Grundlagen, Begriffsbestimmungen
Im elektromagnetischen Spektrum sind die hochfrequenten Felder im Frequenzbereich zwischen etwa 100 Kilohertz (1 kHz = 1.000 Hz)und 300 Gigahertz (1 GHz = 1.000.000.000 Hz) angesiedelt (siehe Abbildung). Hertz ist die Maßeinheit für die Frequenz, das heißt, für die Zahl der Schwingungen pro Sekunde.

 Das elektromagnetische Spektrum

Das elektromagnetische Spektrum (für größere Ansicht Grafik anklicken)
Frequenz und Wellenlänge elektromagnetischer Felder sind über die Ausbreitungsgeschwindigkeit fest miteinander verbunden und beschreiben den Wellencharakter des Feldes. Bei hohen Frequenzen sind die Wellenlängen klein, während niedrige Frequenzen mit großen Wellenlängen einhergehen. Bei einer Ausbreitung im freien Raum liegen die Wellenlängen hochfrequenter elektromagnetischer Felder zwischen 3 Kilometer und 1 Millimeter.

Elektrische und magnetische Feldkomponente sind bei hochfrequenten Feldern sehr eng miteinander gekoppelt. Daher kann man Effekte und Wirkungen, die zum Beispiel beim Auftreffen auf den menschlichen Körper auftreten, kaum auf die Wirkung nur einer der beiden Komponenten zurückführen.

Nutzung hochfrequenter Felder für die moderne Kommunikation

Hochfrequente elektromagnetische Felder werden im Allgemeinen von einer Antenne abgestrahlt. Im freien Raum breiten sie sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und können dabei Energie und Informationen über große Entfernungen übertragen. Diese Eigenschaft wird besonders für die moderne Kommunikation genutzt - zum Beispiel für Rundfunk, Fernsehen, Mobilfunk sowie für schnurlose Telefone und drahtlose Computernetzwerke („Wireless LAN“ oder „WLAN“).  Auch Funkanwendungen für kurze Entfernungen nutzen hochfrequente elektromagnetische Felder, so zum Beispiel Funkmodule nach dem „Bluetooth“-Standard.

Aufgrund der vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten hochfrequenter elektromagnetischer Felder ist der Mensch heutzutage von einer Vielzahl verschiedener Sendeeinrichtungen umgeben, die mit unterschiedlichen Sendeleistungen und Frequenzen arbeiten (siehe Tabelle "Quellen hochfrequenter Felder"). Die Intensität oder Stärke der Felder wird entweder in Form der elektrischen Feldstärke (Maßeinheit: Volt pro Meter, V/m) oder der magnetischen Feldstärke (Maßeinheit: Ampere pro Meter, A/m) oder in Form der Leistungsflussdichte (Maßeinheit: Watt pro Quadratmeter, W/m2) angegeben. Die Leistungsflussdichte ist das Produkt aus elektrischer und magnetischer Feldstärke.

Quellen hochfrequenter Felder

In der nachfolgenden Tabelle sind verschiedene Quellen hochfrequenter Felder mit den wichtigsten Parametern zusammengestellt. Für ortsfeste Sendefunkanlagen gelten die "Verordnung über elektromagnetische Felder" auf der Grundlage des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (26. BImSchV) und die "Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder" (BEMFV). In der BEMFV ist festgelegt, dass alle ortsfesten Sendefunkanlagen die Grenzwerte der 26. BImSchV einzuhalten haben. Für die Fälle, in denen die 26. BImSchV keine Regelung trifft, gelten die Referenzwerte der Empfehlung des Rates der Europäischen Union (1999/519/EC). Die entsprechenden Referenzwerte und Grenzwerte sind in der Tabelle eingetragen. Für die nicht ortsfesten Quellen hochfrequenter Felder sind nur die Referenzwerte der Empfehlung des Rates der Europäischen Union angegeben. Für Geräte, die in unmittelbarer Nähe zum Körper betrieben werden, zum Beispiel Handys, gelten Empfehlungen zur Begrenzung der Spezifischen Absorptionsrate (SAR). Eine Angabe von Referenz- oder Grenzwerten in Form von elektrischen beziehungsweise magnetischen Feldstärken oder Leistungsflussdichten ist in diesen Fällen nicht sinnvoll, da sich der Körper im Nahbereich der Antenne befindet und Rückwirkungen auf den Sender hat.

Im Alltag werden die Grenzwerte beziehungsweise Referenzwerte für hochfrequente Felder in der Regel eingehalten, oft weit unterschritten. Für ortsfeste Sendefunkanlagen legt die Bundesnetzagentur in den Standortbescheinigungen Sicherheitsabstände fest. Damit wird sichergestellt, dass in allen öffentlich zugänglichen Bereichen die Grenzwerte beziehungsweise Referenzwerte nicht überschritten werden. In der Tabelle ist angegeben, ab welchem Abstand von der Sendeantenne in Hauptstrahlrichtung die Grenzwerte eingehalten sind.


Quellen hochfrequenter Strahlung

Rundfunksender

Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
Mittelwelle 526 kHz  - 1,6 MHz 1,8 MW  50 m / 450 V/m 68,8 - 87 V/m  

300 m / 90 V/m
    
Referenzwert wird ab zirka 350 Metern in Hauptstrahlrichtung eingehalten
Kurzwelle 4 MHz
-
26 MHz 		750 kW  50 m  / 121,5 V/m 28 - 43,5 V/m  27,5  V/m
(nur >=10 MHz)

220 m / 27,5 V/m    
Referenz- bzw. Grenzwert wird ab zirka 220 Metern in Hauptstrahlrichtung  eingehalten
UKW 88 MHz - 108 MHz <= 100 kW  ca. 1,5 km / < 0,05 W/m2 28  V/m  bzw. 2 W/m2 27,5 V/m (entspricht 2 W/m2)
Referenz- bzw. Grenzwert wird ab zirka 250 Metern  in Hauptstrahlrichtung eingehalten

Fernsehsender

Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
VHF 174 MHz - 223 MHz <= 300 kW ca. 1,5 km/ < 0,02 W/m2  28 V/m bzw. 2 W/m2 27,5 V/m (entspricht 2 W/m2)
Grenzwert wird ab ca. 150 m in Hauptstrahlrichtung eingehalten
UHF 470 MHz - 838 MHz <= 5 MW  ca. 1,5 km < 0,005 W/m2 30 - 40 V/m
bzw.
2,3 - 4,2 W/m2 		30 - 40 V/m
(entspricht
2,3 - 4,2 W/m2)
Grenzwert wird ab zirka 75 Metern in Hauptstrahlrichtung eingehalten

Mobilfunk 
Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
D-Netz (GSM 900) 
Basisstation
890 MHz
- 915 MHz

 4 Kanäle,
je 15 W ** 		 50 m  / 0,06 W/m2 41 - 43 V/m bzw. 4,5  - 4,8 W/m2 41 - 43 V/m
(entspricht 4,5  - 4,8 W/m2)
Grenzwert wird nach wenigen Metern in Hauptstrahlrichtung eingehalten
Handy
 935 MHz - 960 MHz

 max. 2 W als Spitzenwert


E-Netz  (GSM 1800)
Basisstation 1710 MHz -
1785 MHz

 4 Kanäle,
je 10 W ** 		 50 m / 0,04 W/m2 57 - 60 V/m bzw. 8,6 - 9,4 W/m2 57 - 60 V/m (entspricht 8,6 - 9,4 W/m2)
Grenzwert wird nach wenigen Metern in Hauptstrahlrichtung eingehalten
Handy 1805 MHz -
1880 MHz

 max. 1 W als Spitzenwert


UMTS
Basisstation 2110 MHz -
2170 MHz

 2 Kanäle,
je 20 W ** 		 50 m / 0,04 W/m2 61 V/m bzw. 10 W/m2 61 V/m (entspricht
10 W/m2)
Grenzwert wird nach wenigen Metern in Hauptstrahlrichtung eingehalten
Handy 1920 MHz - 1980 MHz

 max. 1 W als Spitzenwert


DECT-Telefone

Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
Basisstation
1880 MHz - 1900 MHz max. 250 mW als Spitzenwert  
 
Mobilteil 1880  MHz - 1900 MHz max. 250 mW als Spitzenwert  
 

WLAN und Bluetooth

Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
WLAN 2400 MHz -
2484 MHz 		max. 100 mW

 

5100 MHz -
5800 MHz 		max. 1 W

 
Bluetooth 2400 MHz -
2480 MHz 		max. 100 mW


CB-Funk

Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
Antennenanlage 26,6 MHz -
27,4 MHz 		wenige Watt
28 V/m
  27,5 V/m
Handgerät 26,6 MHz -
27,4 MHz 		max. 4 W  

Radargeräte

Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
Flugüber-
wachung (zivil und militärisch) *** 		1 GHz - 10 GHz 0,2 kW - 2,5 MW   43,5 - 61 V/m bzw.
5 - 10 W/m2 , zusätzliche Begrenzung der Spitzenwerte 		43,5 - 61 V/m (entspricht
5 - 10 W/m2), zusätzliche Begrenzung der Spitzenwerte
Wetterradar 1 GHz - 10 GHz 0,1 - 0,25 MW 100 m in Hauptstrahl-
richtung / 10 W/m2 		43,5 - 61 V/m bzw. 5 - 10 W/m2 , zusätzliche Begrenzung der Spitzenwerte 43,5 -  61 V/m (entspricht 5 - 10 W/m2), zusätzliche Begrenzung der Spitzenwerte

1 km in Hauptstrahl-
richtung / 0,1 W/m2 		   
Grenzwert wird in öffentlich zugänglichen Bereichen eingehalten
Verkehrsradar 9 GHz - 35 GHz Leistung
0,5 - 100 mW 		 3 m / 0,25 W/m2 61 V/m bzw. 10 W/m2

10 m / < 0,01 W/m2    
Grenzwert wird unmittelbar am Gerät eingehalten

HF-Warensicherungsanlagen
Quelle Frequenz Typische Sendeleistung
 Messabstand von der Sendeantenne/ typische Höhe der Exposition Referenzwert der EU Grenzwert
(26. BImSchV)
  1 MHz - 10 GHz
Zugänglicher Bereich / < 0,002 W/m2 28 - 87 V/m je nach Frequenz  
*)  In anderen Richtungen als der Hauptstrahlrichtung werden die Grenzwerte in der Regel nach wesentlich geringeren Abständen unterschritten.
**)  Typische Leistungswerte, wie sie im Standortverfahren bei der Bundesnetzagentur (früher: Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post – RegTP) beantragt werden.
***)  Die Strahlenbelastung, die bei leistungsstarken Radaranlagen durch Röntgenstrahlung entsteht, wird bei bestimmungsgemäßem Gebrauch durch Abschirmung auf ein zu vernachlässigendes Maß reduziert.

Ausbreitung der hochfrequenten elektromagnetischen Felder

Mit zunehmender Entfernung von einer Sendeeinrichtung verringern sich die Feldstärken schnell. Im freien Raum sinkt die Leistungsflussdichte mit dem Quadrat der Entfernung, das heißt, sie verringert sich auf ein Viertel, wenn sich der Abstand verdoppelt. Aufgrund der häufig stark gerichteten Abstrahlung mit bestimmten Vorzugsrichtungen kann die Intensität aber an verschiedenen Orten im Umkreis um einen Sender trotz identischer Abstände zur Quelle sehr unterschiedlich sein. Alleine ausgehend vom Abstand kann daher in der Regel nicht auf die Feldstärken an einem bestimmten Ort geschlossen werden. Hochfrequente elektromagnetische Felder werden zudem von Objekten, die sich in der Ausbreitungsrichtung befinden, unter anderem in Abhängigkeit vom Material des Objekts reflektiert beziehungsweise ganz oder teilweise absorbiert. Daher unterscheiden sich die Ausbreitungsverhältnisse hochfrequenter Felder in der realen Umwelt oft deutlich von dem oben angegebenen einfachen Fall, der Ausbreitung im freien Raum.

Durch leitfähige Materialien, zum Beispiel Metallfolien oder Metallgitternetze, aber auch durch metallisch bedampfte Fensterscheiben (zum Wärmeschutz) lassen sich hochfrequente elektromagnetische Felder vollständig oder teilweise abschirmen.
Bundesamt für Strahlenschutz: Themen und Aufgabenschwerpunkte | Kontakt | Stand vom 11.10.2012