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Uni Stuttgart an Sonderforschungsbereich zur Elektromagnetischen Verträglichkeit beteiligt

22.12.1998 - (idw) Universität Stuttgart

Uni Stuttgart an Sonderforschungsbereich zur
Elektromagnetischen Verträglichkeit beteiligt

Nach der Genehmigung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) kann zum 1. Januar 1999 ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) Elektromagnetische Verträglichkeit an den Universitäten Karlsruhe und Stuttgart starten. Die Federführung des SFB wird in Karlsruhe liegen, von Stuttgarter Seite sind das Institut für Hochfrequenztechnik und das Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik beteiligt.

Der Ansatz des SFB
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) liegt dann vor, wenn eine friedliche Koexistenz von Sendern und Empfängern elektromagnetischer Energie besteht. Wenn also ein Sender nur den gewünschten Empfänger erreicht und ein Empfänger nur auf die Signale reagiert, für die er vorgesehen ist und keine ungewollte gegenseitige Beeinflussung stattfindet. Das elektromagnetische Spektrum unterliegt jedoch zunehmender Verschmutzung; es können Wechselwirkungen zwischen Störquellen und Störopfern auftreten, wie etwa Roboterfehlfunktionen in der Fertigung durch Schweißgeräte oder der Ausfall medizinischer Diagnosegeräte während der Benutzung eines Mobiltelefons. Ziel des Sonderforschungsbereichs ist es, die elektromagnetische Verträglichkeit in solchen Einrichtungen zu untersuchen, die in der Medizintechnik (Automatisierung im Operationssaal) und in der Fabrik (Probleme von Roboterzellen und Steuerungssystemen von Fertigungsanlagen) eingesetzt werden, um so eindeutige Regeln für einen verträglichen Systementwurf vorschlagen zu können.

Der Beitrag des Instituts für Hochfrequenztechnik (IHF) der Universität Stuttgart zum Sonderforschungsbereich liegt auf dem Gebiet der numerischen Berechnung elektromagnetischer Felder. Hierbei werden einerseits bestehende Rechenverfahren gezielt weiterentwickelt und verfeinert, andererseits werden in enger Zusammenarbeit mit den am SFB beteiligten Institutionen auch Fallstudien durchgeführt.
Neben der speziellen Fragestellung der Bereitstellung numerischer Verfahren zur Optimierung einer Streifenleiterantenne steht der Bereich der Medizintechnik im Vordergrund. Als Beispiel kann hier die Modellierung verschiedenster hochfrequenter Störquellen (zum Beispiel das bereits erwähnte Mobiltelefon, aber auch medizinische Geräte etc.) genannt werden. Die berechneten elektromagnetischen Felder im Nahbereich dieser Störquellen gehen in ein vom Institut für Höchstfrequenztechnik und Elektronik der Universität Karlsruhe bearbeitetes Projekt ein, das sich mit der Fragestellung der Ausbreitung elektromagnetischer Felder innerhalb von Gebäuden (Klink, Operationssaal) befaßt. Bei kürzeren Koppelwegen, d.h. wenn sich z.B. ein medizinisches Gerät direkt neben einem Patienten mit Implantat befindet, erfolgt am IHF die komplette Untersuchung des Koppelpfades von der Störquelle hin zur Störsenke. Eine genaue Modellierung der Störsenke kann auch die Berücksichtigung des menschlichen Körpers erfordern, wobei die anatomischen Daten vom Institut für Biomedizintechnik der Universität Karlsruhe beigesteuert werden.
Kontakt: Institut für Hochfrequenztechnik, Dr.-Ing. Ulrich Jakobus, Pfaffenwaldring 47, Fax: 0711/685-7412; e-mail: jakobus@ihf.uni-stuttgart.de

Das Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik (IEH) der Universität Stuttgart wird sich vor allem mit der Analyse und dem Vergleich von EMV-Prüfverfahren im Frequenz- und Zeitbereich befassen. Die heute meist angewendeten Meß- und Prüfverfahren sind zum Teil sehr zeitaufwendig und kostspielig. Ziel der Forschungsarbeiten ist die Entwicklung und Untersuchung alternativer gleichwertiger Mess- und Prüfverfahren, die unter anderem sehr zeit- und kostensparend bei der Vorprüfung von Teilsystemen eingesetzt werden können. Besonders interessant ist dabei der Ansatz, Messungen und Prüfungen mittels impulsförmiger Felder im Zeitbereich anstatt im Frequenzbereich durchzuführen. Bei dieser Methode kann durch einen kurzen schnellen Impuls ein großer Frequenzbereich abgedeckt werden. Vorarbeiten haben bereits ergeben, daß damit bei einigen Aufgabenstellungen mindestens gleichwertige Meß- und Prüfergebnisse in wesentlich kürzerer Zeit erzielt werden können.
Des weiteren kommt zumindest für Vorprüfungen an Teilsystemen anstelle von aufwendigen Antennen-Messungen in teuren und entsprechend seltenen Absorberhallen auch die leitungsgeführte Prüftechnik in Frage, die einen viel kleineren Investitionsaufwand mit sich bringt. Gemeinsam mit dem Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik der Universität Karlsruhe werden die entwickelten Prüfverfahren an konkreten Systemen aus dem Automations- und Robotikbereich der am SFB beteiligten Partner ausgetestet und verifiziert.

Kontakt: Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik, Dr.-Ing. Ulrich Schärli, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 47, Tel.: 0711/685-7878; Fax: 0711/685-7877,
email: schaerli@iehsun.e-technik.uni-stuttgart.de
http://www.uni-stuttgart.de/ieh/
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