Wenn es um die gesundheitlichen Auswirkungen von Anlagen wie Mobilfunksendern, Hochspannungsleitungen oder Trafostationen geht, wird häufig von Elektrosmog oder Strahlung gesprochen. Dabei handelt es sich jedoch um Oberbegriffe, unter denen verschiedene Arten von elektromagnetischen Feldern bzw. Strahlung zusammengefasst werden.
Was ist Elektrosmog?
Der im Alltag häufig verwendete Begriff „Elektrosmog“ ist ein Kunstwort, das Anfang der 1980er Jahre entstand. Hiermit werden unerwünschte, künstliche elektromagnetische Felder und Wellen bezeichnet, die beispielsweise durch Elektrogeräte, Stromversorgungsanlagen oder Funksender erzeugt werden.
Für das Arbeitsgebiet, das sich mit den Auswirkungen dieser Felder auf Mensch und Umwelt befasst, wurden die Bezeichnungen EMF (elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder) bzw. EMVU (elektromagnetische Umweltverträglichkeit) eingeführt.
Dieses Arbeitsgebiet umfasst folgende Feldarten:
- elektrische und magnetische Gleichfelder (Frequenz: 0 Hz)
- niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder (Frequenzbereich oberhalb von 0 Hz bis 30 kHz)
- hochfrequente elektromagnetische Wellen (Frequenzbereich von 30 kHz bis 300 GHz)
Natürliche Strahlungsquellen wie beispielsweise das Erdmagnetfeld gab es schon immer. Im Gegensatz dazu sind künstliche Strahlungsquellen wesentlich jüngeren Datums. Die folgende Auflistung zeigt einige hierzu passende Meilensteine der Technikgeschichte:
- Um 1880 entstanden die ersten kleineren regionale Stromnetze. Diese wurden zunächst mit Gleichstromtechnik betrieben. Später setzte sich Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz bzw. 60 Hz durch.
- 1884 wurde im heutigen Berlin die erste elektrische Straßenbahn in Betrieb genommen.
- Um 1910 wurde u.a. in Deutschland, Österreich und der Schweiz entschieden, die elektrische Bahn mit Wechselstrom mit einer Frequenz von 16,7 Hz zu betreiben.
- Um 1920 begann der Rundfunkbetrieb in Deutschland. Der posteigene Langwellensender Königs Wusterhausen übertrug zum ersten Mal ein Instrumentalkonzert.
- 1958 startete die Post mit dem A-Netz das erste Mobilfunknetz in Deutschland. Es basierte ebenso wie das später folgende B-Netz und C-Netz auf analoger Technik. Diese ersten Funknetze waren vor allem für Autotelefone bestimmt und hatten verglichen mit heutigen Verhältnissen eine überschaubare Teilnehmerzahl. Inzwischen wurden sie alle abgeschaltet.
- 1992 ging mit dem D-Netz das erste digitale Mobilfunknetz in Deutschland an den Start. Ein Jahr später folgte das E-Netz. Beide Netze sind auch heute noch in Betrieb und arbeiten nach dem GSM-Standard. Es folgten UMTS, LTE, 5G, …
- 1997 wurde der WLAN-Standard IEEE 802.11 verabschiedet. Bis die ersten WLAN-Router angeboten wurden, dauerte es noch einige Jahre.
Elektromagnetische Felder bzw. Elektrosmog sind ein Teilbereich des gesamten elektromagnetischen Spektrums, zu dem auch andere Strahlungsarten wie Licht oder Radioaktivität (Gammastrahlung) gehören.
Das elektromagnetische Spektrum
Das elektromagnetische Spektrum erstreckt sich über einen weiten Frequenzbereich von den Gleichfeldern mit einer Frequenz von 0 Hz bis zur Gammastrahlung mit einer Frequenz größer als 30 EHz (30000000000000000000 Hz).
Dabei wird unterschieden zwischen ionisierender und nicht ionisierender Strahlung. Ionisierende Strahlung ist in der Lage, Elektronen von einem Atom oder Molekül abzulösen. Nicht ionisierende Strahlung ist zu einer solchen Ionisation nicht im Stande. Im Frequenzspektrum wird der Bereich von den Gleichfeldern bis zur UV-B-Strahlung als nicht ionisierend bezeichnet. Der Bereich von der UV-C-Strahlung bis zur Gammastrahlung ist ionisierend.
Desweiteren kann unterschieden werden zwischen natürlicher und künstlicher (technischer) Strahlung. Natürliche Strahlungsquellen haben das Leben auf der Erde von Anfang an geprägt, Flora und Fauna haben sich im Laufe der Evolution daran angepasst. Dagegen haben technische Felder und Wellen erst seit Ende des 19. Jahrhunderts mit der Einführung der Elektrizität Einzug in unseren Alltag gehalten.
In der nachfolgenden Tabelle werden die einzelnen Bereiche des elektromagnetischen Spektrums mit aufsteigender Frequenz dargestellt. Die ersten drei Bereiche des Spektrums, d. h. die Gleichfelder, der Niederfrequenzbereich und der Hochfrequenzbereich, werden auch unter dem Begriff EMF (elektromagnetische Felder) bzw. Elektrosmog zusammengefasst.
| Strahlungsart | Frequenzbereich |
|---|---|
| Gleichfelder (statische und stationäre Felder) Natürliche Gleichfelder sind das Erdmagnetfeld und das elektrische Gleichfeld der Erde. Künstliche magnetische Gleichfelder entstehen durch Magnete, magnetisierte Stahlteile sowie durch Gleichstrom. Künstliche elektrische Gleichfelder werden durch elektrostatische Aufladungen und technische Gleichspannungsquellen erzeugt. | 0 Hz |
| Niederfrequenz Ein Beispiel für natürliche niederfrequente Felder sind die Sferics. Diese elektromagnetischen Impulse entstehen durch Entladungsvorgänge in der Atmosphäre. Quellen für künstlich erzeugte niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder sind z.B. die öffentliche Stromversorgung, Bahnstromanlagen oder elektrische Geräte. | > 0 Hz bis 30 kHz |
| Hochfrequenz Hochfrequente elektromagnetische Wellen entstehen bei der drahtlosen Übertragung von Nachrichten. Typische Hochfrequenzquellen sind z.B. der Mobilfunk, WLANs, Radar-Anwendungen oder auch Radio- und Fernsehsender. Der Hochfrequenzbereich kann nochmals unterteilt werden in Radiowellen (30 kHz bis 300 MHz) und Mikrowellen (300 MHz bis 300 GHz). | 30 kHz bis 300 GHz |
| Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts gibt Infrarotstrahlung ab. Die wichtigste natürliche Quelle ist die Sonne. Die Infrarotstrahlung wird nochmals unterteilt in IR-A-, IR-B- und IR-C-Strahlung. | 300 GHz bis 385 THz |
| Sichtbares Licht Neben dem natürlichen Sonnenlicht sind wir in unserem Alltag von einer Vielzahl künstlicher Lichtquellen wie beispielsweise LEDs, Glühlampen und Leuchtstoffröhren umgeben. Weißes Licht kann mit einem Prisma in die sieben Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett zerlegt werden. | 385 THz bis 750 THz |
| UV-Strahlung Die natürliche UV-Strahlung der Sonne spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion von Vitamin D im menschlichen Organismus. Die UV-Strahlung wird nochmals unterteilt in UV-A-, UV-B- und UV-C-Strahlung. Aufgrund ihrer keimtötenden Wirkung wird künstliche UV-C-Strahlung auch zur Desinfektion von Oberflächen eingesetzt. | 750 THz bis 30 PHz |
| Röntgenstrahlung Natürliche Röntgenstrahlung aus dem Kosmos erreicht die Erde nicht, da sie die Atmosphäre nicht durchdringen kann. Künstliche Röntgenstrahlung wird mit Hilfe einer Röntgenröhre erzeugt und kommt z.B. im medizinischen Bereich zur Anwendung. | 30 PHz bis 30 EHz |
| Gammastrahlung Gammastrahlung entsteht bei natürlicher und bei künstlicher Radioaktivität. Als terrestrische Strahlung entsteht sie durch natürliche radioaktive Stoffe, die überall im Boden vorkommen. Als Höhenstrahlung bzw. kosmische Strahlung hat sie ihren Ursprung im Weltall. Künstlich erzeugte Gammastrahlung entsteht z.B. in der Medizin, bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung oder auch bei Kernkraftwerken. | > 30 EHz |