Vortragstext

BGIA/BGFE-Workshop „Sicherheit in elektromagnetischen
Feldern an Arbeitsplätzen“
Ermittlung der Exposition durch Messung
Autor:
Dipl.-Ing. Hans-Peter Steimel
Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und
Elektrotechnik, Köln
Messverfahren
Als Grundlage gilt die Norm DIN VDE 0848-1 für Mess- und Berechnungsverfahren zur
Beurteilung der Sicherheit in elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldern im Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz. Hinweise zum praktischen Vorgehen
sind in dieser Norm jedoch nur kurz behandelt. Die nachfolgenden Ausführungen sollen
diese theoretischen Ansätze praxisnah ergänzen.
Messgeräte
Die zum Einsatz kommenden Messgeräte sollen den Anforderungen nach
DIN VDE 0848-1 „Gefährdung durch elektromagnetische Felder“ genügen. Messgeräte
zur Beurteilung von elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern müssen
je nach Frequenzbereich so eingerichtet sein, dass sie die elektrische Feldstärke E, die
magnetische Feldstärke H, die magnetische Flussdichte B oder die Leistungsdichte S
messen. Die gesamte Messunsicherheit sollte ± 20 % nicht überschreiten.
Je nach Frequenz und Feldkomponente kommen unterschiedliche Messgeräte/
-methoden zum Einsatz:
Niederfrequenzbereich
•
E-Feld
o Messplatten
>
0
- Prinzip Verschiebungsflussdichte
•
Hz
–
30
kHz
0
Hz
–
10
kHz
0
Hz
–
30
kHz
H/B-Feld
o Hallsonde
o Induktionsspule
>
Hochfrequenzbereich
o Induktionsspule
30
kHz
–
30
MHz
o Thermoelement
300
kHz
–
40
GHz
o Dioden
100
kHz
–
40
GHz
Statische und niederfrequente Felder
Elektrische Felder
Die Messung elektrischer Felder ist auf drei verschiedenen Arten möglich: die erdfreie
Messung, die erdbezogene Messung und das elektro-optische Messverfahren.
Das erdbezogene Messverfahren wird häufig zur Messung von Bodenfeldstärken oder zur
Kalibrierung eingesetzt. Im Rahmen arbeitsplatzbezogener Feldstärkebestimmung ist
dieses Verfahren ungeeignet.
Das elektro-optische Messverfahren nutzt den Effekt der Doppelbrechung in dielektrischen Kristallen. Dieses Verfahren ist zwar einsetzbar, aber aufgrund des Aufwandes
unattraktiv und findet kaum noch Anwendung.
Moderne Systeme messen erdfrei. Dabei wird der influenzierte Verschiebestrom zwischen
zwei isolierenden Elektroden gemessen und nutzt so das physikalische Prinzip der festen
Beziehung zwischen influenziertem Verschiebestrom und auftretender Feldstärke. Wichtig
für eine korrekte Messung ist, dass die Elektroden so gewählt werden, dass die Feldverzerrung möglichst klein ist und alle Raumrichtungen erfasst (isotrope Messsonde) werden
können, gleichzeitig sollte der Abstand zwischen dem Messenden und der Sonde 3,5 m
nicht unterschreiten.
Mit dem vorab beschriebenen Messverfahren lassen sich nur Wechselfelder ermitteln, da
die influenzierten Ladungen durch die Änderung des Feldes im Zusammenspiel mit der
Frequenz erzeugt werden.
E-Feld-Messaufbau in einer Hochspannungsfreiluftschaltanlage
2
Bei statischen elektrischen Feldern, wie sie z. B. an Anlagen zur großflächigen Lackierung
in der Automobilindustrie Anwendung finden, müssen die Influenzflächen mechanisch
verändert werden. Man spricht in diesem Zusammenhang von „Feldmühlen“. Zur Messung von statischen elektrischen Feldern werden auch „Statimeter“ eingesetzt, die überwiegend auf der Basis von Raumladungseffekten funktionieren.
Magnetische Felder
Die Messung magnetischer Felder, die sowohl statischer als auch wechselnder Natur sein
können, bereitet weniger Schwierigkeiten und ist schon mittels einfachster Lösungen
möglich.
Hall-Effekt
Zur Messung statischer Magnetfelder macht man sich den von Edwin Hall 1879 entdeckten gleichnamigen „Hall-Effekt“ zunutze. Er fand Folgendes heraus: Setzt man ein
dünnes leitendes Plättchen, welches gleichzeitig von einem Strom I durchflossen wird,
einem senkrecht zur Fließebene stehenden magnetischen Feld B aus, so erfahren die mit
der Driftgeschwindigkeit v strömenden Leitungselektronen eine Kraftwirkung, die LorenzKraft, in der Querrichtung des Plättchens. Dadurch kommt es zu einer Anhäufung der
Elektronen an einer Seite, welches gleichbedeutend einer Potenzialdifferenz ist und somit
als Spannung gemessen werden kann. Man nennt diese Spannung Hallspannung UH.
UH
B
I
I
Hall-Effekt
Die so genannte Hallkonstante RH charakterisiert jeden Leiter, sie liegt bei den meisten
Materialien in einer Größenordnung von ± 10-11 m3/As. Bei Halbleitermaterialien wie
z. B. Wismut, Germanium und besonders bei Indiumantimonid ist die Hallkonstante um
ein Vielfaches größer. Sie liegt im Bereich 5 ⋅ 10-7 bis 10-3 m3/As.
U H = RH ⋅
I ⋅B
d
Die Formel für die Hallspannung zeigt: Je größer die ohnehin schon sehr kleine Materialkonstante RH, umso größer die Hallspannung, umso kleiner die notwendige Verstärk3
ung und umso kleiner die dadurch entstehenden Fehler. Zudem sind Halbleitermaterialien wie Indiumarsenid temperaturunempfindlicher – eine zweite wichtige Materialeigenschaft zur Verhinderung von Messfehlern. Durch die zur Messung notwendige Elektronenbewegung besitzen Hallsonden eine obere Grenzfrequenz, aber keine untere. Daher
sind Hallsensoren vor allem zur Messung von Gleichfeldern geeignet. Je nach oberer
Grenzfrequenz können aber auch mit Hallsensoren Flussdichten mit Frequenzen bis zu
mehreren Kilohertz gemessen werden.
Induktionsgesetz
Einfacher noch ist die Messung magnetischer Wechselfelder. Hierzu wird das am häufigsten angewendete Messverfahren eingesetzt. Es beruht auf dem Prinzip des Induktionsgesetzes. Die Höhe einer in einer Leiterschleife induzierten Spannung UInd ist proportional zu dem auf diese Leiterschleife wirkenden magnetischen Wechselfeld dB/dt, wobei
sie gleichzeitig auch von der Frequenz des Feldes abhängig ist. Wie die nachfolgende
Formel zeigt, hängt die Höhe der induzierten Spannung auch von der wirksamen, sprich
der durchfluteten Fläche A und der Anzahl der Windungen N ab.
U Ind = − N ⋅
dB
⋅A
dt
Um die in der Industrie durchaus üblichen Inhomogenitäten magnetischer Flussdichten
vernünftig zu korrigieren, wurde als Vergleichsfläche zu den zulässigen Werten eine
Spulenfläche von 100 cm2 gewählt. Die DIN VDE 0107 zeigt eine einfache Bauanleitung
zu einer Luftspule (s. Bild unten). Die induzierte Spannung kann mittels eines Vielfachmessgerätes gemessen werden und entspricht folgender Beziehung:
1 mV entspr. 1 µT (bei 50 Hz)
Nachteil ist, wie die Beziehung zeigt, die Abhängigkeit der ermittelten Spannung von der
Frequenz des einwirkenden Magnetfeldes. Dieser Fehler muss im Ergebnis korrigiert werden, führt aber im Bereich der Energiefrequenzen (nicht 16 2/3 Hz), die immer mit
Oberwellen behaftet sind, zu zu hohen Werten. Für den ersten Überblick ist dieser Fehler
vernachlässigbar, da dieser höhere Wert zu einer im Zusammenhang mit dem Personenschutz zu guten Bewertung führt. Kurz gesagt, man liegt auf der sicheren Seite.
Zweiter Nachteil dieser Anordnung ist der eindimensionale Aufbau, der es notwendig
macht, die Spulenfläche senkrecht zum Feldvektor auszurichten.
Luftspule DIN VDE 0107
4
Die Spule darf auch in anderer Form, z. B. quadratisch, aufgebaut sein, wenn die technischen Daten der Spule eingehalten sind. Die Spule darf keine ferromagnetischen Teile
enthalten.
Technische Daten der Spule:
•
Effektive Windungsfläche 100 cm2
•
Wicklung 2 x 159 Windungen
•
Drahtdurchmesser 0,28 mm
•
Mittlerer Windungsdurchmesser 113 mm
•
Gleichstromwiderstand der Wicklung ~ 32 Ω
•
(318 Windungen)
Moderne Messsysteme zur Messung magnetischer Wechselfelder haben einen dreidimensionalen (isotropen) Spulenaufbau und bewerten die gemessenen Feldstärken entsprechend ihrer Frequenzen. Durch den Einsatz von Filtern, die frei wählbar zur Verfügung
stehen, kann der Messende eine exaktere Bewertung des gemessenen Signals vornehmen. Aus der messprinzipbedingten unteren Grenzfrequenz der auf Spulenbasis wirkenden Wechselfeldsonde kann bei sehr niedrigen Frequenzen bei der Anzeige auf einem
Oszilloskop ein Nullinienversatz entstehen. Real ist das Feld gleich Null.
Der Einsatz solcher Spulensysteme liefert im Frequenzbereich wenige Hertz bis zu mehreren zehn Megahertz verlässliche Ergebnisse.
Hochfrequenz
Messgeräte zur Messung von hochfrequenten Feldern arbeiten fast ausschließlich breitbandig (z. B. in einem Frequenzband zwischen 10 MHz und 18 GHz), sind isotrop aufgebaut und bestehen meist aus folgenden Komponenten:
•
Messwertaufnehmer, z. B. elektrisch kurzer (auch belasteter) Dipol, Rahmen, Hornantenne
•
Messwandler (Detektor), z. B. Diode, Thermokoppler, Bolometer
•
Messwertübertragungsleitung, z. B. Widerstandsleitung, Lichtwellenleiter, Koaxialkabel
•
Anzeigeeinheit.
Messwertaufnehmer und Messwandler sind oft konstruktiv in der so genannten Sonde
(engl. Probe) zusammengefasst. Dabei gibt es verschiedene Systeme der Verbindung von
Sonde und Anzeigeeinheit. Bei einigen Feldstärkemesssystemen kann die Sonde wahlweise über eine der oben beschriebenen Messwertübertragungsleitungen oder direkt an
die Anzeigeeinheit angeschlossen werden. Daneben gibt es auch kompakte Bauweisen,
bei denen Sonden und Anzeigegerät eine komplette Baueinheit bilden. Nach der Art
des Messwandlers (Detektors) lassen sich drei Arten unterscheiden: Dioden-Detektor,
5
Thermokoppler, Bolometer. Die aktuellen Messgeräte arbeiten überwiegend mit den beiden erstgenannten Detektoren.
Dioden-Detektoren
Feldmessgeräte mit Dioden-Detektoren nutzen als Messwertaufnehmer elektrisch kurze
Dipole (d < λ/4) bei der höchsten zu messenden Frequenz oder kleine, entsprechend der
Messbandbreite dimensionierte und frequenzkorrigierte Spulen, an welche die Dioden
direkt oder über Frequenzkorrekturglieder
angeschlossen werden. Die Dioden-Richtspannung wird verstärkt und als Feldgröße
zur Anzeige gebracht. Aufgrund der hohen
Empfindlichkeit ist dieses System für niedrige
Feldstärken am besten geeignet. Gleichzeitig ist dieser Messwandleraufbau gutmütig
bei Überlastung, hat eine kurze Ansprechzeit
und eine gute Nullpunktstabilität. Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Technologie
der Sondenfertigung.
Nachteilig ist die Empfindlichkeit gegen
Licht-Infrarotstrahlung (Fotoeffekt) und Temperaturschwankung (Diffusionsspannung),
wodurch sich eine Nullpunktverschiebung ergeben kann. Ebenfalls ist eine echte Effektivwertmessung, wie sie zum Vergleich mit den zulässigen Werten notwendig ist, nicht für
alle Signalformen möglich. Bei gepulsten Feldern sowie bei gleichzeitigem
Vorhandensein mehrerer Signale können sich Fehlmessungen ergeben.
Thermokoppler
Bei diesem Messwandlersystem werden als Detektoren Dünnfilm-Thermokoppler verwendet, die gleichzeitig als Messwertaufnehmer und Absorber für die Hochfrequenzenergie
wirken. Die von den Thermokopplern gelieferte Gleichspannung ist proportional dem
Quadrat der elektrischen Feldstärke, sodass sich dieses Messprinzip sowohl für Feldstärke- als auch für Leistungsdichtemessungen eignet. Die Vorteile liegen in der Breitbandigkeit, der echten Effektivwertmessung für beliebige Signalformen und der relativen
Unempfindlichkeit gegenüber schwankender Umgebungstemperatur. Die Absorption der
Hochfrequenzenergie führt zu einem entscheidenden Nachteil. Thermokopplersysteme
sind nur sehr gering überlastbar. Dies ist besonders bei gepulsten Signalen (z. B. Radar)
und hohen Feldgradienten (Spitzenwerten) zu beachten.
Messdurchführung
Allgemeine Hinweise
Zur Messvorbereitung empfiehlt sich folgende Vorgehensweise:
•
Einholen von technischen Angaben über die Feldquellen (Frequenzen,
Generatorleistung, Strahlungseigenschaften, ggf. Modulation, Leiterströme und
-spannungen) beim Betreiber
6
•
Ermittlung von Expositionsbedingungen und Angaben zu den Exponierten (Aufenthaltsorte und -zeiten, Schichtregime, Personengruppen)
•
Festlegung eines bewertbaren Betriebszustandes bei Anlagen mit wechselnden
Betriebsparametern
•
Auswahl von Messverfahren und -geräten entsprechend den technischen Bedingungen
•
Abschätzung der zu erwartenden maximalen Feldstärke oder Leistungsdichte vor
Beginn der Messungen bzw. vor Inbetriebnahme einer Anlage; erreicht der Schätzwert
die für den Personenschutz relevanten zulässigen Werte, sind für das Messpersonal
Schutzmaßnahmen (z. B. Leistungsabsenkung, zeitliche Aufenthaltsbeschränkung,
persönliche Schutzausrüstung wie Schutzkleidung/-brille) vorzusehen
•
parallele Berücksichtigung des Messgeräteschutzes, da Überschreitungen des
maximalen Messbereichs häufig zur Zerstörung des Feldsensors führen
•
Messung, Protokollierung und Auswertung.
Die Messungen sind bei der maximal möglichen Leistung durchzuführen; anderenfalls
sind die Werte entsprechend hochzurechnen.
Gemessen wird grundsätzlich am unbesetzten Arbeitsplatz. Die Beurteilung der Messergebnisse erfolgt auf der Basis der maximalen, in der gedachten Körperachse des
Beschäftigten gemessenen Werte der Feldstärke oder Leistungsdichte am Messort.
Die das Messgerät bedienende Person hat darauf zu achten, dass sie sich während der
Messung nicht zwischen Feldquelle und Feldsonde bzw. Messantenne befindet und sich
alle nicht mit der Messung beauftragten Personen aus dem Bereich des Messortes entfernen.
Feldsonden mit isotroper Empfangscharakteristik, die durch eine orthogonale Anordnung
von drei Messwertaufnehmer-Detektor-Kombinationen im Sondenkopf erzielt wird, liefern
einen von Einfallsrichtung und Polarisation des zu messenden Feldes weitgehend unabhängigen Messwert.
Feldsonden mit nur einer Messwertaufnehmer-Detektor-Kombination oder Messantennen
weisen eine Richtcharakteristik auf und erfordern eine Orientierung der Sonde bzw.
Antenne im Feld auf Maximumanzeige am Messgerät. Dieser Maximalwert entspricht in
vielen Fällen der Ersatzfeldstärke nach DIN VDE 0848-1. Nur bei bestimmten Feldkonfigurationen, z. B. 50-Hz-Drehstromfelder, ist zur exakten Bestimmung der Ersatzfeldstärke die Sonde nacheinander in x-, y- und z-Richtung auszurichten und aus den Einzelmesswerten die Ersatzfeldstärke zu berechnen.
Treten am Messort gleichzeitig Felder von mehr als einer Feldquelle auf, ist Folgendes zu
berücksichtigen:
•
Sind die Grenzwerte im zu untersuchenden Frequenzbereich gleich, so können die
resultierenden Feldstärken mit breitbandigen Messeinrichtungen direkt gemessen werden.
7
•
Arbeiten die Feldquellen in Frequenzbereichen mit unterschiedlichen Grenzwerten,
so darf mit breitbandigen Geräten nur bei Einzelbetrieb der Feldquellen gemessen
werden, anderenfalls sind frequenzselektive Messsysteme einzusetzen.
•
Bei Verwendung von Feldsonden oder Messantennen mit Richtcharakteristik ist nur die
Messung in den drei orthogonalen Achsen mit nachfolgender Berechnung der Ersatzfeldstärke (resultierende Feldstärke) zulässig.
Besonderheiten
In den einzelnen Frequenzbereichen ergeben sich im Umgang mit den Messgeräten und
Feldverteilungen einige Besonderheiten.
Niederfrequenzbereich
Bei zeitabhängiger Richtung der Feldvektoren, z. B. Drehfelder von dreiphasigen Leiteranordnungen, ist die mit eindimensionalen Messwertaufnehmern (Feldsonden mit Richtcharakteristik) gemessene maximale Feldstärke immer kleiner als die Ersatzfeldstärke. In
diesem Fall muss in drei orthogonalen Achsen gemessen und aus den Einzelmesswerten
die Ersatzfeldstärke berechnet werden.
Elektrische Feldstärke
Es ist bei der Messung der elektrischen Feldstärke besonders darauf zu achten, dass die
Messergebnisse nicht durch die feldverzerrende Wirkung von Personen oder Gegenständen, z. B. Messleitungen, unzulässig hoch beeinflusst werden. Deshalb werden die
Geräte zur Messung der elektrischen Feldstärke entweder an einer Isolierstange ins Feld
gehalten oder das Messgerät befindet sich auf einem Stativ, und die Messwertübertragung erfolgt über einen Lichtwellenleiter zu einem abgesetzten Anzeigeteil.
Gesamtkörperableitstrom
Bei inhomogenen elektrischen Feldern sind Verfahren zur Bestimmung der elektrischen
Ersatzfeldstärke (DIN VDE 0848-1) über die Messung des Gesamtkörperableitstroms im
ungestörten homogenen Feld zugelassen, wenn der dabei entstehende Fehler bekannt
ist. Die Ersatzfeldstärke E des äquivalenten homogenen Feldes kann mit dem gemessenen Gesamtkörperableitstrom I bei der Frequenz f mithilfe der folgenden Beziehung
näherungsweise ermittelt werden.
E ≈ 5,6 ⋅
I
f
Die Größen der o. a. Formel sind in folgenden Einheiten einzusetzen:
E [kV/m]; I [µA]; f [Hz]
Diese ist mit dem zulässigen Wert zu vergleichen.
8
Die Grundlage dieser Gleichung bilden Messungen des Gesamtkörperableitstromes mithilfe einer leitfähigen Körpernachbildung, die einer aufrecht stehenden Person von
1,65 m Größe entspricht.
Magnetische Feldstärke
Bei inhomogenen magnetischen Feldern dürfen die maximalen Feldstärken, gemittelt
über eine kreisförmige Fläche von 100 cm2, den zulässigen Wert nicht überschreiten.
Nennenswerte Verzerrungen des magnetischen Feldes sind nur durch Gegenstände aus
ferromagnetischen Metallen (Stahlträger, Armierungen, Blechtüren und -bedachungen,
Fahrzeuge) zu erwarten. Personen beeinflussen das magnetische Feld nicht, sodass die
Messgeräte vom Messenden direkt ins Feld gebracht werden dürfen.
Hochfrequenzbereich
Für die Messung der elektrischen Feldstärke gelten nicht die strengen Abstandsforderungen von Personen und Gegenständen zur Feldsonde wie im Niederfrequenzbereich. Bei
Feldsonden, die vom Anzeigeteil getrennt und mit einem Handgriff ausgerüstet sind,
sollte ein Mindestabstand von 0,8 m zwischen Sondenkopf und Messenden nicht unterschritten werden.
Höchstfrequenzbereich
Bei der Messung pulsmodulierter Felder mit Thermokoppler-Feldsonden, insbesondere
an Radaranlagen, sollte 1/10 des maximalen Messbereichs nicht überschritten werden,
da die Impuls-Spitzenleistung den Detektor zerstören kann (Warnhinweise des Herstellers
beachten!). Das gilt auch für Messungen mit Kombinationen aus Höchstfrequenz-Leistungsmessern und angepassten Antennen, sofern nicht zum Schutz des Leistungsmesskopfes und zur Messbereichserweiterung zwischen Antenne und Leistungsmesskopf
Dämpfungsglieder geschaltet wurden.
Radarmessungen
Die Messung der Exposition im Strahlungsbereich einer Radaranlage ist wie folgt vorzunehmen:
•
Die Rotations- oder Schwenkautomatik der Radarantenne wird außer Betrieb gesetzt
und die Antenne nacheinander so auf jeden der zu untersuchenden Messorte gerichtet, dass sich dieser im Strahlungsmaximum befindet.
•
Bei umschaltbarer Antennen- und Modulationscharakteristik ist diejenige mit der
höchsten Leistungsdichte am jeweiligen Messort zu wählen.
•
Zur Kontrolle der Einhaltung der Spitzenwerte können diese aus den Messwerten der
mittleren Leistungsflussdichte und den Parametern Impulsbreite und Pulsfolgefrequenz
errechnet werden, wenn keine dafür geeigneten Messgeräte zur Verfügung stehen.
Mobilfunk
(s. Vortrag Mobilfunk – Fr. Dr. Heinrich)
9
Messorte und Messpunkte
Messorte und Messpunkte werden nach Erfordernis am Arbeitsplatz und im Aufenthaltsbereich von Personen festgelegt. Die Lage des Messortes sollte durch Entfernungsangaben zu mindestens zwei Bezugspunkten und/oder Bezugslinien in horizontaler Ebene angegeben werden.
Um die Vergleichbarkeit der Messergebnisse für identische Anlagen zu gewährleisten,
sollten einheitliche Messpunkthöhen über Standfläche entsprechend den ergonomischen
Maßen für Sitz- und Steharbeitsplätze (jeweils Kopf-, Brust- und Beckenhöhe) verwendet
werden. Bei Steharbeitsplätzen wird empfohlen, in Höhen von 1,55, 1,25 und 0,90 m
und bei Sitzarbeitsplätzen von 1,20, 0,90 und 0,45 m über Standfläche zu messen.
Bei Messungen niederfrequenter Felder im Freien, insbesondere unter Hochspannungsleitungen, genügt im Allgemeinen an einem Messort ein Messpunkt in einer Höhe von
1 bis 1,5 m über Standfläche.
Messprotokoll
Für reproduzierbare Messergebnisse sollten im Messprotokoll Angaben enthalten sein,
wie z. B.:
•
Standort/Betreiber
•
Ort und Zeit der Messung
•
Anlagen- und/oder Generatorbezeichnung
•
Typ, Fabriknummer
•
Hersteller
•
Baujahr
•
Feldquelle
•
Verwendungszweck
•
Betriebsart
•
HF-Arbeitsfrequenz
•
HF-Ausgangsleistung
•
Betriebsspannung und -strom, Mastbild und Bodenabstand der Leiterseile
(Energieversorgungs- und Bahnstromanlagen)
•
effektive Expositionszeit
•
verwendete Messgeräte
•
klimatische Bedingungen
•
Lage der Messorte und Messpunkte
•
Lageplan oder -skizze
•
Messwerte
•
Name des Messenden.
10
Fehlerbetrachtung
Bevor eine genaue Fehlerbetrachtung, mitunter als theoretische Abhandlung, angefertigt
wird, sollte man sich über die möglichen Fehlerquellen und deren Dimensionen im Klaren sein. Geht es um den Bereich Messfehler, so entscheidet meist schon die Art der
Bestimmung des Messpunktes das Gros der späteren Genauigkeit. Gleichzeitig ergibt
sich, gerade bei Messungen im industriellen Bereich, dass starke Feldgradienten die
Genauigkeit der Messung wirksam beeinflussen. Bei der Betrachtung der Fehler, die sich
aus der eingesetzten Messtechnik ergeben, sind diese gegenüber den vorab beschriebenen Fehlerquellen doch als gering einzuschätzen. Zudem muss darauf hingewiesen werden, dass bei den meisten Messungen mit Werten gerechnet werden kann, die z. T. deutlich unterhalb der zulässigen Werte liegen, die oben angegebene Abweichung von 20 %
alle Fehler, auch die der Messung selbst, gut kompensiert und damit oben beschriebene
Fehlerquellen sinnvoll einbezieht. Diese Betrachtung führt bei Einigen zu der Meinung,
hier werde mit dem Daumen eine Abschätzung vorgenommen und keine reale Messung
durchgeführt. Das Gegenteil ist der Fall, wenn man die vorangegangenen Ausführungen
beherzigt.
Im Fall der Festlegung von Grenzwerten muss hingegen sehr genau gearbeitet werden.
Nachkalibrierung
Auch Feldmessgeräte unterliegen einer gewissen Alterung und müssen aus diesem Grund
in regelmäßigen Abständen durch ein anerkanntes Kalibrierlabor nachkalibriert werden.
Die Praxis zeigt dabei, dass maximal ein Zeitabstand von 2 Jahren realistisch ist.
Messgeräteaustattung
Aus den vorangegangenen Ausführungen wird schnell deutlich, dass zur Messung elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder präzises, technisch ausgereiftes und
sicheres Messequipment benötigt wird.
Der Finanzmitteleinsatz für eine vernünftige Messgeräteaustattung für den Niederfrequenzbereich (10 Hz bis 30 kHz) kann so schnell einen Umfang von ca. 10 bis 20
Tausend EUR erreichen. Die Summe lässt sich mit dem Anspruch, alle Frequenzbereiche
abzudecken, beliebig in Bereiche von 40 bis 50 Tausend EUR erweitern. Hinzu kommen
die laufenden Kosten für die notwendigen Kalibrierungen.
Messdienste
Neben der Ausstattung mit dem richtigen Messmaterial ist ein zweiter wichtiger Punkt
ausgebildetes, qualifiziertes und mit den vielen Unsicherheiten, die mit der Feldmesstechnik verbunden sind, vertrautes Personal.
Neben einigen anderen Dienstleistern, Instituten und Laboren bieten die meisten Berufsgenossenschaften diese Dienstleistungen an.
Die Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik in Köln hat dazu schon in
den 1990er-Jahren den EMF-Messdienst eingerichtet. Im Rahmen dieses Messdienstes
stehen zwei sozusagen „Feld“-erfahrene Ingenieure der Dienstleistung zur Verfügung.
11
Beide sind mit den einschlägigen Arbeitschutzvorschriften sehr gut vertraut und beteiligen
sich aktiv an deren Gestaltung sowohl auf berufsgenossenschaftlicher Ebene als auch im
Bereich der Normung. Das Messequipment umfasst den weiten Spektrenbereich von statischen (0 Hz) Feldern über Felder im Bereich der Energiefrequenzen, der Mittelfrequenzen bis zu den Höchstfrequenzfeldern (Mikrowellen; 40 GHz).
Kontaktmöglichkeiten: Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik,
Gustav-Heinemann-Ufer 130, 50968 Köln, Fax: 0221 3778-6035 oder per E-Mail:
[email protected].
12