert als L-Güte (Kohlenstoff über der L-Güte-Grenze), S275-Blech geliefert gegen eine S355-Bestellung. Gütensubstitution tritt typischerweise durch kommerziellen Druck auf die Lieferkette, Lagerbestandsfehlidentifikation oder vorsätzlichen Betrug auf. Sie kann von einem gefälschten Zeugnis begleitet sein oder auch nicht.

Kohlenstoffgrenzwertverletzungen bei L-Güte-Werkstoff

316L (1.4404) hat einen maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,030% nach EN 10088. Standard-316 (1.4401) hat ein Maximum von 0,070%. Werkstoff mit Kohlenstoff zwischen 0,031% und 0,070% kann als 316 verkauft und zertifiziert werden, wird aber häufig als 316L angeboten, wenn die Lieferkette nicht sorgfältig ist. Die Prüfung des Kohlenstoffwerts auf dem Zeugnis ist der einzige Weg, den L-Güte-Status zu bestätigen — das physische Erscheinungsbild des Werkstoffs gibt keinen Hinweis.

Falsche Schmelznummer auf Zeugnis

Das Zeugnis ist echt, bezieht sich aber auf eine andere Schmelze als der gelieferte Werkstoff. Dies kann durch Lagerhalterfehler entstehen — Auswahl des Zeugnisses für die falsche Spule oder das falsche Bündel — oder durch vorsätzliche Falschdarstellung. Der Abgleich der Zeugnis-Schmelznummer mit der Werkstoffkennzeichnung ist die einzige Verteidigung dagegen.

2.2 statt 3.1 geliefert

Ein Zeugnis, das wie ein 3.1 aussieht — es enthält Zusammensetzungs- und mechanische Daten —, aber tatsächlich ein 2.2 ist. Die Unterscheidung kann in der Formulierung liegen: ein 2.2 verweist auf Prüfung „ähnlicher Erzeugnisse" oder „nicht-spezifische Inspektion". Wenn die Schmelznummer auf dem Zeugnis nicht mit der Werkstoffkennzeichnung übereinstimmt oder keine Schmelznummer vorhanden ist, ist das Zeugnis kein 3.1.

Veränderte Zeugnisse

Handschriftliche Korrekturen an Zusammensetzungswerten, Ergebnisse, die überschrieben erscheinen, oder Zeugnisse mit inkonsistenter Formatierung sind Warnzeichen, die eskaliert werden sollten. Echte 3.1-Zeugnisse von seriösen Werken sind formell erstellte Dokumente ohne handschriftliche Änderungen.

Fehlende Kerbschlagprüfungsergebnisse

Eine Untergüte, die Charpy-Kerbschlagprüfung erfordert, wird spezifiziert, aber das Zeugnis enthält keine Charpy-Ergebnisse. Der Werkstoff kann dennoch die chemischen und Zugfestigkeitsanforderungen der Norm erfüllen, erfüllt aber nicht die Zähigkeitsanforderung für die bestellte Untergüte.

Rückverfolgbarkeit — Die Verknüpfung von Zeugnis zu Bauteil aufrechterhalten

Der Erhalt und die Prüfung des Zeugnisses sind nur die halbe Rückverfolgbarkeitsanforderung. Die Verknüpfung zwischen dem zertifizierten Werkstoff und dem fertigen Bauteil muss während der gesamten Fertigung aufrechterhalten werden. In der Praxis bedeutet dies:

• Kennzeichnungsübertragung: Wenn Werkstoff geschnitten wird, muss die Schmelznummernkennzeichnung auf alle Abschnitte übertragen werden, bevor die ursprüngliche Kennzeichnung entfernt wird. Bei Blech bedeutet dies, geschnittene Stücke neu zu kennzeichnen. Bei Rohr bedeutet dies, kurze Abschnitte, die aus einer zertifizierten Länge geschnitten wurden, zu etikettieren oder zu kennzeichnen.
• Werkstoffregister: Ein Werkstoffeingangsregister, das Schmelznummer, Zeugnisnummer, Güte, Abmessungen und den Arbeitsauftrag oder das Bauteil erfasst, dem der Werkstoff zugeordnet ist. Dieses Register ist das Rückgrat der Rückverfolgbarkeit bei jeder qualitätsgesteuerten Fertigung.
• As-built-Aufzeichnungen: Bei druckführenden Bauteilen muss die endgültige Werkstoffrückverfolgbarkeitsaufzeichnung zeigen, welche zertifizierte Werkstoffschmelze in jedem Teil der Baugruppe verwendet wurde. Dies wird typischerweise als Lieferleistung unter PED, ASME und den meisten Kunden-Qualitätsplänen verlangt.
• Zeugnisaufbewahrung: Werkszeugnisse müssen aufbewahrt werden — typischerweise für die Lebensdauer der Anlage oder eine vom geltenden Regelwerk oder Vertrag spezifizierte Mindestfrist. Bei Druckgeräten ist dies häufig eine gesetzliche Anforderung unter PED.

NACE MR0175 und Sauergas-Zeugnisse

Für Anlagen im Schwefelwasserstoff-(H₂S)-Sauergasbetrieb spezifiziert NACE MR0175 / ISO 15156 zusätzliche Werkstoffanforderungen, hauptsächlich bezüglich Härtegrenzwerten, die wasserstoffinduzierte Rissbildung verhindern. Werkstoff für Sauergasbetrieb muss zertifiziert sein, um diese Anforderungen zu erfüllen, was typischerweise bedeutet:

• Härteprüfungsergebnisse auf dem Zeugnis enthalten (Rockwell HRC oder Vickers HV10)
• Maximale Härtegrenzwerte nach NACE MR0175 (typischerweise 22 HRC / 250 HV bei Kohlenstoffstahl, mit werkstoffspezifischen Grenzwerten für legierten Stahl und Edelstahl)
• Wärmebehandlungszustand, der bestätigt, dass der Werkstoff im korrekten Zustand für Sauergasbetrieb ist (normalisiert, PWHT usw.)
• Ausdrückliche NACE-MR0175-Konformitätserklärung auf dem Zeugnis

Ein Standard-3.1-Zeugnis ohne Härtedaten und NACE-Konformitätserklärung ist für Sauergasbetrieb nicht ausreichend, selbst wenn die Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften ansonsten korrekt sind.

Zusammenfassung

Eine Werksbescheinigung ist keine Formalität. Sie ist der primäre dokumentarische Nachweis dafür, dass der Werkstoff in Ihrer Fertigung das ist, was er zu sein behauptet — und bei sicherheitskritischen Anwendungen ist sie der Mechanismus, der einer Aufsichtsbehörde, einem Versicherer oder Endnutzer ermöglicht festzustellen, dass die Konstruktionsabsicht im korrekten Werkstoff umgesetzt wurde.

Die wichtigsten Praktiken sind unkompliziert: 3.1-Zeugnisse bei jeder Bestellung für konstruierte metallische Erzeugnisse spezifizieren; die Schmelznummer auf dem Zeugnis gegen die Kennzeichnung auf dem physischen Werkstoff verifizieren; die Zusammensetzung gegen die Spezifikationsgrenzen prüfen, statt anzunehmen, dass sie diese erfüllen; und eine ununterbrochene Rückverfolgbarkeitskette vom Zeugnis zum fertigen Bauteil aufrechterhalten. Keines davon erfordert Fachexpertise — sie erfordern Aufmerksamkeit und ein definiertes Verfahren.

Werkstoffsubstitution, gefälschte Zeugnisse und Rückverfolgbarkeitsversagen kommen tatsächlich vor. Die Verteidigungen dagegen sind eine klare Spezifikation, ein Prüfverfahren, das tatsächlich befolgt wird, und ein Wareneingangsprozess, der ein ungeprüftes Zeugnis als Abweichung behandelt, statt als administrative Unannehmlichkeit.