Elektrische und magnetische Felder im Alltag

Wenn eine elektrische Ladung bewegt wird, entsteht um sie herum ein magnetisches Feld. Stromdurchflossene Leiter sind deshalb – zusätzlich zu dem vorhandenen elektrischen Feld – von einem magnetischen Feld umgeben. Die Stärke des magnetischen Feldes ist von der Stromstärke abhängig, die durch den Leiter fließt. Sie wird in der Maßeinheit Ampere pro Meter (A/m) gemessen.

Die elektrische Leitfähigkeit des menschlichen Körpers beruht auf dem Vorhandensein körpereigener Ionen, die unter anderem für Stoffwechselvorgänge bedeutsam sind. Im elektrischen Feld kommt es zu einer Verschiebung dieser Ladungsträger. Durch niederfrequente Wechselfelder entstehen kleine Wechselströme, die im Wesentlichen aber nur in den äußeren Körperschichten fließen. Das Körperinnere bleibt weitgehend abgeschirmt (Faradayscher Effekt).

Magnetische Wechselfelder verursachen dagegen Wirbelströme, die in allen Körperregionen fließen können. Da das Gewebe leitfähig, aber nicht magnetisierbar ist, durchdringt das magnetische Feld den Körper fast ohne Abschwächung. Anhaltswerte für Körperströme durch elektrische Felder liegen bei etwa 15 Mikroampere Stromstärke pro 1 000 V/m. Magnetische Felder bewirken Stromstärken von circa 1 Mikroampere pro 1 A/m magnetischer Feldstärke (Angaben für ungestörte, homogene 50-Hz-Felder).

Zum Schutz der Bevölkerung vor elektromagnetischen Feldern und Strahlung sind im Bundes-Immissionsschutzgesetz Grenzwerte festgelegt worden.

Die Normen beruhen auf Empfehlungen der Internationalen Kommission für den Schutz vor nichtionisierender Strahlung, eines die Weltgesundheitsorganisation beratenden Sachverständigengremiums. Die Verordnung über elektromagnetische Felder erfasst zwei Frequenzbereiche:

• Hochfrequenz: Ortsfeste Sendefunkanlagen, die elektromagnetische Felder im Frequenzbereich von 10 MHz bis 300 000 MHz (300 GHz) erzeugen.
• Niederfrequenz: Ortsfeste Anlagen zur Umspannung und Fortleitung von Elektrizität
  1. Freileitungen und Erdkabel mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 1 000 V oder mehr,
  2. Bahnstromfern- und Bahnstromoberleitungen einschließlich der Umspann- und Schaltanlagen mit einer Frequenz von 16,7 oder 50 Hz,
  3. Elektroumspannanlagen einschließlich der Schaltfelder mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Oberspannung von 1 000 V oder mehr.

Die Grenzwerte gelten für alle Bereiche, in denen sich Menschen dauerhaft aufhalten. Im Zuge der Netzausbauplanung wird diskutiert, ob die Grenzwerte für neue Netze noch einmal verschärft werden.