Dipl.-Ing. Cornelia von Quistorp
1.1 Arten von Strahlung
Das physikalische Phänomen Strahlung erstreckt sich über ein großes Spektrum unterschiedlicher Wellenlängen. Je größer die Wellenlänge und je geringer die Frequenz ist, desto weniger energiereich ist die Strahlung.
Ionisierende Strahlung
Ionisierende Strahlung deckt den oberen, energiereichen Teil des Spektrums ab. Die Energiedichte ist so hoch, dass Atome eines Stoffes ihre Kernstruktur grundlegend ändern und dabei energiereiche Strahlung aussenden (z. B. Radioaktivität, Röntgenstrahlung).
Nicht ionisierende Strahlung
Nicht ionisierende Strahlung ist von geringerer Intensität, sodass keine Ionisationsvorgänge an Atomen und Molekülen ausgelöst werden. Sie umfasst in der Reihenfolge zunehmender Energie:
- statische elektrische und magnetische Felder (Frequenzbereich 0 Hz – 3 Hz): z. B. Erdmagnetfeld, elektrisches Feld zwischen 2 Polen einer Batterie;
- niederfrequente elektromagnetische Felder (Frequenzbereich 3 Hz – 100 kHz): z. B. beim technischen Wechselstrom, damit also bei allen Formen der elektrischen Energieversorgung;
- hochfrequente elektromagnetische Felder (Frequenzbereich 100 kHz – 300 GHz): z. B. Funk- und Mikrowellen, also der gesamte Bereich moderner Telekommunikation;
- optische Strahlung (Wellenlängenbereich 1 mm – 10 nm): z. B. Infrarotstrahlung, Licht, UV-Strahlung.
Elektromagnetische Felder
Überall, wo elektrische Ladungen bewegt werden, entsteht neben einem elektrischen Feld auch ein entsprechendes Magnetfeld und umgekehrt. Da das immer zutrifft, wenn elektrische Energie technisch genutzt wird, wird häufig von elektromagnetischer Strahlung gesprochen, erst recht im Hochfrequenzbereich, wo die Wirkungen beider Felder kaum zu trennen sind.
Der Begriff Elektrosmog ist damit v. a. den nieder- und hochfrequenten elektromagnetischen Feldern zuzuordnen.
1.2 Niederfrequenzbereich (NF-Felder)
1.2.1 Elektrische Felder
Die elektrische Feldstärke wird in V/m bestimmt. Ein elektrisches Feld erzeugt auf der Oberfläche in Reichweite befindlicher leitfähiger Körper (auch auf dem menschlichen Körper) eine Verschiebung elektrischer Ladungen. Das führt zu einer Aufladung dieser Oberflächen und in der Folge zu geringen Ausgleichsströmen, die im Körper fließen, während das elektrische Feld im Köperinneren ansonsten keine direkten Auswirkungen hat. Deswegen lassen sich elektrische Felder leicht abschirmen, z. B. durch eine Blende aus leitfähigem Material. Außerdem nimmt die Intensität der Strahlung mit dem Abstand zur Quelle exponentiell ab.
Ab einer gewissen Intensität können Menschen die durch elektrische Felder erzeugte Aufladung auf der Köperfläche wahrnehmen (durch das Flimmern der Härchen auf der Haut, durch Kribbeln oder Hautrötungen), wobei die Wahrnehmungsschwelle individuell verschieden ist ("Elektrosensibilität").
Niederfrequente elektrische Felder treten im Frequenzbereich von 3 hz bis 100 khz auf, in den die Stromversorgung im Haushalt und am Arbeitsplatz ebenso fällt wie die Energieversorgung von Bahnstrecken und der Transport von Energie in Hochspannungsleitungen.
1.2.2 Magnetische Felder
Die Stärke magnetischer Felder wird als A/m bestimmt. Sie ist mit der Stärke des zugehörigen elektrischen Feldes direkt verknüpft: Je größer die Stromstärke im entsprechenden Leiter ist, desto höher ist auch die magnetische Feldstärke, wobei die Energiedichte im Feld sehr ungleichmäßig sein kann.
In der Praxis wird statt der magnetischen Feldstärke oft die sog. magnetische Flussdichte in der Einheit Tesla (T) angegeben, wobei beide Werte direkt proportional verbunden sind (80 A/m entsprechen rund 100 Mikrotesla).
Magnetfelder dringen im Gegensatz zu elektrischen Feldern etwas tiefer in leitfähige Körper ein und können so im Inneren des menschlichen Körpers Wirbelströme erzeugen (so wie der Ringmagnet im Fahrraddynamo elektrischen Strom im Lichtkabel erzeugt). Wie groß diese Körperströme sind, ist allerdings nur sehr schwer zu bestimmen. Als Maß für ihre gesundheitliche Relevanz wird die Körperstromdichte in mA/m² herangezogen.
Die im menschlichen Organismus natürlich auftretenden elektrischen Ströme, die der Reizweiterleitung im Nervensystem dienen, liegen bei etwa 1–5 mA/m². In diesem Bereich und darunter sind keine Effekte magnetischer Strahlung zu erwarten. Erst ab einem Bereich von ca. 10–100 mA/m² gibt es bestätigte körperliche Effekte (optische Sinneseindrücke, beschleunigte Knochenheilung). Darüber ist mit Gesundheitsgefahren durch Störungen im Nervensystem zu rechnen, oberhalb von 1.000 mA/m² mit lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen.
Eine Abschirmung magnetischer Felder ist schwierig. Allerdings sinkt auch hier die Feldstärke mit dem Abstand zu Quelle exponentiell.
| |
Elektrische Feldstärken (in V/m) |
magnetische Flussdichten (in Mikrotesla μT) |
| Abstand zum Gerät |
30 cm |
3 cm |
30 cm |
1 m |
| Haarfön |
80 |
6–2000 |
0,01–7 |
0,01–0,3 |
| Rasierapparat |
|
15–1500 |
0,08–9 |
0,01–0,3 |
| Bohrmaschine |
|
400–800 |
2–3,5 |
0,08–0,2 |
| Handrührgerät |
100 |
|
|
|
| Staubsauger |
50 |
200–800 |
2–20 |
0,13–2 |
| Leuchtstofflampe |
|
40–400 |
0,5–2 |
0,02–0,25 |
| Mikrowellengerät |
|
73–200 |
4–8 |
0,25–0,6 |
| Radio |
180 |
16–56 |
1 |
< 0.01 |
| Küchenherd |
8 |
1–50 |
0,15–0,5 |
0,01–0,04 |
| Waschmaschin... |