Technische Magnetfelder und Grenzwerte

In beiden Regelwerken sind frequenzabhängige Grenzwerte festgeschrieben denen Menschen permanent oder zeitweise ausgesetzt sein dürfen ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Gesundheit kommen sollte. Die Festlegung dieser Grenzwerte folgt z. B. den Empfehlungen von nationalen (in Deutschland die deutsche Strahlenschutzkommission (SSK)) und internationalen Einrichtungen (Internationalen Kommission zum Schutz von nichtionisierenden Strahlen (ICNIRP) und den wissenschaftlichen Gremien der Weltgesundheitsorganisation (WHO), hier insbesondere die International Agency for Research on Cancer (IARC)).

Gleichfelder

Magnetische Gleichfelder werden im Allgemeinen als verhältnismäßig unkritisch angesehen. Unbestritten ist der „wohltuende“ Einfluss des (statischen) Erdmagnetfeldes welches uns wirksam vor schädigenden „Partikeln“ aus dem Weltraum schützt. Die Stärke des Erdmagnetfeldes in Mitteleuropa beträgt ca. 50 µT (Betrag), bzw. ca. 40 A/m.

Die ICNIRP Guidelines (2009) empfehlen, das Kopf und Rumpf von „Beschäftigen“ einer maximalen Flussdichte von 2 T ausgesetzt werden sollen, unter kontrollierten Bedingungen bis zu 8 T. Zum Vergleich: die Flussdichte in Kernspin-Tomographen liegt bei ca. 1 T (bis zu 10 T bei wissenschaftlichen Geräten), direkt auf der Polfläche eines starken Industrie-Dauermagneten werden ca. 0,7 T erreicht (stark abnehmend mit dem Abstand).

Für implantierte medizinische Geräte gilt eine Empfehlung von 0,5 mT (also dem ca. 10-fachen des Erdmagnetfeldes). Der gleiche Grenzwert wird in den ICNIRP Guidelines zum Schutz vor „fliegenden“ metallischen Gegenständen empfohlen. Ansonsten geht die ICNIRP davon aus, dass statische Magnetfelder bis zu 400 mT für die Allgemeinbevölkerung unkritisch sind.

Die 26. BlmSchV legt für Gleichfelder 0,5 mT fest und richtet sich somit generell an der Empfehlung für Implantat-Träger, bzw. Sicherheit vor fliegenden Gegenständen.

Die BGV B11 lässt je nach Expositionsbereich und Aufenthaltsdauer zwischen 21,22 mT und 127,3 mT zu, vorausgesetzt die Mitarbeiter sind vor fliegenden Gegenständen geschützt.

16 2/3 Hz, 50 Hz

16 2/3 Hz werden im Bahnbereich eingesetzt Der internationale und deutsche Grenzwert für einen dauerhaften Aufenthalt der Allgemeinbevölkerung beträgt 300 µT (0,3 mT), die BGV B11 lässt in für alle Beschäftigten zugängliche Bereiche 1,27 mT zu. Bei einer Leitungsspannung von 15 kV und einer E-Lok mit Leistung von 9000 kW (das ist der obere Bereich) wird eine Magnetfeldstärke von 0,3 mT im Abstand von 0,4 m vom stromführenden Leiter unterschritten.

Für 50 Hz – Anlagen empfiehlt die ICNIRP einen Grenzwert von 200 µT. Die 26. BlmSchV lässt dagegen nur die Hälfte dieses Wertes zu, also 100 µT. Bei einem Haushaltsgerät von ca. 2,5 kW Leistung wird dieser Wert im Abstand von ca. 2 cm zum Stromführenden Kabel erreicht. Bei gleicher Leistung beträgt die Feldstärke im Abstand von 10 cm ca. 23 µT, im Abstand von 50 cm ca. 4,6 µT. Unter Hochspannungsleitungen findet man in Bodennähe Werte zwischen ca. 2 und 20 µT. Beschäftigte dürfen nach BGV BV 11 in allen zugänglichen Bereichen bei 50 Hz 0,424 mT ausgesetzt sein.

Hochfrequenzanlagen

Hier sind ICNIRP und die 26. BlmSchV wieder konform. Der zulässige Grenzwert ist frequenzabhängig und reduziert sich für die Allgemeinbevölkerung (Beschäftigte) bei 1 kHz auf 80 (300) µT, und ab 3 kHz bis 10 MHz auf 27(100) µT (effektiv). Für gepulste elektromagnetische Felder gibt es zusätzliche Grenzen für die Spitzenwerte. Diese und weitere Grenzwerte sind den genannten Regelwerken und Empfehlungen zu unternehmen. Eine Zusammenfassung finden Sie in der Abbildung unter dem Text.

Die Vorgaben/Empfehlungen sind durchaus unterschiedlich und spiegeln die Unsicherheiten bei der Langzeitbewertung wider. Bei einer reinen Betrachtung des magnetischen Feldes sind die Feldstärken durch Haushaltsgeräte wegen der Abstandsabhängigkeit oft größer als unter einer Hochspannungsleitung. Relativ große Spitzenwerte entstehen z. B. beim Anfahren von elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen und im Industriebereich oder Forschungsbereich bei Anwendungen mit sehr hohen Strömen.