Übersicht zu niederfrequenten Feldern

 
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).

  Grundlagen
  Grenzwerte
  Einige typische Feldstärkewerte
  Biologische Wirkungen
  Mehr Information

 

Grundlagen

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.

 

Grenzwerte

In Deutschland gelten für die Allgemeinbevölkerung und an Orten, die nicht nur zum vorübergehenden Aufenthalt vorgesehen sind und für niederfrequente Felder Grenzwerte gemäß der im März 2013 geänderten Fassung der 26. BImSchV - Verordnung über elektromagnetische Felder von 1996. Diese betragen (Effektivwerte):

Frequenz in Hz
Elektr. Feldstärke in V/m
Magnet. Flussdichte in µT (Mikrotesla)
50
5000
100
16 2/3 (Bahnstrom)
5000
300

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.

 


Einige typische Feldstärkewerte


Hochspannungsleitungen:

Elektr. Feldstärke (V/m)
Magnet. Flussdichte ( µT)
400 kV, 50 Hz, 6 Leiter, je 1300 A
 

unter den Leitungen

10000
15

50m von Trassenmitte

250
2,5

200m von Trassenmitte

-
0,1
110 kV, 50 Hz, 6 Leiter, je 325A
 

unter den Leitungen

2000
4,2

50m von Trassenmitte

<100
0,5

100m von Trassenmitte

-
0,05
 
Siehe auch:
Elektrische und magnetische Felder an Hochspannungstrassen
Ein Auszug aus der Publikation EMF Spektrum 3/2011 des WIK (275KB)
 
Bestimmung und Vergleich der von Erdkabeln und Hochspannungsfreileitungen verursachten Expositionen gegenüber niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern (Bundesamt für Strahlenschutz 2010)

 

Bahnstrom:

Magnet. Flussdichte ( µT)
Entlang einer Bahnlinie, Abstand 50 Meter
0,25
Elektrische Bahn beim Anfahren und Beschleunigen
 
Im Waggon (Strassen-, U- oder S-Bahn):
bis zu 300
Im Waggon (Zug)
bis zu 50
Auf dem Bahnsteig:
50 - 100

 


Elektrische Feldstärken von Haushaltsgeräten (Orientierungswerte in Volt/Meter, Abstand jeweils 30cm):

Bügeleisen
120
Glühbirne
5
Fernsehgerät
60
Haarfön
80
 
Handmixer
100
Kaffeemaschine
60
Kühlschrank
120
Staubsauger
50

 

Magnetische Flussdichten von Haushaltsgeräten (Orientierungswerte in Mikrotesla ( µT)):

 
Abstand 3/5cm
Abstand 30cm
Abstand 1m
Bügeleisen
8 - 30
0,1 - 0,3
0,01 - 0,025
Fernseher
2,5 - 50
0,04 - 2
0,01 - 0,15
Geschirrspüler
3,5 - 20
0,6 - 3
0,07 - 0,3
Haarfön
6 - 2000
0,01 - 7
0,01 - 0,3
Mikrowellengerät
70 - 200
4 - 8
0,25 - 0,6
Leuchtstoffröhre
40 - 400
0,5 - 2
0,02 - 0,25
Staubsauger
200 - 800
2 - 20
0,13 - 2
Radiowecker
0,12 (in 50 cm Abstand)

Der typische Wert des 50 Hz-Magnetfeldes im privaten Wohnbereich liegt zwischen 0,01 - 0,05 Mikrotesla

 

Biologische Wirkungen

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)

 

 

Mehr Information

Fachstellungnahme zu gesundheitlichen Wirkungen elektrischer und magnetischer Felder von Stromleitungen
Eine Übersicht des Forschungszentrums für Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit (femu) im Auftrag der Bundesnetzagentur (2013)
Fachgespräch über die gesundheitlichen Auswirkungen von Hochspannungsleitungen
Auf dieser Seite findet man die Präsentationen einer Reihe von Fachleuten, die das Umweltministerium des Landes NRW am 25.01.2012 zu einem Fachgespräch „Wie können Gesundheitsschutz und Vorsorge beim Ausbau des Stromnetzes in Nordrhein-Westfalen umgesetzt werden?“ nach Düsseldorf eingeladen hatte.

Informationsseiten des schweizerischen Bundesamts für Umwelt (BAFU)
Hier findet man umfangreiche Informationen zu elektromagnetischen Feldern der Stromversorgung, im Haushalt und durch die Eisenbahn.

Informationsseiten des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) zu statischen und niederfrequenten Feldern

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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Zuletzt geändert: 06.01.14