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Wissenschaft im Alltag: Sicherungsetiketten



Ladendiebstähle fügen dem Einzelhandel herbe Verluste zu – allein in Deutschland sind es pro Jahr fast fünf Milliarden Mark. Als wirksamste Waffe gegen Diebe gelten elektronische Warensicherungssysteme, die je nach Technik als radiofrequent, elektromagnetisch oder akustomagnetisch bezeichnet werden. Alle drei Techniken beruhen auf der gleichen Idee: Schleusen am Ladenausgang erzeugen elektromagnetische Felder, die Sicherungsetiketten an den Waren anregen. Diese senden nun ihrerseits ein Signal. Antennen im Boden oder in den Schleusen nehmen es auf, eine Elektronik löst gegebenenfalls einen Alarm aus. Die Etiketten von bezahlter Ware werden an der Kasse entfernt oder deaktiviert.

Die ältere Radiofrequenz-Technik arbeitet – im Grunde nicht anders als ein Radio – mit elektrischen Schwingkreisen. Weil die aber relativ groß sind, werden RF-Systeme immer seltener eingesetzt. Elektro- und akustomagnetische Systeme verwenden Metallstreifen als Sensorelemente und lassen sich entsprechend kleiner bauen. Beide nutzen die Reaktionen von Metallen auf magnetische Felder.

Akustomagnetische Systeme gibt es seit etwa zwölf Jahren. Weil sie seltener Fehlalarme verursachen, setzen sie sich immer mehr durch. Das Sicherungsetikett besteht aus einer kleinen weißen Kunststoffbox und ist etwa 40 Millimeter lang, je nach Ausführung 8 bis 14 Millimeter breit und nur knapp einen Millimeter hoch. Darin befindet sich frei beweglich gelagert ein dünner Streifen amorphen Metalls sowie ein hartmagnetischer Metallstreifen, mit dem sich das Etikett ein- und ausschalten lässt. Ersterer ist "magnetostriktiv", das heißt, er verändert unter dem Einfluss eines Magnetfeldes seine Länge. In einem Wechselfeld beginnt dieses Plättchen deshalb zu schwingen, besonders stark bei der Resonanzfrequenz. Es erzeugt nun seinerseits ein Magnetfeld – und damit das Signal.

Im Schleusenbereich der AM-Systeme wird ein mag-netisches Wechselfeld von 58 Kilohertz alle 20 Milli-sekunden zwei Millisekunden lang eingeschaltet. Wie eine Stimmgabel nach dem Anstoßen weiterschwingt, vibriert auch das amorphe Metall in der Feldpause. Ohne störendes Hintergrundrauschen kann die Auswerteelektronik sein Signal in dieser Zeit besser entdecken. Kristalline Metalle – etwa Eisen in einer Armbanduhr –, die vielleicht ebenfalls zum Schwingen angeregt wurden, verstummen in der Feldpause und können deshalb keinen Fehlalarm auslösen.

Das erwähnte hartmagnetische Plättchen verändert die Resonanzfrequenz des amorphen Streifens. Wird es nach dem Bezahlen der Ware magnetisiert, vermag der Sensor nicht mehr auf das Erregersignal der Sicherungsschleuse zu reagieren. Wer bezahlt hat, darf anschließend unbehelligt den Laden verlassen.


Amorphe Metalle


In herkömmlichen Metallen sind Atome streng regelmäßig in einem Kristallgitter angeordnet. Die Atome amorpher Metalle bilden hingegen keine solche Ordnung aus, ähnlich wie die in einer Flüssigkeit oder Schmelze. Sie lassen sich dadurch sehr viel leichter ummagnetisieren und eignen sich als aktive Komponenten von Sicherungsetiketten.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 1 / 2001, Seite 116
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
1 / 2001

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 1 / 2001

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