Dipl.-Ing. (FH) Thomas Schlüter
2.8.1 Allgemeines
Allen Wechselfeldern gemeinsam ist, dass sie nicht konstant sind, sondern sich zeitlich verändern. Diese zeitliche Änderung der Felder wird mit der Maßeinheit "Hertz" (Hz) ausgedrückt und gibt an, wie oft sich das Feld pro Sekunde ändert. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen rein sinusförmigen Feldern und gepulsten Feldern, die aus einer Abfolge von sinus-, trapez-, dreieckförmigen oder exponenziellen Einzel- oder Mehrfachpulsen und Pausen oder Gleichfeldanteilen bestehen.
2.8.2 Niederfrequenzfelder (0 Hz < f ≦ 29 kHz)
Elektrische und magnetische Felder können getrennt als voneinander unabhängige Größen mit jeweils spezifischen Eigenschaften und Wechselwirkungen (bzgl. Materie, inkl. Organismen) betrachtet werden. Diese Felder bewirken in Organismen lediglich eine Reizwirkung und nehmen mit der Entfernung von ihrer Quelle sehr rasch ab.
Die bekanntesten niederfrequenten Felder sind die 50-Hz-Felder der öffentlichen elektrischen Energieversorgungsanlagen. Hierbei spielt die Höhe der Spannung keine Rolle. Gleichgültig ob es sich um die großen 380-kV-Hochspannungsleitungen zur Übertragung elektrischer Energie über viele Kilometer oder unsere Hausinstallation handelt, immer haben wir es mit niederfrequenten Feldern zu tun. Ebenfalls in diese Kategorie gehören die Felder, die im öffentlichen Nahverkehr durch elektrisch betriebene Bahnen entstehen. So beträgt die Frequenz der elektrifizierten Bahnstrecken der Deutschen Bahn beispielsweise 16 2/3 Hz.
Die zulässigen Expositionen sind in Abhängigkeit von der Frequenz durch Grenzwerte festgeschrieben. Die EMFV und die TREMF NF dient dem Schutz vor direkten und indirekten Wirkungen durch elektromagnetische Felder (EMF) am Arbeitsplatz.
Für die Allgemeinbevölkerung regelt die 26. BImSchV die zulässigen Immissionen von ortsfesten Niederfrequenzanlagen mit einer Nennspannung von 1.000 V oder mehr im Frequenzbereich von 1 Hz bis 9 kHz.
Die allgemeine Verwaltungsvorschrift 26. BImSchVVwV konkretisiert die Verordnung über elektromagnetische Felder. Sie beschreibt die Anforderungen an Niederfrequenz- und Gleichstromanlagen bei der Errichtung und wesentlichen Änderung, um die von der jeweiligen Anlage ausgehenden elektrischen und magnetischen Felder nach dem Stand der Technik unter Berücksichtigung von Gegebenheiten im Einwirkungsbereich zu minimieren.
2.8.3 Hochfrequenzfelder (91 kHz ≤ f ≦ 300 GHz)
Elektrische und magnetische Felder können hier nicht mehr getrennt als voneinander unabhängige Größen betrachtet werden. Diese Felder werden beim Auftreffen auf Organismen absorbiert und wandeln dabei ihre Energie im Körpergewebe in Wärme um. Sie nehmen mit zunehmender Entfernung von ihrer Quelle ebenfalls ab.
Die heutzutage wohl bekanntesten Hochfrequenzfelder sind diejenigen, die mit dem Einzug der modernen Kommunikationsmittel in den letzten Jahren in die öffentliche Diskussion gekommen sind, also durch Handys bzw. Antennenanlagen der LTE- oder 5G-Netze auf Gebäuden etc. verursacht werden. Der schon einige Jahrzehnte in den Haushalten eingeführte Mikrowellenherd gehört ebenso dazu, wie verschiedene "wireless"-Anwendungen im privaten Bereich.
Die zulässigen Expositionen sind in Abhängigkeit von der Frequenz durch Grenzwerte festgeschrieben. Im beruflichen Umfeld sind sie in der EMFV und der TREMF HF für den Frequenzbereich von 100 kHz bis 300 GHz mit dem Fokus auf mögliche Wärmewirkung fixiert.
Die 26. BImSchV regelt die für die Allgemeinbevölkerung zulässigen Immissionen von ortsfesten Hochfrequenzanlagen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 300 GHz. Die maximal zulässigen Expositionen werden ebenfalls aufgrund der o. g. Wärmewirkung ermittelt.
2.8.4 Übergangsbereich zwischen Nieder- und Hochfrequenz (29 kHz < f < 91 kHz)
Die im niederfrequenten Bereich getrennt existierenden elektrischen und magnetischen Felder vereinigen sich innerhalb dieses Frequenzbandes mit zunehmender Frequenz und müssen im hochfrequenten Spektrum als Einheit betrachtet werden. Man spricht deshalb dort von elektromagnetischen Feldern. Mit dieser Wandlung verändern sich auch die Eigenschaften und Wirkungsweisen der niederfrequenten Felder und gehen mit zunehmender Frequenz in die der hochfrequenten Felder über. Dieser Frequenzbereich zeichnet sich somit durch eine abnehmende Reiz- und zunehmende Wärmewirkung bei steigender Frequenz aus.
Die zulässigen Expositionen sind in Abhängigkeit von der Frequenz durch Grenzwerte festgeschrieben. Im beruflichen Umfeld sind sie in der EMFV und der TREMF NF geregelt. Die maximal zulässigen Expositionen berücksichtigen den Übergang von niederfrequenten Reizwirkungen zu hochfrequenten Wärmewirkungen.
Anforderungen zum Schutz der Allgemeinbevölkerung vor elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern regelt die 26. BImSchV, die ausschließlich zwischen Gleichstrom-, Nieder- und Hochfrequenzanlagen unterscheidet. In der 26. BImSchV sind Anlagen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 300 GHz als "Hochfrequenzanlagen" definiert.