Zertifizierung von elektronischen Komponenten Aus der Praxis für die Praxis

Die DIN EN ISO/IEC 17025:2018 legt die allgemeinen Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien fest. Mit dem erneut positiv absolvierten Audit haben die zwei Labore von Mooser in Ludwigsburg und in Egling bei München den Nachweis erbracht, dass gleichbleibend verlässliche, reproduzierbare und vertrauenswürdige EMV-Labormessungen sowie Ergebnisse erreicht werden.

Außerdem hat die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) beiden Standorten die fachgerechte Umsetzung zahlreicher weiterentwickelter und neuer Normen der vergangenen Jahre bestätigt. So dürfen beispielsweise Messungen gemäß der allgemeinen Normen ISO/TS 7637-4 (Electrical transient conduction along shielded high voltage supply lines only) und ISO 10605 (Prüfverfahren für elektrische Störungen durch elektrostatische Entladung) in den aktuellsten Versionen durchführt werden. Außerdem wurden zahlreiche weiterentwickelte oder neue OEM-spezifische Normen adaptiert, etwa von Fiat Chrysler (Stellantis), General Motors, Ford, Hyundai, MAN/Scania, Mazda, Mercedes-Benz, Renault Nissan, Toyota und Volkswagen.

Diese von unabhängiger Stelle zertifizierte Fachkompetenz ist ein großer Vorteil für die Kunden. Wissen doch die Ingenieure in einem auditierten Prüf- und Kalibrierlaboratorium aus eigener Erfahrung genau, wo bei einer Zertifizierung oder Serienfreigabe „der Schuh drückt“ und wie diese Aufgaben effektiv, praxisgerecht und schnell gelöst werden.

Für jede Herausforderung den passenden Rat

Für Messungen ist Spezialwissen notwendig. Mit dem Know-how der Fachleute in den EMV-Laboren rund um die EMV-Messungen erreichen die Projekte besser und schneller das Ziel. Außerdem ist eine fachlich fundierte und faire Beratung bei EMV-Messungen wichtig. Deshalb haben etablierte Labore den Anspruch, rund um die Projekte umfassend und seriös zu beraten. Dies beginnt mit einfachen Tipps für die kleinen Herausforderungen des Arbeitsalltags und reicht über die begleitende EMV-Beratung bei einem Mess- oder Entwicklungsauftrag bis hin zu vertraglich geregelten Beratungsleistungen.

Der oberste Leitsatz bei der elektromagnetischen Verträglichkeit lautet: EMV kann man nicht ins System prüfen, sondern man muss sie von Anfang an ins System entwickeln und konstruieren. Die EMV-Entwicklung der Komponenten im Fahrzeug ist zeitraubend und unwirtschaftlich, da EMV-Messungen im fertigen Fahrzeug erst kurz vor SOP möglich sind. Bei Problemen ist fast keine Zeit mehr für eine Entstörung und Modifikation der Komponenten. Außerdem muss der Prüfling jeweils zeitraubend aus dem Fahrzeug aus- und später wieder eingebaut werden. Dies führt zu hohem Zeitaufwand und einer Blockade wertvoller Prüfstandkapazitäten. Deshalb empfehlen Insider eine Entstörung von Elektronikkomponenten schon in der A- oder B-Muster-Phase, weil dann Änderungen technisch einfacher umsetzbar und damit kostengünstiger sind, sowie zeitlich weitgehend unkritisch.

Dabei werden Störquellen auf Platinen lokalisiert und anschließend fachgerecht entstört. Etwa mit einer geänderten Leitungsführung, passgenaueren elektronischen Bausteinen, Filtern oder einer Modifikation des Platinen-Layouts oder der Schaltung. Sehr günstig ist es, wenn diese Arbeiten mit hoher handwerklicher Kompetenz mit dem Lötkolben durchgeführt werden. Anschließend wird der Prüfling erneut vermessen. Je nach Ergebnis wird der Störpunkt nochmals bearbeitet oder es wird die nächste Störquelle optimiert. Sobald das provisorische Layout bei den EMV-Messungen alle Anforderungen erfüllt, bekommt es wieder der Kunde zurück, der auf dieser Basis eine modifizierte, neue und störsichere Komponente aufbaut.

EMV-Messungen bestehen meist aus vielen Messwerten der Elektrik- und Elektronikkomponenten, die ausführlich erörtert werden. Mehrwert entsteht aber erst durch die Anwendung auf vor- und nachgelagerte Bereiche: Wie wird eine Komponente vor dem Test optimiert, damit sie bessere Ergebnisse erzielt? Wie wird sie vorbereitet, dass die Tests einfacher und schneller ablaufen können? Wo liegen die Fallstricke und kleinen Stolpersteine, die einen Projekterfolg verzögern können?

Wenn beispielsweise eine Komponente undefinierbare Störfrequenzen aussendet, wird im Dialog nach den Störquellen gesucht, sie werden neutralisiert und der Kunde bekommt Hinweise, wie solche Störquellen von Anfang an vermieden werden können. Auf Anfrage erstellen die Fachleute auch gerne einen Testplan für EMV-Messungen. Oder zeigen beispielsweise bei den Messvorbereitungen, welche Simulation, Peripherie und Anschlüsse für den Messvorgang zur Verfügung stehen sollten.

Falls ein Auftraggeber in Fragen rund um EMV-Phänomene, EMV-Messungen, Normen und Regularien noch nicht so sattelfest sein sollte, zeigt das Labor auf, wie Komponenten am besten für EMV-Messungen vorbereitet werden, erläutern alle Aspekte rund um die Normung und führen Schritt für Schritt durch eine OEM-Qualifikation oder eine Typgenehmigung.

Gute Beratung bei EMV-Messungen ist wichtig, aber natürlich nicht alles. Erst im Verbund mit der EMV-Messexpertise und den teilweise einzigartigen Messkabinen wird daraus ein Gesamtangebot, das die Entwicklungsprozesse beschleunigt und die Elektro- oder Elektronikkomponente rascher und zuverlässig zur Serienreife führt.

Dieses einzigartige Serviceangebot schließt auch den persönlichen Kontakt mit ein. Als Berater fungiert immer ein erfahrener Ingenieur, der das Projekt vom Anfang bis zum Ende begleitet. Er ist Ansprechpartner und koordiniert intern alle für den Projekterfolg erforderlichen Dienstleistungen.

Typgenehmigungen durch Technischen Dienst

Jede Fahrzeugkomponente, die im Straßenverkehr eingesetzt wird, benötigt eine Erlaubnis des Kraftfahrtbundesamts (KBA). Dazu durchläuft sie die sogenannte Typgenehmigung. In diesem Komplexen Procedere wird geprüft, ob die Komponente sach- und fachgerecht entwickelt wurde und den geltenden Vorschriften entspricht.

Das Unternehmen Mooser ist seit 2001 als Technischer Dienst für Typgenehmigungen nach der ECE R10 Richtlinie vom KBA benannt. Diese Technischen Dienste führen im Kundenauftrag Typprüfungen zu EMV-Themen durch und unterstützen die Auftraggeber partnerschaftlich, die Produkte „auf die Straße zu bringen“. Die Inhalte von Typgenehmigungen für Fahrzeugteile und Fahrzeuge sind die mehr als 100 einzelne ECE-Regelungen unterteilt. Für Aspekte der elektromagnetischen Verträglichkeit definiert die ECE R10 die Anforderungen und Prüfszenarien.

Die Labore in Egling und in Ludwigsburg konzentrieren sich auf elektrische und elektronische Komponenten und Systeme. Ob E-Motor, Batterien, Inverter, Sensoren oder andere Komponenten und Systeme: Das Know-how und die Berechtigung muss vorhanden sein, im Kundenauftrag diese Bauteile in allen Aspekten der elektromagnetischen Verträglichkeit zu prüfen und die gesamten Unterlagen beim KBA zur finalen Freigabe einzureichen.

Laut der Richtlinie ECE-R10 müssen die Komponenten beispielsweise auf das eventuelle Aussenden von Störemissionen im Frequenzbereich von 30 bis 1.000 MHz getestet werden, auf ihre Störfestigkeit im Bereich 20 MHz bis 2 GHz und ob sie im Fahrzeug nennenswerte Störabstrahlung über Leitungen oder Verbindungsstellen verursachen. Bei E-Fahrzeugen zum Beispiel gehört auch eine Schnittstellenprüfung zwischen Ladegerät und stationärem Stromnetz dazu.

Hilfe bei der Entwicklung bis zum finalen Produkt

Die Kunden, die einem auditierten Labor vertrauen, profitieren außerdem von der umfangreichen Mess- und Prüf-Infrastruktur. Die Ingenieure dort prüfen die neuen Komponenten in genau den gleichen Messkammern, in denen sie auch entwicklungsbegleitende Tests zu Störaussendung, Störfestigkeit, Schirmdämpfung und anderen EMV-Aspekten durchführen.

Zudem sind die Messkammern – etwa die wegweisende eCHAMBER von Mooser – so leistungsfähig und vielseitig, dass die verschiedenen Untersuchungen der Typprüfung in nur wenigen Kammern durchgeführt werden können. Die dadurch erzielten geringeren Rüstzeiten für die Probanden sparen Zeit und somit bares Geld für den Auftraggeber.

Die Typgenehmigung ist mehr als nur Messen

Die Benennung beim KBA als Technischer Dienst bietet zunächst die Gewähr, dass die EMV-Prüfungen und auch der Verwaltungsaufwand für die Typgenehmigung ordnungsgemäß durchgeführt werden. Sie umfasst in einem guten Labor aber noch viel mehr:

• Prüfen schon beim Erstkontakt, ob die administrativen Voraussetzungen für die Beantragung einer Typgenehmigung durch den Auftraggeber erfüllt sind.

• Vorab klären, dass nur eine optimal vorbereitete und serienreife Komponente die Prozesse der Typgenehmigung durchläuft. Das minimiert das Risiko eines Scheiterns.

• Sobald die erforderlichen technischen Unterlagen (etwa Schaltpläne, Konstruktionszeichnungen, Stücklisten) zur Verfügung stehen, generiert Mooser daraus den Beschreibungsbogen. Parallel wird aus den EMV-Messergebnissen das Gutachten erstellt.

• Sind alle notwendigen Unterlagen optimiert, reicht das Labor sie beim KBA zur Genehmigung ein.

Die Typgenehmigung ist kein singulärer Vorgang vor dem Serienstart: Jede spätere Änderung an einem Bauteil muss an das KBA gemeldet werden. Auch diese Aufgabe übernimmt ein anerkanntes Labor inklusive der Prüfung und Bewertung der Änderungen, ergänzen der Bauteil-Dokumentation und einreichen der Unterlagen beim KBA.

Bei den Typgenehmigungen profitieren die Auftraggeber von der großen Erfahrung aus jahrzehntelanger Zusammenarbeit mit dem Kraftfahrtbundesamt und mehr als 200 erfolgreich abgeschlossenen Genehmigungsprozessen. In Egling und Ludwigsburg weiß genau, welche Anforderungen das KBA stellt und koordiniert sie mit den Ansprüchen und Wünschen der Auftraggeber. Dies sorgt für einen reibungslosen Ablauf der Typgenehmigung, selbst bei kompletten E-Antrieben und komplexen Hochvoltbatterien. Das können nur die besten Anbieter von EMV-Typgenehmigungen.

Zusätzlich greift auch hier das Prinzip der individuellen Kundenbetreuung. Ein Mitarbeiter sollte als fest definierter Ansprechpartner für das gesamte Projekt zuständig sein. Mit seinem Fachwissen und seiner persönlichen Erfahrung garantiert der Experte, dass die äußerst anspruchsvolle Typgenehmigung einer Komponente reibungslos abläuft – bis zum erfolgreichen Abschluss.

Mooser ist Spezialist für EMV-Messungen und Typgenehmigungen. Als Schlüssel für den Erfolg sieht man die umfangreiche EMV-Beratung, mit der auf Wunsch jeder Auftrag begleitet wird. Weil das Wissen rund um EMV-Messungen und Typgenehmigungen mit den Kunden geteilt wird, erreichen deren Projekte besser und schneller das Ziel.