Alu Koffer als EMP-Schutz

Gute Frage,
auch ich bewahre einige Geräte (Radio, Taschenlampen, etc.) in Alufolie verpackt und zusätzlich in einer Stahl- bzw. Alukiste auf.

Mal sehen, was die Physiker so antworten...

Hallo,
wer sich ganz gut auf dem Gebiet auskennt, sind die Herren Wolfsperger und Reiser von der W+R Schirmungstechnik GmbH. Die haben auch das einzige deutschsprachige Fachbuch dazu verfasst.

Kurz gefasst, kann man sagen, dass ein Alukoffer allein wohl nichts bringt, wenn man ein Gerät vor einem elektro-magnetischen Impuls schützen will.
In der Schule lernt man das Prinzip des Faradayschen Käfigs kennen, wonach ein Metallkäfig auftreffende elektrische Ladung (z.B. von einem Blitz) nicht ins Innere des Käfigs eindringen lässt und somit das Innere vor Auswirkungen der elektrischen Ladung geschützt ist.

Nun ist EMP nicht gleich EMP. EM-Felder mit hoher Frequenz (Mikrowelle z.B.) dringen locker durch zentimetergrosse Öffnungen im Metall eines Faradaykäfigs ein. Je höher die Frequenz, desto engmaschiger muss der Käfig sein, im Idealfall eine geschlossene Metallhülle. Ein Metallkoffer könnte das zwar im Prinzip erfüllen, doch müssten dann alle Ritzen und Spalte elektrisch leitfähig überbrückt sein, bzw. leitfähiges metallisches Dichtmaterial ("gestricktes" Drahtgewebe oder Federbleche) eingebaut sein. Da ist Einwickeln in Alufolie wirksamer.

Allerdings schützt Alu nicht vor magnetischen Feldern, die sich nur langsam ändern, also niederfrequente Magnetfelder. Die sind aber Bestandteil z.B. eines NEMP. D.h. man braucht noch ein Metall mit ferromagnetischen Eigenschaften, das kann Eisen sein oder spezielle Legierungen, wie das extra für Feldabschirmungen entwickelte µ-Metall (Mumetall).

Als drittes kommt noch hinzu, dass die ganze Abschirmerei ein Stück weit zunichte gemacht wird, wenn die von der Schirmung eingefangene Energie Wirbelströme in der Schirmung erzeugt, die ihrerseits zwangsläufig wieder ein EM-Feld erzeugen, das dann sowohl nach aussen als auch nach innen wirkt.

Man sollte sich aber auch immer klar machen, dass z.B. von einer "punktförmigen" EMP-Quelle, wie einer Atombombe, das EM-Feld kugelförmig um den Ausgangspunkt entsteht und sich rasch ausdeht (wie ein Luftballon, der aufgeblasen wird). D.h. die EM-Wellenfront entspricht der wachsenden Kugeloberfläche und die Energie, die im EMP steckt, wird über diese immer grösser werdende Fläche verteilt, d.h. die Feldstärke pro Quadratmeter (der sich ausdehnenden Kugeloberfläche) wird mit wachsendem Abstand vom Ursprung des EMPs immer kleiner. Die Feldstärken liegen nach ein paar Kilometern Abstand schon im Bereich, der auch von Gewitterblitzen erreicht wird. Also nichts unbeherrschbares.
Problematisch sind immer alle elektrischen Leitungen, die beim EMP wie Antennen wirken und die eingesammelte Energie geradewegs zu den angeschlossenen Geräten leiten, wo sie dann (wie ein Blitzeinschlag) zerstörerisch wirken.

Wenn ein elektrisches/elektronisches Gerät recht klein ist und nicht an irgendwelchen elektrischen Leitungen (Netzkabel, LAN, Telefonleitung o.ä.) hängt, hat es schon mal ganz gute Karten, wenig Energie aus einem EM-Feld abzubekommen. Wenn es dann noch einigermassen geschirmt gelagert ist (in Alufolie gewickelt in einer Weissblechdose), dann dürfte es überleben.

Die Frage ist, welches Gerät so wichtig ist, dass man es derartig konserviert über einen EMP hinüberretten will. Mobiltelefon?! Digitalkamera? Notebook - könnte ich mir noch am ehesten vorstellen oder SD-Speicherkarten. Die Gefahr ist, dass sowas während der Lagerung schlichtweg veraltet und später gar nicht mehr nutzbar ist. Hätte ich im Kalten Krieg meinen Commodore C64 mitsamt Datasette eingelagert, wüsste ich, nach einem angenommenen Crash/NEMP, nicht wirklich, was ich davon hätte. Die Tonbandkassetten mit den Programmen wären allein durchs lange Lagern unbrauchbar, neue könnte man nicht mehr kaufen, Software müsste ich mir selber schreiben, weil ich keine mehr kaufen könnte. Will damit sagen, dass eingelagerte Elektronik heutzutage ein ziemlich flott ablaufendes "Haltbarkeitsdatum" hat, da brauchts gar keinen NEMP, die wird von selbst unbrauchbar, entweder durch den konsumbedingten "technischen Fortschritt" inkompatibel oder durch auch bei Lagerung alternde Bauteile (wie vertrocknete Elkos). D.h. entweder lagert man seinen Alltags-Laptop permanent NEMP-sicher, was einem bei den MItmenschen bestimmt ein paar Paranoia-Sympathiepunkte einbringt, oder man rotiert die eingelagerte Hardware alle 1-2 Jahre und lagert Frischware ein, was nicht besonders wirtschaftlich ist.

Ein weiterer Aspekt ist, wie wahrscheinlich ein flächendeckendes NEMP-Szenario ist. Worst Case dürfte ein umfassender Atomkrieg sein, da wird man andere Sorgen haben, als ein funktionierendes Laptop.
Eher wahrscheinlich dürfte eine einzelne, versehentlich oder absichtlich gezündete Atomwaffe sein oder eine EMP-Waffe, die gezielt und punktuell zum Einsatz kommt. Bei der Einzel-Atombombe zerstört der NEMP lokal ungeschützte Elektronik (oder meinetwegen im Weltall diverse Satelliten), wenn ich dann gerade am Explosionsort bin, hab ich eh Pech gehabt, wenn die Detonation entfernt von mir ist, dürfte meine Elektronik auch ungeschützt überlebt haben. Noch mehr gilt das für den Einsatz von EMP-Waffen, die nur auf das wirken, was unmittelbar in ihrem Zielbereich ist.
Dagegen hilft IMO eher, dass man an verschiedenen, räumlich einige 100 km voneinander entfernten Orten einen Fluchtpunkt hat, an dem man das an Equipment und Geräten eingelagert hat (bzw. Zugriff drauf hat), was einem halt wichtig erscheint. In unserm Fall sind Wohnort und "Fluchtpunkt" gut 600km auseinander und beide sind gleichermassen geeignet, vorübergehend bzw. auf Dauer auch mit den vom jeweils anderen Ort aufgenommenen Familienmitgliedern gut über die Runden zu kommen. An beiden Orten gibts alles, was man braucht und auch Elektronikgeräte/PCs inkl. Datenbackups etc. sind jeweils vorhanden.

Aber zurück zur eigentlichen Frage...

Eine Keksdose aus Weissblech halte ich für EMP-sicherer als einen Baumarkt-Alukoffer (die zudem oft nur in Alu-Optik sind, die Flächen sind meist nur alufarbene Holz-/Papp-/Plastikwerkstoffe).

Grüsse

Tom

Als einlagerungswürdig habe ich u.a. Taschenlampen und ein (Kurbel-)Radio erachtet.
Nach einem EMP möchte ich nicht im Dunkeln stehen.
Zur Sicherheit habe ich auch noch ein paar alte Taschenlampen mit Glühbirnen eingalgert.

Hallo, ich hatte vor kurzem auch eine Diskussion zu dem Thema gestartet.

https://www.previval.org/forum/showthread.php?5398-Elektromagnetische-Zerstörungen

Viele Grüße Solarwind

Zitat von Thanatos;71439

So ihr lieben, ich sehe mich immer nebenher nach brauchbarem Material um und fragte mich in wie weit ein einfacher Alu Koffer aus dem Baumarkt als EMP Schutz für kleinere Geräte nutzt.
...

Hallo Thanatos,

Alukoffer wirkt absolut nicht - zumindest nicht gegen NEMP oder Mikrowellen im zweistelligen Gigahertzbereich.

Begründung:

Der Deckel ist elektrisch hinten mit zwei Scharnieren an den Koffer elektrisch angebunden, vorn über ein oder zwei Riegel. Ansonsten ist er wegen Dichtheit mit einer umlaufenden Gummidichtung in einer Sicke isoliert. Bei Gleichstrom (Ohmmeter) misst man dann zwar einen Widerstand "0 Ohm", bei seriöser HF sieht die Sache völlig anders aus. Die wenigen elektrischen Anbindungen haben alle einige Nanohenry Induktivität. Die isolierten Auflageflächen (Gummidichtung) bilden eine perfekte Schlitzantenne, der Deckel wirkt als Dachkapazität. Das ganze Gebilde ist ein Hohlraumresonator mit elektrischer Einkopplung, das System Deckel und Kiste wirkt zudem als Schwingkreis Im Inneren können sogar höhere Feldstärken herrschen, als aussen. Bei einem NEMP, der eine sehr breitbandige Anregung darstellt, ist das Auftreten von Hohlraumresonanzen praktisch sicher. (Sorry für den Slang, bei Bedarf erkläre ich das gern auch ausführlich).

Wirksame Abschirmung:

Jeden Artikel einzeln in mehrere (!) Lagen Alufolie einwickeln. Paranoiker löten empfindliche Teile in Weissblechdosen ein - das ist absolut sicher, aber auch hier muss die Lötnaht zwischen Gehäuse und Deckel ohne Unterbrechung rundum laufen.

Den Alukoffer kann man sehr provisorisch abdichten, indem man Deckel und Kiste rundum mit Kupfer- Aluminiumleitband abklebt. Achtung: Bei eloxierter Oberfläche (bei Alu fast immer als Oberflächenschutz vorhanden) oder lackiertem Material funktioniert das nicht!

Viele Grüße

Matthias - der sich in einem früheren Leben mal mit Radartechnik beschäftigt hat

Höchstfrequenz ist wie Wasser, die findet ihren Weg durch die kleinste Ritze

Zitat von O.Bey;71470

Kann man Elektronik in Fahrzeugen, hier denke ich in erster Linie an Traktoren, und in Generatoren in irgend einer Art schützen oder würdest Du zu Elektronikverzicht raten?

Hallo,

ein richtiger Traktor für Preppies hat doch gar keine Elektronik...

Aber im Ernst, der Schutz von Elektronik im eingebauten Zustand ist sehr schwierig, weil ja alles verkabelt ist, was für die Elektronik im (N)EMP-Fall als tödliche Antennen wirkt. Ich würde eher dazu raten, die Elektronik-Module als Ersatzteil nochmal einzulagern, entsprechend verpackt.
Bei militärischen LKW, wie z.B. den MAN der Kategorie 1 ist die gesamte Steuerelektronik des Fahrzeugs in einem "Elektronikkasten" zusammengefasst, der mit wenigen Handgriffen ausgewechselt werden kann. Das ist im Endeffekt einfacher, als jede Leitung abzuschirmen, Überspannungsableiter und Dämpfungsglieder usw. einzubauen.

Bei nem normalen PKW könnte man sich eine gebrauchte Instrumententafel, das Motorsteuergerät und eine Lichtmaschine (wg. Diodenplatte und Regler) gebraucht besorgen und geschützt einlagern. Genauso bei einem moderneren Stromerzeuger den elektronischen Regler (ältere Stromerzeuger haben meist eine mechanische Regelung).

Normale Taschenlampen sehe ich als eher weniger gefährdet an, elektronisch geregelte LED-Teile könnten natürlich empfindlicher sein.

Grüsse

Tom

Ich finde das Thema EMP und Schutz davor auch ziemlich interessant, habe mir auch zu dem Thema ein bisschen was angelesen, bin allerdings absolut kein Fachmann
Zum Thema Alukiste: Je besser ein Material leitet, desto besser eignet es sich zur Abschirmung. Alu leitet zwar, aber bei weitem nicht gut.
1. Ich würde versuchen ein rundum aus Eisen oder Stahl bestehendes Behältnis zu benutzen
2. Dieses Behältnis MUSS geerdet sein
3. Der Behälter sollte auf einer isolierenden Unterlage stehen (DICKE Gummimatte, Keramik...)
4. Im Innern des Behälters sollte eine isolierende Innenschicht den kompletten Raum auskleiden (Schaumstoff?)

Zu den Sachen, die man in einem Faraday'schen Käfig aufbewahren sollte gehört alles, was Induktionen aufnehmen kann, also z.B. Antennen oder Kabel besitzt.
Das kann z.B. ein Laptop mit zugehörigem Ladegerät, Ebook-Reader, Radio, MP3-Player, Funkausrüstung, Elektronik-Werkzeug (z.B. Multimeter)... sein.

Uhren haben mittlerweile meistens ein Quartz-Werk, reagieren also auf einen EMP recht allergisch, hier empfiehlt sich eine gute Automatik-Uhr, entweder mit Handaufzug oder Selbstaufzug, aber alles wo Elektronik oder Elektrik drin ist wird bei einem EMP wohl stehenbleiben.

So, kreuzigt mich, wenn was falsch war

So long,
Sam

Hallo Sam,

na dann will ich mal

Zitat von Sam de Illian;73972

Alu leitet zwar, aber bei weitem nicht gut.
1. Ich würde versuchen ein rundum aus Eisen oder Stahl bestehendes Behältnis zu benutzen

Hier die elektrische Leitfähigkeit von Metallen in absteigender Reihenfolge:

Silber
Kupfer
Gold
Aluminium
Natrium
Wolfram
Messing
Eisen
...
Nachzulesen u.a. hier: LINK

Zitat

2. Dieses Behältnis MUSS geerdet sein
3. Der Behälter sollte auf einer isolierenden Unterlage stehen

Die Forderungen 2 und 3 widersprechen sich zu 100%

Die richtige EMP-feste Kiste zu bauen, ist nicht trivial. Starke EM-Felder ausserhalb der Kiste können Wirbelströme im Metall der Hülle erzeugen. Diese Ströme wiederum erzeugen ihr eigenes EM-Feld, das dann auch im Inneren der Hülle zur Wirkung kommt.
Das prinzip des Farady-Käfigs schützt gut vor elektrischen Entladungen, weniger vor der durch elektromagnetische Felder induzierten Wirbelströme, die ihrerseits solche Felder erzeugen.

Auch fehlt den meisten EMP-Schutz-Anbietern heute (zum Glück) die Möglichkeit, ihre Produkte auf Wirksamkeit zu testen - mangels Atomtests. Was heute zugänglich ist, sind die Erfahrungen aus den 50er-70er Jahren, nur gab es damals noch keine Mikroelektronik etc. D.h. so richtig handfeste Infos für heutige Technologien in Sachen EMP-Festigkeit dürften rar sein. Am ehesten Erfahrungen aus dem Flugzeugbau was die Problematik von Blitzschlägen für die Bordelektronik angeht.

Grüsse

Tom

Ich wusste ich hätte ins Bett gehen sollen
Danke für die Richtigstellung!
Und welche der Forderungen ist jetzt richtig? Ich geh mal vom Erden aus, oder?
Und idealerweise ist die Kiste aus Kupfer und rundherum verlötet, hm?

Jetzt hab ich mich zwar zum Elektro-Horst gemacht, aber ich hab was draus gelernt

Der EMP Schutz muss geerdet sein. Siehe hier:

http://www.unitedstatesaction.com/emp_and_faraday_cages.htm

Den Link hab ich aus einem anderen Thread in diesem Forum der sich ebenfalls mit diesem Thema beschäftigt, allerdings war der Thread auch über die Suche auf die Schnelle nicht auffindbar. Der Link in meinen Favoriten allerdings schon

LG
Vincent

Mal ne blöde Frage (Physik ist mir trotz Schule und Studium immer ein Rätsel geblieben), aber wäre nicht eine Mikrowelle ein super abgeschirmter "Aufbewahrungsort"? Haut das hin, oder ist das wieder die falsche Wellenlänge?

Schade, wäre zu einfach gewesen die Lösung

Okay, die Mikrowelle im Bug Out Bag wäre tatsächlich ein wenig unpraktisch
Andererseits.. zumsammen mit dem Dieselgenerator und den richtigen Fertiggerichten...

Kommt denn bei modernen Mikrowellen tatsächlich noch so viel "Mikrowelle" raus?
Ich habe meine mal mit dem Handy getestet und zumindest das hatte darin keinen Empfang mehr - weiß jetzt aber natürlich nicht wie zuverlässig dieser Test ist.
Mal ganz abgesehen von seiner Übertragbarkeit auf einem EMP...