Die
Antwort liegt auf der Hand: Elektromagnetische Felder
können elektronische Schaltungen stören, so daß diese
nicht mehr fehlerfrei oder sogar gar nicht mehr funktionieren.
Da in praktisch allen Bereichen des täglichen Lebens (Kraftfahrzeug,
Bahn, Industrieproduktion, großtechnische Anlage, Klinik,
Privathaushalt) elektronische Komponenten in überaus großer
Zahl eingesetzt werden, muß die Frage nach der elektromagnetischen
Verträglichkeit zur Gewährleistung einer sicheren Funktion
immer mitgestellt werden. Ein Beispiel ist etwa der Temperaturfühler
an einem Kraftwerkskessel, dessen Meßwerte über Leitungen
zu einer Steuer- und Kontrolleinheit übertragen werden.
Heute arbeiten solche Sensoren meist nicht mehr nur passiv,
sondern sie besitzen eingebaute Intelligenz zur Meßwertvorverarbeitung.
Die dafür erforderliche Elektronik kann durch die Einkopplung
elektromagnetischer Felder gestört werden und unter Umständen
gar keinen oder einen falschen Meßwert ausgeben. Beides
ist unerwünscht und kann - wenn es unbemerkt bleibt -
fatale Fehler in der Betriebsführung des Kraftwerks auslösen.
Weit kritischer noch als in technischen Anlagen sind solche
Fehler etwa in Krankenhäusern, wenn dadurch unmittelbar
Menschenleben gefährdet werden. Selbst wenn der Sensor
direkt nicht gestört wird, weil er etwa entsprechend abgeschirmt
ist, kann sein Signal auf dem Weg zur Kontrolleinheit
durch Einkopplungen verformt oder durch Potentialanhebungen
verlagert werden, so daß der Meßwert nicht korrekt erkannt
wird. Die immer komplexeren elektronischen Bauteile können
sogar zerstört werden, wenn zu hohe Überspannungen auftreten,
wie sie zum Beispiel aufgrund eines Blitzeinschlags oder
auch durch Schalthandlungen im Energieversorgungsnetz
entstehen. Auch jede weiterverarbeitende Steuer- und Kontrolleinheit
muß vor Störungen durch elektromagnetische Felder geschützt
werden. Nicht ohne Grund lassen deshalb Kraftwerksbetreiber
bei Arbeiten an der Leittechnik keine Nutzung von GSM-Handys
zu.
Meist
ist in diesen Fällen ein Kompromiß zu finden zwischen
der gewünschten Signalenergie und der maximal erlaubten
Feldstärke, die andere Geräte und Einrichtungen in ihrer
Funktion nicht beeinträchtigt. Seit 1996 gelten europaweit
Normen, die einen Betrieb aller elektrischen Geräte ohne
unerwünschte Beeinflussung sicherstellen sollen (CE-Kennzeichung).
Sie basieren auf einem Sicherheitsabstand zwischen der
Störfestigkeit der Geräte und dem Störpegel in unterschiedlichen
Umgebungen wie Haushalt oder Betrieb. Die genormten Prüfverfahren
sind allerdings sehr zeitaufwendig und setzen hohe Investitionen
in die Prüftechnik voraus und sind dadurch sehr kostspielig.
Und auch wenn ein einzelnes Gerät alle Grenzwerte einhält,
bedeutet dies noch lange nicht, daß die EMV auch beim
Zusammenschalten vieler Geräte zu einem komplexen System
gewährleistet bleibt. Da die meisten Anlagen in diesem
Sinne als komplexe Systeme aufzufassen sind, ist die EMV-Planung
von Einrichtungen mit zahlreichen elektrischen und elektronischen
Komponenten bis heute ein schwieriges Problem.
Am
Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik
der Universität Stuttgart wird an der Entwicklung alternativer
Prüfmethoden geforscht, die wegen ihrer Zeitersparnis
ganz erhebliche ökonomische Vorteile bieten. Insbesondere
werden in Simulatoren impulsartige Felder sehr hoher Amplitude
zur EMV-Prüfung eingesetzt. Bei der Emissionsmessung,
die den Nachweis für die Einhaltung der Grenzwerte von
abgestrahlten Feldern erbringt, sind durch die Anwendung
von Zeitbereichsverfahren anstelle oder in Kombination
mit den bisher genormten Frequenzbereichsverfahren bereits
sehr vielversprechende Ergebnisse erzielt worden, die
die Meßzeit um bis zu 90 Prozent reduzieren. Besonders
geeignet ist diese Methode für Geräte, die nicht kontinuierlich,
sondern impulsartig Störungen aussenden wie zum Beispiel
ein Schweißroboter, dessen Lichtbogen ungleichmäßig brennt
und häufig wiederzündet.
KONTAKT
Prof. Kurt Feser, Institut für Energieübertragung und
Hochspannungstechnik, Pfaffenwaldring 47, 70569 Stuttgart,
Tel: 0711/685-7870, Fax: 0711/685-7877, e-mail: ieh@iehsun.e-technik.uni-stuttgart.de,
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