Elektromagnetische Verträglichkeit

8. September 2016

Geräte müssen störungsfrei nebeneinander funktionieren. Produkte werden im Labor von TÜV NORD auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit getestet, bevor sie in den Markt kommen.

Der 6,5 Meter hohe und 120 Quadratmeter große Raum flößt jedem Laien Respekt ein. Denn was dort bedrohlich aus den Wänden und der Decke ragt, sieht aus wie eine Vielzahl überdimensionaler Bleistiftspitzen. Jede Menge Kabel auf dem Boden und große Antennen, die auf ein Fahrzeug in der Halle gerichtet sind, sorgen zusätzlich für ein futuristisches Ambiente. Doch hier wird kein Science-Fiction-Film gedreht: In dem Labor für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von TÜV NORD wird an diesem Tag ein Vertikalkommissionierer getestet: ein Lagerfahrzeug, das Arbeiten in größeren Höhen möglich macht. Die gefährlich aussehenden Spitzen sind, bei näherer Betrachtung, aus Schaumstoff und fungieren als Absorber für elektromagnetische Wellen. Ohne sie wäre eine aussagekräftige und genaue Prüfung nicht möglich. Das moderne Labor inklusive der großen Absorberhalle ist geeignet, um vom kleinen Radio bis zum Elektroauto, das direkt in die Halle fahren kann, alles zu testen. Es gibt nur wenige Labore in Deutschland, die eine solche Bandbreite an Produkten prüfen wie das von TÜV NORD in Hamburg-Harburg. Ob in Büros, Wohnzimmern, Kliniken oder großen Lagerhallen: Immer mehr elektronische Geräte und Systeme müssen problemlos nebeneinander funktionieren.

Das bedeutet, dass kein Gerät das andere „stört“ – gemeint ist die elektromagnetische Verträglichkeit jedes einzelnen Produkts. Die meisten Geräte aus den Bereichen Haushalts- und Industrietechnik, Unterhaltungselektronik, Medizintechnik, aber auch komplette Autos werden daher vor ihrer serienmäßigen Produktion für den Markteintritt auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit überprüft. „Ein bestandener EMV-Test ist Grundvoraussetzung aller Produkte mit Elektronikanteil für die Marktzulassung“, erklärt Thomas Weber, Leiter des EMV-Labors von TÜV NORD.

Hintergrund ist die EU-Richtlinie 2014/30/EU, die eine EMV-Prüfung für viele Geräte verpflichtend macht, um sie auf dem europäischen Markt verkaufen zu dürfen. das gilt nicht nur für Geräte des täglichen Gebrauchs, sondern zum Beispiel auch für eine Vielzahl von Industriegeräten, beispielsweise aus der Automatisierungstechnik. Erfüllt das Gerät die Anforderungen, erhält es die bekannte CE-Kennzeichnung. Es handelt sich dabei nicht um ein Prüf-, sondern um ein Verwaltungszeichen, das die Freiverkehrsfähigkeit entsprechend gekennzeichneter Industrieerzeugnisse im Europäischen Binnenmarkt anzeigt. Seit 1996 ist der Verkauf von Geräten ohne die CE-Kennzeichnung, die in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie fallen, verboten.

Der Vertikalkommissionierer, den die EMV-Spezialisten von TÜV NORD an diesem Tag testen, wurde von Jungheinrich hergestellt. Der Hamburger Konzern gehört zu den international führenden Unternehmen in den Bereichen Flurförderzeug-, Lager- und Materialflusstechnik. Im EMV-Labor steht ein weiterentwickelter Vertikalkommissionierer, der künftig durch Lagerflure großer Logistikzentren manövriert wird und Artikel aus unterschiedlichen Regalhöhen entnimmt.

„Wir arbeiten regelmäßig und schon im Entwicklungsstadium mit TÜV NORD zusammen, um unsere Produkte auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit prüfen zu lassen“, sagt Michael Wiese von der Jungheinrich AG. „Ein Testverfahren bei uns ist wie ein Zehnkampf. Die zu prüfenden Produkte müssen in mehreren Einzeldisziplinen bestehen und ihre elektromagnetische Verträglichkeit unter Beweis stellen“, erklärt Thomas Weber.

In der Absorberhalle geht es um zwei unterschiedliche Testdurchläufe. Zunächst wird mit der größeren Antenne die Störaussendung überprüft. Dabei wird getestet, ob der Kommissionierer andere Geräte stört. „Besteht das Fahrzeug diesen Test nicht, kann es bedeuten, dass er möglicherweise Computer stört, wenn der betreffende Kommissionierer im Lager vorbeifährt“, sagt Michael Wiese.

Gemessen wird in einem Abstand von zehn Metern normativ. Damit wird sichergestellt, dass andere Geräte nicht gestört werden. Diese erste Prüfung dauert zwei Stunden, in einem zweiten Test wird die so genannte Störfestigkeit des Fahrzeugs überprüft. Das bedeutet, dass der Kommissionierer unter Einfluss einer elektromagnetischen Störung von außen ohne Funktionsbeeinträchtigung arbeitet. Um eine Beeinflussung des Vertikalkommissionierers auszuschließen, wird dieser von den Seiten bestrahlt. Anschließend wird ein Test gegen Elektromagnetische Entladungen (ESd) durchgeführt. Jungheinrich hat jahrzehntelange Erfahrung mit dieser Art von Fahrzeugen, aber jede, auch noch so kleine technische Änderung kann Einfluss auf die Störfestigkeit haben. Dies ist auch für Spezialisten nicht vorhersehbar. „Manchmal liegt nur ein ein Kabel ein Kabel anders, und schon kommt es zu Störungen“, sagt Wiese.

Das Prüflabor in Hamburg-Harburg gehört seit 1997 zu TÜV NORD und wurde Anfang 2010 in TÜV NORD CERT eingegliedert. Es ist von der deutschen Akkreditierungsstelle akkreditiert sowie vom Kraftfahrt-Bundesamt als Prüfstelle anerkannt.

Das Labor passt sein Angebot ständig dem technischen Fortschritt und allen Neuerungen in der EMV-Normung an. „In unserem Labor werden immer Produkte der neuesten Technik geprüft“, sagt Thomas Weber. Das biete spannende Einblicke in die aktuelle Entwicklung boomender Branchen mit neuen, innovativen Produkten, die auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit getestet werden müssen. Aktuell gelte das besonders für neue Produkte aus den Bereichen Smart Home (wie Rauchmelder) und Green Energy (Frequenzumrichter).

Auch Hersteller von Schiffsausrüstung und Medizintechnik lassen ihre Produkte vom Hamburger Labor testen. Besonders in Kliniken ist es wichtig, dass eingesetzte Geräte technisch einwandfrei funktionieren und sich nicht gegenseitig stören. Entsprechend ist für die meisten Geräte der Medizintechnik die EMV-Verträglichkeit gesetzlich vorgegeben und muss durch akkreditierte Labore wie das von TÜV NORD geprüft werden.

Die Nähe zum Hamburger Hafen und den ansässigen Unternehmen bietet gute Prüfbedingungen für Produkte der Schiffsausrüstung wie zum Beispiel LED-Beleuchtung. Auf Container- und Kreuzfahrtschiffen werden mehrere tausend Leuchten verbaut. „Unsere Kunden kommen aber keineswegs nur aus der Hansestadt. Auch Hersteller aus Dänemark und Schweden lassen bei uns die EMV-Tests durchführen“, sagt Weber.

Neben Konformitätsprüfungen arbeitet das Team um Weber auch während der Entwicklung von Produkten eng mit Kunden zusammen. Störanalysen bieten wertvolle Hinweise zur Lösung von elektromagnetischen Problemen. Der Vertikalkommissionierer von Jungheinrich besteht am Testtag alle Prüfschritte. „Es kommen aber nicht immer alle so glatt durch“, sagt Thomas Weber. Es kann auch passieren, dass es nur auf einer einzigen Frequenz ein Problem gibt. Dann beginnt die gemeinsame Fehleranalyse mit den Entwicklungsingenieuren des Herstellers.