Schwankende Messwerte oder unterbrochene Datenverbindungen können auf elektromagnetische Störungen zurückgehen. Für Gerätehersteller ist die elektromagnetische Verträglichkeit deshalb eine zentrale Entwicklungsanforderung: Die EMV-Richtlinie stellt Anforderungen an Störaussendung und Störfestigkeit.
Abschirmmaterialien helfen, Störpfade an Gehäusen, Fugen und Anschlüssen zu begrenzen. Welche Lösung passt, hängt von der Konstruktion und den Einsatzbedingungen ab. Bewertet wird die EMV am vollständigen Gerät.
Elektromagnetische Verträglichkeit: die Grundlagen
EMV beschreibt die Fähigkeit eines Betriebsmittels, in seiner elektromagnetischen Umgebung bestimmungsgemäß zu funktionieren, ohne andere Betriebsmittel unzulässig zu stören. Die englische Bezeichnung lautet Electromagnetic Compatibility, kurz EMC. Gelegentlich wird auch von elektromagnetischer Kompatibilität gesprochen.
Dabei sind zwei Eigenschaften entscheidend: Eine begrenzte Störaussendung schützt andere Betriebsmittel vor unzulässigen Beeinträchtigungen. Ausreichende Störfestigkeit ermöglicht den eigenen Betrieb unter erwartbaren Störeinflüssen. Schaltungsdesign, Leitungsführung und Gehäusekonstruktion müssen deshalb sowohl die Aussendung als auch die Einkopplung elektromagnetischer Störungen begrenzen. Wer die Anforderungen früh in der Entwicklung berücksichtigt, kann Kontaktflächen, Platz für Filter und Dichtungssitze bereits bei der Konstruktion einplanen.
Was die EMV-Richtlinie verlangt und für wen sie gilt
Die EMV-Richtlinie 2014/30/EU legt die wesentlichen Anforderungen fest. In Deutschland enthält das Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln (EMVG) die entsprechenden nationalen Vorschriften. Die frühere EG-Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit, 2004/108/EG, wurde zum 20. April 2016 abgelöst.
Grundsätzlich betrifft der Anwendungsbereich Geräte und ortsfeste Anlagen, die Störungen verursachen können oder dadurch beeinträchtigt werden können. Für bestimmte Produktgruppen, etwa Funkanlagen, Medizinprodukte und Fahrzeugelektronik, sind speziellere Regelungen zu prüfen.
Ortsfeste Anlagen unterliegen besonderen Installations- und Dokumentationsanforderungen. Für die Anlage als solche verlangt die EMV-Richtlinie keine CE-Kennzeichnung; andere einschlägige Vorschriften bleiben zu berücksichtigen. Ein bestimmtes Abschirmmaterial schreibt die Richtlinie nicht vor.
EMV-Normen, Prüfung und CE-Kennzeichnung
Harmonisierte EMV-Normen konkretisieren technische Anforderungen. Die Übereinstimmung mit einschlägigen, im EU-Amtsblatt gelisteten Normen begründet eine Konformitätsvermutung für die abgedeckten Anforderungen. Bei der Auswahl zählen Produktart, Einsatzumgebung und Normausgabe. Soweit anwendbar, sind Produkt- oder Produktfamiliennormen vorrangig gegenüber allgemeinen Fachgrundnormen heranzuziehen. Basisnormen beschreiben beispielsweise Prüfverfahren.
Die EMV-Bewertung berücksichtigt relevante Betriebsarten, Anschlüsse und Konfigurationen. Je nach Gerät werden leitungsgebundene und gestrahlte Störaussendung sowie Störfestigkeit untersucht. Der Hersteller dokumentiert die Nachweise, stellt nach erfolgreicher Konformitätsbewertung die EU-Konformitätserklärung aus und bringt die CE-Kennzeichnung an. Die vorgesehenen Verfahren regelt § 17 EMVG.
Auch Seriengeräte müssen die Anforderungen erfüllen. Änderungen an Gehäuse, Materialien oder Konstruktion sind hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die EMV zu bewerten.
Störpfade erkennen und Maßnahmen auswählen
Schaltvorgänge, getaktete Stromversorgungen und schnelle Digitalsignale können Störungen erzeugen. Diese breiten sich über Leitungen oder elektromagnetische Felder aus. Welche Gegenmaßnahmen wirken, ergibt sich aus Störquelle, Übertragungsweg und beeinflusster Schaltung:
- Layout und Rückstromführung: Stromschleifen und ungünstige Kopplungen begrenzen.
- Filterung und Entkopplung: Störungen an Versorgungen und Schnittstellen reduzieren.
- Leitungsführung: Kabel geeignet verlegen und Schirme elektrisch anbinden.
- Gehäuseabschirmung: Leitfähige Flächen und Übergänge konstruktiv aufeinander abstimmen.
Am Elektronikgehäuse mit abnehmbarem Deckel sind beispielsweise Kabelanschlüsse und Deckelfugen zu untersuchen. Häufig müssen mehrere Maßnahmen zusammenwirken.
EMV-Abschirmung in der Praxis: Welche Materialien passen?
Eine Gehäuseabschirmung besteht häufig aus mehreren elektrisch verbundenen Teilen. Neben den Flächen beeinflussen Fugen, Öffnungen und Anschlüsse ihre Wirkung. Die Materialauswahl richtet sich nach der jeweiligen Aufgabe:
| Einbausituation | Materiallösung | Technische Aufgabe |
|---|---|---|
| Eine Oberfläche soll leitfähig beschichtet werden. | Leitlacke | Leitfähige Schichten für Abschirmung oder Kontaktierung herstellen; Beschichtung auf den Untergrund abstimmen. |
| Bauteile sollen leitfähig verbunden oder Fugen ausgefüllt werden. | Elektrisch leitende Kleber und Dichtmassen | Leitfähige Verbindungen und Fugenfüllungen herstellen; produktabhängige Verarbeitung und Aushärtung berücksichtigen. |
| Dünne, anpassbare Abschirmung ist gefragt. | EMV-Folien | Geeignete Flächen und Kabelstrukturen abschirmen; Übergänge elektrisch kontaktieren. |
Für lösbare Gehäuseverbindungen kommen leitfähige Dichtungen infrage.
EMV-Dichtungen für leitfähige Gehäuseübergänge
EMV-Dichtungen stellen eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktflächen her. Die passende Ausführung hängt von Spaltmaß, Anpresskraft und zusätzlichen Abdichtungsanforderungen ab.
Elektrisch leitende Schaumstoffdichtungen verbinden einen kompressiblen Aufbau mit leitfähigen Materialien. SOFT-SHIELD-Ausführungen sind besonders bei begrenzter Schließkraft interessant. Das Profil muss zum Spalt und seinen Toleranzen passen. Eine zusätzlich benötigte Wetterabdichtung ist gesondert vorzusehen.
Leitfähige Elastomerdichtungen kombinieren elastische Grundwerkstoffe mit leitfähigen Füllstoffen. E.S. Electronic Service bietet unter anderem CHO-SEAL-Materialien auf Silikon- oder Fluorsilikonbasis. Je nach Material, Profil und Einbau können sie zusätzlich gegen Staub oder Feuchtigkeit abdichten.
Für die Auswahl zählen Frequenzbereich, Abschirmanforderung, Kompression, Gehäuseoberfläche und Umgebungsbedingungen. Dichtungsmaterial und Kontaktfläche müssen aufeinander abgestimmt sein, um beispielsweise Kontaktkorrosion zu begrenzen. Die Konstruktion muss die erforderliche Kompression über den gesamten Dichtungsverlauf sicherstellen. Auch Montagetoleranzen und wiederholtes Öffnen des Gehäuses sind zu berücksichtigen.
Ein zu geringer Anpressdruck kann den elektrischen Kontakt beeinträchtigen; eine zu hohe Kompression kann die Dichtung mechanisch überlasten. Die zulässigen Werte richten sich nach Material und Profil. Datenblattwerte helfen beim Vergleich; die tatsächliche Abschirmwirkung muss im vorgesehenen Aufbau bewertet werden.
Passende Abschirmmaterialien mit E.S. Electronic Service auswählen
E.S. Electronic Service unterstützt Sie bei Materialauswahl und Konfektionierung. Dazu gehören Zuschnitte, Stanzteile, die Fertigung nach CAD-/DXF-Zeichnungen sowie gespleißte O-Ringe und Rahmendichtungen. Kontaktieren Sie uns jederzeit.
Beschreiben Sie uns Ihre Anwendung, Gehäusegeometrie und technischen Anforderungen. Gemeinsam grenzen wir Materialien und Bauformen ein. Anhand eines Musters können Sie Montage, Sitz und Kontaktierung in Ihrer Konstruktion untersuchen.
Häufige Fragen zur EMV-Richtlinie
Diese Antworten klären typische Fragen zu Nachweisen und Begriffen.
Sind harmonisierte EMV-Normen verpflichtend?
Ihre Anwendung ist grundsätzlich freiwillig. Verbindlich bleiben die gesetzlichen Anforderungen. Die Übereinstimmung mit einschlägigen, im EU-Amtsblatt gelisteten Normen begründet eine Konformitätsvermutung für die abgedeckten Anforderungen. Andere Lösungswege benötigen ebenfalls einen nachvollziehbaren Nachweis.
Ist eine externe EMV-Prüfstelle vorgeschrieben?
Die EMV-Richtlinie sieht auch die interne Fertigungskontrolle vor. Eine externe Prüfstelle ist daher nicht generell vorgeschrieben. Der Hersteller bleibt für fachgerechte Bewertung, geeignete Nachweise und vollständige Dokumentation verantwortlich.
Reicht eine EMV-Dichtung als Konformitätsnachweis?
Nein. Eine Dichtung kann die Abschirmung an Gehäusefugen unterstützen. Die elektromagnetische Verträglichkeit muss für das vollständige Gerät einschließlich seiner relevanten Betriebsbedingungen, Anschlüsse und Konfigurationen bewertet und nachgewiesen werden.
Was bedeutet elektromagnetische Umweltverträglichkeit?
Elektromagnetische Umweltverträglichkeit, kurz EMVU, betrifft Auswirkungen elektromagnetischer Felder auf Menschen und Umwelt. EMV behandelt das Zusammenwirken technischer Betriebsmittel. Die Bewertung eines Geräts ersetzt deshalb keine gegebenenfalls erforderliche Bewertung der Feldexposition.
- Geschäftsführer E. S. Electronic Service GmbH
Partner von:
