Bernd Müller, freier Journalist, für die U.I. Lapp GmbH, Stuttgart
1. Ohne Schirmung geht es nicht 2. Widerstand möglichst null 3. Sorgfalt ist nötig
Knistern bei Telefongesprächen und Radioprogrammen oder Geisterbilder beim Fernsehen kennen Jüngere nur noch vom Hörensagen – der Digitalisierung sei Dank. Das Thema Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) scheint mit der Digitalisierung etwas von seinem Schrecken verloren zu haben. Das ist allerdings kein Grund, sorglos zu sein. Denn gerade in der Industrie führt die Digitalisierung zu neuen EMV-Problemen. Viele Maschinen und Anlagen arbeiten mit hohen Strömen – man denke nur an Schweißroboter –, gleichzeitig werden immer mehr Datenleitungen verlegt, etwa um Informationen von Sensoren einzusammeln. Zum Glück lassen sich EMV-Probleme vermeiden, wenn man schon bei der Planung einer Anlage die richtigen Entscheidungen trifft.
EMV ist eine Medaille mit zwei Seiten: Elektromagnetisch verträglich ist ein System, wenn es sich von elektromagnetischen Feldern anderer Systeme nicht in seiner Funktion stören lässt und diese selbst auch nicht stört. Dieser Idealzustand bleibt oft genug nur ein Wunschtraum, denn in der Praxis gibt es immer wieder Lücken, durch die Störstrahlung in ein System hinein oder hinaus gelangen kann. Die häufigsten Ursachen sind schlecht geschirmte Verbindungen, insbesondere in der Kabelverschraubung oder im Stecker, aber auch ungeeignete Komponenten oder eine nicht fachgerechte Verarbeitung.
Ohne Schirmung geht es nicht
Die beste Barriere gegen elektromagnetische Felder bei Kabeln ist die Abschirmung. Sie besteht aus einem Geflecht aus hochleitfähigen Drähtchen, die um die Adern im Inneren wie ein Zopf geflochten sind, oder aus metallisierter Folie, die um die Adern gewickelt wird. Beide wirken wie ein faradayscher Käfig, der keine Störstrahlung hinein oder hinaus lässt. Manche Anwender ordern Leitungen ohne Schirmung, nur um ein paar Euro zu sparen. Oder sie denken, wenn eine Datenleitung sowieso abgeschirmt ist, kann man sich die Schirmung bei der stromführenden Leitung daneben sparen. Solche Überlegungen können jedoch teuer zu stehen kommen, wenn es etwa durch Störungen zu Produktionsausfällen kommt.
Doch auch Schirmung ist nicht gleich Schirmung. Erst ab einem Bedeckungsgrad von rund 80 % ist das Geflecht engmaschig genug, um eine effektive Barriere gegen elektromagnetische Felder zu bilden. Bei bewegten Leitungen in Schleppketten mit millionenfachen Wechselbiegezyklen oder in der Robotik, wo die Schirmung zusätzlich zur Biegung auch noch Torsion aushalten muss, muss dieser Bedeckungsgrad auch im gebogenen oder tordierten Zustand gewahrt bleiben – im Zopf dürfen also keine Lücken klaffen. Das lässt sich über den Flechtwinkel verhindern. Für bewegte Anwendungen wird der Draht in einem stumpferen Winkel um die Adern geflochten; er macht dann auf einer kürzeren Strecke eine volle 360-Grad-Windung um die Adern. Der Bedeckungsgrad ist damit von vornherein höher, die Elastizität besser, allerdings wird auch mehr Kupfer benötigt, wodurch die Kosten höher liegen.
