Abschirmung niederfrequenter MagnetfelderNeuentwicklungen und Trends auf dem Gebiet magnetischerAbschirmungen für PC-Monitore Während sich Wissenschaftler über die Auswirkung niederfrequenter Felder auf den menschlichen Organismus noch nicht einig sind, ist die Auswirkung auf den Bildschirm offensichtlich. Die Zeichen zittern,das Gesamtbild pulsiert, die Augen des Anwenders und dessen Konzentrationsfähigkeit leiden. In der heutigen Büroumgebung halten immer mehr EDV- Geräte Einzug und gleichzeitig nimmt der Anspruch an das ergonomische Design und die Funktionalität der Arbeitsgeräte ständig zu. Bildschirmarbeit zum Beispiel bietet einerseits eine erhebliche Arbeitserleichterung, andererseits können hiervon aber auch Gefahren für die Gesundheit, wie z.B. Bindehautentzündungen oder Sehstörungen, ausgehen. Im folgenden soll auf die Entstehung und Auswirkung magne tischer Störfelder näher eingegangen werden. Ursachen Jeder vom Strom durchflossene elektrische Leiter wird durch ein ele ktromagnetisches Feld umgeben. Dieses Feld stellt eine Kombination aus einem elektrischen Feld, das in Volt pro Meter (V/m) gemessen wird, und einem magnetischen Feld, welches in Tesla (T) bzw. Ampére pro Meter (A/m) gemessen wird,dar. Beide Felder zusammen ergeben ein elektromagnetisches Feld . Ein elektrischer Leiter, welcher mit einem Strom von z.B. einem Ampere durchflossen wird, erzeugt ineinem Abstand von einem Meter eine magnetische Flußdichte von 0,2 µT (=0,1592 A/m). Als Faustregel gilt: Je höher die Stromstärke, desto höher ist auch gleichzeitig das Magnetfeld. Während sich diese beiden Größen proportional zueinander verhalten, nimmt die Feldstärke mit der Entfernung quadratisch ab. Man spricht in der Physik bis 30 kHz von niederfrequenten und darüber hinaus von hochfrequenten Feldern. Verursacher von sogenannten niederfrequenten Feldern können unter anderem öffentliche Stromnetze, Oberleitungen der Deutschen Bahn, Transformatorenstationen , Induktionsöfen , elektrische Geräte am Arbeitsplatz, Unterhaltungselektronik, Beleuchtungssysteme, elektrische Antriebe, etc. sein. Welcheeldstärken in industrieller Umgebung auftreten können, ist in Tabelle 1 ersichtlich.
Auswirkung auf Mensch und Monitor Man kann sie nicht riechen, nicht schmecken, nicht hören, und trotzdem stören sie eine Vielzahl v on Bildschirmen. Die Rede ist von niederfrequenten magnetischen Störfeldern.Schon im letzten Jahrhundert,als Nikola Tesla das System des Wechselstromes entwickelte, wurde über eventuelle negative Einflüsse auf die Gesundheit des Menschen diskutiert. Obwohl diese weitreichende Erfindung nun schon über 100 Jahre zurückliegt, sind im Zeitalter der modernen Informations- und Kommunikationstechnologie die Probleme und Bedenken gegen den sogenannten Elektrosmog so aktuell wie nie zuvor. Ursache für das erst in den letzten Jahren verstärkt aufgekommene Zittern und Flimmern der Monitore sind die seit geraumer Zeit eingeführten Strahlungsemissions-Normen für Computer-Bildschirme. Um z.B. die seit 1992 gültigen MPR- und TCO-Normen erfüllen zu können, waren die Monitorhersteller gezwungen, die Beschleunigungsspannungen in der Bildröhre zu senken. Aufgrund dieser Reduzierung kann nun die empfindliche Ablenkeinheit der Kathodenstrahlröhre durch ein äußeres Magnetfeld so stark gestört werden,daß der Elektronenstrahl auf dem Weg zum Leuchtschirm abgelenkt wird und dies zu einem Zittern oder Flimmern auf dem Bildschirm führt. Während Wissenschaftler weltweit noch die
Gefahren des Elektrosmogs kontrovers diskutieren, hat das Bundesumweltministerium mit der
26. Verordnung zum Bundesimmissionsschutzgesetz Grenzwerte für die Belastung des Menschen
in elektromagnetischen Feldern festgelegt. Während sich die Wissenschaft trotz dieser Grenzwerte über die Auswirkungen auf den men schlichen Organis mus uneins ist, steht eines auf alle Fälle fest: Nicht nur der Mensch reagiert sensibel auf äußere Magnetfeldeinflüsse, auch die moderne Technik wird immer anfälliger gegen solche Störeinwirkungen. So fängt ein 15"-Monitor schon ab ca. 0,7 mT an, erste Beeinträchtigungen im Bildaufbau zu zeigen. Je nachdem, ob ein Gleich- oder Wechselfeld den Bildschirm beeinflußt, zeigen sich die Störungen als Zittern, Flimmern, Pulsieren, Farbfehler, Verzerrungen oder aber Verdrehungen und Verschiebungen des Bildschirminhaltes. Grundsätzlich kann man sagen: Je großzolliger, strahlungsärmer und hochauflösender ein Bildschirm ist, desto leichter ist er schon durch geringste äußere Magnetfelder zu beeinflussen. Die erlassenen Grenzwerte für den Menschen sind somit nicht ohne weiteres auch auf technische Anwendungen übertragbar. Der Rat der Europäischen Gemeinschaft hat daher 1990 die EG-Richtlinie 90/270/EWG zur Arbeit an Bildschirmgeräten erlassen. Diese enthält Mindestvorschriften zu Sicherheit und Gesundheitsschutz und regelt unter anderem auch die ergonomischen Grundlagen für Bildschirmarbeitsplätze. Darin wird vorgeschrieben, daß, das Bild stabil und frei von Flimmern sein muß und keine Instabilität anderer Art aufweisen darf". Die negativen Auswirkungen von Bildschirmstörungen zeigen sich durch dem otivierte Mitarbeiter, die unter Kopfschmerzen, Augenbrennen, Augenflimmern oder ähnlichem leiden . Letzten Endes leidet nicht nur der Anwender, sondern auch die Qualität seiner Arbeit. Magnetische Abschirmungen schützen den Monitor und garantieren ein Bild , wie es die Bildschirm - Richtlinie vorschreibt. Maßnahmen Während sich hochfrequente Felder über das Prinzip eines Faradayischen Käfigs durch gelochtes Kupfer- oder Aluminiumblech gegen Erde ableiten lassen, können niederfrequente magnetische Felder nur durch den Einsatz von hochpermeablem Material abgeschirmt werden. Die Wirkungsweise beruht hierbei auf der hohen magnetischen Leitfähigkeit (Permeabilität) des eingesetzten Materials. Hierdurch werden "bildlich gesprochen" die magnetischen Strahlungen in dem Material gebunden und um den Monitor herumgeleitet. Die Störfelder werden geschwächt, so daß die verbleibende Feldstärke den Monitor nicht mehr beeinflussen kann. Entscheidend für die Qualität einer Abschirmung sind neben der richtigen Verarbeitung die anschließend durchgeführte Rekristallisation unter Schutzgas (Schlußglühung), um die maximale Permeabilität des Materials gewährleisten zu können. s.a.m. Products verwendet für seine Abschirmungen ausschließlich das seit Jahren bewährte Mu-Metall, eine weichmagnetische 80%ige Nickel-Eisen-Legierung. Je nach Intensität der Störquelle sind Lösungsvarianten aus Mu -Metall-Platten in der Dicke von 0,5 mm bis 1,5 mm lieferbar.
Die Forschung und Entwicklung in dem Bereich der rechteckigen Außengehäuse wurde weiter vorangetrieben. Im Februar 1998 stellte s.a.m. Products ein neu entwickeltes Economy-Gehäuse (ECO) vor, welches das bisher auf dem Markt etablierte DB-Gehäuse ablöste. Bei diesem neuartigen Außengehäuse ist es gelungen, die wichtigsten Hauptkomponenten wie Abschirmwirkung, Design und Kostenfaktor zu einem neuartigen Schirmkonzept zu vereinen. Durch die neue Formgebung und durch weiterentwickelte Fertigungsstrategien wurde ein Optimum im Preis - Leistungsverhältnis gefunden. Bei der ECO-Typenreihe sorgt zwar auch weiterhin das bestens bewährte Mu-Metall für eine optimale Abschirmwirkung, jedoch ermöglichen 4 Materialkombinationen eine genaue Anpassung an die vorhandenen Störfeldstärken. Die in der Rückwand eingearbeiteten Lüftungsschlitze sowie Öffnungen für die Kabeldurchführung sorgen für eine ausreichende Konvektion. Durch die ansprechende zweifarbige Lackierung gelangt in Zukunft auch noch mehr Farbe in die Büros. Das ECO-Gehäuse gibt es in vier Standardabmessungen für 15"-,17"-,19"- und 21"-Monitore (siehe Abb. oben). Zusammenfassung und Ergebnis Grundsätzlich bleibt kaum ein moderner Monitor in der Nähe magnetischer Störquellen von deren Einflüssen verschont. In der Praxis haben sich elektrifizierte Bahnstrecken als hauptsächliche Störverursacher herausgestellt. Selbst in 30-50 Metern Entfernung ist noch ein Flimmern oder Zittern auf dem Bildschirm wahrzunehmen. Im Interesse der betroffenen PC-Anwender und um der Bildschirmarbeitsplatz - Richtlinie Genüge zu leisten, ist für umgehende Abhilfe zu sorgen. Aufgrund der geschilderten Lösungsmöglichkeiten dürfte dies jedoch kein sonderliches Problem darstellen. EMC seiner Arbeit. Magnetische Abschirmungen schützen den Monitor und garantieren ein Bild, wie es die Bildschirm - Richtlinie vorschreibt. EMC KOMPENDIUM 1999 weitere Informationen klick unten
Autor STEPHAN ALBERT eMail: Stephan.Albert@sam-products.de |
