EMP Schutz - Eine einfache Lösung

  • Meistens legieren sie durch also werden dauerhaft leitend.

    das ist blöd dann ist das modul quasi weg vom string


    Nudnik

    ich habe hier was zu HEMP und PV Modulen gefunden, recht detailiert.


    http://ece-research.unm.edu/summa/notes/SDAN/SDAN0047.pdf


    Seite 12

    Zitat:

    Extensive experiments on the component level, as well as on PV - modules of different technologies were carried out . It was shown that photovoltaic cells and modules are much more robust against HPEM - threats than commonly expected. Tests of modules in different orientations in an EMP - simulator have shown that shielding of the modules is not necessary. Even HEMP - fields of up to three times the threat - level did not damage the modules under various load conditions.

    However, bypass - diodes are relatively sensitive to reverse surge currents. Therefore , it is concluded that some protection against conducted disturbances in the cabling is required to avoid surge currents in reverse direction of the diodes. By shielding the cables and by adding TVS diodes , the PV - generator can be hardened at reasonable cost.

  • Ist mir bekannt, meine Frage bezog sich auf etwas anderes.


    LG. Nudnik

  • Dazu gibt es keine klaren Quellen - ich sehe es os: Es ist eine rieisiege Fläche die den EMP einfängt und eine Solarzelle ist auch nur eine Diode die dann durchbrennt.

    Das Thema hatten wir schon mal (Elektromagnetischer Puls, EMP).


    Außerdem muss man zwei Sachen auseinanderhalten: Die PV-Module an sich (also "das Silizium") und die Bypass-Dioden, welche den Ertrag bei Verschattung steigern.


    Beim Silizium gibt es mWn keine Indikation dafür, dass diese durch einen EMP gefährdet werden (aber ich lasse mich gerne eines Besseren belehren: Wenn wer Quellen hat: Bitte her damit!).


    Bleiben also die Bypassdioden. Diese sind wirklich durch Überspannung vergleichsweise einfach zu zerstören. Ob aber ein EMP ausreichend hohe Spannungen erzeugen kann? Möglich, aber nicht extrem wahrscheinlich.

    Bei vergossenen Dioden wäre das aber der Tod des gesamten Moduls.


    Unter https://de.soc.umwelt.narkive.…ZgmoH/solarzellen-und-emp gibt's eine relativ gute Diskussion zu diesem Thema.



    Wobei die Diskussion eh theoretischer Natur ist: Wenn ein EMP PV-Module ausknockt, dann sind auch sämtliche Notstromversorgungen in den AKWs und Chemiefabriken davon betroffen. Lies: Es wird nach wenigen Tagen sehr, sehr ungesund in Mitteleuropa. Egal, wohin der Wind weht...

    Arbeite, als wenn du ewig leben würdest. Liebe, als wenn du heute sterben müßtest.

  • Maresi

    xsurvivor


    ich habe hier schon eine Quelle gepostet

    ich habe hier was zu HEMP und PV Modulen gefunden, recht detailiert.


    http://ece-research.unm.edu/summa/notes/SDAN/SDAN0047.pdf

    4.4 HEMP field tests

    Individual PV-cells and four PV-modules with different cell technologies, different wiring and packaging were exposed to the full HEMP threat level (50 kV/m) [5] in the EMP-simulator VEPES (Figure 11). In a later test series, the DUT’s were exposed to the double threat level (100 kV/m), and finally to the triple threat level (150 kV/m).


    No damage to any of the four PV-modules was observed in any of the above configurations. In two cases, one out of a total of 12 bypass-diodes failed into short-circuit during the 150 kV/m test after more than 100 cumulative HEMP-pulses.



    Die haben die Module mit der 3 fachen dosis eines HEMP maltretiert, so wie ich verstanden habe, und dann ist eine Diode von 12 nach 100 EMPs draufgegangen 8)

    das konnte nicht reproduziert werden also evtl eine Montagsdiode aber selbst die hat was weggesteckt.


    Eine Sorge weniger um die ich mich kümmern muss. Aber Überspannungsableiter und ein paar TVS dioden werde ich am Stringende noch nachrüsten wie im Bericht empfohlen, kostet ja nicht viel.


    Einmal editiert, zuletzt von Red_Bull ()

  • Simple Teile - aber im Endeffekt auch nur ein Halbleiter der durch einen EMP duchbrennt - und das mit einer rieisigen Fläche als Antenne der den EMP wunderbar großflächig auffängt...

    Es entstehen für Nanosekunden enorme Ströme die das problemlos druchbrennen lässt.

    Solarzellen gehen kaputt, indem es Spannugnsüberschläge zwischen den Schichten gibt - genau das macht der EMP


    Wenn kleinste Transistoren druchbrennen dann eine Solarzelle bei der Fläche erst recht!

  • Atomkraftwerke sind auf einen EMP vorbereitet - die können zur Not eine Notkühlung mit ganz einfachen Dieselpumpen aufrecht erhalten.

    Solarzellen bestehen nicht nur aus Silizium, sondenr aus dotiertem Silizium - ein großer Unterschied.

  • Atomkraftwerke sind auf einen EMP vorbereitet - die können zur Not eine Notkühlung mit ganz einfachen Dieselpumpen aufrecht erhalten.

    Solarzellen bestehen nicht nur aus Silizium, sondenr aus dotiertem Silizium - ein großer Unterschied.

    Ich habe ja bewusst "das Silizium" (also in Anführungsstrichen) geschrieben, um es von der Restlichen Elektronik (inkl. Bypass-Dioden) abzugrenzen. Da ich einen Ingenieur in Energietechnik und Leistungselektronik habe sowie mittlerweile (zu einem gewissen Prozentsatz) im PV-Bereich arbeite, ist mir der Unterschied durchaus bekannt 8o


    Zur EMP-Sicherheit von AKWs habe ich andere Einschätzungen gelesen (z.B. dieser Focus-Artikel aus 2008: https://www.focus.de/wissen/na…efaehrdet_aid_300430.html).

    Wie viel sich seitdem getan hat, kann ich nicht sagen. AKWs sind NICHT mein Spezialgebiet!

    Arbeite, als wenn du ewig leben würdest. Liebe, als wenn du heute sterben müßtest.

  • Zur Notkühlung von AKWs nach einem EMP: natürlich sind Kraftwerke auf Überspannungen im Leitungsnetz, an dem sie hängen, eingerichtet. Sonst könnte auch ein Gewitter mit Direkteinschlägen in die Hochspannungsleitungen für Probleme sorgen. Die Notkühlung wird über elektrische Pumpen sichergestellt, die von großen Notstromaggregaten versorgt werden, das sind Kisten mit 10- und 20-Zylindermotoren. Diese Motoren haben wiederum eine Steuerelektronik, die ihrerseits aus gewöhnlichen elektronischen Bauteilen besteht. Aber man kann mit überschaubarem Aufwand solche Systeme vor EMP-Auswirkungen schützen, wie militärisch verwendete Elektronik auch. Kritischer ist da eher die Strahlungsfestigkeit gegen radioaktive Strahlung, wenn man es bei einer Havarie mit Dosen im Sievert-Bereich zu tun hat und nicht mit Mikrosievert wie sonst bei der natürlichen Hintergrundstrahlung.

  • Morgen,


    Grundsätzlich muss man mal unterscheiden von welcher Art NEMP sprechen wir? Mit NEMP meint die Wissenschaft eigentlich einen in großer Höhe nuklear verursachten EMP (50 bis mehrere 100km). Es werden vermehrt aber auch die Begriffe HEMP bzw. HAEMP dafür verwendet (High Altitude EMP).


    Wenn man also von einem NEMP ausgeht, der durch eine in 400km Höhe gezündete A-Bombe verursacht wurde, gibt es schon mal mal alleine deshalb keine Megavolt/m weil da oben keine Atmosphäre ist, die für die Felderzeugung nötig wäre (siehe Compton Effekt).


    Durch Fission werden für den Wirkmechanismus erforderlichen hochenergetischen Gammaquanten und Neutronen freigesetzt. Die mittlere Energie dieser 'prompten' Gammastrahlung liegt zwischen 1-2 MeV (Megaelektronenvolt). Die Gammastrahlung bildet einen realtiv scharfen Impuls mit ca. 10 Nanonsekunden (0,000'000'01s) Anstiegszeit und 20 Nanosekunden Halbwertsbreite.

    Der resultierende Gammaquantenfluss breitet sich im luftlehren Raum mit Lichtgeschwindigkeit kugelförmig in alle Richtungen von der Quelle aus. Er bildet sozusagen eine sich expandierende Schale.


    Diese Schale beginnt in ca. 50km Höhe mit der Erdatmosphäre zu interagieren. Durch den Comptoneffekt entstehen geladene Teilchen in der Atmosphäre.

    Der entstehende Elektronenstrom ist in ca 30km Höhe am stärksten weil in größeren Höhen die Luftdichte für die Streuung der Gammaquanten geringer ist und in geringerer Höhe die meisten Gammaquanten absorbiert werden. Diese Region nennt man übrigens Quellregion (20-40km).

    gamma1.PNG


    Die Elektronen werden auf gekrümmte Bahnen um die Erdmagnetfeldlinien gezwungen. Diese Querkomponente erzeugt magnetische Dipolfelder. Um diese Dipole entsteht leitendes Plasma, das die maximale Stärke des Feldes begrenzt. Die auf der Erde gemessene maximale Feldstärke liegt daher je nach Berechnungsmodell zwischen 1/100 bis 1/10 der Stärke in der Quellregion. Sie beträgt im Mittel mehrere 10kV über die gesamte betroffene Fläche aber keinesfalls MV. Das bedeutet aber nicht, dass er überall gleich stark ist. Natürlich ist er Entfernungsabhängig.

    Siehe Grafik:

    NEMP-Burst-Map.gif


    Das war jetzt etwas aufwendig aber ich hoffe nun herscht mehr Klarheit.



    LG. Nudnik







  • Zur Notkühlung von AKWs nach einem EMP: natürlich sind Kraftwerke auf Überspannungen im Leitungsnetz, an dem sie hängen, eingerichtet. Sonst könnte auch ein Gewitter mit Direkteinschlägen in die Hochspannungsleitungen für Probleme sorgen. Die Notkühlung wird über elektrische Pumpen sichergestellt, die von großen Notstromaggregaten versorgt werden, das sind Kisten mit 10- und 20-Zylindermotoren. Diese Motoren haben wiederum eine Steuerelektronik, die ihrerseits aus gewöhnlichen elektronischen Bauteilen besteht. Aber man kann mit überschaubarem Aufwand solche Systeme vor EMP-Auswirkungen schützen, wie militärisch verwendete Elektronik auch. Kritischer ist da eher die Strahlungsfestigkeit gegen radioaktive Strahlung, wenn man es bei einer Havarie mit Dosen im Sievert-Bereich zu tun hat und nicht mit Mikrosievert wie sonst bei der natürlichen Hintergrundstrahlung.

    Überspannungsschutz und EMP-Sicher sind aber zwei Paar Schuhe!

    Selbst wenn der EMP die Elektronik "nur" stört und nicht zerstört: Wenn das Aggregat nicht anspringt, ist es nutzlos. Und dass ein EMP herkömmliche Elektronik zumindest stören kann, ist ja unbestritten.

    MWn sind auch (zumindest in D) die AKWs nie dahin gehend gehärtet worden. Die bloße Möglichkeit, das zu machen, hilft da gar nichts.

    Arbeite, als wenn du ewig leben würdest. Liebe, als wenn du heute sterben müßtest.

  • Nudnik

    Wenn ich etwas vor einem EMP schützen möchte, bis zu welcher Frequenz muss der blechkasten dann dicht sein?

    Oder hat das garnichts mit der Frequenz zu tun?

    2021 ist in Deutschland das Jahr des Fischotters - das wird mein Jahr.;)

  • xsurvivor

    Du scheinst ja recht geballtes Wissen zu haben.


    Leider vermisse ich immer wieder Verweise zu Tests, Messungen und Literatur.

    so bringt uns das nicht weiter


    Dann haben in deinen Augen die ganzen Prüfungen die nach Militärstandard mit ca 50kV/m durchgeführt werden keinen sinn?

    Wieso werden diese dann für behördlichen Schutzkonzepte so durchgeführt?


    Alles irgendwie nicht nachvollziehbar.

    Was ist mit den Wissenschftlichen erklärungen von Nudnik sind diese falsch? warum sind andere auch auf ähnliche werte gekommen?


    Du zitierst immer wieder dein Ominöses Buch von dem wir nicht mal wissen wie es heißt.


    was ist jetzt genau deine intention? wir sollten am besten garnichts schützen weils eh nichts bringt?

    Welchen sinn hat dein geschriebenes für diesen Thread?

    Hast du konkrete Lösungen?

  • ... und wie schaut es eigentlich mit einer Abschirmung unter Wasser aus?

    Du kannst die Zukunft verändern mit dem was du heute tust. :huh:

  • Abschirmung unter Wasser:


    Getauchte U-Boote können nur im Bereich extremer Langwellen kommunizieren. Ansonsten müssen sie auftauchen und Antennnen über den Wasserspiegel herausbringen .....

  • xsurvivor der Jammer ist, daß außer deiner fehlenden Quellenangaben, Du auch auf konkrete Fragen keine vernünftigen Antworten gibst.
    Deine Antwort: „Du kannst Dich selbst informieren“ ist sinnlos weil dies ja immer der Fall ist.

    Das dein besagtes Buch durch deinen Umzug verlegt wurde kann sein, ich frag mich nur wie so hier noch nie jemand davon gehört oder gelesen hätte, oder Du nicht mal ansatzweise den Titel oder Verlag kennst.

    Noch nachdenklicher Stimmt mich das hier noch kein andere über diese (deine) Publikation gestolpert ist.


    worauf gründe deine Aussage

    Solarpanele werden regulär meist durch Funkenüberschläge zerstört


    Gruß kcco

    Gsund bleiben

    Keep clam and chive on