Hilfsmittel bei der Bestimmung elektromagnetischer Felder

Die Auslöseschwellen der EMFV und die Schwellenwerte für Personen mit Implantaten sind für elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder frequenzabhängig. Somit erfolgt deren Berechnung nach den in den entsprechenden Tabellen aufgeführten Formeln. In der webbasierten Anwendung EMF-LIT (Limit Info Tool für elektromagnetische Felder) wurden diese Tabellen integriert, um bei der Auswertung zu unterstützen. Damit wird eine anwenderfreundliche Plattform zur Berechnung zulässiger Werte für EMF geboten.

Insgesamt stehen sechs Regelwerke zur Auswahl. Vier beziehen sich auf berufsbedingte Expositionen und zwei sind für Expositionen der Allgemeinbevölkerung relevant. Im Fokus stehen hierbei die messbaren Größen mT für die magnetische Flussdichte B, A/m für die magnetische Feldstärke H und V/m für die elektrische Feldstärke E.

Berechnen lassen sich die Auslöseschwellen und Schwellenwerte für Einzelfrequenzen sowie für einen definierten Frequenzbereich. Bei Eingabe eines Frequenzbereiches werden automatisch die geringsten zulässigen Werte ermittelt. Etwaige Ermittlungsunsicherheiten lassen sich durch Eingabe eines frei bestimmbaren Unsicherheitsfaktors direkt bei der Berechnung der zulässigen Werte berücksichtigen.

Neben der Anzeige numerischer Werte erfolgt auch eine grafische Darstellung über einen Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz. Hierdurch lässt sich der Verlauf der zulässigen Werte über den gesamten Frequenzbereich visuell schnell erfassen.

Die Anwendung lässt sich einfach in eine englische Version umschalten, wodurch eine internationale Nutzung erfolgen kann.

Dieses anwendungsfreundliche Tool wurde in Zusammenarbeit verschiedener Berufsgenossenschaften (BG ETEM, BGHM, BGHW und BG RCI) und dem Institut für Arbeitsschutz (IFA) der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung entwickelt.

Mit diesem Softwaretool lassen sich die Expositionsgrenzwerte (EGW) mittels numerischer Simulation bestimmen. Dadurch werden Unternehmen von umfangreichen Feldmessungen und numerischen Simulationen entlastet. Das Tool wurde im Rahmen eines Forschungsprojekts für das Widerstandsschweißen entwickelt und mit verschiedenen Stromformen und Maschinengeometrien von gebräuchlichen Widerstandsschweißanlagen evaluiert.

Zur Eingabe werden lediglich der Stromverlauf und die Geometrie des Stromkreises benötigt.

Als Ergebnis werden Grafiken der drei Raumebenen (XY-, XZ- und YZ-Ebene) mit den Grenzwertlinien für die Expositionsgrenzwerte (EGW), den Grenzwertlinien für die Auslöseschwellen (ALS) und der Magnetfeldstärke zur Verfügung gestellt. Die Grenzwertlinien können dann als Maß für die einzuhaltenden Mindestabstände herangezogen werden.

Die Software steht als installierbare Datei zum Download zur Verfügung. Der Download und die Nutzung des Softwaretools sind kostenfrei, es fallen keine Lizenzgebühren an.

Die QR-Codes führen zum Downloadserver des Softwaretools und zur Webseite des DVS mit der Veröffentlichung und dem Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben.

Der Link oder der QR-Code führen zum Downloadserver des femu Institutes der RWTH Aachen, wo die Software, die Bedienungsanleitung, Beispieldateien und der Abschlussbericht zum Download zur Verfügung stehen.

Das Softwaretool wurde im Rahmen des IGF-Vorhabens mit dem Thema „Referenzsystem für die Bewertung magnetischer Felder im Bereich des Widerstandsschweißens zur Umsetzung der EMF-Richtlinie 2013/35/EU“ in den Jahren 2018-2022 erstellt. Detaillierte Informationen zum Forschungsvorhaben und zur Validierung des Softwaretools können dem Abschlussbericht des Forschungsvorhabens entnommen werden.

Heutige Produktionsanwendungen bedürfen immer häufiger einer Anpassung des Stromverlaufs. Moderne Regelungstechniken erfüllen diese Anforderungen, wodurch sich in der Praxis auch nichtsinusförmige Stromverläufe ergeben. Da sich das magnetische Feld abhängig vom Strom ausbildet, sind die hierbei auftretenden magnetischen Felder ebenfalls nichtsinusförmig. Beispielhaft können hier verschiedene Schweißverfahren genannt werden.

Da die EMFV nur Auslöseschwellen für statische und sinusförmige Feldverläufe angibt, müssen für nichtsinusförmige Magnetfelder spezielle Bewertungsmethoden genutzt werden. In der Software BEMF wird die Methode der gewichteten Spitzenwerte - Weighted Peak Method (WPM) – als Bewertungsmethode angewendet, um einen Expositionsindex für einen Signalverlauf zu ermitteln. Hierzu muss ein digital aufgezeichnetes Signal vorliegen und in die Software eingelesen werden.