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Elektromagnetische Verträglichkeit (Leseprobe)

Page 1


8.9.

9.4.4.

9.7.2.

(BNetzA)

Kapitel 13 • Beeinflussung biologischer Systeme (EMF)

Kapitel 14 • Abhörsicherheit (TEMPEST)

Kapitel 15 • Kalibrierung

Kapitel 16 •

Kapitel 17 • Literatur

Vorwort

Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) wird sehr unterschiedlich bewertet- dort, wo man negative Erfahrung mit elektromagnetischen Störungen gemacht hat, wird diese Disziplin gefürchtet, manchmal mystisch verklärt, als „Hightech Vodoo“; wo man kein oder wenig Feedback vom Kunden erhält, wie im Consumer Bereich, wird die EMV belächelt und als unnötiger Kostenfaktor für die Produktentwicklung abgetan. Diese Spannweite ist groß!

Die Auswirkungen elektromagnetischer Beeinflussungen und unerwünschter Effekte unterliegen in gewisser Weise der Zufälligkeit, unterliegen also stochastischen Prozessen, wodurch die Auswirkungen meistens nicht unmittelbar, während der funktionalen Tests auftreten, und vielmehr sporadisch und als schwer reproduzierbar wahrgenommen werden. Ein elektrisches Betriebsmittel, also eine Baugruppe, ein Gerät oder ein System, funktioniert funktional ja „irgendwie“, auch in der spezifizierten elektromagnetischen Umgebung. Erst wenn „unerklärliche“ Störeffekte auftreten, wird als „magische Problemlösung“ der EMVExperte hinzugezogen. Dann soll dieser „durch Handauflegung“ und ohne zusätzliche Kosten etwas „gesund beten“, was in der „Brut versaut“ wurde.

Professionelle Produktentwicklung nimmt die Belange der EMV ernst, und die Erfahrung zeigt, dass überall dort wo EMV-Aspekte bereits in der Produktspezifikation und frühzeitig in der Entwicklung und Planung der Teststrategie berücksichtigt werden, keine Probleme auftreten, oder diese zumindest mit überschaubarem Aufwand beherrschbar sind.

EMV ist eine Frage der Produktzuverlässigkeit und damit der Produktqualität. Produkte müssen so entwickelt und gebaut werden, dass sie eigensicher sind und ihr Umfeld nicht stören.

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die EMV-Aktivitäten den Entwicklungsprozess begleiten.

Dieses Buch bietet einen Einstieg in das Thema EMV und versucht die oben genannten Zusammenhänge darzustellen und dem Elektronikentwickler, dem Systemingenieur, aber auch dem interessierten Hobbyelektroniker, einen Überblick und ein Handbuch zum Thema EMV zu geben, natürlich wie so oft ohne den Anspruch auf Vollständigkeit.

Allershausen, Februar 2026

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

1 .1 . Ursprung der EMV in der Elektrotechnik

Natürlich gab es schon vor der Entdeckung des elektrischen Stromes auch elektromagnetische Felder. Das Thema der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) kam allerdings erst mit der Nutzung der Funktechnik zu Beginn des letzten Jahrhunderts auf. Recht bald, in den 20er Jahren des vergangenen Jahrhunderts, entdeckte man, dass die damals gebräuchlichen mechanischen Frequenzumrichter und Generatoren zur Erzeugung von Spannungen, ein drehzahlabhängiges „Klicken“ im Funkkanal verursachten. Damals wurden Maßnahmen zur „Funkentstörung“ notwendig. Ein Begriff der sich bis heute bei den „Funkentstördrosseln“ und „Funkentstörkondensatoren“ erhalten hat.

Mit dem Aufkommen und der Verbreitung der Radartechnik, gab es neue Störquellen bei den Funkdiensten, da die gepulsten Radarsignale von analogen Empfängern demoduliert werden und so den Empfang stören.

Im Jahr 1963 wurde die erste Ausgabe der CFR (Code of Federal Regulations) Title 47 veröffentlich, 1979 wurde von der Federal Communications Commission (FCC) die erste Norm zu Begrenzung der elektromagnetischen Störaussendungen veröffentlicht (Part 15). In den USA wurde der Begriff der „Electromagnetic Compatibility (EMC)“ geformt, der bis heute gängig ist.

Die erste EMV-Norm für militärische Systeme wurde 1967 spezifiziert. Die Nutzung unterschiedlicher digitaler Funksysteme und die Nutzung breitbandiger Radare brachte neu geartete Störquellen zu den bis dahin bekannten hinzu.

Für zivile Betriebsmittel ist der Nachweis der EMV verpflichtend im EMV-Gesetz von 1992 geregelt, welches allerdings erst 1996 in Kraft trat.

Auch hier ist die Entwicklung nicht zu Ende: selbst Alltagsgeräte besitzen immer mehr digitale Steuerungen, Schaltungen werden schneller getaktet, Logikschaltungen nutzen stetig geringere Pegel, Funkbänder, wie 5G, 6G nutzen immer höhere Frequenzen und werden breitbandiger. Die Herausforderungen an die EMV halten Schritt mit dem Fortschreiten der technischen Entwicklung.

Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) hat sich gewissermaßen als eigenständige Disziplin in der Elektrotechnik entwickelt. Sie deckt im Prinzip die komplette Palette der elektrotechnischen Disziplinen ab: oft wird die EMV mit der Hochfrequenztechnik in Verbindung gebracht, was sicherlich gerechtfertigt ist. Jedoch sind Effekte in den Bereichen Energietechnik und Hochspannungstechnik von weitaus größerer Bedeutung. Kenntnisse in Schaltungstechnik, Konstruktion, aber auch in Digitaltechnik, Meß- und Regeltechnik finden in der EMV-Anwendung. Die Auswirkungen dieser unterschiedlichen Bereiche auf das komplexe Verhalten von Geräten und Maschinen machen die EMV zu einem spannenden Betätigungsfeld. Ein guter EMV-Ingenieur ist ein Generalist, und weniger ein Spezialist einer elektrotechnischen Disziplin.

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

Der Gesetzgeber reguliert über die EMV-Richtlinie die maximal zulässigen Emissionen eines Produktes und schreibt eine definierte Festigkeit gegenüber Störgrößen vor.

Die Einhaltung der EMV-Richtlinie ist meist eine von mehreren anzuwendenden Richtlinien zur CE-Kennzeichnung.

1 .2 . Elektromagnetische Verträglichkeit

Widmen wir uns zuerst der Frage, was denn unter dem Begriff der „Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV)“ zu verstehen ist, und wie sich die EMV von anderen, verwandten Themen abgrenzen lässt.

„Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Fähigkeit eines Betriebsmittels, in seiner elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für andere Betriebsmittel in derselben Umgebung unannehmbar wären.“

Diese Definition, welche der Norm DIN EN 61000 -x entnommen ist, beinhaltet zwei Aspekte:

• das Betriebsmittel als Quelle elektromagnetischer Störungen (StöraussendungEmission) (Störaussendung - Emission)

• die bestimmungsgemäße Funktion des Betriebsmittel innerhalb seiner elektromagnetischen Umgebung

(Störfestigkeit - Immunity)

Aus dieser Definition leiten sich für die Entwicklung, den Bau oder die Produktion eines elektrischen Betriebsmittels zwei Konsequenzen ab:

• Reduzierung der Störaussendungen: Elektrische und elektronische Betriebsmittel dürfen keine elektromagnetische Energie aussenden, durch die Geräte in ihrer Umgebung gestört werden.

• Verbessern der Störfestigkeit: Elektrische und elektronische Betriebsmittel müssen innerhalb ihrer definierten elektromagnetischen Umgebung bestimmungsgemäß funktionieren.

Das bundesdeutsche EMV-Gesetz (EMVG) legt in §4 die Grundlegende Anforderungen an die EMV fest:

„Betriebsmittel müssen nach dem Stand der Technik so entworfen und hergestellt sein, dass

1. die von ihnen verursachten elektromagnetischen Störungen keinen Pegel erreichen, bei dem ein bestimmungsgemäßer Betrieb von Funk- und Telekommunikationsgeräten oder anderen Betriebsmitteln nicht möglich ist;

2. sie gegen die bei bestimmungsgemäßem Betrieb zu erwartenden elektromagnetischen Störungen hinreichend unempfindlich sind, um ohne unzumutbare Beeinträchtigung bestimmungsgemäß arbeiten zu können.“

1 .3 . Elektromagnetische Umgebung

Die „elektromagnetische Umgebung“ ist die Summe aller elektromagnetischen Erscheinungen, die an einem bestimmten Ort festgestellt werden kann.

Es ist sehr wichtig, elektromagnetische Umgebung und den Ort selbst nicht zu verwechseln. Der Begriff „Umgebung“ ist hier nicht örtlich oder geografisch zu verstehen. Er beschreibt die Gesamtheit der elektromagnetischen Erscheinungen an einem gegebenen Ort.

Im Allgemeinen ist die elektromagnetische Umgebung zeitabhängig, und ihre Beschreibung kann eine statistische Vorgehensweise erfordern.

In der harmonisierten Normung (EN-Normen, IEC-Normen) werden elektromagnetische Umgebungen für

• Wohnbereiche,

• Kleingewerbe,

• Industrieanlagen

• Medizintechnische Geräteklasse

• Automotive unterschieden.

Im MIL-HDBK-240A ist die elektromagnetische Umgebund (electromagnetic environment –EME) folgendermaßen definiert:

„EME is the resulting product of the power and time distribution, in various frequency ranges, of the radiated or conducted electromagnetic emission levels that may be encountered by a military force, system, or platform when performing its assigned mission in its intended operational environment.“

Hier wird also nicht nur die Zeitabhängigkeit, sondern auch die unterschiedliche Leistung über die Zeit in verschiedenen Frequenzbändern in Betracht gezogen.

In der militärischen Normung findet man z. B. Unterscheidungen für

1 • Was ist EMV? – und was nicht?

• Heer (portables Gerät)

• Heer (Fahrzeuge)

• Überseeschiffe

• Unterseeboote

• Luftfahrtgeräte (Tragflügel)

• Helikopter

• Raumfahrt

Auch werden z. B. in der Industrie (IEC 61508 bzw. IEC 61511 bzw. IEC 61061), in der Automobilindustrie (ISO 26262), in der Medizintechnik (IEC 62304) und in der Luftfahrt (DO254) funktionale Sicherheitsanforderungen und Risiken (Safety Integrity Leven - SIL) unterschieden:

• Neglectible / No Effect

• Minor / Minor

• Serious / Major

• Major / Hazardous

• Critical / Catastrophic

1 .4 . Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Der Begriff der EMV ist eng mit dem Begriff des bestimmungsgemäßen Gebrauchs (intended use) verbunden. Als Beispiel wird hier der §4 des EMVG aufgeführt:

„Betriebsmittel müssen nach dem Stand der Technik so entworfen und hergestellt sein, dass

1. die von ihnen verursachten elektromagnetischen Störungen keinen Pegel erreichen, bei dem ein bestimmungsgemäßer Betrieb von Funk- und Telekommunikationsgeräten oder anderen Betriebsmitteln nicht möglich ist;

2. sie gegen die bei bestimmungsgemäßem Betrieb zu erwartenden elektromagnetischen Störungen hinreichend unempfindlich sind, um ohne unzumutbare Beeinträchtigung bestimmungsgemäß arbeiten zu können.“

Der bestimmungsgemäße Gebrauch bedeutet, dass Produkte so verwendet werden, wie sie vom Hersteller vorgesehen sind, um ihre definierten Funktionen zu erfüllen, ohne dabei andere Geräte unzumutbar zu stören oder selbst durch Störungen unzumutbar beeinträchtigt zu werden.

In der Praxis entscheidet die Spezifikation des Herstellers u.a. nach welchen Normen, z. B. Fachgrundnormen oder Produktnormen ein Produkt getestet werden muss und welche Prüffälle abgedeckt werden müssen.

Ein Gerät, z. B. ein Embedded Computer oder eine SPS kann als Steuergerät in einem Aufzug ebenso zum Einsatz kommen, wie in einem Fahrzeug oder einer Anlagenüberwachung oder einer Messanwendung.

Mit der Festlegung des bestimmungsgemäßen Gebrauchs, legt der Hersteller auch fest, welche Ausfallraten und Laufzeiten sein Produkt haben darf. An ein Laborgerät werden dabei deutlich geringere Anforderungen gestellt, als an einen Steuerrechner für einen Personenaufzug.

Bevor man einen EMV-Testplan erstellen kann, muss eine Risikobewertung durchgeführt werden. Zu dieser gehört auch die Festlegung des bestimmungsgemäßen Gebrauchs eines Produktes.

1 .5 . Abgrenzung der EMV zu verwandten Themen

Das Thema der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) hat sich seither von der klassischen Funkentstörung weg- und weiterentwickelt. Heute stehen im Fokus der EMV nicht mehr Funksysteme, sondern alle anderen, nicht sendenden Einrichtungen und Betriebsmittel.

Für die Funkgeräte gelten eigene Vorschriften, sowohl für die Entstörung der Sendekanäle zur Vermeidung des Übersprechens in benachbarte Kanäle, als auch für die Störfestigkeit der Empfangskanäle gegen allgemeine Störaussendungen. Der Oberbegriff für dieses Thema heißt „Funkangelegenheiten“ (Radio Spectrum Matters) und wird auf europäischer Ebene in den Normen der ETSI behandelt. Der Themenblock der Frequenzregulierung, Frequenzzuweisung, Frequenzverordnung und der Frequenzüberwachung wird hier nur kurz angerissen. Dieses Thema geht weit über die allgemeinen Themen der EMV hinaus.

Ein weiteres Thema, welches nur angesprochen werden kann, ist die Umweltverträglichkeit elektromagnetischer Felder und Wellen. Die Wirkung elektromagnetischer Felder auf biologisches Gewebe wird als „Elektromagnetische Verträglichkeit zur Umwelt (EMVU)“ bezeichnet, im englischen Sprachraum auch einfach „Electromagnetic Fields (EMF)“ genannt. Dieses Thema ist durch die Diskussion um die gesundheitliche Beeinflussung von Mobilfunk-Sendemasten (ironischerweise hat kaum jemand der Mobilfunknutzer gegen die Nutzung seines eigenen Handys geklagt) in der Öffentlichkeit bekannt geworden. Der Einfluss nicht-ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper ist in der WHO Empfehlung ICNIRP, und daraus weiter in der 26. Bundesimmisionsschutzverordnung (26. BimschV) behandelt.

Ein sehr spezielles Thema ist die Abhörsicherheit, die im englischen TEMPEST genannt wird. Dieses Thema hat im Bereich von militärischen, aber auch zivilen, kritischen Infrastrukturen wieder erhöhte Aufmerksamkeit erlangt. In der Bundesrepublik Deutschland werden diese Themen vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) behandelt. Auch auf dieses Thema wird nur in aller Kürze eingegangen.

Ein Thema, welches im Rahmen der Vorlesung nicht behandelt wird, es soll hier aber dennoch Erwähnung finden, ist die Beeinflussung elektromagnetischer Felder und Wellen auf die Sicherheit von Munition und Sprengmitteln. Dieses Thema wird im militärischen Umfeld HERO (Hazards of Electromagnetic Radiation to Ordonnance) genannt. Im zivilen Bereich hat das Thema beim Umgang mit Sprengstoffen im Bergbau, aber auch in der Automobilindustrie (Airbags) Bedeutung.

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

Manchmal werden alle möglichen, unerklärlichen Eigenschaften einer elektronischen Schaltung der EMV zugeschrieben, auch wenn es sich eventuell um funktionale Probleme handelt (in diesem Fall sprechen wir von der Eigenstörfestigkeit). Dieses Thema wird im Rahmen der Vorlesung nicht explizit behandelt, jedoch sind die Methoden und Maßnahmen zur Entstörung die gleichen, welche im Folgenden vorgestellt werden. Wer das Prinzip verstanden hat, kann geeignete Maßnahmen definieren und umsetzen.

1 .6 . Regulatorische Aspekte

1 .6 .1 . EMV-Richtlinie 2014/30/EU

Die EMV-Richtline 2014/30/EU gilt seit dem 26. Februar 2014 und hatte bereits zwei Vorgänger: die Richtlinie 2004/108/EG und die erste Fassung 89/336/EWG. Diese letztgenannte Richtlinie war die Grundlage für die erste Fassung des EMV-Gesetzes von 1992.

Gegenstand dieser Richtlinie ist die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln. Sie soll das Funktionieren des Binnenmarkts für Betriebsmittel dadurch gewährleisten, dass ein angemessenes Niveau der elektromagnetischen Verträglichkeit festgelegt wird.

Diese Richtlinie gilt für Betriebsmittel, also Geräte oder ortsfeste Anlagen (Artikel 1).

Als „Gerät“ im Sinne der Richtline 2014/30/EU gilt ein fertiger Apparat oder eine als Funktionseinheit auf dem Markt bereitgestellte Kombination solcher Apparate, der bzw. die für Endnutzer bestimmt ist und elektromagnetische Störungen verursachen kann oder dessen bzw. deren Betrieb durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden kann.

Eine ortsfeste Anlage ist definiert als eine besondere Kombination von Geräten unterschiedlicher Art und gegebenenfalls weiteren Einrichtungen, die miteinander verbunden oder installiert werden und dazu bestimmt sind, auf Dauer an einem vorbestimmten Ort betrieben zu werden.

Artikel 2 regelt dann, für welche Betriebsmittel die Richtline 2014/30/EU nicht gilt. Dies sind:

• Funkgeräte, welche in der RED-Richtlinie 2014/53/EU erfasst werden;

• luftfahrttechnische Erzeugnisse, Teile und Ausrüstungen im Sinne der Verordnung (EG) Nr. 216/2008;

• Funkgeräte, die von Funkamateuren im Rahmen der von der ITU erlassenen Vollzugsordnung genutzt werden (ausschließlich Amateurfunk Selbstbau);

• Betriebsmittel, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften einen so niedrigen elektromagnetischen Emissionspegel haben oder in so geringem Umfang zu elektromagnetischen Emissionen beitragen, dass ein bestimmungsgemäßer Betrieb von Funk- und Telekommunikationsgeräten und sonstigen Betriebsmitteln

möglich ist, und unter Einfluss der bei ihrem Einsatz üblichen elektromagnetischen Störungen ohne unzumutbare Beeinträchtigung betrieben werden können.

• Kunden- und anwendungsspezifisch angefertigte Erprobungsmodule, die von Fachleuten ausschließlich in Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen für ebensolche Zwecke verwendet werden (Laboraufbauten, Forschungsentwicklungen).

Artikel 3 enthält die Begriffsdefinitionen (vgl. auch Abschnitt 2.7).

Artikel 4 regelt die Bereitstellung auf dem Markt und die Inbetriebnahme von Betriebsmitteln.

Artikel 5 beschreibt die Regelungen für den freien Warenverkehr innerhalb der EU.

Artikel 6 verweist auf Anhang I, in dem die wesentlichen Anforderungen an die EMV definiert sind.

Die folgenden Artikel 7, 8, 9, 10, 11, 12 regeln die Pflichten der Hersteller, deren Bevollmächtigter und der Einführer, sowie der Händler und der Wirtschaftsakteure.

Die EU-Konformität der Betriebsmittel wird in Kapitel 3 mit den Abschnitten 13 bis 19 beschrieben. Diese Regelungen sind v.a. wichtig für die Konformitätsverfahren, die im Detail in Anhang II beschrieben sind. In aller Regel werden Hersteller nach dem Modul A „Interne Fertigungskontrolle“ oder nach Modul C „Konformität mit der Bauart auf Grundlage der internen Fertigungskontrolle“ ihre Produkte konform erklären. Für Produkte, für die keine harmonisierten Normen existieren, ist die in Modul B beschriebene EU-Baumusterprüfung durch eine Benannte Stelle durchzuführen. Dieses Verfahren ist aufwändig und erfordert immer einen Antrag bei der BNetzA als nationale notifizierten Stelle.

Entsprechen viel Raum nimmt das Kapitel 4 mit den Artikeln 20 bis 36 ein, in denen die Aufgaben und Pflichten der notifizierten Stellen beschrieben werden, einschließlich der Verfahren bei Anfechtung und Einspruch gegen Entscheidungen.

Kapitel 5 beschreibt abschließend das Verfahren zur Marktüberwachung in der EU.

Für den EMV-Ingenieur bzw. den Entwicklungsingenieur sind die Anhänge I (Grundlegende Anforderungen), Anhang II und III (Beschreibung der Module), Anhang IV (EUKonformitätserklärung) wichtig.

Ferner soll an dieser Stelle auf den „Leitfaden zur Anwendung der EMV-Richtlinie (Richtlinie 2014/30/EU)“, sowie auf die „Mitteilung der Kommission im Rahmen der Durchführung der Richtlinie 2014/30/EU“ verwiesen werden. Diese enthält eine Liste aller harmonisieren Normen.

Beide Dokumente sind in aktueller Form im Internet abrufbar. (https://ec.europa.eu/ docsroom/documents/)

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

1 .6 .2 . EMV-Gesetz

Das Elektromagnetische-Verträglichkeit-Gesetz (EMVG) vom 14. Dezember 2016 (BGBl. I S. 2879), wurde zuletzt durch Artikel 51 des Gesetzes vom 23. Juni 2021 (BGBl. I S. 1858) geändert, und ist gültig mit dem Ausfertigungsdatum vom 14.12.2016., zuletzt geändert durch Art. 51 G vom 23.6.2021.

Das EMVG ist die Umsetzung der EMV-Richtlinie 2014/30/EU in die nationale, bundesdeutsche Gesetzgebung gemäß Art. 288 des „Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union“ (AEUV).

Der Geltungsbereich des EMVG ist in Abschnitt 1 geregelt. Das EMVG gilt für alle Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen können oder deren Betrieb durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden kann. (§ 1).

Einschränkungen gelten für Geräte im Sinne des Funkanlagengesetzes (FuAG), welches wiederum die Umsetzung der RED-Richtlinie 2014/53/EU in nationales Recht ist. Darin sind die Aspekte der EMV separat geregelt, so dass das EMVG sich bei solchen Geräten auf die Störungsbearbeitung, Verordnungsermächtigung und die Möglichkeit zur Erhebung eines Zwangsgeldes durch die Bundesnetzagentur (BNetzA) beschränkt. Das Gleiche gilt für Funkgeräte und Bausätze im Amateurfunk, für welche das Amateurfunkgesetz (AFuG) den rechtlichen Rahmen bildet.

Luftfahrttechnische Erzeugnisse, Teile und Ausrüstungen werden nach der EU-Verordnung (EG) Nr. 216/2008 ebenfalls separat im Luftverkehrsgesetz (LuftVG) behandelt.

Betriebsmittel, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften eine so niedrige elektromagnetische Emission haben oder in so geringem Umfang zur elektromagnetischen Emission beitragen, dass ein bestimmungsgemäßer Betrieb von Funk- und Telekommunikationsgeräten und sonstigen Betriebsmitteln in ihrer Umgebung möglich ist, und unter Einfluss der bei ihrem Einsatz üblichen elektromagnetischen Störungen ohne unzumutbare Beeinträchtigung betrieben werden können, sowie kunden- und anwendungsspezifisch angefertigte Erprobungsmodule, die von Fachleuten ausschließlich in Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen für Forschungs- und Entwicklungszwecke verwendet werden, sind ebenfalls von den Regelungen des EMVG nicht betroffen.

Ferner sind alle Betriebsmittel ausgenommen, die ausschließlich zur Erfüllung militärischer zwischenstaatlicher Verpflichtungen bestimmt sind oder ihrer Bauart nach zur Verwendung für Zwecke der Verteidigung bestimmt sind oder für die Verfolgung von Straftaten und Ordnungswidrigkeiten oder für die öffentliche Sicherheit eingesetzt werden.

Abschnitt 2 regelt die Pflichten der Wirtschaftsakteure. Alle Betriebsmittel, die den Regelungen des EMVG unterliegen, benötigen eine Konformitätserklärung durch den Hersteller, Einführer oder dessen Bevollmächtigten.

Die Konformität der Betriebsmittel ist in Abschnitt 3 des EMVG geregelt. Die Grundlage für die CE-Kennzeichnung, ist die Einhaltung der grundlegenden Anforderungen an die EMV (§4),

welche i. d. R. nur durch Prüfungen nachweisbar sind. Die Konformitätsbewertungsverfahren sind in den Paragrafen §§16 und 17 geregelt und entsprechen den Vorgaben der EMVRichtlinie 2014/30/EU.

Ortsfeste Anlagen (§5) müssen nach dem Stand der Technik aufgebaut sein, und der Hersteller trägt die Verantwortung für die Umsetzung der grundlegenden Anforderungen an die EMV. Auch hier kann der Nachweis in aller Regel nur durch Messungen vor Ort nachgewiesen werden, was zwangsläufig zu Abweichungen von den Messverfahren, welche in den harmonisierten Normen beschrieben sind, führt. Beispielsweise kann eine Messung vor Ort in aller Regel nicht in einer Absorber Kammer durchgeführt werden. Oftmals sind die für eine Freifeldmessung vorgeschriebenen Abstände nicht gegeben.

Die Abschnitte 4 und 5 des EMVG legen fest, dass die Bundesnetzagentur (BNetzA) die Notifizierende Behörde (notified body) für die Bundesrepublik Deutschland ist. Abschnitt 5 regelt die Befugnisse der BNetzA, Abschnitt 6 die Bußgeldvorschriften.

1 .6 .3 . CE-Kennzeichnung

Die CE-Kennzeichnung ist die Kennzeichnung, durch die der Hersteller erklärt, dass das Gerät den Anforderungen genügt, die in den Harmonisierungsrechtsvorschriften der Europäischen Union, die ihre Anbringung vorschreiben, festgelegt sind.

Leider stößt man immer wieder auf den Begriff der „CE-Zertifizierung“. Dies ist ein weitverbreiteter Fehler, selbst wenn er nur sprachlicher Natur sein sollte. Ein Zertifikat wird von einer Zertifizierungsstelle ausgestellt. Gerade das ist bei der CE-Kennzeichnung vom der EU-Kommission und in Folge der EU-Gesetzgebung auch vom Gesetzgeber nicht gewollt! Der Hersteller erklärt sein Produkt selbst konform mit den, für das Produkt geltenden Vorschriften, Regeln und Normen. Es handelt sich um keine „Zertifizierung“, sondern um eine Selbsterklärung. Der Hersteller geht mit der Anbringung auch des CEKennzeichens auch in die Produkthaftung, wie sie in der EU-Richtlinie 2024/2853 über die Haftung für fehlerhafte Produkte geregelt ist.

Für die CE-Kennzeichnung gelten die allgemeinen Grundsätze gemäß Artikel 30 der Verordnung (EG) Nr. 765/2008.

Die CE-Kennzeichnung darf nur durch den Hersteller oder sein Bevollmächtigen angebracht werden. Ferner darf die CE-Kennzeichnung nur auf Produkten angebracht werden, für die spezifische Harmonisierungsrechtsvorschriften der Gemeinschaft deren Anbringung vorschreiben, und wird auf keinem anderen Produkt angebracht.

Durch das Anbringen der CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller, dass er die Verantwortung für die Konformität des Produkts mit allen in den einschlägigen Harmonisierungsrechtsvorschriften der Gemeinschaft enthaltenen für deren Anbringung geltenden Anforderungen übernimmt, also nicht nur die Konformität zur EMV- Richtlinie, sondern auch zu den anderen, für das Produkt geltenden Richtlinien, z. B. Medizinprodukte, RoHS, REACH.

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

Die CE-Kennzeichnung ist die einzige Kennzeichnung, welche die Konformität des Produkts mit den geltenden Anforderungen der einschlägigen Harmonisierungsrechtsvorschriften der EU bescheinigt. Das Anbringen von Kennzeichnungen, Zeichen oder Aufschriften, deren Bedeutung oder Gestalt mit der CE-Kennzeichnung verwechselt werden kann, ist untersagt.

Die CE-Kennzeichnung besteht aus den Buchstaben „CE“ mit folgendem Schriftbild:

Abbildung 1: CE- Zeichen (Quelle: EU- Verordnung (EG) Nr. 765/2008)

Bei Verkleinerung oder Vergrößerung der CE-Kennzeichnung müssen die sich aus dem abgebildeten Raster ergebenden Proportionen eingehalten werden. Werden in den einschlägigen Rechtsvorschriften keine genauen Abmessungen angegeben, so gilt für die CE- Kennzeichnung eine Mindesthöhe von 5 mm.

1 .6 .4 . EU-Konformitätserklärung

Die „EU-Konformitätserklärung“ ist eine Erklärung gemäß Artikel 15 der Richtlinie 2014/30/ EU.

Die EU-Konformitätserklärung entspricht in ihrem Aufbau dem Muster in Anhang IV der EMV- Richtline 2014/30/EU.

Abbildung 2: EU- Konformitätserklärung (Quelle: „Blue Guide“)

Die EU-Konformitätserklärung muss auf aktuellem Stand gehalten werden. Sie wird in die Sprachen übersetzt, die von dem Mitgliedstaat vorgeschrieben werden, in dem das Gerät in Verkehr gebracht bzw. auf dem Markt bereitgestellt wird.

Unterliegt ein Gerät mehreren Rechtsakten der Union, in denen jeweils eine EUKonformitätserklärung vorgeschrieben ist, wird nur eine einzige EU-Konformitätserklärung für sämtliche zutreffenden EU-Richtlinien erstellt. In dieser Erklärung sind die betroffenen EU-Richtlinien samt ihrer Fundstelle im Amtsblatt anzugeben.

Auch hier gibt es in der Praxis viel Verwirrung: ganz häufig liegen weder die EUKonformitätserklärungen in geeigneter Übersetzung vor, noch sind sie aktuell gehalten (z. B. Stand der umgesetzten harmonisierten Normen).

Gerade Unternehmen aus den USA und China stellen gerne ein „COC“ (Certificate of Compliance) aus, das vielfach bunt und mit Verzierungen aufgemacht ist, aber lediglich ein Statement des Herstellers enthält, seine Produkte gemäß den eigenen Qualitätsrichtlinien zu fertigen. Solche COC haben mit der EU-Konformitätserklärung inhaltlich nichts gemeinsam, und können diese auch nicht ersetzen oder ergänzen.

1 .7 . Begriffe und Definitionen

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Fähigkeit einer Einrichtung oder eines Systems, in ihrer/seiner elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu funktionieren, ohne in diese Umgebung, zu der auch andere Einrichtungen gehören, unzulässige elektromagnetische Störgrößen einzubringen.

Elektromagnetische Umgebung

Die „elektromagnetische Umgebung“ ist die Summe aller elektromagnetischen Erscheinungen, die an einem bestimmten Ort festgestellt werden kann. Damit wird die Gesamtheit der elektromagnetischen Erscheinungen an einem gegebenen Ort beschrieben.

Im Allgemeinen ist die elektromagnetische Umgebung zeitabhängig, und ihre Beschreibung kann eine statistische Vorgehensweise erfordern. Es ist sehr wichtig, elektromagnetische Umgebung und den Ort selbst nicht zu verwechseln.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Der bestimmungsgemäße Gebrauch bedeutet, dass Produkte so verwendet werden, wie sie vom Hersteller vorgesehen sind, um ihre definierten Funktionen zu erfüllen, ohne dabei andere Geräte unzumutbar zu stören oder selbst durch Störungen unzumutbar beeinträchtigt zu werden.

Harmonisiere Norm

Eine „harmonisierte Norm“ ist eine Norm gemäß Artikel 2 Absatz 1 Buchstabe c der Verordnung (EU) Nr. 1025/2012 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 25. Oktober 2012 zur europäischen Normung, zur Änderung der Richtlinien 89/686/EWG und 93/15/EWG des Rates sowie der Richtlinien 94/9/EG, 94/25/EG, 95/16/EG, 97/23/EG, 98/34/EG, 2004/22/EG, 2007/23/EG, 2009/23/EG und 2009/105/EG des Europäischen Parlaments und des Rates und zur Aufhebung des Beschlusses 87/95/EWG des Rates und

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

des Beschlusses Nr. 1673/2006/EG des Europäischen Parlaments und des Rates (ABl. L 316 vom 14.11.2012, S. 12).

Akkreditierung

Die Akkreditierung ist die Bestätigung durch eine nationale Akkreditierungsstelle, dass eine Konformitätsbewertungsstelle die in harmonisierten Normen festgelegten Anforderungen und gegebenenfalls national festgelegte zusätzliche Anforderungen, einschließlich solcher in relevanten sektoralen Akkreditierungssystemen, erfüllt, um eine spezielle Konformitätsbewertungstätigkeit durchzuführen.

Notifizierte Stelle

Eine Notifizierte Stelle ist eine Stelle, die Konformitätsbewertungstätigkeiten, einschließlich Kalibrierungen, Prüfungen, Zertifizierungen und Inspektionen, durchführt und nach § 21 des EMVG notifiziert ist.

Harmonisierungsvorschriften der Europäischen Union

Die Harmonisierungsvorschriften der Europäischen Union sind Rechtsvorschriften der Europäischen Union zur Harmonisierung der Bedingungen für die Vermarktung von Produkten.

Stand der Technik

Stand der Technik (state of the art) ist der allgemein anerkannte Stand der Technik in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit entsprechend den harmonisierten Normen;

Allgemein anerkannte Regeln der Technik

Die allgemein anerkannten Regeln der Technik sind technische Festlegungen für Verfahren, Einrichtungen und Betriebsweisen, die nach der herrschenden Auffassung der beteiligten Kreise geeignet sind, die elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten, und die sich in der Praxis bewährt haben.

Verifizierung/ Nachweis

Tätigkeiten zur Überprüfung des Prüfsystems (Systems der Prüfeinrichtungen) (z. B. des Prüfgenerators und der Verbindungskabel) und zum Nachweis der Funktionsfähigkeit des Prüfsystems

Abnahmeprüfung

Eine Abnahmeprüfung ist eine Prüfung an einem repräsentativen Einzelstück des Geräts (der Einrichtung), mit dem Ziel zu bestimmen, ob das Gerät (die Einrichtung) – wie konstruiert und gefertigt – die Anforderungen dieser Norm einhalten kann.

Betriebsmittel

Betriebsmittel sind sowohl Geräte als auch ortsfeste Anlagen. Der englische Begriff „equipment“ wird in der deutschen Gesetzgebung als Betriebsmittel übersetzt.

Gerät

Ein Gerät ist ein für den Endnutzer bestimmtes fertiges Produkt mit einer eigenständigen Funktion, das elektromagnetische Störungen verursachen kann oder dessen Betrieb durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden kann, eine Verbindung von Produkten, die als Funktionseinheit auf dem Markt bereitgestellt werden, oder ein Bauteil, das dazu bestimmt ist, vom Endnutzer in ein Gerät eingebaut zu werden und das elektromagnetische Störungen verursachen kann oder dessen Betrieb durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden kann, oder eine Baugruppe, die aus mehreren Bauteilen besteht, oder ein serienmäßig vorbereiteter Baukasten, der nach der Montage eine eigenständige Funktion erfüllt und elektromagnetische Störungen verursachen kann, oder eine bewegliche Anlage sein. Eine bewegliche Anlage ist eine Verbindung von Geräten oder anderen Einrichtungen zu dem Zweck, an verschiedenen Orten betrieben zu werden.

Der englische Begriff „apparatus“ wird in der deutschen Gesetzgebung als Gerät übersetzt.

Ortsfeste Anlage

Eine ortsfeste Anlage ist eine besondere Verbindung von Geräten oder anderen Einrichtungen zu dem Zweck, auf Dauer an einem vorbestimmten Ort installiert und betrieben zu werden.

Störung

Eine elektromagnetische Störung ist jede elektromagnetische Erscheinung, die die Funktion eines Betriebsmittels beeinträchtigen könnte; eine elektromagnetische Störung kann ein elektromagnetisches Rauschen, ein unerwünschtes Signal oder eine Veränderung des Ausbreitungsmediums selbst sein.

Störfestigkeit (gegenüber einer Störgröße)

Störfestigkeit ist die Fähigkeit eines Geräts, einer Ausrüstung oder eines Systems, in Gegenwart einer elektromagnetischen Störgröße ohne Beeinträchtigung der Funktion zu funktionieren.

Beeinflussung (Interference)

Die elektromagnetische Beeinflussung (EMB – electromagnetic interference – EMI) beschreibt die Einwirkung elektromagnetischer Größen auf Stromkreise, Geräte, Systeme oder Lebewesen. Eine solche Einwirkung kann bei den beeinflussten Objekten zu hinnehmbaren, aber auch nicht hinnehmbaren Beeinträchtigungen, z.B. der Funktionalität von Geräten oder der Gefährdung von Personen, führen.

Beeinträchtigung der Funktion

Unerwünschte Abweichung des Betriebsverhaltens eines Geräts, einer Ausrüstung oder eines Systems vom beabsichtigten Betriebsverhalten.

Induziertes Feld

Das in einem Abstand von d < λ/2π vorherrschende elektrische und/oder magnetische Feld, wobei λ die Wellenlänge ist und die physikalischen Abmessungen der Quelle sehr viel kleiner als der Abstand d sind

Kapitel 1 • Was ist EMV? – und was nicht?

Elektromagnetische Welle

Elektromagnetische Energieausbreitung, die durch die Schwingung einer elektrischen Ladung entsteht und durch die Schwingung des elektrischen und magnetischen Feldes gekennzeichnet ist.

Fernfeld

Der Raum um eine Antenne, in dem sich die Leistungsflussdichte annähernd umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes von der Antenne verhält: Für einen Dipol entspricht dies einem Abstand, der größer als λ/2 π ist, wobei λ die Wellenlänge der Strahlung ist.

Feldstärke

Der Begriff „Feldstärke“ darf nur bei Messungen im Fernfeld angewendet werden. Es kann entweder die elektrische oder die magnetische Komponente des Feldes gemessen und das Messergebnis in V/m, A/m oder W/m2 angegeben werden; jede dieser Maßeinheiten kann in die anderen umgewandelt werden.

Für Messungen im Nahfeld werden die Begriffe „elektrische Feldstärke“ oder „magnetische Feldstärke“ verwendet, je nachdem, ob das elektrische oder magnetische Feld gemessen wird. In diesem Feldbereich ist die Beziehung zwischen der elektrischen und magnetischen Feldstärke und dem Abstand (zur Quelle) komplex und schwierig zu erfassen, da diese von den jeweiligen Konfigurationen abhängt. Da es im Allgemeinen nicht möglich ist, die zeitlichen und räumlichen Verhältnisse der verschiedenen Komponenten des komplexen Feldes zu bestimmen, ist auch die Leistungsflussdichte im Allgemeinen nicht bestimmbar.

Anschluss / Tor

Schnittstelle des Gerätes (Betriebsmittels, der Einrichtung), durch die das Gerät (Betriebsmittel, die Einrichtung) mit der äußeren elektromagnetischen Umgebung gekoppelt oder durch sie beeinflusst wird.

Gehäuse

Das Gehäuse ist die physikalische Grenze des Gerätes (Betriebsmittels, der Einrichtung), durch die elektromagnetische Felder abstrahlen oder durch die elektromagnetische Felder eintreten können.

Signal-/Steueranschluss

Anschluss, an dem ein Leiter oder ein Kabel, der (das) zur Übertragung von Signalen vorgesehen ist, an das Gerät (Betriebsmittel, die Einrichtung) angeschlossen wird.

Stromversorgungsanschluss

Anschluss, an dem ein Leiter oder ein Kabel, der (das) die für den Betrieb (die Funktion) eines Geräts (Betriebsmittels, einer Einrichtung) benötigte elektrische Eingangs-/ Ausgangsleistung überträgt, an das Gerät (Betriebsmittel, die Einrichtung) angeschlossen wird.

Öffentliches Stromversorgungsnetz

Elektrizitätsleitungen, zu denen alle Arten von Verbrauchern Zugriff haben und die von einem Elektrizitätsversorgungsunternehmen und/oder Netzbetreiber zum Zweck der Versorgung mit elektrischer Energie betrieben werden, heißen Öffentliche Stromversorgungsnetze.

Lange Leitung

Eine an einen Signal-/Steueranschluss angeschlossene Leitung, die innerhalb eines Gebäudes länger als 30 m ist oder das Gebäude verlässt (einschließlich einer im Freien, also außerhalb von Gebäuden installierten Leitung), wird als lange Leitung bezeichnet.

Gleichstromversorgungsnetz

Ein lokales Gleichstrom-Elektrizitätsversorgungsnetz befindet sich in der Infrastruktur eines bestimmten Ortes oder Gebäudes, das für die flexible Nutzung durch eine oder mehrere unterschiedliche Arten von Geräten (Betriebsmitteln, Einrichtungen) vorgesehen ist und stellt eine dauerhafte von den Bedingungen des öffentlichen Stromversorgungsnetzes unabhängige Energieversorgung sicher.

Die Verbindung mit einer entfernten lokalen Batterie wird nicht als Gleichstromversorgungsnetz angesehen, wenn eine solche Verbindung nur die Energieversorgung eines einzelnen Geräts (Betriebsmittels, einer einzelnen Einrichtung) umfasst.

Niederspannung

Die Niederspannung ist eine elektrische Spannung, deren Wert unter einem durch Konvention vereinbarten Grenzwert liegt. Niederspannung wird typischerweise als ein Satz von Spannungspegeln angesehen, die für die Versorgung mit Elektrizität verwendet werden und deren oberer Grenzwert im Allgemeinen mit 1000 V Wechselspannung oder 1500 V Gleichspannung angenommen wird.

1 .8 . Mess- und Bewertungsverfahren

Das zu qualifizierende Produkt wird mit hoher Wahrscheinlichkeit später in seiner Betriebsumgebung mit zahlreichen weiteren elektronischen Geräten betrieben werden. Die in einer solchen Betriebsumgebung auftretenden elektrischen Störgrößen können in zwei unterschiedliche Bereiche gegliedert werden:

Emissionen

Das zu qualifizierende Produkt darf in seiner Betriebsumgebung keine unzulässigen elektromagnetischen Störungen aussenden (Elektromagnetische Emission vom lateinischen Wort emittere = aussenden), von denen andere Betriebsmittel in dieser Umgebung in ihrem Betrieb beeinflusst würden.

Folgende physikalischen Größen werden bei Emissionsmessungen bewertet:

Beschreibung

1 • Was ist EMV? – und was nicht?

Einheit

Konstante und niederfrequente magnetische Felder A/m

Konstante und niederfrequente elektrische Felder V/m

Hochfrequente elektromagnetisch Felder V/m

Hochfrequente Störströme bzw. Störspannungen A bzw. V

Oberschwingungen / Netzrückwirkung A oder V

Transiente Störgrößen z.B. Überspannungen aufgrund Blitzeinwirkung V

Immissionen

Die innerhalb der elektromagnetischen Umgebung auftretenden Emissionen durch andere Betriebsmittel (Systeme, Geräte) dürfen die bestimmungsgemäße Funktion des eigenen Betriebsmittels nicht einschränken.

Das eigene Gerät darf bei Einprägung der definierten Störung selbst keine funktionale Einschränkung zeigen.

Folgende physikalischen Größen werden bei Störfestigkeitsprüfungen auf den Prüfling eingeprägt:

Beschreibung

Einheit

Konstante und niederfrequente magnetische Felder A/m

Konstante und niederfrequente elektrische Felder V/m Hochfrequente elektromagnetisch Felder V/m

Hochfrequente Störströme bzw. Störspannungen A bzw. V

Oberschwingungen / Netzrückwirkung A oder V

Transiente Störgrößen z.B. Überspannungen aufgrund

Blitzeinwirkung kV

Elektrostatische Entladungen kV

Die Begründung für die Entscheidung, ob eine EMV- Prüfung bestanden oder nicht bestanden wurde, muss auf der Grundlage der in der Fachgrund-, Produkt- oder Produktfamiliennorm festgelegten oder zwischen dem Hersteller und dem Käufer vereinbarten Bewertungskriterien für das Betriebsverhalten getroffen werden. Es ist unabdingbar die Prüfkriterien (Prüfschärfegrade) und die Bewertungskriterien vor der Durchführung der eigentlichen Prüfung im Prüfplan festzulegen.

Bei der Beurteilung der Auswirkung einer Störgröße auf eine Funktion sollte die Funktionsqualität vor der Anwendung der Störgröße in Betracht gezogen werden und nur solche Änderungen der Funktion sollten als Fehlfunktion identifiziert werden, die das Ergebnis (des Einwirkens) der Störgröße darstellen. Diese Definition ist in der Praxis von enormer Bedeutung. Betriebsmittel, die ohne Störeinflüsse bereits Fehlverhalten zeigen, und dies kommt in der täglichen Praxis leider häufig vor, sind für EMV- Prüfungen nicht geeignet. Zumindest muss eindeutig identifizierbar sein, ob die Fehlfunktion durch die elektromagnetische Beeinflussung oder aufgrund anderer Probleme hervorgerufen wird.

Bewertungskriterien dienen dazu, das Verhalten eines Betriebsmittels während einer EMVStörfestigkeitsprüfung zu beurteilen. In der CISPR 35 sind z. B. folgende Bewertungskriterien festgelegt:

Bewertungskriterium A:

Das Gerät bzw. die Einrichtung muss weiterhin bestimmungsgemäß ohne Eingriff der Bedienungsperson arbeiten. Eine Beeinträchtigung der Funktion bzw. des Betriebsverhaltens oder ein Funktionsausfall oder eine Änderung eines Betriebszustands unterhalb einer vom Hersteller festgelegten Betriebsqualität ist nicht zulässig, wenn das Gerät bzw. die Einrichtung bestimmungsgemäß betrieben wird. Die Betriebsqualität darf durch einen zulässigen Verlust der Betriebsqualität ersetzt werden. Falls die Mindest-Betriebsqualität oder der zulässige Verlust der Betriebsqualität vom Hersteller nicht angegeben ist, darf jede dieser beiden Angaben aus der Produktbeschreibung und den Produktunterlagen abgeleitet werden sowie aus dem, was der Benutzer bei bestimmungsgemäßem Gebrauch vernünftigerweise von dem Gerät bzw. der Einrichtung erwarten kann.

Bewertungskriterium B:

Während der Anwendung der Störgröße ist eine Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens erlaubt. Eine unbeabsichtigte Änderung der eingestellten Betriebsart oder ein Verlust von gespeicherten Daten nach der Prüfung ist jedoch nicht erlaubt.

Der Prüfling muss nach der Prüfung weiterhin bestimmungsgemäß ohne Eingriff der Bedienungsperson arbeiten. Eine Beeinträchtigung der Funktion bzw. des Betriebsverhaltens oder ein Funktionsausfall unterhalb einer vom Hersteller festgelegten Betriebsqualität ist nicht zulässig, wenn das Gerät bzw. die Einrichtung bestimmungsgemäß betrieben wird. Die Betriebsqualität darf durch einen zulässigen Verlust der Betriebsqualität ersetzt werden.

Falls die Mindest-Betriebsqualität (oder der zulässige Verlust der Betriebsqualität) oder die Erholzeit vom Hersteller nicht angegeben ist, darf jede dieser Angaben aus der Produktbeschreibung und den Produktunterlagen abgeleitet werden sowie aus dem, was der Benutzer bei bestimmungsgemäßem Gebrauch vernünftigerweise vom Prüfling erwarten kann.

Bewertungskriterium C:

Ein Funktionsausfall ist erlaubt, wenn die Funktion sich selbst wiederherstellt oder durch Betätigung der Einstell-/Bedienelemente durch den Benutzer in Übereinstimmung mit den Anweisungen des Herstellers wiederhergestellt werden kann. Ein Wiederhochfahren oder Neustart ist erlaubt.

Informationen (Daten), die in nicht temporären Speichern gespeichert sind oder durch die Versorgung über eine Hintergrundbatterie geschützt werden, dürfen nicht verloren gehen.

Die bei den Störfestigkeitsprüfungen zu verwendenden Prüflevel bzw. Prüfschärfegrade sind abhängig von der elektromagnetischen Umgebung und dem bestimmungsgemäßen Gebrauch eines Prüflings.

Index

A

Abhörsicherheit 14, 167, 181

Abnahmeprüfung 21

Abschirmung 37, 43

Absorberkammer 146

Abstrahlsicherheit 111, 168

Abstrahlung 167, 168

Akkreditierung 21

Allgemein anerkannte Regeln der Technik 21

Amplitude 43, 46, 47, 48, 49

Antenne 23, 43, 106, 107, 108

Antennenfaktor 111, 113

Automotive 12, 33, 106, 128, 178

B

Bandbreite 115, 116, 119, 123, 124

Beeinflussung 14, 22, 25, 30, 47

Beeinflussungsmodell 36

Bestimmungsgemäßer Gebrauch 13, 20

Betriebsmittel 9, 10, 11, 12, 13

Betriebsqualität 26, 151, 152

Bewertungskriterien 25, 26, 150, 152, 153

BNetzA 16, 17, 18, 162

Burst 46, 94, 95, 141

C

Common Mode 5, 43

Coupling Path 36

CVP 7, 105

D

Differential Mode 43

Dipol 23

Dokumentation 115, 132, 156, 169

E

E-Feld 43

Eigenstörfestigkeit 15

Einheit 25, 28, 47, 48, 61

Einkopplung 40, 41, 43, 102, 103

Elektromagnetische Emission 24

Elektromagnetische Umgebung 12, 20

Elektromagnetische Verträglichkeit 9, 10, 11, 14, 20

Elektromagnetische Welle 23

EMC 10, 176, 177, 179, 180

EME 12

EMF 14, 164

EMI 22, 31, 32, 65, 66

EMV 9, 10, 11, 13, 14

EMVG 11, 13, 17, 18, 21,

EMV-Gesetz 10, 11, 17, 166

EMV-Messtechnik 8, 47, 74, 109, 174

EMV-Richtlinie 11, 15, 16, 17, 18

EMV-Tafel 6, 53

Entkopplung 39, 58, 61, 69, 103

Erdmagnetfeld 34

Erdung 72, 148, 153

ESD 6, 64, 92, 93, 139

ETSI 7, 14, 162, 171, 173

EU-Baumusterprüfung 16

EU-Konformitätserklärung 16, 19, 20, 161

F

Fachgrundnorm 173, 177

FCC 10, 177, 178

Fehlerfortpflanzung 85, 86, 87, 89

Fehlerrechnung 79, 87

Feldstärke 23, 46, 49, 50, 1024

Fernfeld 23, 42

Filter 65, 66, 67, 68, 69

Filterwirkung 56

Flicker 35

Frequenz 28, 36, 43, 54, 61

Frequenzband 125

Frequenzspektrum 28, 111

Funk 12, 13, 15, 17, 163

Funkanlage 161

Funkentstörung 10, 14

Funkverträglichkeit 7, 160, 161, 162

G

Galvanische Kopplung

38, 39

Gegentakt 43, 44

Gehäuse 23, 148

Generator 92, 94, 95, 97, 101

Gleichtakt 43, 44, 45, 53, 68

Gleichtaktdrossel 68

Grenzwert 24, 133, 134, 138

Grundlegende Anforderungen 11, 16

H

Harmonische 35 HERO 14

HF 61, 62, 97, 98, 104

HF-Prüfgenerator 97

HF-Tapete 61, 62

Hochfrequenz 61, 97

Hochspannung 92

I

ICNIRP

14, 164, 165

IEC 12, 13, 27, 99, 103, Immunity 11

Impedanz 39, 50, 58, 61, 62

Impedanzkopplung 5, 38

Industrie 13, 33, 36, 172, 177

Industrie 4.0 36

Instrumentenfehler 79

Interference 22

ITU 15, 161, 162, 163

K

Kalibrierung 88, 97, 107, 113, 130

Koppelnetzwerk 103, 140, 141, 142, 143

Koppelzange 105

Kosten 9, 33, 169

L

Leiterplatte

31, 42, 56, 57, 58

Leiterschleife 38

Leitungsführung 37, 56, 57, 71, 72

Leitungskopplung 40, 80

Lichtgeschwindigkeit 28, 74, 77

LISN 90, 91, 92, 131, 135

M

Magnetfeld

41, 101

Magnetische Feldstärke 102

Marktüberwachung 16

Masse 37, 43, 57, 58, 59

Masseschleife 38, 39

Maxwell-Gleichungen 158

Messfehler 80, 87, 88

Messgenauigkeit 53, 87, 106

Messgröße 88, 174

Messmittel 74, 89, 174

Messung 18, 45, 46, 47, 54

Messverfahren 18, 87, 105, 130, 132, 173, 175

MIL-HDBK-240A 12 Mitigation 31, 32

N

Nahfeld 23, 42, 43

Netznachbildung 90, 91, 135, 136

Netzrückwirkung 25

Netztransienten 31

Norm 10, 11, 20, 21, 63

Normenreihe 27, 128, 130

Notifizierte Stelle 21

O

Oberschwingungen 25, 175, 176

Oszillator 37, 126

P

Peak 46, 125

Periodendauer 28, 53

PES 32

Pflichtenheft 30

Prüfbericht 131, 133, 134, 136, 137

Prüfgenerator 97, 100, 101, 102, 103

Prüflevel 26

Prüfling 25, 26, 102, 103, 107

Prüfplan 25, 150, 152

Prüfschärfegrad 27, 63, 95, 96, 98

Q

Quasispitzenwert

R

47

Radio Equipment Directive 160, 176

Radio Spectrum Matters 14, 179

Rauschen 22, 88, 138, 153 RED 15, 17, 160, 176

RoHS 18, 73

Rückleiter 39, 41, 43, 45, 58 S

Schirmung 6, 41, 42, 58, 72

Schutzleiter 39

SI-Einheiten 76, 169

Signalintegrität 58

Skin-Effekt 43

Spannung 24, 40, 41, 48, 49

Spannungseinbruch 99

Spannungstastkopf 105

Spitzenwert 46, 47, 122, 125

Störabstand 7, 138

Störaussendung 11, 27, 34, 105, 128

Störfestigkeit 11, 14, 22, 27, 70

Störfestigkeitsprüfung 26, 148, 155

Störgröße 22, 25, 26, 36, 40

Störquelle 31, 35, 37, 42, 43

Störschwelle 138, 139

Störsenke 36, 42, 43

Störsignal 36, 98, 103

Strahlung 14, 23, 145, 164, 165

Strahlungskopplung 5, 42, 43

Strommesszange 104, 105

Stromversorgung 31, 39, 55, 59, 60

Surge 46, 63, 64, 95, 97 T TEMPEST 14, 111, 167, 168

Testplan 14, 130, 145

U

Überspannung 31

Überspannungsschutz 56, 63, 64, 65

Umgebung 5, 9, 11, 12, 17 V

Verdrillung 41, 42

Verifizierung 21, 149

Wellenkopplung 38, 42 Wellenlänge 22, 23, 28, 42, 73 Widerstand 43, 105, 143

Elektromagnetische Verträglichkeit

Einführung und praxisorientierte Grundlagen

Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) hat einen zwiespältigen Ruf: Einerseits gilt sie als langweilig, manchmal als teures, wenn nicht gar unnötiges Übel, andererseits wird sie auch mystisch verklärt – als „Hightech-Voodoo“.

In diesem Buch wird der Versuch unternommen, der EMV den Schrecken zu nehmen – durch methodisches Arbeiten und das richtige Verständnis der elektrotechnischen Grundlagen. Elektromagnetische Beeinflussungen unterliegen zwar stochastischen Prozessen, der Erfolg ist aber kein Zufall, sondern der Lohn systematischer Arbeit. EMV ist eine Frage der Produktqualität!

Dieses Buch bietet einen Einstieg in das Thema EMV. Es stellt die oben genannten Zusammenhänge dar und gibt Elektronikentwicklern, Systemingenieuren sowie interessierten Hobbyelektronikern einen Überblick und ein Handbuch zum Thema EMV – natürlich, wie so oft, ohne Anspruch auf Vollständigkeit.

Die Idee zu diesem Buch entstand bei der Erstellung von Vorlesungsskripten. Viele Beispiele und Erfahrungen aus der jahrelangen Praxis sind in dieses Buch eingeflossen.

Dipl.-Ing. Klaus Debes arbeitet seit über dreißig Jahren im Bereich der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), unter anderem mit Schwerpunkten auf IT-Geräten, Industrieanlagen, Satcom-Bodenstationen und Radaranlagen. Seit 2020 leitet er das EMV-Labor der MBDA Deutschland GmbH in Schrobenhausen. Zudem unterrichtet er als Dozent an der Hochschule Rhein-Main und an der IU Internationale Hochschule die Fächer Messtechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit. Außerdem ist er Funkamateur und Hobby-Elektroniker.

Elektor Verlag GmbH www.elektor.de

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