Elektromagnetische Eigenschaften von Baumaterialien: Fid-Bau Portal

Elektromagnetische Eigenschaften von Baumaterialien

Frenzel, Timo / Koch, Michael / Stumpf, Julia

Bekannt ist, dass IT-Geräte die gerade verarbeitete Information in ihrer Störemission aussenden. Unter Umständen kann diese Information noch in großer Entfernung ausgelesen werden. Der Schutz dieser verarbeiteten Information kann durch einen großen Schutzbereich um die IT oder durch eine Verringerung der Störemission derselben gewährleistet werden. Oftmals ist es jedoch nur durch eine Schirmung von Räumen oder Gebäudebereichen möglich, einen wirkungsvollen Schutzgrad zu erreichen. Bei niedrigem Schutzgrad kann meist auf eine nachträgliche und kostenaufwändige Schirmung von Räumen verzichtet werden, wenn die strukturelle Dämpfung von Baumaterialien bereits in der Planungs- und Bauphase berücksichtigt wird. Zur Steigerung des Schutzgrads können Materialien verwendet werden, die von sich aus eine erhöhte Dämpfung bieten. Um erstmals festzustellen, welche Dämpfungseigenschaften von herkömmlichen und im Rahmen der Bauvorschriften leicht modifizierten Baumaterialien erwartet werden können, ist eine Studie von der Leibniz Universität Hannover durchgeführt worden. Im Rahmen dieser wurden unter Berücksichtigung der gängigen Normen ein Messkonzept entwickelt und mit diesem über 40 Baumaterialien im Frequenzbereich von 75 MHz - 10 GHz vermessen. Die erhaltenen Messergebnisse liefern Richtwerte für Planer und Bauherren von Räumen oder Gebäuden, für die eine Schirmung notwendig ist. Die theoretischen Aspekte dieser Studie befassen sich mit der analytischen und numerischen Gestaltung der Baumaterialien. Der folgende Beitrag stellt die numerische Umsetzung des Messverfahrens in ein Simulationsmodell dar, das nach der Momentenmethode arbeitet. Dabei werden zuerst der reale Messaufbau und ein ausgewählter Prüfkörper vorgestellt. Anschließend folgt die Umsetzung in ein numerisches Modell. Für die Modellierung der geometrischen Eigenschaften der Materialien wurden die Herstellerangaben genutzt. Die elektromagnetischen Eigenschaften der Materialien wurden vorerst der gängigen Literatur entnommen. Aufgrund dessen werden für die ersten Simulationen Materialien berücksichtigt, deren elektromagnetische Eigenschaften bereits Gegenstand diverser Forschungen sind. Schließlich werden die Ergebnisse der numerischen Berechnung im Frequenzbereich von 30 - 1000 MHz vorgestellt und mit den Messergebnissen verglichen.