Die Palette von Anwendungen, die mit ISM-Frequenzen arbeiten ist sehr vielfältig, wobei den Geräten mit großen
Leistungen bis einige hundert Watt wie Amateurfunkgeräte, Mikrowellenherde oder Diathermiegeräte auf der anderen Seite Geräte mit sehr kleinen
Sendeleistungen gegenüber stehen.
Nachfolgend
werden einige solche Anwendungen mit kleiner Sendeleistung mit ihrren typischen Frequenzen, Sendeleistungen und Immissionen kurz beschrieben
Babyphon
Die gegenwärtig am Markt erhältlichen Babyphons arbeiten zumeist in einem der ISM-Frequenzbereiche um 40 MHz, 446 MHz, 860 MHz oder 2,45 GHz. Die angebotenen Produkte arbeiten teilweise mit stark unterschiedlichen HF-Sendeleistungen, wobei vor allem im Bereich um 446 MHz teilweise Geräte mit bis zu 500 mW Sendeleistung angeboten werden. Als Antennen kommen teilweise externe Helixantennen, teilweise auch im Geräteinneren liegende Antennenstrukturen (z.B. im 2,45 GHz Band) zur Anwendung.
| Gerätetyp |
Hersteller |
Frequenz
[MHz] |
Sendeleistung
[mW] |
E (1m)
V/m |
E (3m)
V/m |
Grenzwert
[V/m] |
| BM30 |
Vivanco |
40,68 |
max. 10 |
0,04 |
0,03 |
28,0 |
| BM1000 |
Vivanco |
446 |
max. 500 |
1,086 |
0,412 |
29,0 |
| BM800 |
Vivanco |
864,7 |
max. 10 |
0,447 |
0,139 |
40,4 |
| Babystar |
Bob Home |
2450 |
k.A. |
0,397 |
0,109 |
61,0 |
Hochfrequenztechnische Daten und gemessene Immissionen von Babyphones in 1 und 3 Meter Abstand [Ref. 1]
| |
max. SAR 1g [W/kg] |
max. SAR 10g [W/kg] |
| Situation 1 |
0,201 |
0,133 |
| Situation 2 |
0,146 |
0,074 |
Gemessene SAR-Werte für das Babyphon BM1000 (446 MHz, 500mW) bei direktem Kontakt in zwei verschiedenen Positionen [Ref. 1]
Bluetooth
Bluetooth (benannt nach dem Wikingerkönig Harald Blauzahn) ist eine international standardisierte Datenschnittstelle mit Funkübertragung. für kurze Enfernungen, die im 2,4-GHz Band arbeitet.
Mehr Information zu Bluetooth
Drahtlose Steuerungen und Überwachungsanlagen
Hier gibt es eine ganze Reihe von Steuer- und Überwachungssystemen bei denen die Kommunikation zwischen Zentralstation und Sensoren bzw. Aktoren funktechnisch erfolgt. Neben der Fernsteuerung bzw. der Fernabfrage einzelner, spezieller Komponenten (z.B. Garagentoröffner) sind zunehmend auch komplexere, vernetzte Systeme am Markt erhältlich, die eine umfassende Überwachung und/oder Steuerung diverser Parameter im Haushalt ermöglichen (z.B. Alarmanlage).
Gemeinsam ist diesen Anwendungen, dass üblicherweise nur von Zeit zu Zeit sehr geringe Datenmengen gesendet werden, was bedeutet, dass nur vereinzelt kurze Hochfrequenz-Pakete innerhalb von Sekundenbruchteilen absetzt werden und damit im zeitlichen Mittel keine nennenswerten Immissionen auftreten.
Drahtlose Maus und Tastatur
Bei der drahtlosen Computerperipherie wie Maus und Tastatur sind gegenwärtig zwei grundsätzlich unterschiedliche Technologien auf dem Markt. Einige Produkte verwenden Bluetooth zur Kommunikation. Die zweite gängige Art dieser Produkte arbeitet mit generischen Übertragungsprotokollen im 27 MHz Band. Beiden Produkttypen ist jedoch gemeinsam, dass die Sendeleistungen extrem gering sind (< 10 mW). Die Antennen sind meist in den Geräten direkt als gedruckte Schaltung realisiert.
Bei einem Beispiel einer solchen Anwendung, de Tastatur "Precision" von Logitech im 27 MHz-Band wurde im Abstand von einem Meter eine elektr. Feldstärke von 0,012 V/m und in drei Meter Abstand 0,004 V/m gemessen [Ref. 1].
Messergebnisse an weiteren drahtlosen Computerperipherie-Geräten ergaben maximale elektrische Feldstärken von weniger als 10 V/m in 5 cm Abstand und an der Position der Hand und der Finger. SAR-Messergebnisse lagen demnach unterhalb des messbaren Bereiches (< 0,005 W/kg) [Ref. 2].
Drahtlose Videoübertragung
Die am weitesten verbreiteten Anwendungen für die nichtprofessionelle drahtlose Videoübertragung (Heim-Videoübertragungssysteme und drahtlose Webcams) arbeiten praktisch alle im 2,45 GHz Frequenzband mit Sendeleistungen bis zu 100 mW. Die verwendeten Antennenformen reichen von einfachen Drahtantennen bis zu Patch-Antennenstrukturen mit größerer Richtwirkung.
Bei einem Beispiel einer solchen Anwendung, dem MD 4687 von Tevion, das bei 2,45 GHz arbeitet, wurde im Abstand von einem Meter eine elektr. Feldstärke von 1,66 V/m und in drei Meter Abstand 0,47 V/m gemessen [Ref. 1].
Funkkopfhörer
Für solche Anwendungen werden neben Infrarotsystemen auch HF-Systeme (Frequenzmodulation) angeboten, bei denen im Gegensatz zu Infrarotsystemen keine Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger notwendig ist. Zur Übertragung wird meist der Frequenzbereich um 860 MHz genutzt. Der Kopfhörer stellt dabei nur eine Empfangsstation dar (sendet also nicht). Die Sendestation, per Kabel mit der Audioquelle (z.B. Stereoanlage) verbunden und üblicherweise in deren Nähe aufgestellt, enthält üblicherweise sehr einfache Drahtantennen (Monopole) und sendet mit Leistungen im Bereich von etwa 10 mW.
Bei zwei untersuchten Geräten von AKG und Philips wurden im Abstand von einem Meter zum Sender elektr. Feldstärken zwischen 0,14 und 0,35 V/m gemessen, in drei Meter Abstand waren es zwischen 0,04 und 0,1 V/m [Ref. 1].
Handfunkgeräte
Hier gibt es verschiedene Arten von lizenzfreien Fungeräten, die in unterschiedlichen Frequenzbereichen mit unterschiedlichen Sendeleistungen arbeiten.
Mehr Information zu Handfunkgeräten
Wireless-LAN
Wireless Local Area Networks sind lokale Datennetze, die über Funk oder Infrarot drahtlose Datenübertragungen zwischen Geräten wie PC's, Servern und Druckern, aber auch digitale Geräte der Unterhaltungselektronik vornehmlich innerhalb von Gebäuden ermöglichen.
Mehr Information zu Wireless-LAN
Die komplette Liste der ISM-Frequenzen und die beispielhaft für Funkanwendungen geringer
Reichweite (Short Rage Devices, SRD) jeweils erlaubten Sendeleistungen ist
wie folgt:
| Frequenzbereich |
Maximale Sendeleistung für SRD's |
|
|
6765,0 - 6975 kHz
|
42dBµA/m in 10 m Entfernung
|
= Magnetische Feldstärke |
|
13,553 - 13,567 MHz
|
42dBµA/m in 10 m Entfernung
|
|
26,957 - 27,283 MHz
|
42dBµA/m in 10 m Entfernung oder 10 mW ERP
|
|
40,660 - 40,700 MHz
|
10 mW ERP
|
Info zu ERP und EIRP: siehe
hier |
|
433,05 - 434,79 MHz
|
10 mW ERP
|
| 868,000 - 868,600 MHz |
25 mW ERP |
| 868,700 - 869,200 MHz |
25 mW ERP |
| 869,300 - 869,400 MHz |
10 mW ERP |
| 869,400 - 869,650 MHz |
500 mW ERP |
| 869,700 - 870,000 MHz |
5 mW ERP |
|
2400,0 - 2483,5 MHz
|
10 mW EIRP
|
|
5725,0 - 5875,0 MHz
|
25 mW EIRP
|
|
24,000 - 24,250 GHz
|
100 mW EIRP
|
| 61,000 - 61,500 GHz |
100 mW EIRP |
| 122 - 123 GHz |
100 mW EIRP |
| 244 - 246 GHz |
100 mW EIRP |
Für manche, besonders definierte Anwendungen bestehen eigene Definitionen
für die maximalen Sendeleistungen (z. B. Wireless-LAN's oder Mikrowellenherde).
Für die Frequenzbereiche im 860 MHz-Band bestehen auch Einschränkungen
der Frequenzbelegungsdauer. Details sind in in den jeweiligen Allgemeinzuteilungen der Bundesnetzagentur nachzulesen.
Bedingt durch eine zunehmende Flut von ISM-Geräten (alleine in Deutschland
mehrere Millionen) ist eine gegenseitige Beeinflussung bzw. Störung unvermeidbar:
Die jeweiligen Empfänger empfangen ja nicht nur die eigenen, gewünschten
Signale, sondern auch die von anderen, in der Nachbarschaft betriebenen Geräten.
Anders als z. B. beim Mobilfunk findet auch keine kontrollierte Aufstellung
oder Kontrolle der vorhandenen Sendeanlagen und deren Frequenzen statt.
Die Hersteller versuchen die dadurch entstehenden Probleme zwar durch entsprechende
Bauweise wie etwa Codierung der geräteeigenen Signale zu vermindern,
doch dies hilft (besonders bei einfach & preiswert zu fertigenden Geräten)
nur in begrenzem Maß.
So kann z. B. eine Funk-Alarmanlage ihren Dienst versagen, weil der Nachbar
gerade seine neueste CD mit einem Funkkopfhörer genießt oder ein
Auto lässt sich nicht mehr öffnen, weil in der Arztpraxis daneben
zur gleichen Zeit eine Diathermiebehandlung stattfindet.
Nicht ohne Grund steht in den Nutzungsbestimmungen der in Deutschland gültigen
Frequenzbereichszuweisungsplanverordnung zu den ISM-Frequenzen:
| "Funkdienste, die innerhalb dieser Frequenzbereiche wahrgenommen
werden, müssen Störungen, die durch diese Anwendungen gegebenenfalls verursacht
werden, hinnehmen." |
Der Einsatz von Geräten, welche mit ISM-Frequenzen arbeiten ist also
nur dann sinnvoll, wenn es nicht so sehr auf eine störungsfreie Funkverbindung
ankommt, bzw. Störungen nur vorübergehend auftreten und hingenommen werden
können und nur kurze Entfernungen zu überbrücken sind.
Dies ist der Preis, der dafür zu zahlen ist, daß auf Wunsch der
Verbraucher und Hersteller mit den ISM-Frequenzen die Möglichkeit geschaffen
wurde, mit preiswerten Geräten ohne große Formalitäten einfache
Funkübertragungen zu realisieren.
