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Grenzwerte EMVU
EMVU = Elektromagnetische
Umweltverträglichkeit
EMVU
• Die EMVU befasst sich mit den
Wechselwirkungen der
elektromagnetischen Strahlen und dem
Menschen
• Dabei haben hochfrequente und
niederfrequente Felder unterschiedliche
biologische Wechselwirkungen zur Folge
• Außerdem muss zwischen E-Feld und
Magnet-Feld unterschieden werden
(Wechsel-) Wirkung E-Felder
• Ladungstrennung im menschlichen Körper
Elektrostatische Aufladung
• Wechselfelder bewirken sich ändernde
Ladungsträgerbewegung
Entstehung eines kontinuierlichen
Wechselstromes
(Wechsel-) Wirkung E-Felder
• Statische Felder bewirken räumliche
Trennung von unterschiedlich geladenen
Ionen in den Körperzellen
• Wassermoleküle (Dipole) werden
ausgerichtet
im menschlichen Körper wechseln
Wassermoleküle ständig ihre Ausrichtung
(E-Wechselfelder)
Wärmebildung durch Reibung
Beispiel
• Elektrische Feldstärke im Kopfbereich
eines Menschen und durch Influenz
hervorgerufene Stromdichten in einem
vertikalen elektrischen 50 Hz-Feld von der
ungestörten Feldstärke 10 kV/m bei
idealer Erdung des Körpers
(Wechsel-) Wirkung Magnetfelder
• Ausrichtung magn. Dipole
• Ansprechen der quantenmechanischen
Atomeigenschaften, dem Kernspin
• Kraftwirkung auf bewegte Ladungen, die
Lorenzkraft
• Magnetische Wechselfelder Induzieren
Wechselstrom im Körper, Amplitude
abhängig von der Frequenz
Grenzwerte
• Zwei Arten von Grenzwerten
1.Basisgrenzwerte
2.Abgeleitete Grenzwerte
• Die Basisgrenzwerte orientieren sich an
die Geschehnisse im Körper, d.h. die
elektrischen Ströme im Körper bzw. die
Temperaturerhöhung im Körper
hervorgerufen durch äußere Felder
Beispiel: Grenzwerte für Körperstromdichten
bei Effekten an erregbaren Zellen
Wir halten Fest:
• Basisgrenzwerte beruhen auf
Schwellenwerte der im Gewebe
wirksamen Einflussgrößen
• Wirksame physikalische Größen sind:
Stromdichte [mA/m² oder SAR in W/kg] im
Gewebe
• Messtechnische Überprüfung der
Basisgrenzwerte ist in der Regel nicht
möglich.
Basisgrenzwerte für elektrische, magnetische und
elektromagnetische Felder von 0 Hz bis 300 GHz
Abgeleitete Grenzwerte
• Sind Größen, die in der Luft (Außerhalb
des Menschen) messbar sind
• Messbare Größen sind: elektrische
Feldstärke [V/m], magnetische Flussdichte
[T oder Vs/m²] und die
Leistungsflussdichte [W/m²]
• Einhaltung der abgeleiteten Grenzwerte
entspricht auch eine Einhaltung der
Basisgrenzwerte
Richtlinien
• BImSchG bzw. 26.BImSchV
Verordnung über elektomagnetische
Felder
Anwendungsbereich:
• Gewerblich oder wirtschaftlich genutzte
Hochfrequenzanlagen
Sendeleistung > 10W EIRP (äquivalente
isotrope Strahlungsleistung)
Frequenzbereich 10MHz - 300GHz
Anwendungsbereich 26.BImSchV
• Niederfrequenzanlagen: ortfeste Anlagen zur
Umspannung und Fortleitung von Elektrizität
Freileitungen und Erdkabel mit einer Frequenz
von 50Hz und Spannung > 1000V
Bahnstromfern- und Oberleitungen inkl. der
Umspann- und Schaltanlagen mit f =16 2/3 Hz
oder 50Hz
Elektroumspannanlagen inkl. der Schaltfelder
mit f =50Hz und Spannung > 1000V
Abgeleitete Grenzwerte
26.BImSchV
• Für Frequenzen ab 10MHz sind die
angegebenen Werte quadratisch gemittelt
(Effektivwerte), über 6-min-Intervalle
• Bei gepulsten em-Felder darf der
Spitzenwert das 32-fache der Grenzwerte
nicht überschreiten
Grenzwerte für Hochfrequenzanlagen
gemäß 26. BImSchV
Abgeleitete Grenzwerte
26.BImSchV
• NF-Bereich: Grenzwerte sind Effektivwerte der
elektr. Feldstärke bzw. der magn. Flussdichte
• Beobachtungszeitraum von einem Tag
• Zulässige Grenzwertüberschreitungen von
100% für max. 1,2h/Tag (5% von einem Tag)
und
• Kleinräumige Überschreitungen von max. 100%
außerhalb von Gebäuden
• Überschreitungen in der Nähe von Wohnungen,
Schulen usw. sind nicht zulässig
Grenzwerte für Niederfrequenzanlagen
gemäß 26. BImSchV
Fazit: 26.BImSchV
• Erhebliche Einschränkung der
Anwendungsbereiche im HF- und NF-Bereich:
militärische Anlagen, BOS-Dienste (Polizei,
Feuerwehr…), Sendeanlagen im Eigentum der
Landesrundfunkanstalten und
Amateurfunkanlagen im HF-Bereich und
Niederfrequenzanlagen< 1000V
sowie mobile Geräte( Handys)
Fallen nicht in die 26.BImSchV
SAR
• Spezifische Absorptionsrate in W/kg
• Maß für die absorbierte Leistung im Körper und
Basisgröße für die Beurteilung der thermischen
Wirkung von Hochfrequenzstrahlung
• SAR-Werte werden über 10g Gewebemasse
gemittelt (bei Teilkörper-SAR auch über 1g)
• SAR-Wert für die Allgemeinbevölkerung: 0,08
W/kg Ganzkörperexposition und 2 W/kg
Teilkörperexposition
Durchschnittliche Absorptionsrate bei
einer Leistungsflussdichte von 10 W/m²
Wirkungen verschiedener GanzkörperSAR-Werte bei einem erwachsenen
Menschen
Exposition des Menschen durch die
hochfrequenten elektromagnetischen Felder
eines Handys
• Ziel: Temperaturerhöhung
kleiner als 1°C kann mit einer
Teilkörper-SAR von 10 W/kg
immer erreicht werden.
• Grenzwert bei 2 W/kg
Formeln SAR
Feldstärke im Gewebe:
SAR 
E

2
Stromdichte im Gewebe:
Temperaturerhöhung :
im Gewebe
J
SAR 
 
dT
SAR  ci
dt
Zusatz: DIN VDE 0848
DIN VDE 0848 Teil 2
• Schutz von Personen im Frequenzbereich
von 30kHz bis 300GHz
gilt für magnetische, elektrische und
elektromagnetische Felder
Unterscheidung zw. mittelbaren und
unmittelbaren Gefährdungen
Einteilung des Gefährdungspotenzials in
zwei Expositionsbereiche
DIN VDE 0848 Teil 2
• Expositionsbereich 1
kontrollierte Bereiche, z.B. Betriebsstätten
allg. zugängliche Bereiche: Aufenthalt aufgrund
Betriebsweise bis max. 6h/Tag
• Expositionsbereich 2
allg. Bereiche mit Aufenthalt > 6h/Tag
z.B. Gebiete mit Wohn- und
Gesellschaftsbauten, Wohngrundstücke, Sport-,
Freizeit- und Erholungsanlagen und
Arbeitsstätten in denen eine Felderzeugung
nicht erwartet wird
Grenzwerte Expositionsbereich 1
10000
1000
1000
100
100
10
10
1
f in MHz
30000
20000
1500
500
250
50
9
5
1
0,1
0,07
0,1
0,03
1
Effektivwert der Elektr.
Ersatzfeldstärke [V/m]
Effektivwert der
magnetischen
Ersatzfeldstärke [A/m]
Grenzwerte Expositionsbereich 2
1000
100
10
100
1
10
0,1
f in MHz
50000
400,1
1500
200
30
7
0,3
2
0,08
0,01
0,03
1
Effektivwerte der
elektrischen
Ersatzfeldstärke
[V/m]
Effektivwerte der
magnetischen
Ersatzfeldstärke
[A/m]
Grenzwerte NF (Expositionsber. 1)
Dauerexposition
100
100
10
10
1
0,1
f in Hz
30000
15000
1000
100
60
35,53
25
10
0,6
0,01
0
1
Effektivwert der
elekt.
Ersatzfeldstärke
[kV/]
Effektivwerte der
magn.
Ersatzflussdichte
[mT]
Grenzwerte NF (Expositionsber. 2)
Dauerexposition
60
30
10 0
00
0
30
00
0
16
,6
7
35
25
20
15
10
5
0
1
0
25
20
15
10
5
0
f in Hz
Effektivwert
der elektr.
Ersatzfeldstär
ke [kV/m]
Effektivwert
der magn.
Ersatzfeldstär
ke [mT]
Quellen:
• EMVU Messtechnik, Vieweg, Dr. Paul Weiß
• EMV und EMVU nach Inkrafttreten der
gesetzlichen Bestimmungen, VDE-Verlag, Dr. –
Ing. Klaus Scheibe
• Exposition durch Handys in realen Situationen,
Dr.-Ing. F.M. Landstorfer
• 26.BImSchV, Vorschriftensammlung der
staatlichen Gewerbeaufsicht BadenWürttemberg
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