Was ist "Elektrosmog"?

 
Durch elektromagnetische Aussendungen aller Art entsteht in der Umgebung des Menschen eine Überlagerung von elektromagnetischen Feldern, die im Volksmund als "Elektrosmog" bezeichnet wird.
Der Begriff "Elektrosmog" ist dabei ein physikalisch ungenaues Kunstwort, zusammengesetzt aus dem englischen "smoke" für Rauch und "fog" für Nebel und soll damit den umweltbelastenden Faktor der künstlich erzeugten Felder herausstellen.
Fachleute nennen dieses Thema "EMF" (Elektro-Magnetisches Feld) oder nutzen den etwas gestelzten Begriff EMVU (Elektro-Magnetische Verträglichkeit mit der Umwelt).

Quellen aller uns umgebenden elektromagnetischen Felder sind sowohl natürlicher Art (wie die Sonne) als auch technischer Art, angefangen von häuslichen Stromleitungen über Hochfrequenzquellen wie Radio- und Rundfunksender oder Mobilfunkanlagen bis hin zu Licht- und Röntgenstrahlenquellen.
Eine wesentliche Unterscheidung der dabei entstehenden Strahlung ist dabei die in nicht-ionisierende Strahlung, wie die von Funk- oder Lichtwellen und ionisierende Strahlung wie etwa Röntgenstrahlung. Die nicht-ionisierende Strahlung hat - im Gegensatz zur ionisierenden Strahlung - nicht genügend Energie um Elementarbausteine wie Moleküle oder Atome zu verändern.
 

Gesamtes Spektrum der elektromagnetischen Felder

Durch Elektrosmog können sich nicht nur elektrische Geräte gegenseitig stören, er wirkt auch auf den Körper des Menschen. Der Organismus reagiert auf die elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Felder um sich herum, wobei die biologischen Wirkungen von deren Art, Frequenz und Stärke abhängen.
Dieser Aspekt ist es, was die Menschen in der Sorge um ihre Gesundheit an diesem Thema besonders interessiert und bewegt.
 

 

Welche Arten von Feldern gibt es?

Ein elektrisches Feld entsteht um eine elektrische Ladung, also auch um jeden spannungsführenden Leiter und kann in seiner Richtung und Stärke durch Feldlinien dargestellt werden. Deren Dichte ist ein Maß für die elektrische Feldstärke (E), welche die Einheit Volt/Meter (V/m) besitzt und in wachsendem Abstand vom Leiter abnimmt

Magnetfelder treten bei Bewegungen elektrischer Ladungen auf und zeichnen sich durch geschlossene Feldlinien um den Leiter aus. Bei Permanentmagneten entstehen (statische) Magnetfelder durch atomare Ströme. Auch beim Magnetfeld ist die Feldliniendichte ein Maß für die Magnetfeldstärke (H), welche in Ampere/Meter (A/m) ausgedrückt wird und ebenso in wachsendem Abstand zum Leiter abnimmt. Meist wird jedoch statt der Magnetfeldstärke die Flußdichte (B) angegeben, welche noch die Permeabilität des umgebenden Materials mit berücksichtigt und in der Einheit Tesla (T) dargestellt wird.

Wenn diese Felder zeitlich unveränderlich sind, spricht man von statischen Feldern, andernfalls von Wechselfeldern. Die Feldstärken dieser Wechselfelder haben keinen konstanten Wert mehr, sondern ändern sich im Takt der sie verursachenden Spannungen und Ströme. Deshalb hat man für sie eine weitere Kenngröße eingeführt, nämlich die der Anzahl ihrer Schwingungen pro Sekunde, der Frequenz (f). Diese wird in der Einheit Hertz (Hz, Schwingungen pro Sekunde) angegeben, eine andere Möglichkeit ist die Angabe der Periodendauer 1/f.

Bei statischen und niederfrequenten Feldern können das elektrische und magnetische Feld getrennt voneinander angegeben werden. Mit zunehmender Frequenz bedingt jedoch jede Änderung elektrischer Felder ein magnetisches Feld und umgekehrt, sodaß diese bei Frequenzen über etwa 20 ...30 KHz zusammen betrachtet werden müssen, eben als elektromagnetisches Feld. Mathematisch wird diese physikalische Tatsache in den Maxwellschen Gleichungen beschrieben.

 

Das elektromagnetische Feld

Elektromagnetische Felder sind nicht mehr an einen Leiter gebunden, sondern können sich von diesem ablösen (z. B. bei Antennen) und sich frei im Raum ausbreiten. Bei diesen sich dann frei fortpflanzenden Wellen gibt man auch gerne die Wellenlänge an, sie berechnet sich aus der Ausbreitungsgeschwindigkeit in dem jeweiligen Medium geteilt durch die Frequenz und hat die Einheit Meter (m). Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt von den dielektrischen und magnetischen Eigenschaften des Mediums ab und ist im Vakuum am höchsten, sie ist dort gleich der Lichtgeschwindigkeit von etwa 300.000 km/s.

Auf diesem Verhalten der freien Wellenausbreitung beruht die gesamte Technik der Funkkommunikation, wobei jedoch das mögliche Frequenzspektrum weit über das dafür technisch genutzte hinausgeht. Dieses beginnt im untersten Frequenzbereich bei den Längstwellen (für Überseetelegrafie) und geht bis etwa 300 GHz für die Raumforschung.
 

 

Die Eigenschaften der verschiedenen Funkeinrichtungen

Jede Funkeinrichtung benötigt je nach Verwendungszweck, Sendefrequenz und gewünschter Reichweite eine bestimmte Sendeleistung. Die nachfolgende Tabelle vermittelt einen Eindruck dieser Sendeleistungen je Sender, wobei die jeweiligen Antennengewinne mit eingehen:

 
Sendefrequenz
Sendeleistung (ERP)
Mindestabstand
Mittelwellen-Rundfunk
um 1 MHz
bis 1.800.000 W
Ca. 350 m
Kurzwellen-Rundfunk
bis 10 MHz
bis 750.000 W
Ca. 220 m
UKW-Rundfunk
um 100MHz
bis 100.000 W
Ca. 250 m
UHF-Fernsehen
470 - 890 MHz
bis 1.000.000 W

Ca. 75 m

Mobilfunk-Basisstation
um 950 oder 2000 MHz
bis 2.500 W
Unter 10 m

 
Die Sendeleistung der jeweiligen Sender sagt aber natürlich noch nichts über die von ihnen erzeugten Leistungflussdichten (Immissionen) an bestimmten Orten aus. Eine wesentliche Rolle spielt hierbei die Distanz zum Sender, da dessen Leistungsflussdichte grob gesagt in etwa mit dem Quadrat der Entfernung zu ihm abfällt.
So ist es zu erklären, daß besonders in städtischen Gebieten die vergleichsweise schwachen Mobilfunkstationen aufgrund ihrer Anzahl und vergleichsweise geringen Entfernungen oft den höchsten Anteil an der gesamten "Elektrosmog-Belastung" haben.

Daß auch hauseigene Anlagen einen erheblichen Anteil zu dem Immissionen in der Wohnung beitragen können, zeigt folgende Grafik, welche die Intensität verschiedener Quellen bei bestimmten Abständen im Verhältnis zum jeweiligen Grenzwert zeigt:

 

Hierbei sind die Spitzenwerte (gepulster Quellen) rot eingetragen und deren Mittelwerte sind grün. Die Angaben sind typische Werte bei den jeweils angegebenen Entfernungen. Die Grafik macht deutlich, daß ein Babyphone im Kinderzimmer stärker ist als eine nahe gelegene Mobilfunk-Basisstation und daß auch die Emission eines Mikrowellenherdes im Mittel höher ist als im selben Raum benutztes Handy.

Bei der kritischen Betrachtung einer vermuteten Schädlichkeit des "Elektrosmogs" genügt es also nicht, sich alleine auf eine einzelnde, von den Medien bevorzugte Quelle wie dem Mobilfunk zu beschränken. Es gilt vielmehr das Gesamtbild im Auge zu behalten, wozu auch längst vertraute Geräte und Einrichtungen gehören können.
 

 

Mehr Information und Referenzen:

Elektromagnetische Felder im Alltag
Unter diesem Link bietet die Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg eine Broschüre zum Herunterladen an, welche nach einer ausführlichen Einführung in die physikalischen Grundlagen die elektromagnetischen Felder in der Umwelt des Menschen ebenso wie mögliche biologische Wirkungen aufzeigt und die derzeit bestehenden Grenzwerte erläutert. Ein Anhang mit Erläuterungen und Abkürzungen, Quellenverzeichnis und dem Internationalen Einheitensystem rundet die Broschüre ab.
Natürliche Felder und Strahlungen
Ein Beitrag von Prof. Dr. rer. nat. habil. Christoph Schnittler, TU Ilmenau auf dem Symposium "Biologische Wirkungen elektromagnetischer Felder und Strahlungen" des Vereins der Ingenieure und Techniker in Thüringen e.V. (VITT) in Erfurt am 07.05.03 (382 KB)
Übersicht zu niederfrequenten Feldern
Eine Seite auf dieser Homepage mit einer Einführung in die Grundlagen, die in Deutschland gültigen Grenzwerte, einige typische Werte und Wirkungen niederfrequenter Felder (Stromversorgung und Bahnstrom).

 

Bildnachweis:

1) Grafik des Frequenzspektrums: Präsentationen der Forschungsgemeinschaft Funk (FGF)
1) Vergleich der Immissionen: Ausarbeitung von Prof. Wuschek (FH Deggendorf) zu Messungen in Schleswig-Holstein

 

 

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Zuletzt geändert: 01.08.09