Climafit Protekto: Innovation im Strahlenschutz

Energiequellen des Fortschritts – Störquellen des Alltags

Bei nahezu allen elektromagnetischen Wellen, die technisch erzeugt werden, ist eine gewisse Periodizität nachweisbar. Diese sogenannten Pulsungen bzw. gepulsten Anteile kann man sich in etwa vorstellen wie die intervallartigen Lichtblitze einer Stroboskoplampe.

Der Vielfalt vorhandener und ständig wachsender Strahlungsquellen innerhalb und außerhalb von Gebäuden kann sich niemand entziehen. Über die Bedeutung und Auswirkung elektromagnetischer Strahlungen, wie z. B. die intensive Nutzung mobiler Kommunika tionstechnologie, für die Gesundheit wird seit einigen Jahren kontrovers diskutiert. Unabhängig von wissenschaftlichen Untersuchungen oder gesellschaftlichen Einschätzungen gilt das Prinzip der verantwortlichen Vorsorge, solange es keine validen objektiven Erkenntnisse gibt.

Vor diesem Hintergrund stellt sich verstärkt die Anforderung, mögliche Abschirmmaßnahmen gegenüber elektromagnetischer Strahlung, der sogenannten Transmissionsdämpfung, zu prüfen und – wo möglich – zu nutzen. Bei der Planung und Umsetzung von Bauprojekten ist prophylaktischer Strahlenschutz insbesondere für Wohn- und Arbeitsbereiche eine sehr sinnvolle, weil auf Zukunft ausgerichtete Entscheidung.

Über die Leitung von Wellen und die Leistung der Dämpfung

Der Baustoff als Schutzschirm
Welche Baulösungen bzw. Baustoffe bieten wirksamen vorbeugenden Schutz gegen den allgegenwärtigen Einfluss von Elektromagnetismus? Zur besseren Anschauung zunächst eine kurze physikalische Erläuterung: Elektromagnetische Wellen stellen eine masselose Strahlung dar, die sich mit Lichtgeschwindigkeit drahtlos ausbreitet. Mit zunehmender Strahlungsfrequenz erhöhen sich auch ihre quasioptischen Eigenschaften. Das bedeutet, dass elektromagnetische Wellen an leitfähigen Oberflächen reflektiert und an Kanten gebeugt werden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie auch zur Übertragung von Daten bzw. Informationen genutzt.

Diese quasioptischen Eigenschaften machen es möglich, Funkstrahlung in ihrer
Richtung durch Beugung und Reflexion, u. a. durch die Auswahl geeigneter
Baustoffe, zu beeinflussen. Denn jeder Baustoff hat, in Abhängigkeit von
seiner Zusammensetzung (Porosität, Masse etc.) und seiner
elektrischen Leitfähigkeit, einen mehr oder weniger starken
Einfluss auf die Transmission elektromagnetischer
Strahlung durch Absorption und/oder Reflexion.

 

 

 

 

 

 

 

 

Hinter dem bestrahlten Schirmmaterial wird die durchdringende Leistungsflussdichte S2 bzw. Leistung P2 gemessen. Der logarithmierte Quotient gemäß den nachstehenden Gleichungen ergibt den Schirmdämpfungswert in Dezibel (dB):

Umrechnung der Dämpfung von dB in % bzw. Reduzierungsfaktor

dB	Reduktion in %	Reduzierungssfaktor	Hinweis Elektromagnetische Wellen können durch Ankopplung an leitfähige Baustoffe (leitfähige Koppelpfade) weitergeleitet werden.
0	0,0	0
10	90,0	10
20	99,0	100
30	99,9	1000
40	99,99	10.000
50	99,999	100.000

Grenzvorsorgewerte	Leistungsflussdichte ìW/m²
26. BImSchV Deutschland	4.500.000 – 10.000.000*
TGL Arbeitsschutz ehemalige DDR (1988) max. 20 h Exposition	100.000
Vorsorgewert für empfindliche Nutzung Schweiz, Luxemburg, Liechtenstein, Summe aller Anlagen Italien (1999), Polen, Ungarn, Bulgarien, China, Russland	100.000
Ehemalige Sowjetunion	20.000
Empfehlung ECOLOG (2001)	10.000
Salzburger Resolution, getragen von 19 Wissenschaftlern (2000)	1.000
Bioinitiative Working Group (Zusammenschluss anerkannter Wissenschaftler)	1.000
Europäische Komission Empfehlung zur Begrenzung der Langzeitbelastung	100
Landessanitätsdirektion Salzburg, Summe GSM im Freien (2002)	10
Baubiologische Zielwerte (SBM 2008), schwach auffällig	10
BUND Mindest-Vorsorgestandard 2008	1
Optimale Funktion eines Handys	0,001
Natürliche Hintergrundstrahlung (Neitzke)	0,000001

Climafit: Ein System, ganz auf Ihrer Wellenlänge.

Innovativer Strahlenschutz im Trockenbau

Die Strahlungsintensität sowohl stationärer als auch mobiler IT-Technologien geht einher mit einem enormen Potenzial starker Störemissionen durch elektronische Geräte. Schon darum empfiehlt es sich, Vorsorge gegenüber solchen Störeffekten von außen zu treffen und in baulichen Konzeptionen wirksame „Schutzschilde“ mit einzuplanen.

Eine echte Innovation und wegweisende Trockenbaulösung bietet jetzt Saint-Gobain Rigips mit dem neuartigen Climafit Protekto-System und der Climafit-Platte mit integriertem Strahlenschutz. Diese weltweit erste Gipsplatte mit Graphitanteil im Gipskern ist ein hochwertiger Baustoff, der sich ideal für den Einsatz in baubiologisch vorbildlich gestalteten Wohn- und Arbeitsbereichen eignet und z. B. in Schlafräumen, Kinderzimmern und Büros eingesetzt wird.

Im ersten Schritt wurde die Climafit-Platte von Rigips als hochwärmeleitfähige Klimadeckenplatte entwickelt. In dieser Funktion vereint Climafit den herausragenden Wohnwert einer Gipskartondecke mit der Temperierleistung einer Metalldecke. Durch ihre hohe Wärmeleitfähigkeit kann sie in der Ausprägung Climafit Prothermo als Heiz- oder Kühldecke mit einem hohen Effizienzgewinn eingesetzt werden.

Mit der Strahlenschutzanwendung Climafit Protekto beginnt eine neue Zeitrechnung bei der wirksamen Dämpfung elektromagnetischer Wellen im Innenausbau von Gebäuden. Entdecken Sie auf den nächsten Seiten im Detail, wie Sie mit diesem natürlichen Schutzschild Ihre Vorstellungen von Bauprojekten mit Zukunft realisieren können.

Gips + Graphit: Zwei Materialien, die sich raumklimatisch perfekt ergänzen.

Climafit ist die weltweit erste Gipsplatte mit Graphitanteil im Gipskern. Climafit vereint den herausragenden Wohnwert von Gips mit den hochwirksamen Schirmdämpfungseigenschaften von Graphit gegenüber elektromagnetischen Strahlungseinflüssen von außen.
Das versetzt Architekten, Ingenieure und Planer in die Lage, Bauvorhaben praxisgerecht mit einem Höchstmaß an Verantwortlichkeit für die Gesundheit von Menschen und die Abhörsicherheit von Gebäuden umzusetzen. Darüber hinaus bietet Climafit die Vorzüge der bekannten Rigips-Platten: leichte Verarbeitung, hohe Flexibilität, baubiologische Vorteilhaftigkeit, Geruchsneutralität, Sauberkeit und Umweltverträglichkeit.

Das Geheimnis der außerordentlichen Abschirmleistung von Rigips Climafit liegt in ihrem Gipskern verborgen: Er enthält ECOPHIT Graphitgranulat, einen schuppenförmigen Naturgraphit. Naturgraphit ist ein natürliches Mineral und zählt wie Diamant zu den anorganischen Modifikationen des Kohlenstoffs. Er ist gesundheitlich unbedenklich, nicht brennbar, chemisch und thermisch sehr beständig und außerordentlich gut leitfähig.

Im Herstellungsprozess wird das Volumen des Naturgraphits bis zu 400-fach vergrößert bzw. expandiert.

Durch diese Expansion wird die Graphitoberfläche stark vergrößert, was zu einer deutlichen Gewichtsreduktion führt. Gleichzeitig aber behält der Graphit die ihm eigene sehr gute elektrische wie thermische Leitfähigkeit (Wärmeleitwert im Bereich von Aluminium). Das so gewonnene Graphitgranulat wird der Gipsmasse beigemengt und zu elektrisch leitfähigen Gipsplatten verarbeitet.

Ausgezeichnete Innovation

Den besonders hohen innovativen Charakter der Climafit-Entwicklung belegen verschiedene Auszeichnungen, die durch unabhängige Gremien und wissenschaftliche Verbände verliehen wurden.

Löhn-Preis 2008

Der Löhn-Preis wird von der in Stuttgart ansässigen renommierten Steinbeis-Stiftung verliehen. Qualität, Schnelligkeit, Wirtschaftlichkeit und optimales Zusammenwirken der beteiligten Partner innerhalb eines Transferprozesses zwischen Wissenschaft und Wirtschaft entscheiden dabei über die Preiswürdigkeit der eingereichten Projekte. Am 19. September wurde die Auszeichnung bereits zum fünten Mal vergeben. Eine der drei ausgezeichneten Innovationen war die „Climafit“-Platte von Saint-Gobain Rigips. Für deren Entwicklung wurde den drei gemeinsamen Entwicklungspartnern der SGL Technologies GmbH, dem Steinbeis-Transferzentrum Kunststofftechnik-Verbundwerkstofftechnik in Naila und der Saint-Gobain Rigips der Löhn-Preis verliehen.

Der Löhn-Preis wurde erstmalig 2004 von der Steinbeis-Stiftung zur Würdigung der einzigartigen Leistung von Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Johann Löhn ausgeschrieben. Er baute 1983 das heute weltweit im Technologietransfer agierende Unternehmen auf und gründete zudem 1998 die private Steinbeis-Hochschule Berlin, die konsequent auf die Verbindung von Theorie und Praxis setzt.

Bayerischen Innovationspreis 2008

Am 2. Juni verlieh Bayerns Ministerpräsident Dr. Günther Beckstein den Bayerischen Innovationspreis 2008. Der Bayerische Innovationspreis wird seit 1996 alle zwei Jahre vergeben. Mit der Verleihung des Innovationspreises werden herausragende technische Neuentwicklungen geehrt. Einer von zehn Anerkennungspreisen ging an die Saint-Gobain Rigips GmbH. Auch hier wurde der Ausbau-Profi für die gemeinsam mit der SGL Carbon Group, dem Steinbeis-Transferzentrum Kunststofftechnik-Verbundwerkstofftechnik, Naila entwickelte innovative graphithaltige Platte „Climafit“ gewürdigt.

Mit der Auszeichnung unterstreicht die Bayerische Landesregierung vor allem Unternehmen, die mit Innovationen im Markt Akzente setzen und so zur wirtschaftlichen Leistungskraft einer Volkswirtschaft beitragen. 2008 wurden über 100 Produkte und ihre Erfinder für den Preis nominiert.

Die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen kann durch Materialien mit hohen elektrischen Eigenschaften beeinflusst werden. Die Eindringtiefe der elektromagnetischen Wellen ist abhängig von der Leitfähigkeit des Materials und der vorhandenen Frequenz.

Großflächige metallische Abschirmungen reflektieren die elektromagnetischen Wellen ähnlich wie ein Spiegel. Durch diese Reflexion kann es zu einer entgegengesetzten Ausprägung stehender Wellen (Interferenzen) kommen. Die resultierende Feldstärke kann in Reflexionsrichtung lokal sogar verstärkt werden. Bedingt durch die minimalen Leitungsverluste bei metallischen Gegenständen, bleibt die Energie des elektromagnetischen Felds erhalten, die elektromagnetische Welle wird in der Ausbreitungsrichtung minimiert.

Anders verhält es sich bei der Climafit-Platte: Ihr Gips enthält kristallin gebundenes Wasser. Durch die einzigartige Kombination von elektrisch gut leitfähigem Graphit und Kris tallwasser erhält die Climafit-Platte ihre elektrische Leitfähigkeit. Aufgrund des speziellen sogenannten Dipolmoments werden die Wassermoleküle durch die elektromagnetische Strahlung angeregt. Durch diese Schwingungen wird die Strahlungsenergie in Bewegungsenergie, d. h. Wärme, umgesetzt. Diese Wärme wird dann abgeleitet und somit die Strahlung absorbiert. Diese guten Absorptionseigenschaften von Wasser werden u. a. bei Mikrowellengeräten genutzt, um wasserhaltige Stoffe zu erhitzen.

Diese besondere Kombination der Climafit-Platte ermöglicht es, elektromagnetische Wellen zu einem Großteil zu absorbieren und zu reflektieren. Beim Auftreffen einer elektromagnetischen Welle auf Climafit wird die Welle mehr oder weniger stark reflektiert. Der nicht reflektierte Anteil der Welle dringt in das Material ein (Transmission) und wird dort zu einem Großteil absorbiert. Beim Austritt der Welle auf der rückwärtigen Seite der Schirmung tritt wiederum eine Reflexion auf.

Schirmdämpfung mit Climafit

Die Schirmdämpfung gegenüber elektromagnetischen Wellen ist abhängig von der zu schirmenden Frequenz. Die nachstehende Tabelle zeigt die frequenzabhängige Schirmdämpfungsleistung von Climafit. Für ein besseres Verständnis wurden in Annäherungen die entsprechenden Anwendungen aufgelistet. Das untere Frequenzband bis 2,5 GHz ist nahezu ausgelastet sodass zunehmend höhere Frequenzen für die Informationsübertragung genutzt werden wie z. B. WiMAX bei 3,4 GHz und WLAN bei 5,4 GHz (IEEE 802.11a).

Bedingt durch die Eigendämpfung der Luft, verringert sich bei der Nutzung höherer Übertragungsfrequenzen der Funkzellenradius, was einen weiteren Ausbau an Senderstandorten bedingt. Durch die zunehmende Anzahl an Senderstandorten steigt die Strahlenbelastung kontinuierlich an und damit auch die Anforderung an den vorbeugenden Strahlenschutz gerade in sensiblen Räumen. Das Climafit-System bietet hier zukunftsorientierte wirtschaftliche Strahlenschutzkonstruktionen im trockenen Ausbau.

Hinweis

Die Schirmdämpfungsmessungen der Rigips Climafit-Platten, durchgeführt von Prof. Dipl.-Ing. P. Pauli, Professor für HF-, Mikrowellen- und Radartechnik an der Universität der Bundeswehr München, bestätigen die hervorragenden Dämpfungseigenschaften.

Frequenzabhängige Schirmdämpfungsleistung in dB Climafit Protekto-System

Climafit reduziert Strahlung deutlich

Niederfrequente elektrische Wechselfelder können durch die Anordnung von elektrisch leitfähigen Climafit-Platten abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wird die Konstruktion gemäß DIN VDE 0100-410 in das Erdpotenzial einbezogen. Durch die Erdungsmaßnahme wird eine Feldsenke künstlich in die Nähe der Feldquelle gebracht. Das sich abkoppelnde elektrische Feld wird so direkt in das Erdpotenzial abgeleitet.

Beispiel:

Für die Versorgung einer Steckdose befindet sich bei einer konventionellen Montagewand eine dreiadrige Leitung innerhalb der Unterkonstruktion. Ein Stromabnehmer, z. B. eine Tischlampe, ist nicht eingeschaltet. Damit ein potenzieller Verbraucher jederzeit mit Strom versorgt werden kann, steht die Leitung permanent unter Spannung. Durch die entstehende Potenzialdifferenz breitet sich ein elektrisches Wechselfeld räumlich aus. Die Ausbreitung des elektrischen Felds wird in den Grafiken farblich dargestellt.

Die Verwendung von elektrisch leitfähigen Climafit-Platten vermindert, unter Einbeziehung der Konstruktion in das Erdpotenzial, eine Ausbreitung der elektrischen Felder.