| unizeit Nr. 31 vom 09.07.2005, Seite 4 |
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Unsichtbare Felder
Wie müssen elektrische Geräte abgeschirmt werden, damit sie sich nicht gegenseitig stören? Die Grundlagen hierfür erforscht Professor Ludger Klinkenbusch an der Technischen Fakultät.
Foto: pur.pur
»Von dem Fernseher geht ein elektrisches Feld aus. Dadurch wird das Staubkorn angezogen«, erklärt Professor Ludger Klinkenbusch von der Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Fakultät. Die unsichtbaren Kräfte, die das Staubkorn anziehen, gehören zum elektromagnetischen Feld des Fernsehgeräts. Solche unsichtbaren Kraftfelder entstehen zum Beispiel überall dort, wo Strom fließt.
Hochfrequente elektromagnetische Felder (100 Kilohertz bis 300 Gigahertz) nutzt man vor allem für Funkübertragung und zur drahtlosen Kommunikation, für Radar und Satellitenfernsehen. Und auch die Natur liefert elektromagnetische Felder, etwa bei einem Gewitter. »Blitze wirken wie Antennen«, so Klinkenbusch. »Sie erzeugen Radiowellen, die wie Kurzwellensendungen um die Welt gehen.« Auch optische Strahlung (Infrarotstrahlung, sichtbares Licht und ultraviolette Strahlung) und Röntgenstrahlung sind elektromagnetisch.
Klinkenbusch: »Diese teils natürlich, teils technisch bedingte elektromagnetische Durchdringung unserer Welt macht es erforderlich, Regeln aufzustellen, die das ungestörte Nebeneinander von technischen Geräten sicherstellen und gewährleisten, dass Mensch und Tier nicht gefährdet werden.« Der Kieler Elektroingenieur liefert als Experte für die »Elektromagnetische Verträglichkeit« (EMV) die theoretischen Grundlagen für technische Maßnahmen und entsprechende gesetzliche Normen. Diese müssen sicherstellen, dass nur elektromagnetisch verträgliche Produkte in den Verkehr gebracht werden. »Damit nicht etwa durch Betätigung der Fernsteuerung des eigenen Garagentores der Laptop des Nachbarn "abstürzt"«, so Klinkenbusch.
Bei seinen Arbeiten stehen die Mikrowellen im Vordergrund. In Mikrowellenherden nutzt man sie zur Erwärmung, bei Handys oder Radar zur drahtlosen Datenübermittlung. Die Geräte werden abgeschirmt, damit sie nicht durch andere Felder gestört werden und andererseits selbst keine Strahlung abgeben. »Ich arbeite daran, die Schirmwirkung quantitativ zu kennzeichnen. Das ist gar nicht so einfach«, betont der Professor für Numerische Feldberechnung. Ein Gerät ist im Allgemeinen durch einen Metallkasten abgeschirmt. Die Schirmwirkung des Gehäuses kann aber durch Öffnungen und Lüftungsschlitze beeinträchtigt werden.
Und wie steht es um die gesundheitliche Verträglichkeit zum Beispiel der Mobilfunkantennen auf dem Dach? »Die in der Öffentlichkeit diskutierten "nicht-thermischen Effekte" von Mikrowellen werden seit vielen Jahren weltweit von Medizinern, Biologen und Ingenieuren wissenschaftlich untersucht, bisher ohne gesicherte signifikante Ergebnisse. Man kann daraus natürlich nicht generell schließen, dass Handystrahlung völlig harmlos ist. Aber wenn Handy-Mikrowellen auch nur annähernd so gesundheitsgefährdend wären wie etwa die UV-Strahlung, die – wie man weiß – zu Hautkrebs führen kann, wäre dies wahrscheinlich bekannt.« (ne)
Hohe Auszeichnung für Klinkenbusch
Der Kieler Forscher erhält am 7. Juli den »International Electromagnetics Prize 2004« der International Union of Radio Science (U.R.S.I.) bei einem Kongress der Fachgesellschaft in Washington D.C. Die U.R.S.I. bietet Wissenschaftlern, die sich mit der Theorie und Anwendungen elektromagnetischer Wellen beschäftigen, eine internationale Plattform. Seit 2003 schreibt die Gesellschaft einen Preis für die Lösung eines speziellen Problems der Feldtheorie aus.
Ludger Klinkenbusch ist der erste, der diesen mit 10.000 US-Dollar dotierten Preis erhält, da beim ersten Durchgang 2003 keine geeigneten Vorschläge eingereicht wurden. Seine Lösung kann zum Beispiel zur verbesserten Simulation der Felder von Antennensystemen eingesetzt werden, die auf größeren Flughäfen vorhanden sind. Diese Antennen erzeugen einen Strahl, der Landungen auch bei ungünstigen Sichtverhältnissen durch die Anwendung eines Instrumentenlandesystems ermöglichen soll. Das Antennenfeld wird dabei durch Streuung zum Beispiel am Flughafengebäude oder an anderen Flugzeugen beeinflusst. Diese Störungen können durch genauere Vorhersage des Feldes vermieden werden.
Ludger Klinkenbusch ist der erste, der diesen mit 10.000 US-Dollar dotierten Preis erhält, da beim ersten Durchgang 2003 keine geeigneten Vorschläge eingereicht wurden. Seine Lösung kann zum Beispiel zur verbesserten Simulation der Felder von Antennensystemen eingesetzt werden, die auf größeren Flughäfen vorhanden sind. Diese Antennen erzeugen einen Strahl, der Landungen auch bei ungünstigen Sichtverhältnissen durch die Anwendung eines Instrumentenlandesystems ermöglichen soll. Das Antennenfeld wird dabei durch Streuung zum Beispiel am Flughafengebäude oder an anderen Flugzeugen beeinflusst. Diese Störungen können durch genauere Vorhersage des Feldes vermieden werden.
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