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Stand: 01.12.2014

Niederfrequente Felder
(u.a. Hochspannungsleitung)

Niederfrequente Felder treten überall dort auf, wo elektrische Energie erzeugt, transportiert oder angewendet wird.

Niederfrequente Felder gehören - wie auch die hochfrequenten Felder und die optische Strahlung - zur nichtionisierenden Strahlung. Im Gegensatz zur ionisierenden Strahlung - zum Beispiel Röntgenstrahlung - reicht die Energie dieser Strahlung nicht aus, um Atome und Moleküle elektrisch aufzuladen - zu ionisieren.

Grundlagen

Im elektromagnetischen Spektrum sind die niederfrequenten elektrischen und magnetischen Felder im Frequenzbereich zwischen etwa 1 Hertz und < 9 Kilohertz angesiedelt (Hertz ist die Maßeinheit für die Frequenz, d.h. für die Zahl der Schwingungen pro Sekunde). Im Gegensatz zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern treten bei niederfrequenten Feldern deutlich weniger Richtungswechsel des elektrischen Feldes und des magnetischen Feldes auf. Demzufolge können die Einzelwirkungen beider Feldkomponenten getrennt betrachtet werden.

Im Alltag treten niederfrequente elektrische und magnetische Felder auf durch zum Beispiel:

  • die Stromversorgung (z.B. Hochspannungsleitungen), Frequenz 50 Hz
  • Haushaltsgeräte und Elektroinstallationen im Haus
  • elektrifizierten Verkehrssysteme wie Eisenbahnen, Frequenz 16,7 Hz

Wie wird die Sicherheit des Menschen gewährleistet?

Bestehende Regelung

Am 22. August 2013 ist die Verordnung zur Änderung der Vorschriften über elektro-magnetische Felder und das telekommunikationsrechtliche Nachweisverfahren (Verordnung über elektromagnetische Felder - 26. BImSchV) in Kraft getreten. Sie regelt die Grenzwerte für elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder. Die bis dahin bestehende und seit ihrem Inkrafttreten Anfang 1997 nicht geänderte Verordnung bedurfte der Anpassung an wissenschaftliche, technische und gesellschaftliche Entwicklungen. Die Verordnung in ihrer ursprünglichen Fassung blieb insbesondere hinter der Empfehlung des Rates der Europäischen Union vom 12. Juni 1999 zur Begrenzung der Exposition der Bevölkerung gegenüber elektromagnetischen Feldern (1999/519/EG) zurück. Im Jahr 2010 hat die ICNIRP ihre Grenzwertempfehlung für niederfrequente Felder anhand aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse überarbeitet ("Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric and Magnetic Fields (1 Hz - 100 kHz)", Health Physics 99 (6): 818-836; 2010). Die Grenzwerte der 26. BImSchV basieren auf diesen wissenschaftlichen Erkenntnissen. 

Wirkmechanismen elektrischer und magnetischer Felder

Beim Transport von Strom treten sowohl niederfrequente elektrische als auch magnetische Felder auf. Die Größe des elektrischen Feldes hängt von der angelegten Spannung (z.B. 380 Kilovolt) ab und ist nicht an den Verbrauch elektrischer Energie gebunden. Die Größe des magnetischen Feldes hingegen hängt von der Stromstärke (z.B. 2500 Ampere) ab und ist dann am höchsten, wenn der meiste Strom fließt. Bei niederfrequenten elektrischen Feldern kommt es zur ständigen Umverteilung der natürlichen Ladungen im Körper mit der Frequenz des Feldes. Dadurch verursacht fließen im Körper im gleichen Rhythmus elektrische Ströme (Körperströme). Diese inneren Körperströme sind bei den im Alltag vorkommenden elektrischen Feldstärken äußerst gering und haben keine gesundheitlich relevanten Auswirkungen auf Moleküle und chemische Verbindungen. Ab einem bestimmten, von Mensch zu Mensch unterschiedlichen Schwellenwert können elektrische Felder durch Vibration der Haare auf der Haut wahrgenommen werden.

Niederfrequente magnetische Felder erzeugen direkt elektrische Felder und Ströme im Inneren des Körpers. Dabei kommt es ab einem bestimmten Schwellenwert zunächst zu biologischen Effekten und bei höheren Strömen auch zu gesundheitlichen Gefahren. Der zugrunde liegende Mechanismus ist die Stimulation von Nerven, was bis zu Herzkammerflimmern und zusätzlichen Herzkontraktionen führen kann.

Bewertung von Leukämie bei Kindern in Verbindung mit niederfrequenten magnetischen Feldern

Die International Agency for Research on Cancer (IARC) hat 2002 niederfrequente Felder in Klasse 2B ("möglicherweise kanzerogen") eingestuft. Ausschlaggebend hierfür waren epidemiologische Beobachtungen eines statistischen Zusammenhangs von Leukämie bei Kindern und einer zeitlich gemittelten Magnetfeldexposition der Kinder weit unterhalb des geltenden Grenzwerts im Bereich von 0,3 bis 0,4 Mikrotesla (µT). Die seither durchgeführten epidemiologischen Studien erzielten ähnlich konsistente Ergebnisse. Epidemiologische Studien beruhen auf statistischen Assoziationen und können daher keinen kausalen Zusammenhang, sondern lediglich die Wahrscheinlichkeit des Eintritts einer Hypothese zeigen. Parallel dazu initiierte experimentelle Studien konnten jedoch ein krebsauslösendes oder krebsförderndes Potenzial von Magnetfeldern bis heute nicht bestätigen.

Die WHO hat 2007 diese Einstufung niederfrequenter Felder nach einer erneuten Begutachtung der wissenschaftlichen Erkenntnisse trotz weiterhin offener Fragen zum Wirkungsmechanismus bestätigt. Allerdings geht die WHO davon aus, dass die Aussagekraft der epidemiologischen Studien durch mögliche andere Einflussfaktoren und sehr kleiner Fallzahl geschwächt ist und stuft daher die Wahrscheinlichkeit eines Kausalzusammenhangs als schwach ein. Zu diesem Schluss kam auch 2011 die SSK in ihrer Stellungnahme "Vergleichende Bewertung der Evidenz von Krebsrisiken durch elektromagnetische Felder und Strahlungen".

Falls diese Hypothese zuträfe, dass die elektrischen und magnetischen Felder der Energieversorgung kausal sind, könnten mit ihr nach Einschätzung von der SSK weniger als 1 Prozent der Leukämiefälle erklärt werden. Die Entstehung von Leukämie bei Kindern bleibt weiterhin Gegenstand der Forschung.

Zusammenfassung

  • Die Grenzwerte der 26. BImSchV sind wissenschaftsbasiert und beruhen auf Empfehlungen internationaler wissenschaftlicher Gremien; die vom Bundeskabinett am 19. Februar 2013 beschlossene Novelle der 26. BImSchV trägt der ICNIRP-Empfehlung aus dem Jahr 2010 Rechnung.
  • Es gibt Hinweise auf die Entstehung von kindlicher Leukämie durch magnetische Felder von 0,3 bis 0,4 Mikrotesla (µT). Ein kausaler Zusammenhang konnte bisher nicht nachgewiesen werden. Forschungsvorhaben wurden initiiert.
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