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Elektrosmog: Kontroverse Interpretationen und Diskussionen

EMF‐Immissionen an Arbeits­plät­zen und Möglich­kei­ten zur Redu­zie­rung

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Die einen nennen es salopp „Elek­tro­smog“, die ande­ren wissen­schaft­lich „EMF“: Gemeint sind in beiden Fällen die physi­ka­li­schen Felder, die in Zusam­men­hang mit der viel­fäl­ti­gen Nutzung elek­tri­scher Ener­gie entste­hen und die wir über­wie­gend mit unse­ren „fünf Sinnen“ nicht wahr­neh­men können. Deren Wirkun­gen auf den mensch­li­chen Orga­nis­mus werden seit langem wissen­schaft­lich kontro­vers disku­tiert. Wie man mit dieser nicht einheit­li­chen Bewer­tungs­lage umgeht, muss jedes Unter­neh­men selbst entschei­den.

ibu – Inge­nieur­büro für Baubio­lo­gie
Dr.-Ing. Martin H. Virnich

Obwohl von offi­zi­el­ler Seite stets auf die Gültig­keit der bestehen­den Grenz­werte hinge­wie­sen wird, empfiehlt selbst das Bundes­amt für Strah­len­schutz (BfS) immer wieder unter Vorsor­ge­as­pek­ten möglichst dem Mini­mie­rungs­ge­bot Sorge zu tragen: „ALARA“ (As Low As Reason­ably Achiev­a­ble).
Schon von den Begriff­lich­kei­ten her handelt es sich um ein verwir­ren­des und nur schwer zu durch­schau­en­des Thema. Der umgangs­sprach­li­che und nur vorder­grün­dig anschau­li­che Begriff „Elek­tro­smog“ verne­belt tatsäch­lich mehr, als er erhellt. Denn was im allge­mei­nen Sprach­ge­brauch wie ein Phäno­men erscheint, umfasst in der physi­ka­li­schen Wirk­lich­keit mehrere unter­schied­li­che Arten von elek­tri­schen, magne­ti­schen und elek­tro­ma­gne­ti­schen Feldern.

Miss­ver­ständ­li­che Abkür­zung

Für das wissen­schaft­lich korrekte, aber sprach­lich äußerst umständ­li­che Wort­ag­gre­gat „elek­tri­sche, magne­ti­sche und elek­tro­ma­gne­ti­sche Felder“ steht die Abkür­zung „EMF“, doch hat man es auch mit dem Verständ­nis dieser Abkür­zung nicht leicht. Denn die Buch­sta­ben E und M werden gleich doppelt genutzt: Einmal sepa­rat jeweils für sich (E für elek­tri­sche und M für magne­ti­sche) und einmal kombi­niert als EM für elek­tro­ma­gne­ti­sche Felder. Eigent­lich müsste es also heißen E‐M‐EM‐F, aber diese Abkür­zung wird gleich noch einmal abge­kürzt zu EMF.
Berück­sich­tigt man noch das mögli­che unter­schied­li­che Zeit­ver­hal­ten dieser Felder, so erge­ben sich fünf verschie­dene EM-„Feldarten“, und zwar
  • Stati­sche elek­tri­sche Felder (E‐Gleichfelder)
  • Stati­sche bzw. statio­näre magne­ti­sche Felder (M‐Gleichfelder)
  • Nieder­fre­quente elek­tri­sche Wech­sel­fel­der (E‐NF)
  • Nieder­fre­quente magne­ti­sche Wech­sel­fel­der (M‐NF)
  • Hoch­fre­quente elek­tro­ma­gne­ti­sche Felder (EM‐HF, EM‐Wellen)
Während die stati­schen elek­tri­schen und magne­ti­schen Felder auch natür­li­cher­weise auf der Erde vorkom­men und wir seit Urzei­ten der Evolu­tion an sie gewöhnt sind, gibt es nieder‐ und hoch­fre­quente EMF in der Natur nur in äußerst nied­ri­gen Inten­si­tä­ten. Im zivi­li­sa­to­ri­schen Wohn‐ und Arbeits­um­feld domi­nie­ren bei weitem die tech­nisch geschaf­fe­nen Felder in einem sehr brei­ten Spek­trum – hier hat die Tech­nik das natür­li­che elek­tro­ma­gne­ti­sche Spek­trum erheb­lich verän­dert.
Diese fünf Feld­ar­ten haben unter­schied­li­che Quel­len bzw. Entste­hungs­ur­sa­chen und daraus resul­tie­rend unter­schied­li­che physi­ka­li­sche Eigen­schaf­ten und ein unter­schied­li­ches Ausbrei­tungs­ver­hal­ten.
Dementspre­chend müssen für jede Feld­art eigene Mess­ge­räte zur fach­ge­rech­ten Messung von Immis­sio­nen bzw. Emis­sio­nen einge­setzt werden (das Universal‐Einheitsmessgerät für alle Feld­ar­ten gibt es nicht!), und bei Feldern mit zeit­lich schwan­ken­der Inten­si­tät sind z.B. oft Lang­zeit­auf­zeich­nun­gen erfor­der­lich. Aus den unter­schied­li­chen Eigen­schaf­ten der verschie­de­nen Feld­ar­ten erge­ben sich außer­dem völlig unter­schied­li­che Anfor­de­run­gen an wirkungs­volle Maßnah­men zur Feld­re­du­zie­rung. Abschir­mun­gen, die z.B. für nieder­fre­quente und stati­sche elek­tri­sche Felder hoch wirk­sam sind, haben keiner­lei Effekt für Magnet­fel­der, und der so gerne (und häufig an falscher Stelle) zitierte „Fara­day­sche Käfig“ hat nur ein sehr einge­schränk­tes Wirkungs­ge­biet. Effek­tive Maßnah­men zur Feld­re­du­zie­rung erfor­dern fach­li­ches Know‐how.

Büro­ar­beits­plätze

Die Büro­tech­nik ist in den letz­ten Jahren und Jahr­zehn­ten durch die Elek­tro­nik und Nach­rich­ten­tech­nik revo­lu­tio­niert worden. Dabei stand der Bild­schirm­ar­beits­platz von Anfang an im Fokus kriti­scher Betrach­tung hinsicht­lich mögli­cher gesund­heit­li­cher Beschwer­den. In der Folge wurde sehr früh die schwe­di­sche TCO‐Richtline geschaf­fen und wurden Prüf­ver­fah­ren für Moni­tore fest­ge­legt, die das Label „strah­lungs­arm gemäß TCO“ tragen dürfen.
Mitt­ler­weile ist dieses Label für Bild­schirme nahezu selbst­ver­ständ­lich gewor­den, und es wird seit eini­gen Jahren auch für Drucker, Scan­ner, Kopie­rer und Faxge­räte verge­ben. Bei einer ganz­heit­li­chen Betrach­tung sollte man natür­lich berück­sich­ti­gen, dass es keinen großen Sinn ergibt, an einem strah­lungs­ar­men Bild­schirm gemäß TCO zu arbei­ten, wenn der Arbeits­platz durch andere Geräte mit deut­lich höhe­ren EMF‐Immissionen belas­tet ist. Die Richt­werte der TCO haben sich hier als ein guter Maßstab zur Beur­tei­lung der Gesamt­si­tua­tion am Arbeits­platz bezüg­lich nieder­fre­quen­ter Felder erwie­sen. (vgl. Abschnitt „Inter­na­tio­nale Grenz‐ und Richt­werte“).
Haupt­ver­ur­sa­cher von Magnet­fel­dern an Büro­ar­beits­plät­zen sind typi­scher­weise die Trans­for­ma­to­ren der Netz­teile in den Büro­ge­rä­ten und aus den Gerä­ten ausge­la­gerte Stecker­tra­fos. Viele Schreib­ti­sche verfü­gen über spezi­elle Abla­ge­scha­len für diese Stecker­tra­fos, für externe Netz­teile und Stecker­leis­ten unter­halb der Schreib­tisch­platte – damit befin­den sich diese Kompo­nen­ten sehr nahe am Arbei­ten­den. Das magne­ti­sche Streu­feld redu­ziert sich zwar sehr schnell mit zuneh­men­dem Abstand, jedoch sollte dieser mindes­tens einen Meter betra­gen.
Leitungs­wirr­warr von Gerä­te­an­schluss­lei­tun­gen, Verlän­ge­rungs­lei­tun­gen und Stecker­leis­ten unter dem Schreib­tisch trägt in vielen Fällen dazu bei, dass elek­tri­sche 50Hz‐Wechselfelder an den Schreib­tisch ankop­peln und sich über die gesamte Schreib­tisch­platte ausbrei­ten; die stärks­ten Felder sind dann an der Schreib­tisch­kante, unmit­tel­bar vor dem Arbei­ten­den zu messen. Die aus ergo­no­mi­scher Sicht beson­ders güns­ti­gen Schreib­ti­sche mit elek­tri­scher Höhen­ver­stel­lung fallen leider eben aufgrund dieser „Tischelek­trik“ in vielen Fällen durch beson­ders starke Felder auf. Dies muss nicht sein, und es geht auch anders, dies ist nur ein Zeichen für das getrennte Arbei­ten von „Spezia­lis­ten“ auf verschie­de­nen Gebie­ten, ohne einen ganz­heit­li­chen Ansatz.
Denn dass es auch anders geht, zeigen im priva­ten Bereich z.B. Produkte wie Wasser­bet­ten (mit elek­tri­scher Heizung), elek­tri­sche Heiz­de­cken und Baby­phone: Hier gibt es die reins­ten „Feld­schleu­dern“ und intel­li­gente Lösun­gen mit dem erklär­ten und auch erreich­ten Ziel der Feldarmut bis nahezu zur Null­emis­sion.
Am Markt steht mitt­ler­weile für Büro­ar­beits­plätze ein reich­hal­ti­ges Arse­nal von abge­schirm­ten Kompo­nen­ten zur Verfü­gung, wie Gerä­te­an­schluss­lei­tun­gen, Stecker­leis­ten und Kabel­ka­näle, die keiner­lei elek­tri­sche Felder emit­tie­ren [1].
Darüber hinaus sollte man darauf achten, dass die einge­setz­ten Geräte möglichst mit einem Schutzkontakt‐Netzstecker ausge­rüs­tet sind. Diese haben in aller Regel deut­lich nied­ri­gere elek­tri­sche Felder als Geräte mit dem Euro‐Flachstecker. Dies gilt insbe­son­dere auch für Note­books [2].
Als Peri­phe­rie­ge­räte für Note­books und PCs werden immer mehr schnur­lose Mäuse und Tasta­tu­ren einge­setzt. Auch wenn die Sende­leis­tun­gen nicht sehr groß sind, so kann dies doch zu erheb­li­chen Immis­sio­nen am Arbeits­platz führen, da die Distanz zum „Funk­ge­rät“ sehr kurz ist. Und war die Sende­leis­tung bei Bluetooth‐Anwendungen für den Büro­be­reich anfangs auf die Leis­tungs­klas­sen 1 mW und 2,5 mW beschränkt, so trifft man heute i.d.R. auf Geräte mit 100 mW Sende­leis­tung.
Vermeid­bar sind diese Nahbereichs‐Expositionen durch die konse­quente Benut­zung von schnur­ge­bun­de­nen Tasta­tu­ren und Mäusen: Eine rich­tige Maus hat einfach einen Schwanz!
Um das „mühsame und beschwer­li­che“ Laden der einge­bau­ten Akkus bzw. um den „kompli­zier­ten“ Batte­rie­wech­sel zu erspa­ren, werden Lade­mat­ten (Power Mat) ange­bo­ten, teil­weise auch direkt als Mouse­pad, auf denen nicht etwa eine draht­lose Daten­über­tra­gung statt­fin­det, sondern eine draht­lose Ener­gie­über­tra­gung im Frequenz­be­reich von mehre­ren zehn Kilo­hertz. Je mehr Ener­gie über­tra­gen wird, um so stär­ker sind die Felder. Und beim Power‐Mousepad liegt die Hand des Benut­zers direkt auf der Feld­quelle!
Fast selbst­ver­ständ­lich in heuti­gen Büros sind Schnur­los­te­le­fone nach dem DECT‐Standard und WLAN zur PC‐Vernetzung gewor­den. Abge­se­hen von den immer wieder konsta­tier­ten Sicher­heits­lü­cken durch fehlende Verschlüs­se­lung bei WLAN ist zu bemer­ken, dass die Access Points Dauer­sen­der sind. Auch wenn es keine Daten zu „schau­feln“ gibt, sendet der Access Point ein perma­nen­tes Bereit­schafts­si­gnal, 10 Mal pro Sekunde: WLAN – immer an! Und im Auslie­fer­zu­stand ist bei PCs und Note­books in aller Regel das WLAN akti­viert. Wer darauf verzich­ten möchte, muss es eigens deak­ti­vie­ren. Statt WLAN stellt das kabel­ge­bun­dene Netz­werk nicht nur die emis­si­ons­mi­ni­mierte, sondern auch die schnel­lere und daten­tech­nisch siche­rere Alter­na­tive dar. Nicht ganz emis­si­ons­frei, aber deut­lich weni­ger „strah­lend“ als WLAN zeigt sich die Daten­über­tra­gung über das elek­tri­sche Leitungs­netz mittels inhouse PLC (Power­Line Commu­ni­ca­tion), z.B. bekannt als dLAN.
Die Basis­sta­tio­nen von DECT‐Schnurlostelefonen sind eben­falls klas­si­sche Dauer­sen­der. Auch wenn nicht tele­fo­niert wird, senden sie ein mit 100 Hertz peri­odisch gepuls­tes Bereit­schafts­si­gnal aus. Seit etwa drei Jahren werden Vari­an­ten mit dem Merk­mal „Eco Mode“ ange­bo­ten oder mit ähnlich klin­gen­den Bezeich­nun­gen, die die Silbe „Eco“ enthal­ten. Hier stellt die Basis­sta­tion die Aussen­dung des sonst perma­nen­ten Bereit­schafts­si­gnals ein, wenn nur ein einzi­ges Mobil­teil bei der Basis ange­mel­det ist und dieses Mobil­teil sich in der Lade­schale der Basis befin­det. Abge­se­hen davon, dass dies auf Dauer den Akku ruiniert, ist das Feature in dieser Form auch nicht sehr benut­zer­freund­lich. Einen deut­li­chen Fort­schritt stel­len da die Modelle mit dem Merk­mal „Eco Mode plus“ oder „fulleco“ dar, bei denen die Basis­sta­tion nur so lange sendet wie tele­fo­niert wird. Eine Liste von DECT‐Telefonen mit diesem Leis­tungs­merk­mal ist unter [3] zu finden.
Schließ­lich sind auch draht­lose Head­sets in Büros sehr beliebt. Diese arbei­ten häufig nach dem DECT‐Standard – mit stän­dig senden­der Basis­sta­tion. Hier ist das schnur­ge­bun­dene Head­set die Alter­na­tive der Wahl. Aber Vorsicht: Es gibt auch schur­ge­bun­dene Head­sets, die zusätz­lich noch einen einge­bau­ten DECT‐Dauersender haben. Wie auch Tele­fone und Fax‐Kombis mit schnur­ge­bun­de­nem Hörer und inte­grier­ter DECT‐Basisstation oder Beamer mit perma­nent akti­vem WLAN‐Modul. Die Indus­trie bietet heute ande­rer­seits viele Möglich­kei­ten zu Schaf­fung feldar­mer Arbeits­plätze, ohne auf Komfort und Leis­tung verzich­ten zu müssen. Voraus­set­zung: Der erklärte Wille dazu, die rich­tige Infor­ma­tion über Markt­an­ge­bot und Einsatz­ge­biete und die gekonnte fach­li­che Umset­zung.

Arbeits­plätze in der Produk­tion

In der Produk­tion wird oft mit wesent­lich größe­ren elek­tri­schen Leis­tun­gen gear­bei­tet als im Büro­be­reich. Dementspre­chend können gerade in unmit­tel­ba­rer Nähe von Maschi­nen, Anla­gen, Antrie­ben, Trafos, Moto­ren, Schweiß­an­la­gen, Induk­ti­ons­öfen usw. recht hohe EMF auftre­ten. Auch hier bestehen oft Möglich­kei­ten der Feld­re­du­zie­rung durch Abschir­mun­gen, aktive Kompen­sa­tion oder Neuin­stal­la­tion.
Ein beson­de­res Problem stel­len immer häufi­ger nicht­li­neare Verbrau­cher wie elek­tro­ni­sche Steue­run­gen, Rege­lun­gen, Frequenz­um­rich­ter, Wech­sel­rich­ter und EVG von Leucht­stoff­lam­pen dar. Die von diesen Gerä­ten als „Schmutz­ef­fekt“ erzeug­ten Ober­schwin­gun­gen haben das geflü­gelte Wort „Dirty Power“ geprägt. Abge­se­hen von mögli­chen Störun­gen ande­rer Geräte kann es hier sogar zu Sicher­heits­pro­ble­men durch die 3. Harmo­ni­sche (150 Hz) kommen, wenn eine ältere elek­tri­sche Anlage mit redu­zier­tem Neutral­lei­ter­quer­schnitt instal­liert wurde. Da sich bei 150 Hz, dem drei­fa­chen der Grund­schwin­gung, im Drei­pha­sen­sys­tem die Ströme nicht kompen­sie­ren, sondern addie­ren, kann es hier zu beträcht­li­chen Strö­men auf dem N‐Leiter kommen – bis hin zur Brand­ge­fahr.

Externe Quel­len

Arbeits­plätze können neben den „haus­ge­mach­ten“ Immis­sio­nen durch die eige­nen Geräte und Instal­la­tio­nen zusätz­lich mit Immis­sio­nen von exter­nen Quel­len belas­tet sein. Dies sind im Hoch­fre­quenz­be­reich Radio‐, Fernseh‐ und Mobil­funk­sen­der – letz­tere stel­len heut­zu­tage bei jeweils 4‐fach flächen­de­cken­der Mobil­funk­ver­sor­gung durch vier Netz­be­trei­ber in jeweils drei Frequenz­bän­dern (GSM 900/D‐Netz, GSM 1800/E‐Netz, UMTS) die domi­nie­rende Quelle dar. Der neue Breit­band­dienst WiMAX (World­wide Inter­ope­ra­bi­lity for Micro­wave Access) und LTE (Long Term Evolu­tion), die vierte Genera­tion des Mobil­funks, Nach­fol­ger von GSM und UMTS, stehen in den Start­lö­chern. Entge­gen viel­fach zu lesen­den Beteue­run­gen zeigen Immis­si­ons­mes­sun­gen immer wieder, dass man unter einer Antenne auf dem Dach des eige­nen Büro­ge­bäu­des nicht vor kräf­ti­gen Immis­sio­nen geschützt ist.
Im Nieder­fre­quenz­be­reich sind Hoch­span­nungs­lei­tun­gen, Erdka­bel, Stei­glei­tun­gen, Kabel­tras­sen, Trans­for­ma­to­ren, Bahn­an­la­gen und vaga­bun­die­rende (Fehl-)Ströme als Feld­quel­len zu nennen. Fehl­ströme aufgrund eines ungüns­ti­gen Versor­gungs­net­zes (TN‐C bzw. TN‐C‐S) können sich auch auf metal­li­schen Rohr­sys­te­men (Wasser, Gas, Heizung) und den Schir­men von Daten­lei­tun­gen ausbil­den.

Hinweise zur Redu­zie­rung von EMF

Hier gilt, wie bei vielen ande­ren Quel­len, z.B. chemi­scher Natur, grund­sätz­lich „Emis­si­ons­schutz geht vor Immis­si­ons­schutz“: Besser und einfa­cher die Emis­sion von Feldern am Entste­hungs­ort zentral vermei­den, als lokal an vielen Stel­len Immis­sio­nen redu­zie­ren.
Wirkungs­prin­zi­pien:
  • Feldent­ste­hung vermei­den: Z.B. leitungs­ge­bun­dene Draht‐/Glasfaser‐Lösungen statt drahtlos/Funk; nicht benö­tigte Geräte bzw. Instal­la­tio­nen abschal­ten; Elek­tro­an­la­gen instal­lie­ren, die nicht zur Bildung vaga­bun­die­ren­der (Fehl-)Ströme führen können (reines TN‐S‐Netz, TT‐Netz)
  • Abstand von der Feld­quelle halten bzw. Feld­quelle vom Aufent­halts­ort entfer­nen (z.B. Netz­teile, Stecker­trans­for­ma­to­ren, funkende Geräte)
  • Abschir­men: Abge­schirmte Kompo­nen­ten (Emis­si­ons­schutz) oder Flächen­ab­schir­mun­gen (Immis­si­ons­schutz)
  • Kompen­sa­ti­ons­ef­fekte durch gegen­pha­sige Felder nutzen (passiv, aktiv, räum­lich, Phasen­ver­schie­bung bei Dreh­strom­net­zen)
Bei allen Maßnah­men zur Redu­zie­rung von EMF sind die DIN VDE‐Bestimmungen insbe­son­dere im Hinblick auf die Einhal­tung und den Fort­be­stand des Personen‐ und Sach­schut­zes zu beach­ten!

Inter­na­tio­nale Grenz‐ und Richt­werte

Wie bereits eingangs erwähnt, werden die biolo­gi­schen Effekte und damit die gesund­heit­li­chen Auswir­kun­gen von EMF auf den mensch­li­chen Orga­nis­mus in der Wissen­schaft und Gesell­schaft sehr kontro­vers disku­tiert. Dementspre­chend gibt es eine sehr große Spann­breite von Grenz­wer­ten und Vorsor­ge­emp­feh­lun­gen. Einige Beispiele hier­für sind in der Tabelle 1 zusam­men­ge­stellt. Hier­aus geht deut­lich die äußerst unter­schied­li­che Bewer­tung und Risi­ko­ein­schät­zung hervor, denn es geht hier nicht um Fakto­ren von zwei, fünf, oder zehn, sondern um zwei bis drei Zehner­po­ten­zen! Ähnlich große und noch größere Unter­schiede gibt es im Bereich der Hoch­fre­quenz.
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