Gesundheitliche Aspekte niederfrequenter Felder

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Harry Kneller
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1 Gesundheitliche Aspekte niederfrequenter Felder Dr. Birgit Keller Forum Netzintegration 9. März Berlin

2 Niederfrequente elektromagnetische Felder von 50 Hz Elektrisches Feld: nicht an den Verbrauch elektrischer Energie gebunden, tritt schon auf, wenn diese lediglich bereitgestellt wird. (z.b. Steckdose im Haushalt) Magnetisches Feld entsteht durch die Bewegung der elektrischen Ladungen Forum Netzintegration 9. März Berlin 2

3 Elektrische Felder - Biologische Wirkungen Äußeres elektrisches Feld führt zu einer Bewegung der Ladungsträger im Körper - es fließen Ströme. Dieser Vorgang - Influenz genannt - geschieht solange, bis sich die Körperoberfläche einheitlich aufgeladen hat und im Körperinneren kein elektrisches Feld mehr auftritt. Körperoberfläche -Elektrisierung, Vibrieren der Härchen Körperinnern - Wirkung durch hervorgerufene elektrische Stromdichten, - Höhe der erzeugten Ströme von vielen Faktoren abhängig - Keine Wirkung auf Moleküle und chem. Verbindungen Forum Netzintegration 9. März Berlin 3

4 Magnetische Felder - Biologische Wirkungen Im Gegensatz zum elektrischen Wechselfeld werden vom magnetischen Wechselfeld - als Folge der magnetischen Induktion - elektrische Felder und Ströme im Inneren des Körpers direkt erzeugt. Diese sind für die gesundheitliche Bewertung entscheidend. Reizwirkung aber nur bei sehr hohen Strömen Forum Netzintegration 9. März Berlin 4

5 Basisgrenzwert Basisgrenzwert für niederfrequente elektrische und magnetische Felder orientiert sich an den natürlichen Körperstromdichten und an den Schwellenwerten für nachgewiesene gesundheitliche Wirkungen. Forum Netzintegration 9. März Berlin 5

6 Basisgrenzwert Basisgröße für die Wirkung niederfrequenter elektrischer und magnetischer Felder ist die im menschlichen Körper hervorgerufene Stromdichte in [A/m 2 ]. Bevölkerungsgrenzwert für Körperströme (Empfehlungen von IRPA/ICNIRP und SSK ): - Im Bereich der natürlichen Körperstromdichten - Sicherheitsfaktoren zur bekannten Reizschwelle - Für beruflich exponierte Personen: 10 ma/m 2 - Für die Allgemeinbevölkerung: 2 ma/m 2 Forum Netzintegration 9. März Berlin 6

7 Grenzwerte Basisgrenzwerte in der Praxis nicht direkt messbar da es sich um Ströme innerhalb des Körpers handelt Angabe von Referenzwerten, d.h. Werte außerhalb des Körpers, die sicher stellen, dass die Basisgrenzwerte eingehalten werden. Diese sind einfacher messbar. Übertragung der Referenzwerte als Grenzwerte Forum Netzintegration 9. März Berlin 7

8 Basis für die Empfehlungen ist die Auswertung der vorliegenden Studien: Genügt die Studie wissenschaftlichen Qualitätsansprüchen? Gibt es einen eindeutigen Ursache-Wirkungszusammenhang? Besteht Relevanz für die Gesundheit des Menschen? Wie beurteilt man Wissen/Nichtwissen und Unsicherheiten? Forum Netzintegration 9. März Berlin 8

9 Studienlage zu magnetischen Felder Akutwirkungen gut untersucht Keine Dosis-Wirkungs-Beziehung erkennbar Studien von Feldern unterhalb der Grenzwerte nicht eindeutig Untersuchungen zu Langzeitwirkungen unterhalb der Grenzwerte stehen noch aus Problem: Leukämie im Kindesalter Forum Netzintegration 9. März Berlin 9

10 Rechtliche Regelungen 26. Bundesimmissionsschutz-Verordnung (BImSchV) Errichtung und Betrieb von Hochfrequenz- und Niederfrequenzanlagen, die gewerblichen Zwecken dienen oder im Rahmen wirtschaftlicher Unternehmungen Verwendung finden. Anforderungen zum Schutz der Allgemeinheit und der Nachbarschaft vor schädlichen Umwelteinwirkungen und zur Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen durch elektromagnetische Felder. Forum Netzintegration 9. März Berlin 10

11 Niederfrequenzanlagen Freileitungen und Erdkabel mit einer Frequenz von 50 Hertz und einer Spannung von Volt oder mehr, Bahnstromfern- und Bahnstromoberleitungen einschließlich der Umspann- und Schaltanlagen mit einer Frequenz von 16 2/3 Hertz oder 50 Hertz, Elektroumspannanlagen einschließlich der Schaltfelder mit einer Frequenz von 50 Hertz und einer Oberspannung von Volt oder mehr. Forum Netzintegration 9. März Berlin 11

12 3 Niederfrequenzanlagen Zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen sind Niederfrequenzanlagen so zu errichten und zu betreiben, dass in ihrem Einwirkungsbereich in Gebäuden oder auf Grundstücken, die zum nicht nur vorübergehenden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind, bei höchster betrieblicher Anlagenauslastung und unter Berücksichtigung von Immissionen durch andere Niederfrequenzanlagen die im Anhang 2 bestimmten Grenzwerte der elektrischen Feldstärke und magnetischen Flussdichte nicht überschritten werden. Forum Netzintegration 9. März Berlin 12

13 Ausnahmen kurzzeitige Überschreitungen der in Satz 1 angegebenen Werte um nicht mehr als 100 vom Hundert, deren Dauer insgesamt nicht mehr als 5 vom Hundert eines Beurteilungszeitraums von einem Tag ausmacht kleinräumige Überschreitungen der in Satz 1 angegebenen Werte der elektrischen Feldstärke um nicht mehr als 100 vom Hundert außerhalb von Gebäuden Forum Netzintegration 9. März Berlin 13

14 4 Anforderungen zur Vorsorge Zum Zwecke der Vorsorge haben bei der Errichtung oder wesentlichen Änderung von Niederfrequenzanlagen in der Nähe von Wohnungen, Krankenhäusern, Schulen, Kindergärten, Kinderhorten, Spielplätzen oder ähnlichen Einrichtungen in diesen Gebäuden oder auf diesen Grundstücken abweichend von 3 Satz 2 Nr. 1 und 2 auch die maximalen Effektivwerte der elektrischen Feldstärke und magnetischen Flussdichte den Anforderungen nach 3 Satz 1 zu entsprechen. Forum Netzintegration 9. März Berlin 14

15 Niederfrequenzanlagen Frequenz (f) in Hertz (Hz) Effektivwert der elektrischen Feldstärke und magnetischen Flussdichte, quadratisch gemittelt über 6-Minuten-Intervalle elektrische Feldstärke in Kilovolt pro Meter (kv/m) magnetische Flussdichte in Mikrotesla (µt/m) / Forum Netzintegration 9. März Berlin 15

16 Grenzwertempfehlung ICNIRP Elektrische Feldstärke bei 50 Hz Alt 5 kv/m Neu (2010) 5 kv/m Magnetische Feldstärke bei 50 Hz 100 µt 200 µt Elektrische Feldstärke bei 16,7 Hz 10 kv/m 5 kv/m Magnetische Feldstärke bei 16,7 Hz 300 µt 300 µt Forum Netzintegration 9. März Berlin 16

17 Effekte unterhalb der bestehenden Grenzwerte Forum Netzintegration 9. März Berlin 17

18 Bestimmung und Vergleich der von Erdkabeln und Hochspannungsfreileitungen verursachten Expositionen gegenüber niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern Auftragnehmer: ECOLOG-Institut für sozial-ökologische Forschung und Bildung ggmbh, Hannover Forum Netzintegration 9. März Berlin 18

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22 Nichtexponierte Wohnungen Mittelwert Magnetische Flussdichte [µt] 50 Hz-Filter ohne Oberwellen Minimum Maximum Maximaler Einzelwert Einfamilienhaus (dörfl. Umfeld) 0,009 0,003 0,019 0,019 Reihenhaus (Standardgebiet) 0,037 0,010 0,083 0,128 Mehrfamilienhaus (Stadtgebiet) 0,054 0,014 0,099 0,099 Mehrfamilien-Altbau (Innenstadt) 0,066 0,047 0,091 0,129 Großwohnanlage (Stadtgebiet) 0,087 0,039 0,174 0,188 Zusammengefasste Wohnungswerte Gesamt 0,051 0,003 0,174 0,188 Forum Netzintegration 9. März Berlin 22

23 Magnetische Flussdichte [µt] 50 Hz-Filter ohne Oberwellen Exponierte Wohnungen Mittelwert Minimum Maximum Abstand zur Trassenmitte [m] Wohnungen an 380 kv-freileitungen Mehrfamilienhaus OG 0,347 0,300 0, Zweifamilienhaus 1,216 0,925 1, Mehrfamilienhaus EG 0,196 0,174 0, Zweifamilienhaus 2,159 1,812 2, Zweifamilienhaus 0,210 0,207 0, Wohnungen an 110 kv-freileitungen Einfamilienhaus 1,035 0,771 1,170 0 Reihenhaus 0,304 0,239 0, Reihenhaus 0,187 0,164 0, Reihenhaus 0,234 0,199 0, Reihenhaus 0,182 0,163 0, Einfamilienhaus 0,137 0,118 0, Wohnungen an 110 kv-erdkabeln Mehrfamilienhaus 0,057 0,035 0, Einfamilienhaus 0,019 0,012 0, Forum Netzintegration 9. März Berlin 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Forum Netzintegration 9. März Berlin 24

25 Frequenz EU Ratsempfehlung (1999/519/EG) 26. BImSchV Frequenz E-Feld [V/m] H-Feld [A/m] B-Feld [µt] S eq [W / m 2 ] E-Feld [V/m] H-Feld [A/m] B-Feld [µt] S eq [W / m 2 ] 0-1 Hz 3,2 x x Hz 1-8 Hz ,2 x 10 4 / f 2 4 x 10 4 / f Hz 8-25 Hz / f 5000 / f 8-25 Hz (16 2/3 Hz) 300 (16 2/3 Hz) 0,025-0,8 khz 250 / f 4 / f 5 / f 0,025-0,8 khz 5000 (50 Hz) 100 (50 Hz) 0,8-3 khz 250 / f 5 6,25 0,8-3 khz khz , khz 0,15-1 MHz 87 0,73 / f 0,92 / f 0,15-1 MHz 1-10 MHz 87 / f 1/2 0,73 / f 0,92 / f 1-10 MHz MHz 28 0,073 0, MHz 27,5 0, MHz 1,375 f 1/2 0,0037 f 1/2 0,0046 f 1/2 f / MHz 1,375 f 1/2 0,0037 f 1/ GHz 61 0,16 0, GHz 61 0, /3 Hz /3 Hz Hz Hz f wie in der Frequenzbereichs-Spalte wiedergegeben f wie in der Frequenzbereichs-Spalte wiedergegeben Frequenz Alte ICNIRP Empfehlung Neue ICNIRP Empfehlung 2010 Frequenz E-Feld [V/m] H-Feld [A/m] B-Feld [µt] S eq [W / m 2 ] E-Feld [V/m] H-Feld [A/m] B-Feld [µt] S eq [W / m 2 ] 0-1 Hz 3,2 x x Hz 1-8 Hz ,2 x 10 4 / f 2 4 x 10 4 / f Hz ,2 x 10 4 / f 2 4 x 10 4 / f Hz / f 5000 / f 8-25 Hz / f 5000 / f 0,025-0,8 khz 250 / f 4 / f 5 / f Hz ,8-3 khz 250 / f 5 6, Hz 250 x 10 3 / f khz ,25 0,4-3 khz 250 x 10 3 / f 6,4 x 10 4 / f 8 x 10 4 / f 0,15-1 MHz 87 0,73 / f 0,92 / f 0,03-10 MHz MHz 87 / f 1/2 0,73 / f 0,92 / f MHz 28 0,073 0, MHz MHz 1,375 f 1/2 0,0037 f 1/2 0,0046 f 1/2 f / MHz GHz 61 0,16 0, GHz 16 2/3 Hz /3 Hz Hz Hz f wie in der Frequenzbereichs-Spalte wiedergegeben f in Hz Forum Netzintegration 9. März Berlin 25

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