Auf dieser Seite werden als Übersicht nach einer Einführung in die
Grundlagen die in Deutschland gültigen Grenzwerte, einige typische Werte
und Wirkungen niederfrequenter Felder vorgestellt (Stromversorgung, Bahnstrom
und Haushaltsgeräte).
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Grundlagen |
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Grenzwerte | ||
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Einige typische Feldstärkewerte | ||
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Wirkungen | ||
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In Niederfrequenzbereich können elektrische und magnetische Felder getrennt voneinander betrachtet werden. Dabei ist das elektrische Feld mit der Spannung und das magnetische Feld mit dem Strom verknüpft. Sie sind objektgebunden bzw.leitungsgeführt, d.h.die elektrischen und magnetischen Felder befinden sich in der Nähe des Gerätes oder einer Leitung, welche sie erzeugen und nehmen mit der Entfernung schnell ab
Die Feldstärken verhalten sich je nach Art der Quelle mindestens umgekehrt proportional zum Abstand. So fällt das Magnetfeld eines langen, stromdurchflossenen Leiters (z. B. Bahnstromleitung) proportional mit dessen Abstand ab, wogegen das Feld zweier sich überlagernder Leiter mit hin- und rückfliessendem Strom (z. B. Hochspannungsleitung) quadratisch mit dem Abstand abfällt. Das Feld eines durch Spulen erzeugten Magnetfeldes (z. B. von Motoren) fällt sogar mit der dritten Potenz des Abstandes ab.Die Einheit der elektrischen Feldstärke ist Volt pro Meter (V/m), die Stärke des magnetischen Feldes beschreibt man durch die Angabe der magnetischen Flussdichte (bzw. magnetische Induktion) in ihrer Einheit Tesla (T).
Eine ältere und bei manchen Veröffentlichungen noch verwendete Einheit für die magnetische Flussdichte ist das Gauss (G).
Ein Tesla (T) entspricht 10000 Gauss, demnach sind z. B. 1 µT (Mikrotesla) also 10 mG (Milligauss).Elektrische Felder lassen sich bereits durch dünne Metallfolien oder -netze praktisch vollständig abgeschirmen (Faraday’scher Käfig) und selbst Bäume oder Büsche schirmen schon sehr effektiv. Dagegen lassen sich niederfrequente Magnetfelder nur unvollständig und mit großem Aufwand , z.B. mit Platten aus speziellen Legierungen (“Mu-Metall”) abschirmen, am besten sind solche Maßnahmen an der Quelle selbst.
In Deutschland gelten für die Allgemeinbevölkerung bei niederfrequenten Feldern Grenzwerte gemäß der 26. BImSchV - Verordnung über elektromagnetische Felder von 1996. Diese entsprechen den Empfehlungen, welche die ICNIRP bis zu einer Erhöhung im Jahr 2010 herausgegeben hatte und betragen (Effektivwerte):
Bei diesen Feldstärken überschreiten die im Körper durch die Felder induzierten Ströme nicht die Stromdichte von 2 mA/m², unterhalb derer akute Wirkungen auf den Organismus auszuschließen sind.
Für beruflich exponierte Personen gelten höhere Grenzwerte.
Vorsorgewerte: Das Ecolog-Institut empfiehlt für die magnetische Flussdichte einen Vorsorgewert von 0,1 µT und Baubiologen empfehlen für Schlafplätze sogar weniger als 0,02 µT (20 nT), dies allerdings ohne einem wissenschaftlich begründbarem Hintergrund.
Hochspannungsleitungen:
400 kV, 50 Hz, 6 Leiter, je 1300 A
unter den Leitungen
50m von Trassenmitte
200m von Trassenmitte
110 kV, 50 Hz, 6 Leiter, je 325A unter den Leitungen
50m von Trassenmitte
100m von Trassenmitte
Bahnstrom:
Magnet. Flussdichte ( µT) Entlang einer Bahnlinie, Abstand 50 Meter Elektrische Bahn beim Anfahren und Beschleunigen
Elektrische Feldstärken von Haushaltsgeräten (Orientierungswerte in Volt/Meter, Abstand jeweils 30cm):
Bügeleisen Glühbirne Fernsehgerät Haarfön
Handmixer Kaffeemaschine Kühlschrank Staubsauger
Magnetische Flussdichten von Haushaltsgeräten (Orientierungswerte in Mikrotesla ( µT)):
Bügeleisen Fernseher Geschirrspüler Haarfön Mikrowellengerät Leuchtstoffröhre Staubsauger Radiowecker Der typische Wert des 50 Hz-Magnetfeldes im privaten Wohnbereich liegt zwischen 0,01 - 0,05 Mikrotesla
Bei niederfrequenten Feldern bis etwa 30 kHz dominieren bei den akuten biologischen Wirkungen die Reizwirkungen auf Sinnes-, Nerven- und Muskelzellen, welche durch im Körperinnern induzierte Ströme hervorgerufen werden. Thermische Effekte spielen nur eine untergeordnete Rolle. Die derzeitigen Grenzwerte stellen dabei sicher, dass Schädigungen bzw.eine Nerven-oder Muskelanregung durch innere Körperströme nicht möglich sind.
Allerdings werden auch bei schwächeren Feldern verschiedene biologischen Wirkungen diskutiert, wie z. B. die Beeinflussung des Melatonin-Haushalts, eine Beeinflussung der Krebsentstehung bzw. -entwicklung oder eine Risikoerhöhung für Demenzerkrankungen (Alzheimer).
Hierzu gibt es eine Reihe von epidemiologischen Studien oder Laborexperimenten, die einen Zusammenhang zwischen einer Beschleunigung des Krebswachstums (insbesonders Kinderleukämie) und dem Vorhandensein von magnetischen Feldern im Bereich bereits oberhalb einer Dauerexposition von lediglich 0,4 µT (Mikrotesla) möglich scheinen lassen.
Die bisher vorliegenden Studienergebnisse sind jedoch teilweise widersprüchlich und erlauben noch keine klare Beurteilung. Die Weltgesundheitsorganisation stuft schwache niederfrequente Magnetfelder jedoch bereits als möglicherweise krebserregend ein.
Mehr zu akuten und Langzeitwirkungen niederfrequenter Felder (Übersicht und Links)
Informationsseiten des schweizerischen Bundesamts für Umwelt (BAFU)
Hier findet man umfangreiche Informationen zu elektromagnetischen Feldern der Stromversorgung, im Haushalt und durch die Eisenbahn.
Strahlenschutz beim Ausbau der Stromnetze
Eine Informationsseite des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS)Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric and Magnetic Fields (1 Hz - 100 kHz). Health Physics 99(6):818-836; 2010.
Die überarbeiteten Empfehlungen der ICNIRP aus dem Jahr 2010 (Englisch, 600 KB)Fact Sheet zu den Guidelines
Eine verständliche Erläuterung der Empfehlungen der ICNIRP (Englisch, 119 KB)
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