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BNetzA Standortmeldung n. §9 BEMFV

 

BEMFV steht für "Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder".
Es basiert auf der 26. Verordnung zur Durchführung des (BImSchG) Bundes-Immissionsschutzgesetzes
(Verordnung über elektromagnetische Felder - 26. BImSchV).
In der BEMFV ist geregelt, dass alle ortsfesten Funkanlagen mit einer EIRP (equivalenten isotropen Sendeleitung) von 10 Watt oder mehr
eine sog. "Standortbescheinigung" benötigen.
Diese vom der BNetzA (BundesNetzAgentur) erteilte Bescheinigung ist der Nachweis, dass die Sendeanlagen außerhalb der von den Betreibern kontrollierbaren Bereich keine elektromagnetischen Felder erzeugen, die über den Grenzwerten für den Personenschutz liegen.
Die Grenzwerte sind in der 26. BImSchV festgelegt.
Während komerzielle Funkanlagen (z.B. sog. "Handymasten") dafür Sachverständige für die Bewertung beauftragen müssen, gibt der §9 BEMFV den lizensierten Funkamateuren das Privileg diese Bewertung selbst vorzunehmen und in einer Standortmeldung gegenüber der BNetzA zu erklären,
dass die Grenzwerte für den Personenschutz, da wo sich unbeteiligte Personen aufhalten können, eingehalten werden.
Das muss  für alle vorkommenden Sendekonfigurationen (Bänder, Sendeleistung, Antenne, Sendeart etc.) bewertet werden.
Ein Verstoß gegen diese Pflicht ist eine Ordnungswidrigkeit und kann Busgelder nach sich ziehen.
In Fall von aufgetretenen Schädigungen, sogar Betriebsverbot oder Lizenzentzug. 
   Es empfiehlt sich also für Funkamateure, in jedem Fall eine solche Bewertung durchzuführen und eine Standortmeldung abzugeben.
Im Folgenden eine Übersicht wie eine solche Bewertung durchgeführt werden kann.
Funkamateure aus dem Distrikt T, die für das Nachweisverfahren und die Anzeige bei der BNetzA Unterstützung benötigen,
können sich gerne melden: DC2MP 
Was wird für die Standortmeldung gebraucht?
Eine grobe Übersicht:

Unterlagen, die bei der Anzeige der Amateurfunkanlage an die BNetzA eingereicht werden müssen:

  • Ausgefülltes Formblatt mit…
    • dem genauen Standort (Adresse und/oder Flurnummer) der Funkanlage.
    • Angaben zur Person des Betreibers (Funkamateur), Wohnort etc., Rufzeichen, Telefonnummern
    • Erst- oder Folgeanzeige
    • Erklärung über die Einhaltung der Grenzwerte
    • Auflistung der zur Bewertung verwendeten Verfahren (Messung, Berechnung etc.), ggf. verwendete Tools
    • Auflistung der beim Funkamateur vorhandenen Dokumentation die bei der Bewertung erstellt worden sind.
  • Skizze über die örtlichen Verhältnisse aus der der Standort der Sendeantenne(n), die Grenzen des kontrollierbaren Bereichs, der Sicherheitsabstand n. BEMFV und die Nutzungsarten der Grundstücke und Gebäude hervorgeht.

Unterlagen bzw. Dokumentationen, die der Amateurfunker aufbewahren und ggf. bei Beschwerden zur Überprüfung vorlegen muss:

  • Genaue Lageskizze (Flurplan, Bauplan) mit kontrollierbarem Bereich, Standort der Antenne(n), Sicherheitsabstand (-stände) und Nachbargrundstücke - Draufsicht und ggf. Profilansicht(en).
  • Dokumentation über die Einhaltung der Anforderungen nach § 8 Abs. 2 und 3 (Nachweisverfahren, Bewertungsergebnisse)
  • Ggf. Antennendiagramme
  • Konfiguration der Funkanlage (Frequenzen, Sendeleistungen, Antennencharakteristik, Kabelverluste, etc.) – dazu gibt es ein Formblatt.
Beispiel Lageplan mit SicherheitsabstandBeispiel:
Lageskizze mit Antennen und Sicherheitsabständen


Es empfiehlt sich Flurstückpläne aus dem Kataster zu verwenden. Das Beispiel zeigt nur einen Ausschnitt.
Zusätzlich sollte bei der Meldung die Nutzungsarten der benachbarten Grundstücke aufgeführt werden.
In dem Beispiel sind als MPx (virtuelle) Messpunkte eingezeichnet, an denen die Feldstärke entweder rechnerisch oder messtechnisch bewertet wurde.
Die sog. kontrollierbare Bereich ist in der Lageskizze einzuzeichen - hier ist er mit grüner Umrandung gekennzeichnet.
Das ist der Bereich in dem der Betreiber der Anlage den Aufenthalt von Personen kontrollieren kann.
In dem Beispiel sind die Schutzabstände (also der Abstand von der Antennenkonstruktion innerhalb der die Grenzwerte noch überschritten sind) als rote gestrichelt Linen eingezeichet.
In dem Fall für jede Antenne getrennt. Das wird dann als systembezogener Schutzabstand bezeichnet. Solange die verschiedenen Antennen nicht gleichzeitig betrieben werden genügt das. Werden verschiedene Antennen ggf. gleichzeitig betrieben, müssen die Schutzabstände mit einem festgelegten Berechnungsverfahren kombiniert werden zum standortbezogenen Schutzabstand.
Das und die Bewertung der Schutzabstände wird noch weiter unten beschrieben.
Bei geringen Abständen zu den Grenzen des kontrollierbaren Bereichs können auch die Höhenverhältnisse relevant sein. In dem Fall ist auch eine Schnittskizze hilfreich.
Der Schutzabstand muss innerhalb des kontrollierbaren Bereichs liegen.  

kontrollierbarer Bereich Beispiel: kontrollierbarer Bereich - Höhenverhältnisse

Grundsätzlich gilt außerhalb der Grenzen des kontrollierbaren Bereichs eine Höhe von 3 m, wenn der Raum darüber frei ist. Weil man davon ausgehen kann, dass sich darüber keine Person befindet. Ausnahme bilden natürlich mehrstöckige Gebäude. Da müssen die Grenzwerte auch dort noch unterschritten werden.
Bei jedem Stockwerk und natürlich auch vor Balkonen, auf dem sich Personen aufhalten könnten, erhöht sich der Schutzbereich um weitere 3 m.

Bewertung der systembezogenen Sicherheitsabstände -
Übersicht der benötigten Daten für jede vorgesehene Konfiguration: 

  • Typ und Bauart der Antenne (z.B. W3DZZ, Groundplane etc.)
  • Montagehöhe der Unterkante der Sendeantenne über Grund in [m]
  • Ausrichtung und Lage der Antenne! Daraus ergibt sich die Hauptstrahlrichtung der Antenne in [°] (Kompassrichtung) (oder rundstrahlend 0…359°) und ggf. Winkeldämpfungen.
  • Betriebsfrequenz in [MHz]
  • Senderleistung (PEP) in [Watt] (Spitzenleistung des TX)
  • Modulationsart (Modulationsklasse nach ITU, z.B. J3E). Daraus ergibt sich der Umrechnungsfaktor von Spitzenleistung (PEP) in mittlere Leistung (PM) gemäß Modulationsart
  • Falls Antenne nicht bekannter Standard: Antennengewinn in Bezug auf einen isotropen Rundstrahler in [dBi]
  • Welche Kabel vom TX bis zur Antenne werden verwendet? Welche Adapter und Stecker sind auf dem Weg dahin (Antennenumschalter etc.).
    Daraus ergeben sich die Verluste zwischen Senderausgang und Antenneneinspeisung in [dB].
  • Winkeldämpfung (falls zutreffend) in [dB] Ergibt sich aus dem Antennendiagramm
  • Welche Betriebsarten werden gefahren? Daraus ergibt sich Korrekturfaktor für die Betriebsart (duty cycle) in Bezug auf den Personenschutz/Sicherheitsabstand. (6 Minuten Mittelwerte) 
NahfeldNahfeld Problematik:

In einem genügend weiten Abstand von der strahlenden Antenne gibt es einen definierten Zusammenhang zwischen der elektrischen und magnetischen Feldstärke. Die Feldausrichtung des E-Feldes und H-Feldes stehen senkrecht aufeinander und die eine Feldstärke kann in die andere umgerechnet werden. Eine grobe Faustformel besagt, dass das Fernfeld in einer Entfernung von 4 Wellenlängen vom Strahler sich vollständig ausgebildet hat. Näher am Strahler spricht man vom Nahfeld, dort ist der Zusammenhang der Felder durch verschiedene Interferenzeffekte etc. nicht gegeben. Im Nahfeld wird noch zwischen den reaktiven und dem strahlenden Nahfeld unterschieden. Im strahlenden Nahfeld kann im Hinblick auf die Grenzwert-Bewertung noch rechnerisch näherungsweise die Feldstärke wie in Fernfeld gerechnet werden. Im reaktiven Nahfeld ist das aber nicht mehr gültig. Hier muss entweder direkt gemessen werden oder mit geeigneten Simulationsprogrammen für die Antennenkonstruktion das elektrische und magnetische Feld ermittelt werden.

In Betracht kommende Verfahren zur Bewertung der Feldstärken:

  • Feldstärkemessung vor Ort
    Im Prinzip die sicherste Methode, aber für viele Funkamateure zu aufwendig und auch die Meßgeräte sollten genau und zumindest kalibriert sein und diese sind kostspielig. Der DARC bietet auch einen Verleih-Service für geeignete Messgeräte an, ebenso einen Kalibrierservice. Weiter unten findet Ihr einen Link auf die DARC Seite.  
  • Vereinfachtes Berechnungsverfahren (nur Fernfeld)
    Die einfachste rein theoretische Methode, ist aber nur im Fernfeld, bedingt im strahlenden Nahfeld anwendbar. Immer dann zu empfehlen, wenn das Nahfeld  innerhalb des kontrollierbaren Bereichs liegt.
  • Wattwächter (Tool der BNetzA)
    Die BNetzA bietet zum Zweck der Standortmeldung für Amateurfunker ein Programm an, dass bereits eine Vielzahl gängiger und handelsüblicher Antennentypen beinhaltet, für die die Feldstärke bei den gegebenen Betriebsbedingungen im Nahfeld berechnet und die Schutzabstände ausweist. Mit diesem Tool kann im Prinzip die Meldung fast automatisiert erstellt werden.
  • Numerische Simulation
    Liegen die Grenzen des kontrollierbaren Bereichs im Nahfeld um den Strahler und handelt es sich nicht um einen handelsüblichen Antennentyp (z.B. Selbstbau etc.) dann kommt eine numerische Simulation in Frage. Dazu gibt es (zumindest in der Grundausführung) frei verfügbare Software - einer der bekanntesten und bewährtesten Tools ist 4nec2. Mit diesem Tool kann die Konstruktion der Antenne modeliert werden und das Programm berechnet die Feldstärken (E- u. H-Feld) um den Strahler mit einstellbarer Genauigkeit und auch im Fernfeld kann das Strahlungsdiagramm erstellt werden. 
Bewertung der systembezogenen Sicherheitsabstände
Ermittlung der äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP)
Die Spitzenleistung am Senderausgang ist nicht die Strahlungsleistung, die von der Antenne abgestrahlt wird. Die Modulationsart beeinflusst die mittlere Leistung, welche zur Bewertung herangezogen werden muss, die Verluste auf dem Weg zur Antenneneinspeisung und letztlich der Gewinn der Antenne.
EIRP ist die Strahlungsleistung, die einem isotropen Rundstrahler (ohne Gewinn) zugeführt werden muss, um im Fernfeld die gleiche Feldstärke zu erzeugen wie die zu bewertende Antenne (ggf. richtungsabhängig).

BEMFV EIRP
BEMFV EIRP2
Übersicht über die im Amateurfunk gebräuchlichsten Sendearten (aus EN 50413:2009)
und die zugehörigen Umrechnungsfaktoren

BEMFV Sendearten
Die für die Bewertung relevanten Grenzwerte gemäß 26. BImSchV
Die Grenzwerte (GE) in Abhängigkeit von der Frequenz [MHz] in der 26. BImSchV gelten für effektive elektr. und magn. Feldstärken
über 6 min quadratisch gemittelt.

BEMFV Kombination
BEMFV Dipol StrukturBeipiel: Numerische Simulation mit 4nec2 

Das nebenstehende Beispiel zeigt die Konstruktion eines Selbstbau-Langdraht-Dipols.
Die einzelnen Eckpunkte der Antennen-Abschnitte werden in das Programm mit geeignet gewählten Raumkoordinaten eingegeben. Dazu noch die Dicke und Art der Leiter, sowie die Art und Position des Einspeisepunktes.
Aufgrund der beengten Platzverhältnisse sind die Enden des Dipols abgeknickt worden.
Dafür gibt es in Wattwächter keine Daten und die Grenzen des kontrollierbaren Bereichs liegen innerhalb des Nahfeldes.





BEMFV 3D Darstellung 4nec2Die 3D- Darstellung, die das Programm ausgibt zeigt die einzelnen Abschnitte, diese werden dann noch in kleine Segmente eingeteilt, welche die Basis für die Simulationsberechnung bilden.

 

BEMFV Antennendiagramm 80mBeispiel: Numerische Simulation mit 4nec2
Ergebnisse der Simulation: Strahlungsdiagramm

Im kombinierten Strahlungsdiagramm ist die horizontale Strahlungscharakteristik (rote Linie) zu erkennen, sowie die vertikale Strahlungscharakteristik (blaue Linie). Das Diagramm ist im Fernfeld immer auf den Erdboden und den Einspeisepunkt der Antenne bezogen. Die horizontale Diagramm ist auf einer bestimmten Elevationsebene bezogen (hier bei 26°) und das vertikale Diagramm auf eine bestimmten Azimut (hier 4°). Der Azimut stellt in diesem Fall die Hauptstrahlrichtung mit dem größten Gewinn dar.
Je nachdem, wie die Ausrichtung des gewählten Raumkoordinaten-Systems gewählt ist, muss ggf. die Ausrichtung des Diagramms in Bezug auf die geographische Richtung transformiert werden. Für das Beispiel braucht das aber nicht zu interessiern.

Im Beispiel beträgt die Frequenz 3,65 MHz, also das 80m-Band.
 
Beispiel: Numerische Simulation mit 4nec2
Ergebnisse der Simulation: E-Feld Nahfeld-Plot

Berechnete horizontale E-Feldverteilung in [V/m] für den obigen Selbstbau-Langdraht-Dipol bei einer Frequenz von 3,65 MHz (80m-Band).
Der Plot bezieht sich auf eine Ebene mit der Höhe 3 m über Grund. In diesem Beispiel sind für die Dokumentation bereits die Grenzen des kontrollierbaren Bereichs eingezeichnet.
Die Eckpunkte bzw. kritischen Positionen sind jeweils als virtuelle Meßpunkte numeriert.
Das Simulationsprogramm 4nec2 bietet auch die Möglichkeit die Feldstärkewerte mit der gewählten Auflösung zusammen mit den Raumkoordinaten in eine Datendatei auszulagern. Diese kann dann z.B. mit einen Tabellekalkulationsprogramm (EXCEL) ausgewertet und jedem Meßpunkt ein Feldstärkewert zugeordnet werden. Die Tabelle kann dann in die Nachweis-Dokumentation aufgenommen werden.










Der nebenstehende Plot zeigt die vertikale Verteilung der E-Nahfeldes in [V/m] bei der Frequenz 3,65 MHz (80m-Band), in einer bestimmten vertikalen Ebene (hier ist es +1m vom Einspeisepunkt der Antenne (=Koordinatenursprung).
Man sieht hier auch, dass die Grenzwerte erst in einer Höhe über 3m überschritten werden. Bei dieser Frequenz liegt der Grenzwert bei 45,5 V/m.
Die Farbskala ist so gewählt, dass die Feldstärken bis zum Grenzwert in Farbabstufungen dargestellt werden. Alles über dem Grenzwert wird in violett eingefärbt.



 
Der selbe Selbstbau-Langdraht-Dipol erzeugt bei 28 MHz (10m-Band) ein ganz andere Verteilung des E-Feldes hier in der vertikalen Darstellung.
Was die Bewertung bezüglich Grenzwerte angeht, ist das unkritisch.






Wie man auch in der 3D-Darstellung des Strahlungsdiagramms sieht, sind die Abstrahlungs-bedingungen unterschiedlich zu der im 80m-Band.

Weitere Informationen: