Ermittlung und Bewertung der elektromagnetischen ...€¦ · Exposition durch WLAN, Februar 07...

IMST GmbHCarl-Friedrich-Gauß-Strasse 2 47475 Kamp-Lintfortwww.imst.de

Tel.: +49-2842-981-0Fax: +49-2842-981-199E-Mail: [email protected]

Inhouse-Vernetzung von Schulen, 13.2.2007

Ermittlung und Bewertung der elektromagnetischen Exposition durch WLAN-Techniken – Sind wir gefährdet?

Dr. Christian Bornkessel, IMST GmbH,Carl-Friedrich-Gauß-Str. 2, 47475 Kamp-Lintfort

[email protected]

Folie 2

Exposition durch WLAN, Februar 07

Die 5 "Wie"s des Vortrags

• Wie funktioniert WLAN?

• Wie kann man die elektromagnetischen Felder von WLAN messen?

• Wie kommen die Grenzwerte zustande?

• Wie hoch sind typische Messwerte?

• Wie verteilen sich die Felder um einen Access-Point bzw. ein Endgerät?

Folie 3


EMVU-Aktivitäten der IMST GmbH

BS

• Mess- und Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Exposition der Bevölkerung im Umfeld von Funk-Sendeanlagen

• Umfangreiche Immissions-Messreihen

• Systematische Analyse von Immissionsverteilungen

• Beratung für Kommunen

• Messung der SAR-Werte von Handys ("Kopfeinstrahlung")

• Entwicklung und Aufbau von Expositionseinrichtungen für elektro-biologische Versuche

Folie 4


Motivation

• Rasanter Aufbau von WLAN Access Points

• Verfügbarkeit in "öffentlich zugängliche Bereichen":

- Cafes- Flughafenterminals- Bahnhöfe, Züge (ICE)- Messehallen- Schulen

• Öffentliche Debatte über mögliche Gesundheitsrisiken

• Fokus der Diskussion:Exposition "Unbeteiligter"

Folie 5


Aufbau eines WLAN-Netzes

Quelle: ARC Seibersdorf research GmbH, Bestimmung der Exposition bei Verwendung kabelloser Übermittlungsverfahrenin Haushalt und Büro, 1. Zwischenbericht zum Forschungsvorhaben StSch 4403 im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz, 2004

Folie 6


WLAN-Signal im Frequenzbereich

• Fokus auf WLAN 802.11b• 2400 – 2483,5 MHz• Access Points und mobile Endgeräte max. 100 mW

Center 2.412 GHz Span 100 MHz10 MHz/

Ref 97 dBµV/m Att 0 dB

RBW 10 MHz

VBW 10 MHz*

*

*

A

TDF

SWT 125 ms*

*1 RMVIEW

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

Marker 1 [T1 ]

67.26 dBµV/m 2.412000000 GHz

22 MHz

Folie 7


WLAN-Signal im Zeitbereich

Ref 97 dBµV/m Att 0 dB**

A

TDF

RBW 10 MHzVBW 10 MHz

Center 2.412 GHz 50 ms/

SWT 500 ms

*1 RMVIEW

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

Marker 1 [T1 ]22.39 dBµV/m10.000000 ms Ref 97 dBµV/m Att 0 dB*

*

A

TDF

RBW 10 MHzVBW 10 MHz

Center 2.412 GHz 50 ms/

SWT 500 ms

*1 RMVIEW

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

Marker 1 [T1 ]22.39 dBµV/m10.000000 ms

Ohne Verkehr Mit Verkehr

Bakensignale durch Access-Point Immission durch Endgerät

Immission durch WLAN stark auslastungsabhängig

Folie 8


Messung von WLAN-Immissionen

• Spektrumanalysator und Antenne

• "Schwenkmethode" zur Ermittlung des örtlichen Maximums

• keine zeitliche oder örtliche Mittelung

• Extrapolation auf den maximalenBetriebszustand der Anlage(im Realfall wird dieser nicht erreicht)

• "reale" bzw. örtlich und zeitlich gemittelte Exposition ist stets kleiner als die nach diesem Verfahren gemessene

Alle folgenden Darstellungen beziehen sich auf die WLAN-Immissionen bei maximalem Betriebszustand und örtlichem Maximum

Folie 9


Nicht jeder kann messen!

• Messungen im Frequenzbereich sind nicht zu empfehlen,Zeitbereich sollte bevorzugt werden

• RMS-Detektor nötig, Peak-Detektor überschätzt Immission• Sweep-Time >100 ms, ansonsten wird Immission

überschätzt• Auflösebandbreite an Signalbandbreite anpassen; zu kleine

Bandbreiten unterschätzen die Immission• "Max-Hold" verwenden = maximal mögliche Exposition bei

100 % Verkehr• Korrektur für realen max. Verkehr: 90 % Access Point,

98 % Endgerät

Folie 10


Grenzwerte

Abgeleitete Grenzwerte nach 26. BImSchV bzw. EU-Ratsempfehlung 99/519/EG

Basisgrenzwerte nach ICNIRP (Allgemeinbevölkerung)Spezifische Absorptionsrate (SAR), mit Sicherheitsfaktoren:• Ganzkörper: 0,08 W/kg• Teilkörper: Kopf und Rumpf 2 W/kg, Hände und Füße: 4 W/kg

Deutschland – 26. BImSchV

Elektrische Feld-stärke Eeff in V/m

Magnetische Feld-stärke Heff in A/m

Äquivalente Leistungs-flussdichte S in W/m2

GSM 900 41,8 0,11 4,6

GSM 1800 58,7 0,16 9,1

UMTS, WLAN 61,0 0,16 10

Biologischer Effekt: Temperaturerhöhung von 1 °C

Folie 11


Messergebnisse

• Studie für das "Informationszentrum Mobilfunk", 2005• Messungen durch IMST GmbH und EM-Institut GmbH• Messungen in

- typischer Arbeitsplatzumgebung (Immission durch Access-Points)- typischer Arbeitsplatzumgebung (Immission durch Endgeräte)- Lounge (Immission durch Access-Points und Endgeräte)

• SAR-Messungen ARC Seibersdorf research GmbH(Deutsches Mobilfunk-Forschungsprogramm)

Folie 12


Szenario 1: Exposition durch Access-Points

• Typische Arbeitsplatzumgebung• Messungen an der FH Deggendorf• 85 Messpunkte bei verschiedenen Abständen zu den

Access-Points

MP 16 - 19

MP 20 und 21MP 22Access Point

Folie 13


Szenario 1: "Impressionen"

Folie 14


Ergebnisse: Exposition durch Access-Points

• Maximal 0,01 % vom Grenzwert (Leistungsflussdichte)• i.Allg. Abnahme der Exposition mit der Entfernung, kann aber

durch Interferenzen und Sichtbedingungen gestört sein

0,000001

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Entfernung zum Access Point [m]

Leis

tung

sflu

ssdi

chte

[W/m

2 ]

10

1

0,1

0,01

0,001

0,0001

0,00001

Grenzw

ertausschöpfung [%]

Folie 15


Szenario 2: Exposition durch Endgerät

• Typische Arbeitsplatzumgebung• Messungen in der Absorberkammer der IMST GmbH• Notebook mit WLAN-Karte als Endgerät • Verschiedene Abstände und Richtungen

1

4

3

2

1

4

3

2

Folie 16


Ergebnisse: Exposition durch Endgerät

• 1 % des Grenzwerts am Notebook, <0,01 % in 5 m Abstand• Abnahme der Exposition mit dem Abstand• Immission höher als bei den Access-Points (wegen kleinerem

Abstand zur Quelle)Individuelle Exposition wird vom Endgerät dominiert

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

0 1 2 3 4 5 6

Entfernung zum Notebook [m]

Leis

tung

sflu

ssdi

chte

[W/m

2 ]

10

1

0,1

0,01

0,001

Grenzw


Richtung 1,3,4

Richtung 2

direkt am Notebook

Folie 17


Szenario 3: Access Points und Endgeräte• Typische Lounge-Umgebung• Messungen in der Eingangshalle der T-Mobile Zentrale Bonn• Notebook und PDA mit WLAN-Karte als Endgerät • Access-Point (50 mW) an der Decke (8 m Höhe)

MP1 MP4 MP5

MP9

MP10

MP11

MP3 MP2

MP7MP6

MP8

Cafeteria

Stairs

SA2

SA1

AP (8 m height)

Reception

NB PDA

~11 m

~11 m(radial distance)

MP1 MP4 MP5

MP9

MP10

MP11

MP3 MP2

MP7MP6

MP8

Cafeteria

Stairs

SA2

SA1

AP (8 m height)

Reception

NB PDA

~11 m

~11 m(radial distance)

Folie 18


0,000001

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Messpunkt (MP)

Leis

tung

sflu

ssdi

chte

[W/m

2 ]

10

1

0,1

0,01

0,001

0,0001

0,00001

Grenzw


1.1 1.2 2 3 4.1 4.2 5 6 7 8 9 10 11

Ergebnisse: Exposition durch Access Points und Endgeräte

• Maximal 0,04 % in der Umgebung des Endgerätes• Abnahme mit steigendem Abstand

Individuelle Exposition wird vom Endgerät dominiert

2 m / 30 cm Abstand vom Notebook

Notebookaus / an

Folie 19


SAR-Messplatz

Folie 20


SAR-Messungen Endgerät "körpernah"

Quelle: ARC Seibersdorf research GmbH, Bestimmung der Exposition bei Verwendung kabelloser Übermittlungsverfahrenin Haushalt und Büro, Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben StSch 4403 im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz, 2005

2 W/kg0,052 W/kgSituation 2

2 W/kg0,034 W/kgSituation 1

GrenzwertTeilkörper SAR

MesswertSAR 10 g

Folie 21


Zusammenfassung

• Alle Messungen zeigen Expositionen weit unterhalb der Grenzwerte der EU-Ratsempfehlung:

- größte Exposition 1,2 % (direkt am WLAN-Notebook)- 98 % der Messpunkte unter 0,1 %- SAR-Messungen: bis etwa 3 % vom Basisgrenzwert

• Starke Entfernungsabnahme der ExpositionIndividuelle Exposition wird vom Endgerät dominiert(und nicht von den Access-Points)

• "Reale" Expositionen (zeitlich und räumlich gemittelt) sind noch einmal kleiner (z.B. Access-Point mit/ohne Verkehr: Reduzierung um Faktor 360)

Folie 22


Wie-len Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Date post:	19-Oct-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	0 times
Download:	0 times

Ermittlung und Bewertung der elektromagnetischen ...€¦ · Exposition durch WLAN, Februar 07...

Documents