Meinung EMV im Internet der Dinge

Im Rahmen des Internet of Things (IoT) werden immer mehr vernetzte Geräte erwartet. Die meisten Geräte werden ihre Daten drahtlos übertragen. Wir haben Experten befragt, was das für EMV-Tests und -Normen bedeutet und was sich in den nächsten Jahren ändern muss.

Geräte mit Funkschnittstellen müssen nach der R&TTE-Richtline 1999/5/EG (in Zukunft RED-Richtlinie 2014/53/EU) bzw. nach den Normen ETSI EN 300 328 und ETSI EN 301 893 geprüft werden. Dazu kommen die EMV-Prüfungen für die jeweilige Geräteart, z.B. die CISPR 14-1 für Haushaltsgeräte. Doch werden damit auch die Anforderungen des IoT erfüllt? Wir haben dazu Experten von Verbänden, Dienstleistern und Herstellern befragt.

Elektronik: Die Zahl mobiler Geräte ist in den letzten Jahren stark gestiegen. Gleichzeitig hat durch höhere Datenraten die drahtlose Kommunikation deutlich zugenommen. Kommt es dadurch zu vermehrten EMV-Problemen?

Dr. Stephan Kloska: Eine erhöhte Anzahl von EMV-Problemen können wir nicht beobachten. In Einzelfällen wird jedoch von Beeinflussungen berichtet, z.B. bei der Nutzung der digitalen Dividende für Mobilfunkanwendungen. Die digitale Dividende ist der ehemalige Bereich für terrestrischen Fernsehrundfunk. Die Nutzung dieses Bereiches durch LTE hat in der Umstellungsphase Störungen in einzelnen Fernseh-Empfangsgeräten und Kabelnetzen hervorgerufen. In der Zwischenzeit sind aber die Berichte über Beeinflussungen seltener geworden. Gerade im Bereich des mobilen Internets besteht ein großer Bedarf an Bandbreite. Daher wird es in den nächsten Jahren vermutlich zu weiteren geänderten Nutzungsbereichen im Frequenzspektrum kommen, die in den Übergangsphasen zu Beeinflussungen führen können. Bisher ist es jedoch immer gelungen, die Probleme zu lösen.

Eduard Stangl: Durch die Digitalisierung von Rundfunkübertragungen vermindert sich der Eindruck von EMV-Störungen bei Multimediageräten. Die Musik wird entweder störungsfrei übertragen oder gar nicht. Allerdings kennt jeder die Lautsprecherstörung, wenn ein Mobilfunkgerät in der Nähe von Verstärkern mit zu niedriger Störschwelle platziert wird. Wenn sich zu viele drahtlose Geräte die Ressource Frequenz teilen müssen, entstehen zunehmend Probleme mit der Übertragungsqualität. Es treten mehr Kollisionen auf, die wiederum Ressourcen verbrauchen, da Daten wiederholt werden müssen. Dies ist allerdings kein EMV-Problem.

Christina Gessner: Durch die neuen Anwendungsgebiete der Funkstandards und deren größere Verbreitung ergeben sich tatsächlich neue Herausforderungen für die EMV. Viele der neuen mobilen Geräte verwenden Funkstandards, die im ISM-Band bei 2,4 GHz oder im 5-GHz-Band arbeiten. Die Koexistenz der Dienste in diesen Frequenzbändern zu verbessern ist daher in den letzten Jahren zunehmend ein Thema geworden.

Mark Terrien: Es gibt keine eindeutigen Anzeichen dafür, dass die steigende Anzahl von drahtlosen Kommunikationsprodukten zu einer Zunahme von EMV-Problemen führen würde. Ich führe das darauf zurück, dass die internationalen Normierungsgremien sinnvolle Grenzwerte und Testverfahren erarbeitet haben und die Hersteller ihre Produkte vor der Markteinführung gründlich auf EMV testen.

Volker Kersbaum: Nein, objektiv seriöse Studien ergeben ein sehr begrenztes Störungspotenzial für Bluetooth und WLAN, welches nur unter extremen Bedingungen und nur bei einigen Produkten nachweisbar ist. Dementsprechend sind auch keine zusätzlichen Vorsorgemaßnahmen erforderlich. Lediglich bei der Verwendung von Funksystemen wie GSM, EDGE und LTE können z.T. kleine Störungen nachgewiesen werden. Jedoch liegt hier bei modernen Geräten die Sendeleistung deutlich unter den geforderten Grenzwerten, sodass hier auftretende Störungen auf sehr geringe Abstände zurückzuführen sind.

Gunter Langer: In der Geräteentwicklung stellen wir eine höhere Empfindlichkeit der Geräte fest (bedingt durch die Miniaturisierung). Der Gerätehersteller geht mit immer größerem Aufwand gegen die Probleme vor, um die Normen einzuhalten. Inwieweit man es weiterhin schafft, mit steigendem Aufwand die Geräte zu entstören, ist abzuwarten. Die EMV-Entwicklung wird einen immer höheren Kostenanteil an den Geräten ausmachen. Vor allem bei Geräten im niedrigen Preissegment ist es in Zukunft fraglich, ob weltweit die nötigen EMV-Ziele überhaupt eingehalten werden können. Dieses Problem kann damit entschärft werden, dass in Zukunft im Bereich der IC-Forschung und -Entwicklung bessere EMV-Parameter erreicht werden.