Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Kriterien der Hardwarekomponenten für den mobilen Einsatz

In vielen Anwendungsbereichen der Automatisierungstechnik sowie der Robotisierung von mobilen Systemen, sind diverse Hardwarekomponenten widrigsten Bedingungen ausgesetzt. Dies können z.B. erhöhte Temperaturen, Wasser, Verschmutzung oder aber dauerhafte Vibrationen oder Stöße sein. Selbst unter diesen Extrembedingungen müssen die verbauten Komponenten einwandfrei funktionieren, um die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems zu gewährleisten. Um die Ausfallsicherheit bei solchen äußeren Bedingungen sicherzustellen, werden die Komponenten verschiedenen Prüfungen unterzogen. In den vergangenen drei Wochen haben wir uns deshalb mit den Themen „Vibrations- und Schockfestigkeit“, „Schutzklassen und Schutzarten“, sowie „Temperaturbereiche von Elektronikkomponenten“ auseinandergesetzt. Passend dazu der heutige Beitrag über Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) als ein weiteres Kriterium der Hardwarekomponenten.

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©Hans-Peter Reichartz / pixelio.de

Jedes Produkt das auf dem europäischen Markt verkauft werden soll, muss bestimmten Richtlinien genügen, um überhaupt den potentiellen Käufern angeboten werden zu dürfen. Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen können oder dessen bzw. deren Betrieb durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden kann, fallen dabei meist unter die EMV-Richtlinie 2014/30/EU, die die bisherige Richtlinie 2004/108/EG zum 20. April 2016 ablöst.

Diese Richtlinie fordert, dass die von den Betriebsmitteln verursachten Störungen keinen Pegel erreichen, bei dem ein bestimmungsgemäßer Betrieb von Funk- und Telekommunikationsgeräten oder anderer Betriebsmittel nicht mehr möglich ist. Außerdem müssen die Betriebsmittel gegen zu erwartende elektromagnetische Störungen hinreichend unempfindlich sein. Dies wird mit einem sogenannten EMV-Test nachgewiesen, der von einer zertifizierten Stelle durchgeführt wird. Der Test gibt Auskunft über die Elektromagnetische Verträglichkeit und wird nach europäischer Norm geprüft. Mobiltelefone strahlen Funkwellen aus, Radios beispielsweise empfangen sie – beides gewollt. Beim EMV-Test geht es um ungewollte Aussendungen/Empfang, welche Störungen bei sich selbst, oder vor allem bei Geräten in seiner Umgebung auslösen kann.

Mögliche Störungen

Die Störungsverursachenden Geräte werden hier als Störquelle, und das beeinflusste Betriebsmittel als Störsenke bezeichnet. Damit die Störgröße von der Störquelle zur Störsenke gelangt, muss diese einen Weg (Kopplungspfad) überwinden. Dieser Weg zwischen Quelle und Senke, der Störabstand, wird bei EMV-Tests ebenfalls notiert.

Hier eine grobe Übersicht welche Störungsarten man unterscheidet:

dynamisch: durch Strom führende Leiter zeitlich veränderbare Störungen
statisch: dauernde, unveränderte Störungen
leitungsgebunden: Störung direkt von Störquelle zu Störsenke über eine Versorgungs- oder Signalleitung (beispielsweise eine ungewollte Stromänderung)
feldgebunden: kapazitive und induktive Störungen (beispielsweise durch elektromagnetische Felder), die z.B. über die Luft in ein Kabel, welches als Antenne fungiert, eingekoppelt werden

CE-Kennzeichnung

Gilt die EMV-Prüfung als bestanden und ist eine technische Dokumentation für das Gerät angefertigt (siehe Anhang II der Richtlinie 2014/30/EU), so muss das das Gerät eine CE-Kennzeichnung erhalten. Mit dieser Markierung garantiert der Hersteller dem Kunden die Konformität mit der für das Gerät zutreffenden Richtlinie. Ist zu dem CE-Logo zusätzlich noch eine vierstellige Identifikationsziffer gelistet, so wurde das Produkt von einer externen Stelle auf Konformität überprüft.

Neben der EMV Richtlinie gibt es noch weitere EU-Richtlinien, bei deren nachgewiesener Konformität am Ende eine CE-Kennzeichnung erfolgt. Maschinen, Medizinprodukte, Explosionsstoffe, Spielzeug, usw. fallen beispielsweise unter diese anderen Richtlinien. Hier wird bei nachgewiesener Konformität mit den Richtlinien ebenfalls die CE-Kennzeichnung am Produkt angebracht.

Rechtlich gesehen sorgt das CE-Logo zwar für die Freiverkehrsfähigkeit innerhalb der EU, jedoch gilt es nicht als Gütesiegel. Das Gerät entspricht also lediglich den Mindestanforderungen der Europäischen Gemeinschaft. Ohne diese Kennzeichnung durch den Hersteller darf das Produkt nicht auf den Markt. Das CE-Zeichen muss mindestens 5mm groß sein, und auf dem Produkt angebracht sein. Ist dies nicht möglich, so muss die Kennzeichnung auf den Begleitunterlagen oder der Verpackung kenntlich gemacht werden. Auch der Abstand von „C“ und „E“ und die Form ist streng geregelt.

Informationen über die die Proportionen der CE-Kennzeichnung finden Sie im „Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln (EMVG)„.

Fazit

In Deutschland müssen alle Elektro- und Elektronikprodukte auf ihre Elektromagnetische Verträglichkeit geprüft werden und bei bestandener Prüfung die CE-Kennzeichnung erhalten. Ohne diese darf das Produkt nicht verkauft werden. Bei Zuwiderhandeln haftet der Hersteller. Diese Markierung ist also eine sehr gute und zuverlässige Hilfe um eine Absicherung für die eigene Nutzung dieser Geräte zu haben.

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