20. - 22.02.2018
Düsseldorf
EMV 2018
Internationale Fachmesse und Kongress für Elektromagnetische Verträglichkeit

 
 
 

Session 4d

Elektromagnetische Felder

Termin

Mittwoch, 21.02.2018, 15:00 - 17:00 Uhr

Chairperson

Dr. Bernd Jäkel

Beschreibung

15:00 Flächendeckende Expositionsbewertung mittels hochgenauer und breitbandiger Feldkarten
Prof. Dr.-Ing. Matthias Hampe, Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Wolfenbüttel, Deutschland
Die Arbeit behandelt neuartige Feldkarten, mittels derer hochgenaue Momentaufnahmen der hochfrequenten elektromagnetischen Felder ausgedehnter Gebiete veranschaulicht werden. Die Feldkarten wurden mit einem mobilen Messaufbau erstellt, dessen zentraler Bestandteil ein moderner Messempfänger mit Zeitbereichsoption ist. Aktuell werden Frequenzen im Bereich 300 MHz - 3 GHz vermessen, um die wichtigsten Sendequellen wie zum Beispiel den Mobilfunk zu erfassen. Zur Bewertung der Expositionssituation wird abschließend der Gesamtsummationsquotient gemäß 26. BImSchV gebildet und dargestellt. Eine erste Auswertung der Messungen in über 200 deutschen Städten zeigt, dass der mittlere Summationsquotient einer Stadt gut mit dessen Bevölkerungsdichte korreliert.
Die Strahlenschutzkommission sieht in Ihrem Statusbericht aus dem Jahr 2013 auf diesem Gebiet Handlungsbedarf: "Die ständig neu hinzukommenden technischen Applikationen und ihre rasche Verbreitung erfordern es, die damit einhergehende Veränderung der Expositionssituation des Menschen zu erfassen und die Gesamtheit der auf ihn einwirkenden elektromagnetischen Felder zu bewerten." Diese Arbeit stellt somit einen wichtigen Ansatz da, die weiter zunehmenden elektromagnetischen Felder in unserer Umwelt schnell, hochgenau und flächendeckend zu messen und zu visualisieren.
15:30 Entwicklung eines Immissionsmessverfahrens für Funkdienste mit Frequenzsprungverfahren
M.Sc. Willi Hofmann, Technische Universität Ilmenau, Ilmenau, Deutschland
Durch die zunehmende Durchdringung des täglichen Lebens mit Funktechnologien sehr unterschiedlicher Reichweite steigt die Relevanz der persönlichen Exposition durch elektromagnetische Felder. Einige Technologien, wie Bluetooth, nutzen Frequenzsprungverfahren zur Verbesserung der Funkverbindung, die allerdings die messtechnische Erfassung der Immission erschweren. Für diese Anwendungen wurde ein auf das Messgerät Narda SRM-3006 zugeschnittenes neuartiges Messverfahren zur Erfassung der maximalen und momentanen Immissionen entwickelt. Experimentelle Ergebnisse aus realen Expositionsszenarien zeigen eine gute Übereinstimmung der Messwerte mit einer Referenz auf Basis thermischer Leistungsmessköpfe und ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit.
16:00 Einfluss der Dekodierbandbreite auf die Genauigkeit von LTE-Immissionsmessungen
Dr.-Ing. Christian Bornkessel, Technische Universität Ilmenau, Ilmenau, Deutschland
Vorliegender Beitrag untersucht an systematisch im Umfeld einer LTE-Basisstation ausgewählten Messpunkten den Einfluss der am Messgerät eingestellten Dekodierbandbreite auf die Genauigkeit von codeselektiven Immissionsmessungen am Beispiel des Messgerätes NARDA SRM-3006. Für ein stationär z.B. auf ein Stativ installiertes Messgerät ist im ungünstigsten Fall (Indoor, Non Line of Sight (NLOS)) mit einer Variation von etwa 3 dB ein deutlicher Einfluss der Dekodierbandbreite auf die Messwerte feststellbar, der allerdings bei Anwendung der Schwenkmethode auf 1,5 dB reduziert werden kann. Damit liefert auch eine Messung mit der niedrigsten verfügbaren Dekodierbandbreite von 1,4 MHz bei Einsatz der Schwenkmethode zur lokalen Maximumsuche vertrauenswürdige Ergebnisse und bietet den Vorteil einer hohen Dekodiergeschwindigkeit und damit großen Aktualisierungsrate.
16:30 Einfache Antennenmodelle zur Berechnung von Sicherheitsabständen an Small Cells im 5G-Netz
Dr. Karsten Menzel, EMFfx Consulting & Simulation, Willich, Deutschland
Mit dem weiteren Ausbau moderner Mobilfunknetze kommen Sendestationen mit kleiner Sendeleistung, sog. Small Cells, in unmittelbarer Nähe zu den Nutzern zum Einsatz. Zur Sicherstellung, dass die entsprechenden Grenzwerte für die Allgemeinbevölkerung eingehalten werden, eignen sich Messungen oder Berechnungen. An einem Musterstandort, einer öffentlichen Telefonzelle in dessen Kopf LTE-Antennen eingebaut sind, wird gezeigt, wie mittels dreier unterschiedlicher Antennenmodelle eine Expositionsbewertung erfolgen kann. Die Modelle sind eine Weiterentwicklung bestehender Modelle aus der Normung. Die Berechnungsergebnisse wurden mit den Resultaten von Messungen am Musterstandort verglichen. Im Rahmen der unvermeidbaren Messunsicherheit bzw. der Unsicherheit, die sich durch die Vereinfachung der Modelle ergeben, ergibt sich eine gute Übereinstimmung zwischen Mess- und Berechnungsergebnissen.
Sowohl die Messungen als auch die Berechnungen mit den drei betrachteten Antennenmodellen zeigen, dass bei den üblicherweise für Small Cells verwendeten Sendeleistungen die Grenzwerte in Bereichen, in denen sich Personen aufhalten können, sicher eingehalten werden. Im Vergleich der drei Berechnungsmodelle liefert das optimierte Synthetische Modell die besten Ergebnisse. Bei diesem Modell werden die wählbaren Parameter so optimiert, dass sich im Fernfeld eine möglichst gute Übereinstimmung mit den Fernfelddaten des Antennenherstellers ergibt.
Mit diesem Modell steht ein Werkzeug zur Verfügung mit dem eine Expositionsbewertung an der erwarteten großen Anzahl von Small Cells im zukünftigen 5G-Netz erfolgen kann.

Referenten

Dr.-Ing. Christian Bornkessel
Technische Universität Ilmenau, Ilmenau, Deutschland
Dr. Bornkessel (Dipl.-Ing. 1990, Dr.-Ing. 1993) leitete bis 2014 die Abteilung "Prüfzentrum" bei der IMST GmbH Kamp-Lintfort. Seit 2014 ist er bei der TU Ilmenau im Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik beschäftigt. Seine gegenwärtigen Aktivitäten umfassen Arbeiten zur funkbasierten Fahrzeugkommunikation (V2X) sowie verschiedene EMV-Projekte mit einem Schwerpunkt in der Elektromagnetischen Umweltverträglichkeit (EMVU).

Er ist Mitglied der Deutschen Strahlenschutzkommission (SSK) sowie des Fachausschusses 7.1 "Antennen" der ITG.
Herr Professor Matthias Hampe
Prof. Dr.-Ing. Matthias Hampe
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Wolfenbüttel, Deutschland
Dr. Matthias Hampe ist Professor für Elektromagnetische Verträglichkeit an der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel. Seine Forschung konzentriert sich insbesondere auf hochfrequente Datensignale. Ein wichtiges Anwendungsfeld stellen aktuell moderne Bussysteme wie Automotive Ethernet oder CAN FD dar. Außerdem befasst sich Dr. Hampe mit der flächendeckenden Messung und Visualisierung hochfrequenter elektromagnetischer Felder. Zuvor arbeitete Dr. Hampe als technischer Offizier der Bundeswehr (Radartechnik und Datensignalanalyse) und als Forschungsingenieur der Robert Bosch GmbH (Elektromagnetische Verträglichkeit und Hochfrequenztechnik).
Herr Willi Hofmann
M.Sc. Willi Hofmann
Technische Universität Ilmenau, Ilmenau, Deutschland
M.Sc. Willi Hofmann (B.Sc. 2015) erhielt 2017 seinen M.Sc. Grad im Fach Elektro- und Informationstechnik von der TU Ilmenau. Seitdem ist er bei der TU Ilmenau im Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik beschäftigt. Seine gegenwärtigen Tätigkeiten umfassen dabei Arbeiten zur Elektromagnetischen Verträglichkeit, sowie Umweltverträglichkeit (EMVU) im Automobilbereich in Verbindung mit der an der TU Ilmenau installierten Messeinrichtung "Virtuellen Straße" (VISTA).
Dr. Karsten Menzel
EMFfx Consulting & Simulation, Willich, Deutschland
Dr. Karsten Menzel arbeitete nach dem Studium der Physik mehr als 20 Jahre bei dem Mobilfunkbetreiber E-Plus. Dort verantwortete er die Themen EMVU und Arbeitssicherheit, wodurch er mehr als 10 Jahre in der Forschungsgemeinschaft Funk und im Informationszentrum Mobilfunk in verantwortlicher Position mitarbeitete. Im Februar 2016 hat er die EMFfx Consulting & Simulation gegründet, die sich auf die Überprüfung der Einhaltung von Personenschutzgrenzwerten an Funkstationen spezialisiert hat. Seit Juli 2017 ist er deutscher Vertreter im IEC/TC 106/MT 3, wo die internationale Norm zur Expositionsbewertung an Funkstandorten weiterentwickelt wird.


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