Elektromagnetische Felder


"Viele Menschen beunruhigt die Tatsache, dass sie die Wirkung elektrischer und magnetischer Felder auf die Gesundheit nicht abschätzen können. Verschiedentlich tragen auch Berichte in den Medien zu einer Verunsicherung bei. Tatsache ist: Die Wirkung niederfrequenter elektrischer und magnetischer Felder ist nicht mit einem alles überlagernden "Smog" zu vergleichen. Die Werte der elektrischen und magnetischen Feldstärke von Radioweckern, Fernsehern und den meisten Haushaltsgeräten sind im Allgemeinen so gering, dass davon keine Beeinträchtigungen der Gesundheit zu erwarten sind. In diesem Zusammenhang werden häufig Mobilfunktürme, Hochspannungsleitungen oder Haushaltsgeräte in einem Atemzug genannt. Dies ist aus fachlicher Sicht nicht korrekt. Hoch- und niederfrequente Felder wirken unterschiedlich auf den menschlichen Körper ein, ihre Wirkungen müssen deshalb getrennt voneinander betrachtet werden."


Quelle: Stand Juli 2005
http://www2.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/abt3/e-smog/einfuehrung_grundlagen.pdf

 

  1. Elektromagnetische Felder
2. Infrarot-Strahlung
3. Sichtbare Licht
4. UV-Strahlung
5. Ionisierende Strahlung
   > 1mm
1mm – 780 nm
780nm – 400nm
400nm – 100nm
< 100nm
                     

1. Das elektrische Feld

"Elektrische Ladungen üben Kräfte aufeinander aus. Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige Ladungen - also positive und negative - ziehen sich dagegen an. Zwischen unterschiedlich geladenen Körpern baut sich ein elektrisches Feld auf, dessen Stärke in der Maßeinheit Volt pro Meter (V/m) angegeben wird. Die Feldstärke hängt von der Ladung der Körper (Potentialunterschied) und vom Abstand der Körper zueinander ab.
Bleiben die Feldkräfte zeitlich konstant, so spricht man von einem statischen elektrischen Feld. Im Alltag haben wir es jedoch meistens mit zeitlich veränderlichen Feldern zu tun. Die Frequenz charakterisiert diese veränderlichen Felder, ihre Maßeinheit Hertz (Hz) gibt die Zahl der Schwingungen pro Sekunde an. Bei dem im Haushalt genutzten Wechselstrom beträgt die Frequenz 50 Hz. Dies bedeutet, dass pro Sekunde 50 Schwingungen stattfinden, wobei das elektrische Feld 100-mal seine Richtung ändert.
Wirken elektrische Feldkräfte auf einen Körper ein, so verschieben sich unter ihrem Einfluss elektrische Ladungen an der Oberfläche dieses Körpers. Diesen Vorgang nennt man Influenz. Dabei wird die Oberfläche aufgeladen, das Innere des Körpers wird dagegen praktisch feldfrei. In der Praxis wird dieser Effekt ausgenutzt, um von außen wirkende Felder abzuschirmen (Prinzip des Faradayschen Käfigs)."(1*)




2. Das magnetische Feld

"Ursache von Magnetfeldern sind bewegte elektrische Ladungen und permanente Magnete. In unseren Breiten beträgt das statische Magnetfeld der Erde etwa 40 µTesla (µT). Es verändert sich zwischen den Polen und dem Äquator um ca. 20 µT, schwankt jedoch in Zeiträumen von einigen tausend Jahren erheblich. Einige Zugvögel und Fische nutzen es zu ihrer Orientierung; sie haben spezialisierte Sinneszellen dafür. Der Mensch kann dieses Feld mit seinen Sinnen jedoch nicht wahrnehmen, er kann es aber technisch nachweisen. Bereits seit etwa 1000 Jahren werden dazu magnetische Materialien genutzt - meist Metalle -, die sich als Kompassnadel oder Pfeilzeiger konstant in Richtung der magnetischen Pole der Erde ausrichten."

"Die Magnetfelder in der Umgebung elektrischer Leitungen im Haushalt sind im Gegensatz zum Erdmagnetfeld zeitlich veränderlich"

"Wenn elektrische Ladungen durch die Leitungen bewegt werden, das heißt, wenn Strom fließt, entsteht um den Leiter herum ein Magnetfeld. Ändert der Strom fortlaufend seine Richtung wie beim 50-Hz-Wechselstrom, so wird auch das Magnetfeld im gleichen Rhythmus verändert - wir haben es mit einem magnetischen Wechselfeld der gleichen Frequenz zu tun. Je größer die Stromstärke wird, desto höher ist die magnetische Feldstärke. Diese wird in Ampere pro Meter (A/m) gemessen. Oft wird statt dieser Größe die so genannte magnetische Flussdichte in der Einheit Tesla (T) angegeben. Beide Größen lassen sich leicht ineinander umrechnen. In Luft oder in biologischem Gewebe entsprechen 80 A/m rund 100 Mikrotesla (µT), das sind 0,0001 T.
Magnetische Wechselfelder induzieren Wirbelströme in leitfähigen Körpern. Dies ist auch ihre Wirkung auf den menschlichen Körper. Diese induzierten Ströme hängen von der Feldstärke, der Feldorientierung sowie der Form und Größe des Körpers ab.
Magnetfelder sind im Gegensatz zu elektrischen Feldern nicht leicht abzuschirmen. Sie sind in der Lage, Hauswände zu durchdringen, ebenso organische Gewebe sowie den menschlichen Körper. Metallische Abschirmungen halten sie kaum zurück."



3. Elektromagnetische Felder

"Die elektrischen und magnetischen Felder stehen in engem Zusammenhang. Elektrische Felder bewegen elektrische Ladungen, bewegte Ladungen erzeugen magnetische Felder und magnetische Wechselfelder induzieren elektrische Felder. Diese wechselseitige enge Verknüpfung ist umso stärker, je schneller die Feldänderungen erfolgen, d. h. je höher die Frequenz ist. Bei Frequenzen über 30 Kilohertz kann man das elektrische und magnetische Feld nicht mehr getrennt betrachten, man spricht nun von elektromagnetischen Feldern und Wellen. Elektromagnetische Felder können sich von der Quelle lösen und sich im Raum über große Entfernungen ausbreiten. Diese Eigenschaft wird zur Übertragung von Informationen zum Beispiel beim Rundfunk, Fernsehen und Mobilfunk genutzt. Elektromagnetische Felder unterteilt man in die Bereiche Niederfrequenz (bis 30kHz), Radiofrequenz (von 30kHz bis 100kHz) und Hochfrequenz (ab 100kHz bis 300GHz)."


"Auch die Mobilfunkbranche macht sich die Eigenschaften elektromagnetischer Felder zur Übertragung von Sprache und Daten zwischen mehreren Endteilnehmern zu nutze. Die Frequenzbereiche der einzelnen Netzanbieter liegen bei D-Netz zwischen 890 – 960MHz und bei E-Netz zwischen 1710 – 1880MHz. UMTS sendet in Bereichen von 1920 – 2170MHz."


Quelle: Stand Juli 2005
http://www2.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/abt3/e-smog/felder_in_der_umwelt.pdf

Quellenangaben: Stand Juli 2005
(1*) Bundesamt für Strahlenschutz