Kabellos und harmlos? SAR-Tests im Überblick

Was sind SAR-Prüfungen und wofür sind sie notwendig? Wir geben einen Überblick über die Tests, die drahtlose Geräte durchlaufen müssen, um sicherzustellen, dass ihre Strahlung die zulässigen Grenzwerte nicht überschreitet.

Laptops, Handys, Tablets, Smartwatches und - dank IoT - sogar Staubsaugerroboter oder Mixer senden verschiedene elektromagnetische Wellen aus, etwa über WiFi oder Bluetooth. Es handelt sich um Geräte, die in unserem Alltag sehr präsent sind - einige von ihnen werden tagtäglich nah am Körper getragen. Was viele nicht wissen, ist, dass elektromagnetische Wellen der Gesundheit schaden können. In diesem Artikel erfahren Sie, was SAR-Tests sind und warum die meisten Unternehmen, die drahtlose technische Geräte herstellen, sie benötigen. Ziel ist im Wesentlichen, die Gesundheit der Verbraucher zu schützen und die gesetzlichen Regelungen hierzu einzuhalten.

Was ist ein SAR-Test?

SAR steht für Spezifische Absorptionsrate. Dies ist ein Maß für die Energiemenge, die vom menschlichen Körper absorbiert wird, wenn ein Mobiltelefon oder ein anderes drahtloses Gerät in einer bestimmten Entfernung benutzt wird. Die SAR-Prüfung von Produkten ist ein wichtiger Schritt, um die Sicherheit eines Produkts zu gewährleisten, und sie muss durchgeführt werden, bevor es an Verbraucher verkauft werden kann.

SAR ist - auf mathematischer Ebene - definiert als die Leistungs-/Energieabsorption pro Masse des Gewebes. Sie wird in Watt pro Kilogramm gemessen. Diese Art von Test wird normalerweise an einem ganzen Körper oder einer kleinen Gewebeprobe durchgeführt.

Fragen und Antworten zu SAR-Tests

Im folgenden Abschnitt gehen wir auf einige der am häufigsten gestellten Fragen zum Thema SAR-Tests ein.

Warum sind SAR-Tests wichtig?

Bei der SAR-Prüfung wird berücksichtigt, wie ein Gerät seinen Benutzer einer Vielzahl von Wellen aussetzt. Dazu gehören Radiofrequenzen, elektromagnetische Felder, Infrarot, Ultraschall und sogar radioaktive Wellen. Jede dieser Schwingungsfrequenzen ist entscheidend für die Funktionsweise eines Geräts. Die Herausforderung bei der Entwicklung von Geräten, die diese Arten von Wellen erzeugen, besteht darin, dass sie in ständigem Kontakt mit unserem Körper stehen und in großen Mengen zu gesundheitlichen Problemen führen können.

Elektromagnetische Wellen sind überall um uns herum, sie sind in der Luft, im Wasser und im Boden zu finden. Sie werden auch von Stromleitungen, Handys, Mikrowellen und anderen elektronischen Geräten ausgestrahlt. Die Auswirkungen elektromagnetischer Energie auf den menschlichen Körper sind noch nicht vollständig bekannt, aber es wird angenommen, dass sie Krebs und andere Krankheiten verursachen können. Radioaktivität hingegen kann - abgesehen von Krebs - Unfruchtbarkeit verursachen. Sowohl Radiofrequenzen als auch Ultraschallwellen können unsere Herzfunktionen beeinflussen. SAR-Prüfungen stellt sicher, dass Wireless-Produkte - die von den Verbrauchern verwendet werden - das absolute Minimum solcher Wellenlängen und Frequenzen nutzen.

Was bei der Durchführung von SAR-Tests zu beachten ist

• Jedes Land hat einen anderen SAR-Grenzwert. Dies ist für die Zertifizierung eines Produkts wichtig. Weiter unten in diesem Artikel werden wir uns mit den Grenzwerten mehrerer Regionen befassen, von den USA über die EU bis hin zu Indien.
• Jedes Land verlangt auch zum Teil unterschiedliche Prüfungen und Zertifizierungen. Deshalb ist es von größter Bedeutung, dass Sie die Anforderungen jeder Region kennen, in der Sie Ihr Produkt vermarkten möchten.
• SAR-Tests können in mehreren Phasen des Entwicklungszyklus eines Produkts durchgeführt werden.
• Die Vorschriften werden ständig aktualisiert - es ist wichtig, sich dieser Änderungen bewusst zu sein.
• Eine frühzeitige SAR-Prüfung ermöglicht es den Herstellern, ihre Produkte leichter zu ändern und höhere Kosten im weiteren Verlauf des Entwicklungszyklus zu vermeiden.

Gibt es Studien über EM-Wellen?

Die Auswirkungen der elektromagnetischen Energie auf den menschlichen Körper sind ein Thema, das seit vielen Jahren diskutiert wird. Es wurden viele Studien durchgeführt, um die Auswirkungen elektromagnetischer Energie auf den Menschen herauszufinden, aber es gibt immer noch keine definitiven Schlussfolgerungen darüber, was genau diese Auswirkungen sein könnten. Einige Studien haben gezeigt, dass Menschen, die in der Nähe von Hochspannungsleitungen oder Mobilfunkmasten leben, eine erhöhte Krebsrate aufweisen, während andere keine signifikante Veränderung ihrer Krebsrate festgestellt haben.

Die Wahrheit ist, dass SAR-Tests nur für den Fall der Fälle durchgeführt werden. Diese Art von Prüfungen ist daher umstritten, weil die Auswirkungen von EM- und anderen Wellen auf den menschlichen Körper noch nicht richtig quantifiziert sind. Die von den meisten Ländern festgelegten SAR-Grenzwerte berücksichtigen zum Beispiel nicht, dass der menschliche Körper besonders empfindlich auf Leistungsspitzen oder Frequenzschwankungen reagiert. Mit anderen Worten, sie berücksichtigen keine Energiespitzen - sowohl natürliche als auch künstliche - oder den so genannten Frey-Effekt. Bei letzterem handelt es sich um einen akustischen Mikrowelleneffekt, der durch eine gepulste oder modulierte Radiofrequenz hervorgerufen wird.

Wie werden SAR-Prüfungen durchgeführt?

SAR-Tests werden im Allgemeinen entweder an einer menschenförmigen Puppe oder an einer kleinen Gewebeprobe durchgeführt. Ersteres ist in den meisten Fällen aufgrund behördlicher Vorgaben der Standard. Bei SAR wird ein Modell des menschlichen Kopfes und Körpers verwendet, das mit verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt ist. Jede dieser Flüssigkeiten simuliert die Absorption von Wellen. Sie stellen aufgrund ihres chemischen Aufbaus verschiedene menschliche Gewebe dar.

Um festzustellen, ob die gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden, wird das betreffende Gerät - beispielsweise ein Mobiltelefon - in der Nähe des Dummys platziert und in allen Frequenzbändern, in denen es arbeitet, auf die höchste Leistungsstufe eingestellt.

Anschließend wird das Gerät um den Kopf und den Körper der Puppe bewegt, um zu simulieren, wie eine Person es bedienen würde. Mit Hilfe einer Robotersonde nehmen die Tester eine Reihe von Messungen an bestimmten Stellen in einem sehr präzisen, gitterförmigen Muster vor.

Alle diese Datenpunkte werden zur endgültigen Genehmigung auf Bundesebene eingereicht. Die meisten staatlichen Behörden wie die FCC berücksichtigen nur den höchsten SAR-Wert für jede Frequenz - sie genehmigen ein Gerät auf der Grundlage, ob dieser Wert innerhalb der Messungen eines "sicheren" Parameters liegt oder nicht.

Prüfnormen und Parameter

Jedes Land hat unterschiedliche SAR-Testanforderungen und -parameter. Die FCC und die Vereinigten Staaten verlangen beispielsweise, dass verkaufte Telefone einen SAR-Wert von höchstens 1,6 W/kg aufweisen. In der EU und bei CENELEC liegt der SAR-Grenzwert bei 2 W/kg.

Im Allgemeinen fallen die meisten Länder unter einen dieser beiden Parameter. In Indien liegt der Grenzwert beispielsweise bei 1,6, in Australien bei 2.

Für verschiedene Produkte gibt es unterschiedliche Normen. Ein Beispiel: EN 50360:2017 zeigt, dass ein drahtloses Kommunikationsgerät in unmittelbarer Nähe des menschlichen Ohrs getestet wurde und dass es die grundlegenden Beschränkungen - 300 MHz bis 6 GHz - und die vom Gesetzgeber geforderten Expositionsgrenzwerte einhält. EN 50383: 2010 hingegen ist die Norm, die für ortsfeste Endgeräte und Funkbasisstationen gilt. EN 50566: 2017 bezieht sich auf Produkte, die in einem Abstand von 200 mm zum menschlichen Körper verwendet werden - zum Beispiel am Kopf montierte Kameras oder Bluetooth-Zusatzgeräte.

Es gibt Dutzende von Normen und Zertifizierungsanforderungen, die Produkte erfüllen müssen, um in einer bestimmten Region verkauft werden zu können.

Die folgenden sind nur einige davon:

Europäische Union (EU)

EN 50360: 2017

EN 50383: 2010

EN 50385: 2002

EN 50566: 2017

EN 62209-1: 2016/IEC 62209-1: 2016

EN 62209-2: 2010/IEC 62209-2: 2010 + Kor.: 2010

EN 62311: 2008/IEC 62311: 2007

EN 62479: 2010

Vereinigte Staaten von Amerika (USA)

IEEE C 95.1-2005

IEEE C 95.3-2002

IEEE 1528-2013

Wie wählt man ein SAR-Testlabor aus?

Bei der Auswahl eines SAR-Prüflabors ist es ratsam, den Akkreditierungsumfang, das Leistungsangebot, Referenzen bisheriger Kunden und weitere Parameter zu prüfen. Eine komfortable Methode, mit geringem Aufwand ein geeignetes Prüflabor zu finden, ist eine kostenlose Anfrage auf testxchange. Dabei füllen Sie ein kurzes Formular aus und können anschließend Angebote von mehreren Prüflaboren erhalten.