Statische sowie niederfrequente elektrische und magnetische Felder (siehe auch Grundlagen) begegnen uns im Alltag in vielfältiger Form.
Statische elektrische und magnetische Felder
Quellen statischer elektrischer und magnetischer Felder sind zum Beispiel Gleichspannungsanlagen, elektrifizierte Verkehrssysteme, die mit Gleichstrom betrieben werden (zum Beispiel Straßenbahnen), Magnetschwebebahnen, Lautsprecheranlagen, Dauermagneten zum Beispiel an Namensschildern, und auch die sogenannten "Magnetheilmittel" wie Magnetpflaster, Magnetkissen, -decken, -bänder oder -gürtel.
Ein natürliches statisches Magnetfeld ist das Erdmagnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von etwa 40 Mikrotesla (µT). Der Mensch kann dieses Feld nicht spüren. Zugvögel und einige Fische besitzen jedoch spezielle Sinnesorgane zur Wahrnehmung dieses Feldes und nutzen dies zur Orientierung bei ihren Wanderungen.
Statische Magnetfelder werden auch in der bildgebenden medizinischen Diagnostik verwendet. Bei der Magnet-Resonanz-Tomographie
(MRT oder nuclear magnetic resonance - NMR) ist der Patient unter anderem auch statischen Magnetfeldern ausgesetzt. Die empfohlenen Richtwerte zur Begrenzung der Exposition am Arbeitsplatz liegen bei magnetischen Flussdichten von 2 Tesla (T) für den Kopf und/oder Rumpf und von 5 T für Extremitäten.
Niederfrequente elektrische und magnetische Felder
Der Bereich der niederfrequenten Felder umfasst elektrische und magnetische Wechselfelder mit Frequenzen zwischen 1 Hz und 100 kHz. Im Alltag ergibt sich die Exposition der Bevölkerung hauptsächlich durch die elektrischen und magnetischen Felder, die durch die Stromversorgung mit 50 Hz und die elektrifizierten Verkehrssysteme wie Eisenbahnen mit 16,7 Hz entstehen.
Die Stromversorgung erfolgt vielerorts mittels Hochspannungsfreileitungen. Dabei treten in der Umgebung von Leitungen niederfrequente elektrische und magnetische Felder auf.
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elektromagnetisches Feld in der Umgebung von Hochspannungsleitungen (für größere Ansicht Grafik anklicken)
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Häuser, Erhebungen im Gelände oder Bewuchs können zu Verzerrungen des elektrischen Feldes unter Hochspannungsfreileitungen führen.
Das elektrische Bahnstromnetz wird in Deutschland mit einer Frequenz von 16,7 Hz betrieben. Die Grenzwerte für diese Anlagen liegen bei einer elektrischen Feldstärke von 10 kV/m und einer magnetischen Flussdichte von 300 µT.
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Elektrifizierte Strecke der Eisenbahn (für größere Ansicht Grafik anklicken)
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Hier wie auch bei den Hochspannungsfreileitungen gilt, dass mit
zunehmendem Abstand die elektrische und magnetische Feldstärke rasch
abnimmt. Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass das Baumaterial
der Hauswände bis zu 90 Prozent des von außen auf das Haus
wirkenden elektrischen Feldes nach innen abschirmen kann, während eine
Abschirmung gegen äußere Magnetfelder in Gebäuden ohne großen Aufwand
nicht möglich ist.
Haushaltsgeräte und Elektroinstallationen
Niederfrequente elektrische und magnetische Felder werden auch durch Haushaltsgeräte und Elektroinstallationen im Haus erzeugt. Die Sicherheit von Geräten wird in Deutschland in Produktnormen auf der Basis der Produktsicherheitsgesetze geregelt. Soweit in diesen Normen auch eine Beurteilung der möglichen gesundheitlichen Wirkungen der elektrischen und magnetischen Felder erfolgt, wird dafür meist die Grenzwertempfehlung des Rates der Europäischen Union herangezogen.
Elektrische Feldstärken in der Umgebung von Haushaltsgeräten liegen in der Regel weit unterhalb dieser Grenzwertempfehlungen. Lediglich unmittelbar an der Oberfläche einiger Geräte treten lokal hohe Feldstärkewerte auf - beispielsweise bei verschiedenen Rasierapparaten oder Fönen. Da die Feldverteilung räumlich sehr inhomogen ist, treten die Spitzenwerte nur punktuell auf. Allgemein nehmen die Feldstärken mit jedem Zentimeter Entfernung vom Gerät erheblich ab.
Dies ist auch bei den magnetischen Flussdichten zu beobachten: Im Gebrauchsabstand von rund 30 cm sind die magnetischen Flussdichten der meisten Haushaltsgeräte verschwindend gering und spielen für die gesundheitliche Bewertung keine Rolle. In der nachfolgenden Tabelle sind repräsentative Werte magnetischer Flussdichten von Haushaltsgeräten bei unterschiedlichen Abständen
aufgeführt.
Repräsentative Werte magnetischer Flussdichten von Haushaltsgeräten in unterschiedlichen Abständen gemessen in Mikrotesla (µT), Gebrauchsabstände in Fettdruck
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| Gerät |
Magnetische Flussdichte bei drei Zentimetern Abstand
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Magnetische Flussdichte bei 30 Zentimetern Abstand
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Magnetische Flussdichte bei 1 Meter Abstand
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| Haarfön |
6 bis 2000 |
0,01 bis 7 |
0,01 bis 0,3 |
| Rasierapparat |
15 bis 1500 |
0,08 bis 9 |
0,01 bis 0,3 |
| Bohrmaschine |
400 bis 800 |
2 bis 3,5 |
0,08 bis 0,2 |
| Staubsauger |
200 bis 800 |
2 bis 20 |
0,13 bis 2 |
| Leuchtstofflampe |
40 bis 400 |
0,5 bis 2 |
0,02 bis 0,25 |
| Mikrowellengerät |
73 bis 200 |
4 bis 8 |
0,25 bis 0,6 |
| Radio (tragbar) |
16 bis 56 |
1 |
kleiner als 0,01 |
| Küchenherd |
1 bis 50 |
0,15 bis 0,5 |
0,01 bis 0,04 |
| Waschmaschine |
0,8 bis 50 |
0,15 bis 3 |
0,01 bis 0,15 |
| Bügeleisen |
8 bis 30 |
0,12 bis 0,3 |
0,01 bis 0,03 |
| Geschirrspüler |
3,5 bis 20 |
0,6 bis 3 |
0,07 bis 0,3 |
| Computer |
0,5 bis 30 |
kleiner als 0,01 |
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| Kühlschrank |
0,5 bis 1,7 |
0,01 bis 0,25 |
kleiner als 0,01 |
Fernsehgerät (Röhrengerät)
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2,5 bis 50 |
0,04 bis 2 |
0,01 bis 0,15 |
| Bereits in 30 cm Abstand von den meisten Geräten wird der Wert der Grenzwertempfehlung von 100 µT deutlich unterschritten. |
Quelle: Berichte der Strahlenschutzkommission, Heft 7, 1997 "Schutz vor niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern der Energieversorgung und -anwendung"
Im Rahmen einer Studie des BfS, die im Zeitraum von Mai 1996 bis Juni 1997 zur "Erfassung der niederfrequenten magnetischen Exposition der Bürger in Bayern" im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Landesentwicklung und Umweltfragen durchgeführt wurde, zeigte sich, dass bei 24-stündigen Messungen mittels am Körper tragbarer Personendosimeter für das magnetische Feld bei 50 Hz ein arithmetischer Mittelwert für alle untersuchten Personen von 0,101 µT und ein Medianwert von 0,047 µT erreicht wurden (siehe nachstehende Tabelle).
Magnetfeldexposition für die allgemeine Bevölkerung (repräsentativ für die Siedlungsstruktur im Bayern) aufgrund der 50 Hertz-Stromversorgung
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Personen
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Mittelwert in Mikrotesla
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Median in Mikrotesla
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95-Prozent-Perzentil in Mikrotesla
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24-Stunden-Exposition
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1.952
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0,101
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0,047
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0,308
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Exposition im Haus
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1.941
|
0,090
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0,063
|
0,215
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Exposition in der Nacht
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1.926
|
0,095
|
0,092
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0,144
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Großstadt, 24 Stunden
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370
|
0,115
|
0,061
|
0,314
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ländlich, 24 Stunden
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432
|
0,077
|
0,035
|
0,261
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Einfamilienhaus
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1.227
|
0,092
|
0,059
|
0,218
|
Hochhaus
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51
|
0,097
|
0,076
|
0,116
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24-Stunden-Daten: im Büro Tätige
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624
|
0,107
|
0,049
|
0,338
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Handwerker / Arbeiter
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148
|
0,166
|
0,049
|
0,628
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nicht Erwerbstätige
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922
|
0,093
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0,046
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0,258
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direkte Nähe zu 16,7-Hertz-Oberleitungen
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190
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0,156
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0,102
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0,436
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Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz
Es ergab sich weiterhin aus der Studie, dass die nächtliche Exposition auffällig höher lag, wenn sich das Messgerät in unmittelbarer Nähe zum Beispiel eines Radioweckers befand. Aber auch in solchen Fällen wurde ein relativ geringer Medianwert von nur 0,146 µT erreicht (nicht in der oben stehenden Tabelle
aufgeführt).
Für Bürger in den Zentren der Städte ergaben sich geringfügig höhere Werte (0,12 µT) als für Bewohner ländlicher Gebiete (unter 0,1 µT). Selbst bei Personen, die in der Umgebung von Hochspannungsleitungen wohnen, zeigten sich kaum Unterschiede - auch bei ihnen wurde nur eine mittlere Exposition von 0,11 µT gemessen. Erstmals konnte bei dieser Untersuchung auch der Einfluss der Exposition durch Bahnstromanlagen dosimetrisch ermittelt werden. Für 190 Personen, die in der Nähe einer Bahnstrecke wohnten, betrug der Mittelwert 0,16 µT bei 16,7 Hz; der Medianwert lag bei 0,1 µT.
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Tagesgang der magnetischen Flussdichte (16,7 Hertz) für eine Person, die unmittelbar an einer Bahnstromanlage lebte und dort auch arbeitete (von 7.30 bis 10 Uhr) (für größere Ansicht Grafik anklicken)
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Auf Grund bestehender wissenschaftlicher Unsicherheiten bezüglich möglicher gesundheitlicher Auswirkungen schwacher niederfrequenter Felder spricht sich das BfS für folgende Vorsorgemaßnahmen aus:
- Die Betreiber von Gleichspannungs- und
Niederfrequenzanlagen sind dazu aufgefordert, die Emission statischer
sowie niederfrequenter elektrischer und magnetischer Felder im Rahmen
des technisch Möglichen zu reduzieren.
- Die weiterführende Forschung muss verstärkt werden.
- Die Öffentlichkeit muss verstärkt über den derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand aufgeklärt werden.
Jeder von uns kann individuell vorsorgen. Dazu gehört:
- Elektroinstallationen gut isoliert unter Putz legen;
- Elektrische Geräte nach Gebrauch vollständig abschalten und nicht
im "Standby"-Modus belassen.
Dies gilt insbesondere für Fernsehgeräte und Stereoanlagen;
- Elektrische Geräte, die nachts
im Schlafbereich eingesetzt werden (wie zum Beispiel Babyphone und netzbetriebene Radiowecker), mit Abstand zum Bett platzieren.
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