EMV und Personengefährdung im Inneren von Masten aus Verbundmaterialien durch die Montage von Antennen

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Klassischerweise werden Schiffe aus Stahl gefertigt. Aufgrund des aufkommenden Trends bezüglich eines geringen Gewichts rückt jedoch der Leichtbau immer mehr in den Vordergrund. Spezielle Teile von Schiffen oder aber auch Flugzeugen etc. werden nicht mehr ausschließlich aus metallischen Werkstoffen gefertigt, sondern können durch moderne Fertigungsmaßnahmen in glasfaser- (GFK) oder kohlefaserverstärktem (CFK) Kunststoff hergestellt werden. Im maritimen Bereich ist vor allem der U-Bootbau besonders hervorzuheben. Die gesamte sichtbare U-Boothülle sowie der Turm bestehen aus dem Werkstoff GFK und sorgen für eine möglichst glatte Oberfläche verbunden mit einem niedrigen Strömungswiderstand. Diese Hülle ist aus vielen einzelnen GFK-Modulen zusammengesetzt, die auf einer metallischen Fundamentierung montiert werden. Die Fundamentierung ist mit dem sogenannten Druckkörper verschweißt bzw. verschraubt. Demnach hat nicht das GFK dem Wasserdruck standzuhalten, sondern es wird lediglich vom Wasser umspült. Der eigentliche metallische Druckkörper befindet sich im Inneren der GFK Ummantelung. Die Verwendung von Verbundmaterialien ist unter Berücksichtigung der EMV jedoch nicht immer als unkritisch zu bezeichnen. Vor allem in Bereichen mit hoher Antennendichte, sowie einer starken Sendeleistung in niedrigen Frequenzbereichen, kann es im Inneren von Räumen dieser Werkstoffe schnell zu erhöhten Feldstärken kommen. Des Weiteren ergibt sich durch den Einsatz von GFK zuzüglich zur Gewichtsoptimierung noch eine völlig neue Möglichkeit der Antennenpositionierung. Antennen können zukünftig durch den Einsatz dieser neuer Werkstoffe direkt in die Oberflächenstruktur eingearbeitet und integriert werden (Patch Antennen) und müssen nicht mehr ausschließlich auf Masten montiert sein. Hierdurch ergibt sich eine ganz besonders intensive Strahlungsbelastung, da der Montageort in direkter Umgebung von Nutzräumen liegen kann. Zur Abhilfe wird zunächst eine analytische Betrachtung der Feldstärke in kritischen Bereichen durchgeführt. Beim Aufkommen hoher elektrischer Feldstärken werden verschiedene Maßnahmen zur Reduktion getroffen, welche sich in mehrere Gebiete einteilen lassen.