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Bernhardt, Jürgen Helmut

Gesundheitliche Aspekte niederfrequenter Felder der Stromversorgung
Deutsches Ärzteblatt 99, Ausgabe 27 vom 05.07.2002, Seite A-1898 / B-1601 / C-1496
MEDIZIN


Zusammenfassung
Bei der Bewertung von Gesundheitsbeeinträchtigungen durch elektrische oder magnetische Felder müssen direkte Reaktionen, aufgrund felderzeugter Körperströme oder durch Oberflächeneffekte und indirekte Feldwirkungen, wie Elektrisierungen durch Kontaktströme oder Funktionsbeeinflussungen von implantierten Körperhilfen, unterschieden werden. Für die Auslösung von Wirkungen bestehen Schwellenwerte, die im Fall der Wahrnehmung individuell verschieden sind. Die Risikobewertung hat im Einklang mit internationalen Forschungsergebnissen zu Grenzwertempfehlungen geführt, die alle bisher nachgewiesenen gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch direkte Feldwirkungen ausschließen. Die aus epidemiologischen Untersuchungen abgeleiteten Hinweise auf ein erhöhtes Risiko für kindliche Leukämie durch die Felder der Stromversorgung zeigen, dass über die Gefahrenabwehr hinaus auch Vorsorgemaßnahmen sinnvoll sind. Diese umfassen neben weiterer Forschung auch Empfehlungen, mit denen eine Minimierung der Feldeinwirkungen angestrebt wird.

Schlüsselwörter: elektromagnetische Felder, Strahlenexposition, Umweltbelastung, Grenzwerte

Summary
Health Aspects of Low-Frequency Fields of Electric Power Supply
For the assessment of health impairments from exposure to electric or magnetic fields, direct field reaction due to induced electric body
currents or reactions at the surface of the body should be separated from indirect field reactions due to contact currents or interference
of electronic body aids and implants. For the generation of field reactions threshold values exist which vary from person to person for
perceptible reactions. The risk assessment has lead to recommendations of limit values which – in agreement with international reseach
results – exclude scientifically proven impairments of health from direct field reactions.
Data from scientific indications of epidemiological investigations indicate an increased risk for leukemia in children due to exposure to
magnetic fields from the electric power supply. Therefore precautionary measures are important in addition to the prevention of hazards. These include recommendations for measures for the minimization of field exposures as well as further research work.

Key words: electromagnetic fields, radiation exposure, environmental damage, limit values

Die Entwicklung des Menschen erfolgte in einem komplexen Milieu elektromagnetischer Felder, deren Spektrum Frequenzen von 0 Hz (atmosphärische elektrische Felder, geomagnetische Felder) über schwache nieder- und hochfrequente Anteile bis zum Hochenergiebereich (kosmische und ionisierende Strahlung natürlichen Ursprungs) umfasst.
Expositionsquellen
Seit Anfang dieses Jahrhunderts hat der Mensch seine elektromagnetische Umwelt drastisch verändert, sodass in einigen Frequenzbereichen Expositionen auftreten können, die um viele Größenordnungen höher sind als die natürlich vorhandenen. Der moderne Haushalt hat zahlreiche Elektrogeräte, in deren unmittelbarer Nähe elektrische und magnetische Felder auftreten. Die weltweite Einführung der Mobilfunknetze mit einem flächendeckenden System von Mobilfunkantennen ist weit fortgeschritten. Folge dieser Entwicklung und weiterer Anwendungen ist eine ständige Zunahme der Immission elektromagnetischer Felder. Gesundheitliche Aspekte des Mobilfunks wurden in einer früheren Übersicht des Deutschen Ärzteblattes behandelt (Dtsch Arztebl 1999; 96: A-845–852 [Heft 13]).
In weiten Teilen der Bevölkerung werden Gesundheitsbeeinträchtigungen durch elektrische, magnetische und hochfrequente elektromagnetische Felder befürchtet. Diskutiert werden vor allem Berichte, in denen ein Zusammenhang zwischen Feldwirkungen und dem Auftreten von Kopfschmerzen, Erschöpfungszuständen, Allergien, Erbschäden oder Krebs hergestellt wird. In den Medien wird der Begriff „Elektrosmog“ verallgemeinernd für die vielfältig in der technischen Umwelt vorhandenen elektromagnetischen Felder unterschiedlicher Frequenz und unterschiedlicher Stärke verwendet. In ihren Wirkungen sind diese Felder jedoch je nach Frequenz und Feldstärke unterschiedlich. Sie sind nicht mit dem durch chemische Substanzen verursachten Smog vergleichbar.
Ebenso wie im Alltag ist auch im industriellen Bereich sowie in der Medizin die Anwendung elektrischer Energie nicht mehr wegzudenken. Quellen vor allem starker magnetischer Felder sind in der elektrochemischen sowie in der Elektrowärmeindustrie zu finden. In der Medizin werden starke statische und zeitlich veränderliche Magnetfelder zum Beispiel bei Anwendung kernmagnetischer Resonanzverfahren eingesetzt. Eine Übersicht über häufig verwendete Größen und Einheiten, die bei der Beurteilung der Wirkungen elektrischer und magnetischer Felder benutzt werden, gibt Tabelle 1. Typische Feldstärkewerte bei Exposition durch niederfrequente elektrische Felder (angegeben in V/m) und magnetische Felder (angegeben in µT) zeigen die Tabellen 2 und 3. Tatsächlich variieren die Expositionswerte im Alltag sehr stark. So können die Feldstärken unter Hochspannungsfreileitungen bis zu 6 kV/m beziehungsweise 15 µT betragen, in unmittelbarer Nähe von Haushaltsgeräten können sie noch höher sein (15). Die Feldstärkewerte nehmen jedoch stark mit zunehmendem Abstand ab, was für eine Person, je nach dem, wo sie sich aufhält, zu sehr unterschiedlichen Expositionen im Laufe des Tages führt. Die Mittelwerte über 24 Stunden können jedoch um Größenordnungen unterhalb der in den Tabellen 2 und 3 genannten Werte liegen. Dies zeigt beispielsweise Grafik 1, die einer großen Messstudie (3) entnommen ist. Die Mittelung der etwa 2 000 personenbezogenen Expositionsdaten ergab einen Mittelwert über 24 Stunden von etwa 0,1 µT. Die 26. Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes schreibt zum Beispiel für die Felder von Hochspannungsfreileitungen einen maximalen Effektivwert von 100 µT vor (4).
Der vorliegende Beitrag beschränkt sich bei der Beschreibung der Wirkungsmechanismen und der biologischen Reaktionen bei Exposition gegenüber elektrischen und magnetischen Feldern hauptsächlich auf die am häufigsten verwendeten Frequenzen von 16 2/3 Hz (Bahn) sowie von 50 Hz (in den USA 60 Hz).
Wirkungen
Akute Reaktionen, die bei einer Exposition gegenüber niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern auftreten können, sind im Textkasten zusammengefasst.
Direkte Reaktionen
Elektrische Felder. Bei Exposition lebender Organismen gegenüber elektrischen Feldern kommt es zu einer Umverteilung der elektrischen Ladungsträger innerhalb des Körpers, die als Influenz bezeichnet wird. Die Ladungsumverteilung erfolgt so lange, bis im Innern des Körpers kein elektrisches Feld mehr auftritt. Bei einer Frequenz von 50 Hz wechselt dieser Zustand 50-mal in der Sekunde und führt damit zu schwachen Körperströmen im Innern des Körpers.
Im Außenraum hat die Ladungsumverteilung zur Folge, dass das elektrische Feld gegenüber dem ungestörten Feld verzerrt ist. Die Verzerrung des Feldes ist um so größer, je spitzer der leitende Körper ist (Grafik 2). Die elektrische Feldstärke an der Körperoberfläche bewirkt eine mit der Frequenz wechselnde Aufladung der Behaarung des Körpers. Zwischen den Haaren und der Hautoberfläche werden Kräfte wirksam, die eine Vibration des Haarschaftes anregen und die über Berührungsrezeptoren in der Haut registriert werden können. Durch die starke Feldüberhöhung an der Körperoberfläche kann es auch zu einem wahrnehmbaren Kribbeln zwischen Kleidung und Haut sowie zur direkten Stimulation von peripheren Rezeptoren in der Haut kommen. Die Wahrnehmung elektrischer Felder hängt von vielen Faktoren ab, wie zum Beispiel der Orientierung des Körpers zum Feld, Stellung der Extremitäten, Kleidung, Erdungsverhältnisse. Die Schwellenwerte der Wahrnehmung sind von Person zu Person verschieden, sie beginnen bei Feldstärken von etwa 1 kV/m. Wahrnehmungen, die als Belästigungen empfunden werden, zeigt etwa ein Prozent der Probanden bei elektrischen Feldern mit Feldstärken oberhalb von etwa 2,5 kV/m. Der Schwellenwert für gesundheitlich nachteilige Reaktionen ist nicht genau bekannt; er liegt oberhalb praktisch realisierbarer elektrischer Feldstärken (über 100 kV/m).
Zusätzlich zu den Oberflächeneffekten kommt es im Körperinnern aufgrund der Ladungsumverteilung zu elektrischen Körperströmen, die berechnet werden können (Grafik 2 ).
Magnetische Felder. Im Gegensatz zum elektrischen Feld kann beim magnetischen Feld eine Feldverzerrung durch biologische Objekte vernachlässigt werden, da die magnetischen Materialkonstanten für Luft und für die meisten biologischen Substanzen gleich sind. Der wichtigste Wirkungsmechanismus ist die magnetische Induktion, die sowohl für statische als auch für zeitlich veränderliche Magnetfelder bedeutsam ist. In statischen Magnetfeldern kommt es zu Kraftwirkungen des Magnetfeldes auf bewegte Ladungsträger, wie beispielsweise im Blutstrom oder während der Kontraktion des Herzens, die zu induzierten elektrischen Feldern und Strömen führen. Zeitlich veränderliche Magnetfelder induzieren in biologischen Objekten elektrische Wirbelfelder und -ströme, die genau wie die herkömmlich applizierten elektrischen Ströme wirken und zum Beispiel Nerven- und Muskelzellen erregen können (Grafik 3). Diese Reaktionen überwiegen die Effekte durch andere Wirkungsmechanismen (zum Beispiel „elektronische“ oder magnetomechanische Wechselwirkungen).
Wirkmechanismen. Obwohl die felderzeugte elektrische Feldstärke im Körper als die für die biologische Reaktion bestimmende Basisgröße angesehen werden muss, wird bei Angabe von Dosis-Wirkungs-Beziehungen meistens die elektrische Stromdichte genannt. Beide Größen können ineinander umgerechnet werden, wobei häufig eine elektrische Leitfähigkeit von 0,2 Siemens/m zugrunde gelegt wird (das heißt 5 mV/m = 1 mA/m2). Unterhalb von 1 mA/m2 sind keine wissenschaftlich abgesicherten biologischen Reaktionen bekannt. Die Stromdichte von 1 mA/m2 entspricht im Allgemeinen der natürlicherweise vorhandenen Stromdichte in elektrisch nicht aktiven Organen und Geweben des Körpers; das vom Herzen oder Gehirn erzeugte Hintergrundrauschen liegt in der Größenordnung von 1 bis 10 mA/m2. An der Oberfläche elektrisch aktiver Nerven oder Muskelzellen können kurzzeitig Stromdichten von über 1 000 mA/m2 auftreten.
In Laboruntersuchungen an isolierten Zellen und Tieren konnten bei einer Stromdichte von bis zu 10 mA/m² keine auf gesundheitliche Beeinträchtigungen hindeutende Reaktionen durch niederfrequente Felder nachgewiesen werden. Bei höheren Werten der im Gewebe induzierten Stromdichten (10 mA/m² bis 100 mA/m²) waren durchweg signifikante Gewebereaktionen, etwa funktionelle Änderungen im Nervensystem, zu beobachten (11).
Eine Stromdichte von 10 mA/m² bei Frequenzen von einigen Hertz bis 1 kHz wird als untere Schwelle für eine geringe Beeinflussung des Zentralnervensystems angenommen. Bei Probanden äußerten sich die stimmigsten Reaktionen der Exposition im Auftreten von Magnetophosphenen (magnetfeldinduzierte Lichterscheinungen im Auge). Grobe Abschätzungen für die Stromdichteschwellenwerte für visuelle Phosphene ergeben Werte oberhalb von 10 mA/m².
Bei Stromdichten oberhalb von 100 mA/m² kann es zu einer Stimulation von Nerven- und Muskelzellen kommen. Erregungen von Nerven- und Muskelgewebe werden als gesundheitliche Beeinträchtigungen angesehen. Als niedrigster Schwellenwert für wissenschaftlich nachgewiesene gesundheitliche Beeinträchtigungen werden 100 mA/m² für Frequenzen von einigen Hz bis 1 kHz angenommen. Für Frequenzen oberhalb von etwa 1 kHz nehmen die Schwellenwerte der Stromdichte für diese Reaktionen mit zunehmender Frequenz zu.
Indirekte Reaktionen
Transiente Entladungen (Funkenentladungen) und Kontaktströme können dann entstehen, wenn sich der menschliche Körper einem elek-
trisch aufgeladenen Gegenstand nähert und/oder diesen berührt. Dabei kann entweder der Gegenstand oder der Körper durch ein elektrisches Feld elektrisch aufgeladen sein. Die Aufladungen hängen von der Stärke des elektrischen Feldes und von der Größe des Gegenstands ab. Die Schwellenwerte für solche indirekten Reaktionen sind gut untersucht; sie liegen für die Wahrnehmung von Funkenentladungen oberhalb von 1 kV/m (50 Hz), wobei die Wahrnehmungsschwelle individuell unterschiedlich ist. Oberhalb von 5 kV/m werden Funkenentladungen von 50 Prozent der Personen als Belästigung empfunden.
Bei 50 Hz liegen die Schwellenwerte für die Wahrnehmung von Kontaktströmen, die bei Berührung aufgeladener Gegenstände durch den Körper fließen, im Mittel im Bereich von 0,2 bis 0,4 mA. Mit Muskelverkrampfungen, die lebensgefährlich sein können, ist bei Kontaktströmen von mehr als 10 mA zu rechnen (zum Beispiel beim elektrischen Unfall). Für Frequenzen oberhalb von 1 kHz nehmen die Schwellenwerte mit zunehmender Frequenz zu (11). Einige Schwellenwerte für direkte und indirekte Reaktionen beim Menschen, hervorgerufen durch elektrische 50-Hz-Felder, sind in Tabelle 4 angegeben.
Funktionsbeeinflussung von Körperhilfen
Bei elektrisch betriebenen implantierten Körperhilfen kann es zu einer
Beeinflussung durch elektrische oder magnetische Felder mit einer möglichen Funktionsstörung als Folge kommen. Beispiele sind Herzschrittmacher, Defibrillatoren, Nervenstimulatoren, Innenohrimplantate und Insulinpumpen. Als empfindliches medizinisches Gerät gilt der implantierte unipolare Herzschrittmacher, bei dem nur eine Elektrode vom Schrittmacher zum Herzen führt und das Körpergewebe als zweite Elektrode wirkt. Die elektromagnetische Beeinflussung eines Herzschrittmachers führt häufig zu einem Umschalten auf einen festen Rhythmus. Sie kann aber auch von einer unbedeutenden einmaligen Intervallverlängerung bis hin zu „Stolperrhythmen“ reichen, wenn zum Eigenrhythmus des Patienten noch der des Herzschrittmachers hinzu kommt.
Eine Störbeeinflussung von unipolaren Herzschrittmachern kann durch magnetostatische Felder von mehr als 300 mT oder durch 50-Hz-Wechselfelder von mehr als 20 mT beziehungsweise 2,5 kV/m hervorgerufen werden. Auch wenn diese Werte vor allem im Nahbereich von elektrischen Geräten im Haushalt oder Betrieb überschritten werden können, erwächst daraus für den Schrittmacher-Patienten bei den im Alltag üblichen Tätigkeiten in der Regel nur selten eine Gefahr. Als Faustregel kann gelten, dass ein Abstand zwischen felderzeugendem Gerät (einschließlich Mikrowellengerät) und Herzschrittmacher von 30 cm eine Beeinflussung ausschließt.
Wissenschaftlich nicht abgesicherte Wirkungen
Niederfrequente Felder und Krebs
Ein möglicher Zusammenhang zwischen der Magnetfeldexposition in der Wohnumgebung und dem Auftreten von Leukämie bei Kindern wird bereits seit 20 Jahren diskutiert (18). Spätere epidemiologische Studien haben uneinheitliche Ergebnisse gezeigt und wiesen häufig gravierende methodische Limitierungen auf.
Neuere, methodisch ausgereiftere Studien und entsprechende Metaanalysen bestätigen aber die Aussage, dass ein statistischer Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Leukämie bei Kindern und einer überdurchschnittlich hohen, zeitlich gemittelten Magnetfeldexposition in der Wohnung (über 0,3 µT oder 0,4 µT je nach Studie) existiert (1, 9, 17). Insbesondere sind die umfangreichen Studien aus Großbritannien (17), Kanada (8, 13), Neuseeland (5) sowie die bundesweite Studie von Schüz et al. (14) zu erwähnen. Die deutsche Studie zeigt vor allem, dass die Exposition in der Nacht besonders bedeutsam sein könnte. Die Autoren der Studie kommen zu dem Schluss, dass ein Prozent der Fälle aller Leukämien bei Kindern in Deutschland (3 bis 4 Fälle von circa 620 Fällen im Jahr) auf die Exposition durch magnetische Felder zurückzuführen wären, sofern ein kausaler Zusammenhang vorliegen würde. Ob tatsächlich ein kausaler Zusammenhang vorliegt, ist bisher nicht geklärt. Bislang fehlt eine Evidenz karzinogener Wirkungen bei Erwachsenen oder eine Bestätigung durch den Nachweis entsprechender Wirkungen an Tieren oder an isolierten Zellen. Dennoch bilden die sich gegenseitig stützenden epidemiologischen Befunde aus der Sicht der Strahlenschutzkommission (SSK) die Basis für einen wissenschaftlich begründeten Verdacht einer gesundheitlichen Beeinträchtigung bei Feldstärken weit unterhalb der derzeitigen Grenzwerte und unterstreichen die Notwendigkeit der weiteren Erforschung möglicher kausaler Zusammenhänge (16).
Die Internationale Agentur für Krebsforschung, IARC, der WHO hat dementsprechend niederfrequente Magnetfelder, wie sie durch
die Energieversorgungssysteme erzeugt werden, als möglicherweise kanzerogen bewertet (10). Ausschlaggebend für diese Einordnung sind
einerseits der wiederholt bestätigte statistische Zusammenhang mit kindlicher Leukämie und andererseits das Fehlen eines bekannten Wirkungsmechanismus, eines Nachweises entsprechender Wirkungen im Tierversuch und fehlende Evidenzen für einen Zusammenhang mit anderen Krebsformen bei Kindern und Krebs bei Erwachsenen.

Andere gesundheitliche Aspekte
Es wurde eine Vielzahl verschiedener Endpunkte im Zusammenhang mit möglichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen, mit Ausnahme von Krebs, untersucht. Für die unterschiedlichen Aspekte liegen häufig einzelne Studien vor. Fundierte Schlussfolgerungen sind zumeist nicht möglich.
Hinsichtlich neurodegenerativer Erkrankungen (zum Beispiel Alzheimer, Parkinson, amyotrophe Lateralsklerose [AML]) zeigen neuere epidemiologische Studien im Fall von AML einen Hinweis auf einen Zusammenhang zur Magnetfeldexposition. Insgesamt sind jedoch auf Grundlage dieser Arbeiten keine belastbaren Aussagen möglich, ob niederfrequente Magnetfelder neurodegenerative Erkrankungen beeinflussen können. Tierversuche, die einen solchen Zusammenhang nahe legen könnten, liegen bisher nicht vor.
Zu möglichen negativen Einflüssen auf die Reproduktion wurden sowohl epidemiologische Studien als auch Tierversuche durchgeführt. Ihre Ergebnisse zeigen ein inkonsistentes Bild, aufgrund dessen bisher nicht auf Gesundheitsbeeinträchtigungen durch niederfrequente Felder mit Intensitäten unterhalb der Grenzwerte geschlossen werden kann (16).
Seit langem werden Beeinflussungen des kardiovaskulären Systems und Veränderungen des Melatoninhaushalts diskutiert. Entsprechende Wirkungen könnten eine gesundheitliche Relevanz aufweisen. Die bisherigen Untersuchungen haben in beiden Fällen offene Fragen erbracht, die durch weitere Untersuchungen unter relevanten Bedingungen geklärt werden sollten. Bislang sind die Ergebnisse nicht schlüssig zu interpretieren (16).
Risikobewertung und Grenzwertempfehlungen
Basisbegrenzungen
Zur Risikobewertung direkter Feldeinwirkungen ist heute das Konzept der Begrenzung von im Körper induzierten elektrischen Feldern beziehungsweise Stromdichten allgemein anerkannt (2, 11, 15), da diese Größen als die physikalischen Basisgrößen angesehen werden können, die mit dem Auftreten biologischer Reaktionen verknüpft sind. Die Bewertung hat zu internationalen Grenzwertempfehlungen geführt, die für beruflich Exponierte und die Allgemeinbevölkerung unterschiedlich sind. Es wird empfohlen, dass die felderzeugte Körperstromdichte einen Wert von 10 mA/m2 im Zentralnervensystem (ZNS) nicht überschreiten sollte. Dieser Wert liegt um einen Faktor von mindestens 10 (Sicherheitsfaktor) unterhalb des Schwellenwertes für die Stimulation von Nerven- und Muskelzellen, der oberhalb von 100 mA/m² liegt. Der Basisgrenzwert von 10 mA/m² (der die Basisbegrenzung für berufliche Exposition darstellt) soll auch eine geringfügige Beeinflussung des ZNS ausschließen (zum Beispiel Magnetophosphene). Für eine Dauerexposition der Bevölkerung wird eine Begrenzung auf 2 mA/m2 (zusätzlicher Sicherheitsfaktor von 5 auf 10 mA/m²) empfohlen (11).
Abgeleitete Grenzwerte
Die für die Beurteilung einer Feldexposition relevanten Stromdichten im Gewebe entziehen sich der direkten messtechnischen Erfassung. Deshalb sind für die Praxis leicht messbare abgeleitete Sekundärstandards notwendig. Im niederfrequenten Bereich sind dies die elektrische und magnetische Feldstärke. Die entsprechenden Feldstärkegrenzwerte werden unter Annahme ungünstiger Expositionsbedingungen so abgeleitet, dass die Basisgrenzwerte eingehalten werden. Dabei wurden einfache, elektrisch homogene geometrische Körper betrachtet. Moderne numerische Techniken ermöglichen eine immer detailliertere Approximation des Körpers unter Berücksichtigung einzelner Organe (12). Bisher vorliegende Messungen und Rechnungen erbrachten die in Tabelle 5 zusammengefassten Feldstärkewerte. Die in der Tabelle 5 genannten Grenzwerte für die Bevölkerung führen bei einer Frequenz von 50 Hz zu Körperstromdichten von etwa 1 bis 2 mA/m2. Sieht man von den Fußgelenken ab, so erzeugen äußere elektrische Felder von 5 kV/m oder magnetische Felder mit Flussdichten von 100 mT nur in wenigen Körperteilen und nur unter ungünstigen Expositionsbedingungen (Mensch stehend, elektrisches Feld parallel beziehungsweise Magnetfeld senkrecht zur Körperachse, Grafik 2 und 3) elektrische Stromdichten von 2 mA/m2.
Die Angaben über die Grenzwerte werden unterstützt von zahlreichen Versuchsergebnissen, die bei kontrollierten Laborversuchen mit Probanden mit Expositionszeiten zwischen drei Stunden und einer Woche bei elektrischen Feldstärken bis 20 kV/m und magnetischen Flussdichten bis 5 mT gewonnen wurden. Es konnten keine akuten Veränderungen signifikanter Art festgestellt werden. Untersucht wurden Reaktionszeiten auf akustische und optische Reize, psychologische Faktoren, EEG, EKG, Blutdruck, Pulsfrequenz, Körpertemperatur, hämatologische Parameter, biochemische Eigenschaften des Harns sowie Enzymfunktionen (11).
Nationale und internationale Grenzwertempfehlungen
Die 26. Verordnung zum Bundesimmissionsschutzgesetz über elektromagnetische Felder (26. BImSchV, [4]) legt fest, dass im Bereich von Hochspannungsleitungen und Transformatoren ein Grenzwert von 5 kV/m, beziehungsweise 100 µT (Effektivwerte) nicht überschritten werden darf. Die Empfehlung des Europäischen Rates von 1999 hat diese Grenzwerte bestätigt (6). Diese Grenzwerte stützen sich auf die Empfehlungen der internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP, [11]).
Bisher konnten keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch direkte Feldwirkungen bei Einhaltung der Grenzwerte wissenschaftlich nachgewiesen werden. Allerdings können gelegentlich infolge von Oberflächeneffekten (Haarvibrationen, Kribbeln der Haut) sowie durch Elektrisierung starke elektrische Felder von einigen Personen als Belästigung empfunden werden. Die Elektrizitätsversorgungsunternehmen gehen in der Regel entsprechenden Beschwerden im Einzelfall nach.
Die bestehenden Grenzwerte für die Dauerexposition (100 mT) können allerdings an der Oberfläche einiger Geräte in Haushalt und Büro überschritten werden. Die Einwirkung des meist sehr inhomogenen Feldes zum Beispiel bei Verwendung eines Haarföns oder eines Trockenrasierers ist jedoch lokal auf einen kleinen Teil des Körpers begrenzt. Die im Körper induzierten elektrischen Felder und Ströme liegen trotz des Überschreitens der Grenzwerte hinreichend weit unter den Basisgrenzwerten, da die Induktionsschleifen bei lokaler Exposition sehr klein im Vergleich zur Ganzkörperexposition sind.
Vorsorgegesichtspunkte
Gesetzliche Anforderungen
Die Verordnung über elektromagnetische Felder (4) enthält in § 4 Anforderungen zur Vorsorge. Danach dürfen bei der Errichtung oder wesentlichen Änderung von Niederfrequenzanlagen in der Nähe von Wohnungen, Krankenhäusern, Schulen, Kindergärten, Kinderhorten, Spielplätzen oder ähnlichen Einrichtungen in diesen Gebäuden oder auf diesen Grundstücken die Werte von 5 kV/m und 100 mT auch in den Spitzenwerten nicht überschritten werden. Bei Anwendung dieser Vorsorgeregelungen ist zu erwarten, dass die in der Praxis erreichten Dauerexpositionswerte des schwer abschirmbaren und daher in diesem Zusammenhang besonders relevanten Magnetfeldes unterhalb von 10 mT liegen oder dieser Wert zumindest nicht wesentlich überschritten wird.
Neubewertung durch die Strahlenschutzkommission
Die Strahlenschutzkommission (SSK) ist vom Bundesministerium für Umwelt gebeten worden, in Vorbereitung der Novellierung der 26. BImSchV den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse zu Gesundheitsbeeinträchtigungen durch elektromagnetische Felder zu überprüfen. Dabei sollte auch geprüft werden, inwieweit die wissenschaftlichen Erkenntnisse Vorsorgemaßnahmen nahe legen. Bei der Beurteilung wissenschaftlicher Arbeiten hat die SSK untersucht, ob es sich bei den Arbeiten um wissenschaftliche Nachweise, um einen wissenschaftlich begründeten Verdacht oder nur um unbestätigte Hinweise handelt. In Bezug auf die Qualität wissenschaftlicher Arbeiten orientierte sich die SSK an den anerkannten Qualitätsstandards für wissenschaftliche Forschung.
Bei ihren Betrachtungen zur Vorsorge orientierte sich die SSK an der Mitteilung der EU-Kommission über die Anwendbarkeit des Vorsorgeprinzips (7). Sie stützt ihre Überlegungen ausschließlich auf die Analyse wissenschaftlicher Untersuchungen und befasst sich nicht mit dem Risikomanagement und der Risikoakzeptanz. Das Risikomanagement, einschließlich einer Berücksichtigung der Risikoakzeptanz der Bevölkerung, liegt in erster Linie in der Verantwortung der politischen Entscheidungsträger.
Aufgrund ihrer Neubewertung der wissenschaftlichen Literatur (16) stellt die Strahlenschutzkommission fest, dass keine neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse im Hinblick auf nachgewiesene Gesundheitsbeeinträchtigungen vorliegen, die Zweifel an der wissenschaftlichen Beurteilung aufkommen lassen, die den Schutzkonzepten der ICNIRP beziehungsweise der EU-Ratsempfehlung zugrunde liegen.
In Hinblick auf wissenschaftlich begründete Verdachtsmomente stellt die SSK fest, dass sich auch unter Berücksichtigung des Umfangs und des Ausmaßes der Verdachtsmomente ein über die bisher bekannten gesundheitlichen Beeinträchtigungen zusätzliches Risiko nicht angeben lässt. Sie empfiehlt daher auch keine so genannte Vorsorgegrenzwerte. Die Strahlenschutzkommission spricht in ihrem aktuellen Empfehlungstext (16) jedoch eine Reihe allgemeiner Empfehlungen zur Vorsorge aus. Diese tragen vor allem dem Verdacht auf einen möglichen Zusammenhang zwischen einem erhöhten Risiko für kindliche Leukämie und einer Magnetfeldexposition Rechnung. Als wesentlich wird angesehen, bei der Entwicklung von Geräten und der Errichtung von Anlagen die Minimierung von Expositionen zum Qualitätsziel zu machen, sowie für alle Geräte und Anlagen, die relevante Expositionen verursachen können, entsprechende Produktinformationen zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren empfiehlt sie bei der Errichtung von ortsfesten Anlagen, die relevante elektromagnetische Expositionen verursachen können, eine verstärkte Information der Bürger und die Einbeziehung von Vertretern der Kommunen in die Planung. Aufgrund einiger nicht bestätigter Hinweise aus Einzelstudien über biologische Reaktionen und mögliche Gesundheitsbeeinträchtigungen empfiehlt die SSK weiter, die Kenntnisse über Reaktionen bei Einwirkung elektrischer und magnetischer Felder durch weitere Forschung zu verbessern.
Darüber hinaus gilt auch für niederfrequente Felder der allgemeine strahlenhygienische Grundsatz, dass unnötige Expositionen vermieden und unvermeidbare Expositionen so gering wie möglich gehalten werden sollten. Im Falle niederfrequenter Magnetfelder ist dies am einfachsten und effektivsten durch individuelle Maßnahmen zu erreichen: Unnötigen Stromverbrauch vermeiden und Abstand zu elektrischen Geräten halten. Ein Abstand von 30 cm ist hier zumeist ausreichend, da bei diesem Abstand die Werte für die magnetische Flussdichte ausreichend weit abgesunken sind.

Manuskript eingereicht: 26. 11. 2001, revidierte Fassung angenommen: 6. 3. 2002

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2002; 99: A 1898–1910 [Heft 27]

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das über den Sonderdruck beim Verfasser und über das Internet (www.aerzteblatt.de) erhältlich ist.

Anschrift des Verfassers:
Prof. Dr. rer. nat. Dr. med. habil.
Dipl.-Phys. Jürgen Helmut Bernhardt
Neureutherstraße 19, 80799 München


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