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Umweltatlas Berlin

08.05 Elektromagnetische Felder

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Biologische Wirkungen

Unter dem Schlagwort "Elektrosmog" sind die technischen Feldemissionen in den letzten Jahren in das Interesse der breiten Öffentlichkeit gerückt. Über die möglichen Wirkungen elektromagnetischer Felder wurden weltweit zahlreiche Untersuchungen an Menschen, Tieren, Pflanzen bzw. Zell- und Gewebekulturen, sowie eine Reihe großer epidemiologischer Studien durchgeführt. Die Wirkungen von elektromagnetischen Feldern hängen im allgemeinen von der Frequenz und der Intensität, aber auch von individuellen Eigenschaften wie zum Beispiel die Körpergröße oder der Ausrichtung zum Feld ab.

Weitgehend abgesichert sind die auf Reizströmen (Abb. 5) basierenden Effekte hoher und mittlerer Feldstärken, welche die Basis der heutigen Grenzwerte für den Personenschutz bilden.

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Abb. 5: Schematische Verteilung der induzierten Wirbelströme bei longitudinaler und transversaler Orientierung des Magnetfeldes zum Körper (SSK 1990)

Ein äußeres magnetisches Feld induziert Wirbelströme im menschlichen Körper, deren Kreisebene senkrecht zur Feldrichtung steht. Analog erzeugt ein elektrisches Feld in Feldrichtung orientierte Ströme im menschlichen Körper, die z.B. unter einer Hochspannungsfreileitung vom Kopf zu den Füßen - und umgekehrt - fließen (Wechselfeld!). Diese feldinduzierten Ströme werden in niederfrequenten Feldern als überwiegende Ursache für biologische Effekte angesehen. Ab bestimmten Schwellwerten erzeugen die Induktionsströme ebenso wie direkte Körperströme eine Reizwirkung, die den Organismus schädigen können.

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Tab. 1: Biologische Wirkungen verschiedener Stromdichtebereiche bei 50 Hz (nach Bernhardt 1990)

Excel
[Die Tabelle liegt auch im Excel-Format vor (MS-Excel wird benötigt).]

Obwohl empfindliche Personen elektrische Felder bereits ab 1 kV/m wahrnehmen können, sei es durch die Vibration von Körperhaaren oder aufgrund der Entladung von leitenden Gegenständen über den menschlichen Körper, sind ernsthafte Gesundheitsschäden auch bei langfristiger Einwirkung nicht bekannt. Mittelbare Wirkungen auf elektronische Implantate, z.B. auf selten verwendete Typen von unipolaren Herzschrittmachern können zwar ab Feldstärken von 2,5 kV/m bzw. 20 µT auftreten, das Entstehen lebensgefährlicher Situationen ist jedoch sehr unwahrscheinlich. Es kommt aber mitunter zu unangenehmen "Stolper-Rhythmen", weshalb die Betroffenen starke Felder meiden sollten (BfS 1994).

In der wissenschaftlichen Literatur findet sich ebenfalls eine Vielzahl epidemiologischer Studien, bezüglich eines möglichen Zusammenhangs zwischen der Feldexposition und dem Krebsrisiko bestimmter Personengruppen. Bislang lieferten die Studien trotz teilweise erheblichen Aufwandes widersprüchliche Ergebnisse. Direkte Vergleiche werden durch abweichende Untersuchungsbedingungen erschwert. Übereinstimmend wird jedoch die Notwendigkeit weiterer Forschungsarbeiten unterstrichen, sowohl in der Epidemiologie als auch im Bereich der Wirkungsmechanismen.

Grenz- und Richtwerte

Auf Grundlage der ermittelten Effekte und Wirkungen wurden von verschiedenen nationalen und internationalen Organisationen für unterschiedliche Frequenz- und Expositionsbereiche Richt- und Grenzwerte erlassen. Neben den Grenzwerten für die direkte Feldeinwirkung (V/m, A/m) bei Berufstätigen und der Bevölkerung gibt es weiterhin noch Grenzwerte für indirekte Feldeinwirkungen, Herzschrittmacher, Sender kleiner Leistung, Teilkörperexposition, Kurzzeitexposition, gepulste Strahlung usw..

Aufgrund unterschiedlicher Schutzkonzepte für die verschiedenen Bevölkerungsgruppen sind die meisten Grenz- und Richtwerte nur bedingt miteinander vergleichbar.

Der Arbeitskreis Nichtionisierende Strahlung - International Comittee on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) - der internationalen Strahlenschutzorganisation - International Radiation Protection Association (IRPA) - definiert eine maximal zulässige Körperstromdichte von 10 mA/m² (INIRC/IRPA 1990), die sich an den im Körper vorhandenen physiologischen Stromdichten orientiert. Akute Gefahren für die Gesundheit durch die Störung von Nerven-, Muskel- und Herzfunktionen treten erst bei dem 10 bis 100-fachen dieses Wertes auf (siehe Tab. 1).

Zur Vorsorge für die allgemeine Bevölkerung empfiehlt IRPA/ICNIRP eine weitere Reduktion um den Faktor 5, woraus eine Körperstromdichte von 2 mA/m² resultiert.

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