„Entwicklung von Mess-und Berechnungsverfahren zur ... - BMU

Seite 64 von 77 zum Zwischenbericht "Literaturstudie Mess- und Berechnungsverfahren Mobilfunk"
4 Zusammenfassung
In vorliegendem Zwischenbericht wird im Sinne einer Bestandsaufnahme der derzeitige Stand
der Technik auf dem Gebiet der theoretischen Verfahren (Berechnungsverfahren) und der
praktischen Verfahren (Messverfahren) zur Bestimmung der Immission im Umfeld von
Mobilfunk Basisstationen ermittelt.
Berechnungsverfahren für elektromagnetische Felder in der Umgebung von Sendeanlagen
wurden primär im Hinblick auf die Planung von Funksystemen zur Ermittlung des Ausbreitungsverhaltens
elektromagnetischer Wellen entwickelt. Deren Einsatzbereich reicht von der
Planung der Flächenversorgung (vielfach als Coverage bezeichnet) über die Abschätzung der
Frequenzselektivität des Funkkanals durch Mehrwegeausbreitung bis hin zur Analyse der
Interferenzen im Netz. Die Umgebung, in der die Ausbreitungsmodelle eingesetzt werden
sollen, variiert sehr stark. Da die relevanten Einflussfaktoren in ausgedehnten ländlichen
Gebieten, in urbanen (städtischen) Bereichen und bei der Ausbreitung innerhalb von Gebäuden
(Inhaus, Indoor) erheblich differieren, ist es bislang noch nicht gelungen, ein allumfassendes
Modell zu entwickeln. Abhängig vom Frequenzbereich, der Ausbreitungsumgebung
(Land, Stadt, Inhaus) und dem Verwendungszweck (Rundfunk, Mobilfunk, Richtfunk etc.)
existiert daher eine Vielzahl verschiedener Modelle. Grundsätzlich lassen sich die beiden
Gruppen der empirischen/semiempirischen Verfahren und der analytischen Verfahren abgrenzen.
Analytische Verfahren können in strahlenoptische, feldtheoretische und hybride Verfahren
unterteilt werden. Eine Verwendung der Ausbreitungsmodelle zur Berechnung der elektromagnetischen
Immissionslage wurde bisher noch nicht durchgeführt.
Die durchgeführte Literaturrecherche zeigt, dass einfache empirische oder semi-empirische
Rechenmodelle lediglich sehr globale Aussagen hinsichtlich der zu erwartenden Feldstärken
liefern. Sie sind zur Beschreibung des Umfeldes des Senders und aufgrund der Mittelwertangabe
für die Immission insbesondere auch zur Grenzwertüberprüfung nicht geeignet. Für
höhere Genauigkeiten sind verfeinerte analytische Modelle mit entsprechend höherem Rechenaufwand
unumgänglich. Solche Modelle beschreiben auch die komplexen Verhältnisse
bei mehreren Basisstationen sowie die verschiedenen Aspekte der Wellenausbreitung, einschließlich
der Verhältnisse innerhalb von Gebäuden.
Innerhalb der analytischen Verfahren haben die strahlenoptischen Verfahren vor allem
bezüglich des anwendbaren Entfernungsbereiches, des Anwendungsbereiches, der Bedienungsfreundlichkeit,
der Eingabedatendetailliertheit und des Rechenaufwandes Vorteile
gegenüber den feldtheoretischen Verfahren. Die Vorteile der feldtheoretischen Verfahren
gegenüber den strahlenoptischen liegen hingegen in den Bereichen Genauigkeit und Auflösung.
Aus diesem vergleich lassen sich global gesehen leichte Vorteile zugunsten der strahlenoptischen
Verfahren ableiten, wobei zu überprüfen ist, inwieweit Hybridverfahren die
Vorteile beider analytischen Hauptverfahren kombinieren können.
Die Eignung eines bestimmten der hier vorgestellten und grundsätzlich bewerteten Verfahren
für die Aufgabenstellung der Berechnung der Immissionssituation im Umfeld von Mobilfunk
Basisstationen wird sich letztlich aus dem praktischen Vergleich verschiedener Berechnungsprogramme
innerhalb der folgenden Projektschritte ableiten.