Die Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern (EMF) kann direkte Wirkungen auslösen, zum Beispiel in Abhängigkeit der Frequenz nichtthermische oder thermische Wirkungen, sowie indirekte Wirkungen, zum Beispiel Kontaktströme (siehe Kasten „Auftreten und Wirkungen elektromagnetischer Felder“).
Schutzkonzept der EMFV – Expositionsgrenzwerte und Auslöseschwellen
Zum Schutz der Beschäftigten vor EMF wird in der Inkrafttreten der Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern (EMFV) [1] ein mehrstufiges Schutzkonzept entsprechend der Arbeitsschutzrichtlinie 2013/35/EU zu EMF (EMF-RL, [2]) verwendet. Das mehrstufige Schutzkonzept umfasst Expositionsgrenzwerte (EGW) und Auslöseschwellen (ALS). Dies wird am Beispiel niederfrequente EMF in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1: Zusammenhang zwischen Expositionsgrenzwert und Auslöseschwelle am Beispiel niederfrequenter elektromagnetischer Felder
EGW sind maximal zulässige Werte und beziehen sich auf die Wirkungen im Körpergewebe. Im Allgemeinen sind EGW am Arbeitsplatz messtechnisch nicht erfassbar. Um dennoch die Einhaltung der EGW am Arbeitsplatz überprüfen zu können, werden extern messbare physikalische Größen als ALS abgeleitet.
In Abhängigkeit von der Frequenz werden für niederfrequente EMF untere und obere ALS unterschieden. Bei niederfrequenten elektrischen Feldern müssen bei Überschreitung der ALS spezifische Schutzmaßnahmen zur Vermeidung direkter Wirkungen und indirekter Wirkungen durch Entladungen oder Kontaktströme ergriffen werden. Bei niederfrequenten magnetischen Feldern ist die untere ALS vom EGW für sensorische Wirkungen abgeleitet, die obere ALS vom EGW für gesundheitliche Wirkungen. Für hochfrequente EMF gibt es nur eine ALS zum Schutz vor Gefährdungen durch thermische Wirkungen. Die Ableitung der ALS von den jeweiligen EGW unter Berücksichtigung von Sicherheitsfaktoren bedeutet, dass bei Einhaltung der ALS die entsprechenden EGW nicht überschritten werden. Bei einer Exposition oberhalb der ALS sind Schutzmaßnahmen durchzuführen, es sei denn, der Nachweis wird erbracht (zum Beispiel durch Berechnung oder Simulation), dass die entsprechenden EGW nicht überschritten werden.
Ein grundsätzliches Verständnis des Schutzkonzepts der EMFV ist Voraussetzung für die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung (GB) bei auftretenden EMF-Expositionen an Arbeitsplätzen.
Schritte der Gefährdungsbeurteilung
Das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG, [3]) regelt die allgemeinen Pflichten des Arbeitgebers zur Beurteilung der Arbeitsbedingungen (§ 5 ArbSchG) sowie zur Durchführung erforderlicher Maßnahmen des Arbeitsschutzes (§ 3 ArbSchG). Eine GB erfolgt grundsätzlich vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit (§ 3 Absatz 5 EMFV). Gefährdungen können sich unter anderem durch physikalische Einwirkungen ergeben (§ 5 Absatz 3 Nummer 2 ArbSchG). Hierzu zählt neben Lärm, Vibration und optischer Strahlung auch der Gefährdungsfaktor EMF. In § 3 EMFV wird die Pflicht des Arbeitgebers zur Durchführung der GB konkretisiert. Der Arbeitgeber hat dabei sicherzustellen (§ 4 Absatz 1 EMFV), dass die GB, die Messungen, die Berechnungen oder die Bewertungen nach dem Stand der Technik fachkundig geplant und durchgeführt werden. Ist der Arbeitgeber nicht fachkundig, so hat er sich von fachkundigen Personen beraten zu lassen.
Der Arbeitgeber stellt zunächst fest, ob EMF am Arbeitsplatz von Beschäftigten auftreten oder auftreten können. Ist dies der Fall, werden die in Abbildung 2 aufgezeigten Schritte durchlaufen.
Abb. 2: Schema zur Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung
Schritt 1 – Informationsermittlung
Um Informationen über die Exposition gegenüber EMF zu ermitteln, können zum Beispiel Herstellerangaben, öffentlich verfügbare Informationen (zum Beispiel Standortbescheinigung der Bundesnetzagentur) oder vergleichbare GB herangezogen werden. Beispielsweise ist es zielführend, bereits beim Kauf von Anlagen, Maschinen oder Geräten auf die Vollständigkeit und Plausibilität der Herstellerangaben zu achten beziehungsweise solche vom Hersteller zu fordern. Bei der Informationsermittlung ist es wichtig zu beachten, dass die GB nicht anlagen‑, maschinen‑, oder gerätespezifisch erfolgt, sondern alle in einem Arbeitsbereich oder im Rahmen einer Tätigkeit relevanten EMF-Quellen im Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz umfasst.
Schritt 2 – Ermitteln der Gefährdung
Je nach Qualität der in Schritt 1 zusammengestellten Informationen könnte die Ermittlung der Gefährdung durch EMF bereits auf dieser Basis erfolgen. Sind die Informationen nur eingeschränkt für die Ermittlung der Gefährdung nutzbar, muss die Exposition messtechnisch oder rechnerisch bestimmt werden.
Für die Messung oder Berechnung der Exposition gegenüber EMF müssen zum Beispiel die potenziell gefährdenden Betriebszustände und Anlagenparameter der Gefahrenquellen, aber auch Arbeitsweisen und die involvierten Beschäftigten bestimmt werden. Das Ziel hierbei ist es, Szenarien maximal möglicher Expositionen zu bewerten. Verfügt die mit der Durchführung der GB betraute fachkundige Person nicht über die für eine Messung oder Berechnung erforderlichen zusätzlichen Fachkenntnisse, müssen weitere Personen mit entsprechender Fachkunde hinzugezogen werden, zum Beispiel von der zuständigen Berufsgenossenschaft.
Schritt 3 – Bewerten der Gefährdung
Die ermittelten Expositionswerte der zu beurteilenden Arbeitsbedingung sind nun in Beziehung zu den aktuell gültigen ALS und gegebenenfalls EGW zu setzen. Für die Beurteilung der Exposition gegenüber EMF an Arbeitsplätzen gilt in Deutschland seit 19. November 2016 die EMFV.
Verschiedene Messgerätehersteller bieten zur Unterstützung der Bewertung Expositionsindizes an. Wichtig: Der fachkundigen Person muss die im Messgerät hinterlegte frequenzabhängige Bewertungsfunktion bekannt sein, um etwaige Überschätzungen, vor allem aber Unterschätzungen, der Exposition, eindeutig identifizieren zu können.
Wenn Art und Umfang der Exposition eine Gefährdung weder von Beschäftigten noch von besonders schutzbedürftigen Beschäftigten ausschließen, beispielsweise bei Standardbüroarbeitsplätzen mit Geräten der Bürokommunikation, ist eine vereinfachte Gefährdungsbeurteilung (siehe „Dokumentation“) durchführbar.
Schritt 4 – Festlegen von Maßnahmen
Auf Basis der erfolgten Bewertung der Gefährdungen werden, wenn notwendig, Maßnahmen zur Vermeidung und Verringerung der Gefährdungen von Beschäftigten durch EMF festgelegt (siehe Abschnitt „Maßnahmen …“). Zu beachten ist hierbei, dass in diesem Schritt die Vermeidung und Verringerung der Gefährdungen von Beschäftigten durch Überschreitung der ALS oder EGW gefordert wird, und nicht die generelle Vermeidung von EMF. Nach § 3 Absatz 3 EMFV besteht unter bestimmten Voraussetzungen eine Kennzeichnungspflicht für solche Arbeitsbereiche.
Schritt 5 – Durchführen von Maßnahmen
Die GB inklusive der erforderlichen Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik sind vor Aufnahme der Tätigkeit durchzuführen (§ 3 Absatz 5 EMFV).
Schritt 6 – Wirksamkeit der Maßnahmen prüfen
Die Wirksamkeit der aus der GB abgeleiteten Maßnahmen ist regelmäßig zu überprüfen. Hierbei wird überprüft, ob die durchgeführten Maßnahmen tatsächlich zu einer Vermeidung und Verringerung der Gefährdungen von Beschäftigten durch EMF beitragen.
Schritt 7 – Überprüfen und Aktualisieren der Gefährdungsbeurteilung
Eine regelmäßig überprüfte, aktualisierte GB ist die Grundlage für ein sicheres, gesundes und wettbewerbsfähiges Arbeiten. Die in regelmäßigen Abständen, mindestens jedoch jährlich, durchzuführende Unterweisung der Beschäftigten beruht auf den Ergebnissen der GB. Nach § 3 Absatz 5 EMFV sind die GB und die Maßnahmen zu aktualisieren, wenn
- neue sicherheits- oder gesundheitsrelevante Erkenntnisse, insbesondere aus der arbeitsmedizinischen Vorsorge, vorliegen,
- maßgebliche Veränderungen der Arbeitsbedingungen dies erfordern oder
- die Prüfung der Wirksamkeit der Maßnahmen ergeben hat, dass die Maßnahmen nicht wirksam oder nicht ausreichend sind.
Zu maßgeblichen Veränderungen zählen zum Beispiel feldrelevante Änderungen an oder der Einsatz von zusätzlichen Maschinen, Anlagen oder Geräten. Das regelmäßige Überprüfen und Aktualisieren der GB wird auch als Fortschreiben bezeichnet.
Dokumentation
Der Dokumentation der GB wird eine große Bedeutung beigemessen. Dies schließt die Begründung des Arbeitgebers für die Durchführung einer vereinfachten GB ein (siehe § 3 Absatz 6 EMFV). Nur auf Basis einer plausiblen, vollständigen und in allen Schritten nachvollziehbaren GB können auch von Dritten, wie zum Beispiel Aufsichtspersonen, Staatsanwälten oder Richtern, die getroffenen Entscheidungen über die Durchführung und Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen nachvollzogen werden.
Maßnahmen zur Vermeidung und Verringerung von EMF-Gefährdungen
Nachdem die Durchführung der GB beschrieben wurde, werden in diesem Abschnitt Schutzmaßnahmen und damit einhergehende Festlegungen zur Maßnahmenhierarchie, dem Stand der Technik und besonders schutzbedürftigen Beschäftigten zusammengefasst.
Überschreitet die ermittelte Exposition ALS oder EGW, können je nach Art des EMF (elektrisch, magnetisch oder elektromagnetisch) und in Abhängigkeit der Frequenz „Besondere Festlegungen“ gelten, siehe §§ 7 – 18 EMFV. Sind aufgrund der Bewertung (Schritt 3) Maßnahmen festzulegen, erfolgt dies nach dem STOP-Prinzip. Vorrangige Maßnahme: 1. Substitution, 2. Technische, 3. Organisatorische und 4. Persönliche Maßnahmen. Eine umfangreiche beispielhafte Aufzählung von Maßnahmen kann § 6 Absatz 2 EMFV entnommen werden. Verschiedenen Schutzmaßnahmen liegt eine Abstandserhöhung zur EMF-Quelle zugrunde. Vor allem für niederfrequente magnetische Felder, die sich im Gegensatz zu niederfrequenten elektrischen Feldern weder effektiv noch effizient abschirmen lassen, kann Abstand eine praktikable Schutzmaßnahme darstellen. Je nach Leiterkonfiguration nimmt die magnetische Feldstärke mit 1/r (bei einfachen geraden langen Leitern, zum Beispiel Bahntrasse) bis zu 1/r³ (bei Zylinderspulen, zum Beispiel in Elektromotoren) ab.
Die festzulegenden Maßnahmen müssen dem Stand der Technik entsprechen. Der Stand der Technik ist nach § 2 Absatz 9 EMFV der Entwicklungsstand fortschrittlicher Verfahren, Einrichtungen oder Betriebsweisen, der die praktische Eignung einer Schutzmaßnahme als gesichert erscheinen lässt.
Maßnahmen für besonders schutzbedürftige Beschäftigte
Nach § 3 Absatz 7 EMFV sind bei der Festlegung der Schutzmaßnahmen die Erfordernisse von besonders schutzbedürftigen Beschäftigten (siehe indirekte Wirkungen im Infokasten „Auftreten und Wirkungen …“) zu berücksichtigen und gegebenenfalls individuelle Schutzmaßnahmen vorzusehen. Zur Erfüllung dieser Festlegung werden ALS oder EGW benötigt. In der EMFV werden jedoch außer der ALS für statische Magnetfelder keine EGW oder weitere ALS für die Beeinflussung von Körperhilfsmitteln festgelegt. Für eine konservative Abschätzung der allgemeinen Störfestigkeit von Körperhilfsmitteln anhand von Schwellenwerten (siehe Abbildung 1) kann der Forschungsbericht FB 451 [4] herangezogen werden. Falls eine GB auf Basis der individuellen Charakteristika des Implantatträgers und des spezifischen Implantats notwendig ist, kann diese nach DGUVI 203–043 (ehemals BGI 5111, [5]) durchgeführt werden.
Doch woher wissen Arbeitgeber, dass besonders schutzbedürftige Beschäftigte zu berücksichtigen sind? Die regelmäßige Unterweisung nach § 19 EMFV enthält neben anderen Inhalten auch spezifische Informationen für besonders schutzbedürftige Beschäftigte. Der Arbeitgeber kann in diesem Rahmen auf die Mitwirkungspflicht der Beschäftigten nach §15 ArbSchG hinweisen. Im weiteren Verlauf können sich die besonders schutzbedürftigen Beschäftigten an die Betriebsärzte wenden, die der ärztlichen Schweigepflicht unterliegen. Zusammen mit den fachkundigen betrieblichen Arbeitsschutzakteuren können Maßnahmen getroffen werden, die weiterhin ein sicheres und gesundes Arbeiten gewährleisten.
Fazit
Die Anpassung an den derzeitigen Stand der Wissenschaft [6, 7, 8] führte
in der EMF-RL und der EMFV zu einer Erhöhung von EGW und ALS für statische und niederfrequente EMF im Vergleich zur DGUV V15 (ehemals BGV B11, [9]). Deshalb bleibt bei einer höheren zulässigen berufsbedingten Exposition das Schutzniveau auf seinem hohen Stand erhalten. Die Bewertung der Exposition erfolgt anhand der seit 19. November 2016 gültigen EMFV. Bis zur Veröffentlichung der Technischen Regeln zur EMFV kann zur Ermittlung der Exposition noch die DGUV V15 herangezogen werden.
Zusammenfassend heißt das, dass sich der Erfüllungsaufwand für Betriebe zur Erreichung des Schutzziels der EMFV durch das mehrstufige Schutzkonzept verringert.
Literatur
- Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern, EMFV, in der Fassung vom 19.11.2016, BGBl. I S. 2531.
- Richtlinie über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (elektromagnetische Felder), 2013/35/EU, Abl. EU Nr. L 179 vom 29.6.2013, p. 1–21.
- Gesetz über die Durchführung von Maßnahmen des Arbeitsschutzes zur Verbesserung der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Beschäftigten bei der Arbeit, Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG), in der Fassung vom 31.08.2015, BGBl. I S. 1474.
- Heinrich, H.; Börner, F.: „Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz: Sicherheit von Beschäftigten mit aktiven und passiven Körperhilfsmitteln bei Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern“, Forschungsbericht
- FB 451, veröffentlicht durch das Bundesministerium für Arbeit und Soziales, ISSN 0174–4992, 46 Seiten, Januar 2015.
- Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung: „Beeinflussung von Implantaten durch elektromagnetische Felder – Eine Handlungshilfe für die betriebliche Praxis“, DGUVI 203–043, 68 Seiten, in der Fassung von März 2012.
- ICNIRP (2009). „Guidelines on limits of exposure to static magnetic fields.“ Health Physics 96(4): 504–514.
- ICNIRP (2010). „Guidelines for limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields (1 Hz to 100 kHz).“ Health Physics 99(6): 818–836.
- ICNIRP (1998). „Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz).“ Health Physics 74(4): 494–522.
- Spitzenverband der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung: Unfallverhütungsvorschrift „Elektromagnetische Felder“, DGUV V15 (ehemals BGV B11), in der Fassung von Juni 2001.
Autoren:
Dr.-Ing. Peter Jeschke,
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Gruppe „Physikalische Faktoren“
physical.agents@baua.bund.de
Dr. rer. nat. Ljiljana Udovicic,
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Gruppe „Physikalische Faktoren“
Dr.-Ing. Erik Romanus,
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Gruppe „Physikalische Faktoren“
Auftreten und Wirkungen elektromagnetischer Felder
Verschiedenste Anlagen, Maschinen, Geräte, Antennen usw. emittieren elektromagnetische Felder (EMF) im Frequenzbereich von 0 Hz bis 300 GHz (siehe Abbildung oben). Hinsichtlich der Wirkungen wird zwischen direkten und indirekten Wirkungen unterschieden. Für die Bewertung der Exposition gegenüber EMF ist wichtig, dass:
- wissenschaftlich international anerkannte Wirkungen von EMF einen physiologischen Schwellenwert besitzen,
- Wirkungen nur bei Exposition, also in einem EMF, auftreten,
- Wirkungen nicht kumulativ sind und
- nicht jede wahrnehmbare Wirkung gleichzeitig eine gesundheitliche Gefährdung bedeutet.
Direkte Wirkungen
Als direkte Wirkungen werden die im menschlichen Körper durch dessen Anwesenheit in einem EMF unmittelbar hervorgerufenen Wirkungen bezeichnet. Es wird zwischen nichtthermischen Wirkungen bei niederfrequenten EMF (bis
ca. f = 10 MHz) und thermischen Wirkungen bei hochfrequenten EMF (ab ca. f = 100 kHz) unterschieden. Nichtthermische Wirkungen umfassen die Stimulation von Muskeln, Nerven oder Sinnesorganen, thermische Wirkungen die Erwärmung des menschlichen Gewebes aufgrund von Energieabsorption aus dem EMF oder durch induzierte Körperströme zum Beispiel in Extremitäten. Im Übergangsbereich (100 kHz ≤ f ≤ 10 MHz) nehmen die nichtthermischen Wirkungen mit steigender Frequenz ab, bei gleichzeitiger Zunahme der thermischen Wirkungen.
Indirekte Wirkungen
Die von einem EMF ausgelösten Wirkungen auf Beschäftigte oder auf Gegenstände werden als indirekte Wirkungen bezeichnet. Es kommt also zu einer mittelbaren Gefährdung der Gesundheit und Sicherheit der Beschäftigten. Hierzu zählen neben Kontaktströmen vor allem die Projektilwirkung in starken statischen Magnetfeldern und die Einwirkungen auf aktive und passive Körperhilfsmittel von besonders schutzbedürftigen Beschäftigten. Im Gegensatz zu passiven Körperhilfsmitteln, wie zum Beispiel Stents oder Endoprothesen, besitzen aktive Körperhilfsmittel eine eigene Energieversorgung, wie zum Beispiel Herzschrittmacher.
Laut Anwendungsbereich (§ 1 Absatz 2 EMFV) umfasst die EMFV alle bekannten durch EMF hervorgerufenen direkten und indirekten Wirkungen. Die EMFV gilt nur für Kurzzeitwirkungen von EMF. Für vermutete Langzeitwirkungen gibt es weder wissenschaftlich reproduzierbare Ergebnisse noch wissenschaftlich fundierte und bestätigte Wirkmechanismen. Somit gilt die EMFV sowie die EMF-RL explizit nicht für vermutete Langzeitwirkungen von EMF (§ 1 Absatz 3 Nummer 2 EMFV).
Übersicht über nationale Regelungen
- Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (EMFV)
- in Kraft getreten am 19.11.2016
- gilt für alle Beschäftigten in allen Tätigkeitsbereichen bei der Arbeit
- nationale Umsetzung der europäischen Arbeitsschutz-Richtlinie 2013/35/EU zu EMF, vom 26.06.2013
- DGUV Vorschrift 15 (bisher BGV B11) und DGUV‑R 103–013 (bisher BGR B11)
- in Kraft getreten im Juni 2001, aktualisiert im Januar 2006
- für allgemeine Bevölkerung:
- Sechsundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über elektromagnetische Felder), 26. BImSchV, in der Fassung vom 14.08.2013