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Elektromagnetische Felder

Elektromagnetische Felder fallen in den Bereich der nicht-ionisierenden Strahlung. Die Felder können durch künstliche Quellen erzeugt werden. Es gibt aber auch natürliche Quellen elektromagnetischer Felder, wie beispielsweise das Erdmagnetfeld oder das elektrische Feld zwischen Ionosphäre und Erde. Alltägliche Quellen künstlicher elektromagnetischer Felder sind elektrische Geräte, Stromleitungen oder der Mobilfunk.

Anhand der Frequenz (Maßeinheit Hertz, 1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde) bzw. der Wellenlänge (Maßeinheit Meter) lassen sich elektromagnetische Felder in verschiedene Bereiche einteilen.

Im Bereich der statischen und niederfrequenten Felder betrachtet man die elektrische und magnetische Komponente getrennt voneinander. Bei hochfrequenten Feldern sind dagegen beide Komponenten eng miteinander verkoppelt. Man spricht daher von elektromagnetischen Feldern.

Wirkung elektromagnetischer Felder
Da die verschiedenen Bereiche der elektromagnetischen Felder unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben, muss auch bei der Wirkung der Felder auf den menschlichen Körper anhand der Bereiche unterschieden werden. Statische Felder üben insbesondere Kraftwirkungen aus. Die direkte Wirkung auf den Körper erfolgt erst bei sehr hohen magnetischen Feldstärken (>12 T), bei elektrischen Feldern ist keine Wirkung im Körper vorhanden. Hier sind jedoch mittelbare Wirkungen der Felder (Projektilwirkung in magnetischen Feldern, Mikroentladungen bei elektrischen Feldern) zu berücksichtigen. Niederfrequente elektrische und magnetische Felder können elektrische Felder und Ströme im Inneren des Körpers erzeugen und somit eine Reizung von Nerven- oder Muskelzellen auslösen. In hochfrequenten elektromagnetischen Feldern kann das biologische Gewebe durch die eingebrachte Energie der Felder erwärmt werden. Darüber hinaus können elektromagnetische Felder die Funktion von aktiven oder passiven Implantaten beeinflussen.

Feld

Frequenz

Wellenlänge

Wirkung

Beispiele

Statische elektrische und magnetische Felder

0 Hz

--

Kraftwirkung

Erdmagnetfeld, Dauermagnete

Niederfrequente (NF) elektrische und magnetische Felder

> 0 Hz - 100 kHz

> 300.000 km bis 3 km

Elektr. Felder und Ströme im Körper

Elektrische Leitungen, Hochspannungs­leitungen, Schweißanlagen

Hochfrequente (HF) elektromagnetische Felder

100 kHz - 300 GHz

3 km bis 1 mm

Erwärmung des Körper­gewebes

Hochfrequenz­schweißen, Mobilfunk, WLAN, Radaranlagen

Elektromagnetische Felder im Arbeitsschutz
In betrieblichen Anwendungen können elektromagnetische Felder auftreten, die deutlich stärker gegenüber den Feldern von Anwendungen im Alltag sind. Daher muss in betrieblichen Umgebungen gewährleistet sein, dass diese Felder nicht gesundheitsschädliche Auswirkungen für die Mitarbeiter haben. Dieses Ziel hat die "Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern - EMFV)". Es müssen daher die Bestimmungen dieser Verordnung eingehalten werden, damit eine Gefährdung der Mitarbeiter durch elektromagnetische Felder ausgeschlossen werden kann. Da die EMFV erst seit November 2016 in Kraft getreten ist, gibt es zu dieser Verordnung noch kein technisches Regelwerk. Die rechtskonforme Bewertung von Sonderfällen, wie beispielsweise gepulsten Feldern, ist somit nur schwer möglich. Es wird daher darauf hingewiesen, vor allem diese Sonderfälle nach der seit über 15 Jahren gültigen Unfallverhütungsvorschrift DGUV Vorschrift 15 "Elektromagnetische Felder" (bisher BGV B11) und der entsprechenden Regel DGUV Regel 103-013 (bisher BGR B11) zu bewerten. Zu dieser Regelung sind weitere Informationsschriften erschienen, die die Bewertung elektromagnetischer Felder beschreiben. Um eine unzulässige Exposition zu verhindern, sollte in Betriebe eine besondere Beachtung folgender Anlagen erfolgen:

  • Induktives Erwärmen, Schmelzen, Schweißen
  • Widerstandsschweißen
  • HF-Schweißen, -Trocknen
  • Antennenarbeiten
  • Arbeiten an Sendern hoher Leistung
  • Radaranlagen
  • Hochstromanwendungen
  • Magnetresonanztomographie (MRT).

An diesen Anlagen muss aufgrund der besonders starken Felder verstärkt auf die Einhaltung der Regelungen geachtet werden, damit ein sicheres Arbeiten möglich ist.

EU-Richtlinie 2013/35/EU
Die EU-Richtlinie 2013/35 /EU "Physikalische Einwirkungen am Arbeitsplatz - Elektromagnetische Felder" wendet sich an die Nationalstaaten und muss nicht von den einzelnen Betrieben erfüllt werden. Die EMFV stellt die Umsetzung dieser Richtlinie in nationales Recht dar. Dies bedeutet, dass bei Einhaltung der EMFV zwangsläufig auch die EU-Richtlinie erfüllt wird.

Links
EMF-Verordnung

Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (EMFV)

Unfallverhütungsvorschrift und Regel:

DGUV Vorschrift 15 "Elektromagnetische Felder" (bisher BGV B11)

DGUV Regel 103-013 "Elektromagnetische Felder" (bisher BGR B11)

Informationsschriften:

Bewertung gepulster Felder: DGUV Information 203-038 "Beurteilung magnetischer Felder von Widerstandsschweißeinrichtungen" (bisher BGI 5011)

Beeinflussung von Implantaten: DGUV Information 203-043 "Beeinflussung von Implantaten durch elektromagnetische Felder - Eine Handlungshilfe für die betriebliche Praxis" (bisher BGI 5111)

Weitere Informationsschriften:

Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS), Forschungsbericht FB 400 "Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz"

BMAS, Forschungsbericht FB 451 "Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz" - Sicherheit von Beschäftigten mit aktiven und passiven Körperhilfsmitteln bei Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern"

BMAS, Forschungsbericht FB 457 "Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz - Bewertung nicht-sinusförmiger und gepulster Felder Teil 1: Anpassung der Zeitbereichs-Bewertungsmethode (ZBM) für "Gepulste Felder" an die Rahmenbedingungen der Richtlinie2013/35/EU"

Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA), "Elektromagnetische Felder an Anlagen, Maschinen und Geräten" (IFA-Report 5/2011)

IFA, "Elektromagnetische Felder an handgeführten Punktschweißzangen" (BIA-Report 2/2009)

Weitere Informationsquellen:

EMF-Seiten des IFA

EMF-Seiten der BAuA

EMF-Portal des Forschungszentrums für Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit am Uniklinikum Aachen: Allgemeine Informationen zum Thema EMF, sehr umfangreiche Datenbank über die wissenschaftliche Literatur zum Thema EMF

EMF-Seiten des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS)

 

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