Nachgewiesene gesundheitliche Wirkungen durch Felder der Stromversorgung

Im deutschen Stromnetz fließt Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hertz (Hz). Dabei entstehen sogenannte niederfrequente elektrische und magnetische Felder, die ebenso wie der Wechselstrom in der Leitung 100 Mal pro Sekunde ihre Richtung ändern. Man spricht daher von niederfrequenten Wechselfeldern.

Wirkung magnetischer Wechselfelder auf den Menschen

Natürliche elektrische Felder im Körper

In allen Lebewesen, also auch im Menschen, befinden sich viele elektrisch geladene Teilchen. Ihre Bewegung führt zu elektrischen Feldern und Strömen. Bei vielen Stoffwechselvorgängen werden elektrisch geladene Teilchen verschoben und Nerven leiten ihre Signale in Form von elektrischen Impulsen weiter. Auch das Herz ist elektrisch aktiv.

Solche körpereigenen Vorgänge können Ärzte zum Beispiel im Elektrokardiogramm (EKG) oder im Elektroenzephalogramm (EEG) messen.

Wirkungen niederfrequenter Felder

Niederfrequente Felder erzeugen im menschlichen Körper zusätzliche elektrische Felder und Ströme. Als Folge davon können Nerven- und Muskelzellen gereizt werden. Damit dies geschieht, müssen jedoch bestimmte frequenzspezifische Wirkungsschwellen überschritten werden. Für die Reizung von Nervenfasern, die in der Haut oder in den Muskeln liegen, sind zum Beispiel elektrische Feldstärken von 4-6 Volt pro Meter (V/m) nötig.

Die niedrigste nachgewiesene Wirkschwelle betrifft die Auslösung sogenannter "Phosphene". Das sind Lichtwahrnehmungen, die durch die Reizung empfindlicher Zellen in der Netzhaut des Auges entstehen. Phosphene haben zwar keine gesundheitlich nachteiligen Auswirkungen, sie werden jedoch als besonders sensitives Modell für eine Reizung elektrisch erregbarer Zellen gewertet.

Je höher die im Körper auftretenden Feldstärken sind, umso gefährlicher kann es werden. Kommt die Nervenleitung im Körper durcheinander, drohen zum Beispiel Herzrhythmusstörungen.

Schutz vor gesundheitlichen Gefahren

Herzschrittmacher

Da man die Schwellen für die nachgewiesenen Wirkungen kennt, können auf dieser Basis Empfehlungen zur Begrenzung niederfrequenter Felder gegeben werden. Die Internationale Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) empfiehlt für Frequenzen von 50 Hertz, dass die in Gehirn und Netzhaut erzeugten elektrischen Feldstärken unterhalb von 20 Millivolt pro Meter (0.02 V/m) bleiben sollen.

An dieser Empfehlung orientieren sich auch die in Deutschland in der 26. Bundesimmissions-Schutzverordnung (26. BImSchV) festgelegten Grenzwerte für ortsfeste Anlagen (zum Beispiel Hochspannungsleitungen). Die Grenzwerte für die von außen auf den Körper einwirkenden Immissionen schützen vor den nachgewiesenen gesundheitsrelevanten Wirkungen niederfrequenter elektrischer und magnetischer Felder.

Statische elektrische und magnetische Felder

Für von Gleichstromleitungen ausgehende statische elektrische Felder, wie sie in üblichen Expositionssituationen auftreten, sind keine gesundheitlichen Gefahren nachgewiesen. Auch die von Gleichstromleitungen ausgehenden statischen magnetischen Felder sind in üblichen Expositionssituationen unbedenklich.

Mit der seit August 2013 geltenden novellierten 26. BImSchV werden in Deutschland erstmals Grenzwerte für Gleichstromanlagen gesetzlich festgelegt. Der Grenzwert von 500 Mikrotesla (0,5 Millitesla) ist so gewählt, dass Störbeeinflussungen von Herzschrittmachern durch statische Magnetfelder ausgeschlossen werden.

Im medizinischen Bereich werden starke statische Magnetfelder von mehreren Tesla (das heißt mehreren tausend Millitesla) für bildgebende Verfahren eingesetzt. In diesem Bereich können für Patienten, aber auch für das medizinische Personal akute Wirkungen, wie zum Beispiel Schwindel oder Übelkeit, auftreten.

Übrigens: Die Wirkungen von niederfrequenten Feldern unterscheiden sich ganz grundsätzlich von denen hochfrequenter Felder. Letztere kommen zum Beispiel beim Mobilfunk vor.