Störungseinflüsse

Störungseinflüsse bezeichnet in Wissenschaft und Technik die äußeren oder inneren Einflüsse, die das Verhalten eines Systems oder die Genauigkeit einer Messung beeinträchtigen und zu Abweichungen vom idealen Ergebnis führen. Störungen können deterministisch oder zufällig, zeitabhängig oder zeitlich konstant auftreten und sich auf unterschiedliche Größenordnungen erstrecken, von kleinen Messabweichungen bis zu systematischen Bias.

Störungseinflüsse können entstehen durch Umweltbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Druck), elektromagnetische Störungen, mechanische Vibrationen, Gas- oder Druckänderungen, Geräuschquellen, Alterung von Bauteilen oder durch das Messverfahren selbst (Rauschen, Drift). In der Modellierung werden Störungen oft als Zusatzgrößen oder als Störquellen in einem Systemmodell beschrieben, etwa als additive Störgrößen oder als multiplikative Fehler. Die statistische Beschreibung erfolgt über Rauschprozesse, Spektren, Bias und Trend.

In Regelungstechnik und Signalverarbeitung wirken Störungseinflüsse auf Ausgang, Eingangsgröße oder Messfehler. Typische Störformen sind additive Störungen im Ausgang, Störungen an der Eingangsseite oder Störungen, die das Messsignal verzerren. Gegenmaßnahmen umfassen Feedback- und Regelstrategien, Feedforward, Filterung (Rauschreduktion, Notch-Filter), robuste Systemauslegung und Kalman-Filter. Die Abschätzung der Auswirkungen erfolgt oft durch Unsicherheitsanalysen und Validierung.

Praktische Beispiele finden sich in der Sensorik, der Elektronik, der Akustik und der Optik: Temperaturdrift, elektromagnetische Störungen, mechanische Kopplungen, Hintergrundgeräusche, Lichtquellenfluktuationen. Zur Minimierung von Störungen werden Abschirmung, sauberes Messaufbau-Design, Differenzmessung, Kalibrierung, Isolation und Umweltkontrollen eingesetzt, begleitet von regelmäßigen Mess- und Systemprüfungen.