Gesundheitsrisiken durch niederfrequente elektrische und

Gesundheitsrisiken
durch niederfrequente elektrische und
magnetische Felder
Dr. H.-Peter Neitzke, ECOLOG-Institut, Hannover
2010
ECOLOG-Institut
Arbeitsbereich Technik & Umwelt
•
www.ecolog-institut.de
Forschung und Evaluation wissenschaftlicher Forschungsergebnisse
- Auswirkungen elektromagnetischer Felder auf Umwelt und Gesundheit
- Technikentwicklung
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Vorsorgeorientierte Beratung und Planung
- Beratung von Bundes- und Landesbehörden, Kommunen, Verbänden
- Standortplanung für emittierende Anlagen
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Immissionsschutz
- Messung elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder
- Berechnung elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder
•
Umwelt- und Risikokommunikation
2010
Forschungsfragen
• Führen (erhöhte) Expositionen zu Erkrankungen?
- Dosis-Wirkungs-Beziehung
• Wenn ja, wie kommt es dazu?
- Wirkungsmechanismus
- synergistische Wirkungen
2010
Felder in der Umgebung von Stromversorgungstrassen
Niederfrequente Felder
Niederfrequente Felder
Statische Felder
f = 50 Hz
f = n · 50 Hz
f = 0 Hz
Elektrisches Feld
?
Magnetisches Felder
Elektrisches Feld
?
?
Magnetisches Felder
Elektrisches Feld
?
?
Magnetisches Feld
2010
Untersuchungsparameter
• Exposition
- Art des Feldes (elektrisch, magnetisch)
- Frequenz des Feldes
- Stärke des Feldes
- zeitliche Struktur des Feldes
- Polarisation des Feldes (linear, zirkular)
- Orientierung des Feldes relativ zum (lokalen) geomagnetischen Feld
- Expositionsdauer
- synergistisch wirkende Einflussfaktoren
-…
• Biologisches System
- Art (Mensch, Tier/Art, Pflanze/Art, Organ, Gewebe, Zelle/Zelltyp)
- Status (Entwicklung, Zustand)
- Ko-Faktoren
-…
2010
Forschungsansätze
•
Epidemiologische Studien
Erkrankungsrate in der Bevölkerung in Abhängigkeit von der
Exposition
Vorteile:
Nachteile:
•
- Ermittlung direkter Auswirkungen auf den Menschen
- reale Expositionssituation
- nur statistischer Zusammenhang, kein Ursachenbeweis
- evt. Störeinflüsse/Confounder
- kein Nachweis eines Wirkungsmechanismus
- Unterbewertung des Risikos bei Fehlern in der
Erfassung der Exposition
Experimentelle Untersuchungen am Menschen
Auftreten biologischer Effekte in Abhängigkeit von der Exposition
Vorteile:
Nachteile:
- Beobachtung direkter Wirkungen auf den Menschen
- kontrollierte Bedingungen
- Ursachenbeweis möglich
- nur Untersuchung biologischer Effekte, nicht von
Krankheiten
- unrealistische Expositionssituation
- für Probanden evt. irritierende Untersuchungssituation
2010
Forschungsansätze
•
Experimentelle Untersuchungen am Tier
Entwicklung von Krankheiten und Auftreten biologischer Effekte in
Abhängigkeit von der Exposition
Vorteile:
Nachteile:
•
- kontrollierte Bedingungen
- Ursachenbeweis möglich
- u.U. begrenzte Übertragbarkeit auf den Menschen
- unrealistische Expositionssituation
Experimentelle Untersuchungen an Gewebe oder Zellen
Auftreten biologischer Effekte in Abhängigkeit von der Exposition
Vorteile:
Nachteile:
- kontrollierte Bedingungen
- Ursachenbeweis möglich (biophysikalische
Primärprozesse)
- nur Untersuchung biologischer Effekte, nicht von
Krankheiten
- u.U. begrenzte Übertragbarkeit auf lebende Organismen /
den Menschen
- unrealistische Expositionssituation
2010
Wissenschaftliche Evidenz
Kategorien zur Klassifizierung wissenschaftlicher Evidenz (BUWAL 2003)
•
Nachgewiesener Effekt
Die Kriterien der ICNIRP sind erfüllt:
- Konsistenz der Untersuchungsergebnisse
- Plausibilität der Wirkung
•
Wahrscheinlicher Effekt
Es gibt mehrfache Hinweise für den Effekt.
•
Möglicher Effekt
Es bestehen nur vereinzelte Hinweise für den Effekt.
2010
Biologische Wirkungen niederfrequenter Magnetfelder
Biologischer Effekt, gesundheitliche Auswirkung
B [µT]
Stromreizung: Akute Schädigung des Gehirns
150.000
Stromreizung: Herzkammerflimmern
100.000
Magnetophosphene
1500
Grenzwert (50 Hz)
100
Kanzerogenität (Leukämie, Kinder; Epidemiologie)
0,3
Kanzerogenität (Krebs, Erwachsene; Epidemiologie)
1,0
Kanzerogenität (Tier, Experiment)
10
Neurodegenerative Erkrank. (Alzheimer, ALS, Erwachsene; Epidemiologie)
1,0
Psychische Beschwerden (Mensch; Experiment)
1,0
Zentrales Nervensystem (kognitive Funktionen, Erwachsene; Experiment)
0,5
Immunsystem (Erwachsene; Experiment)
0,5
Herz-Kreislauf-System (Erwachsene; Experiment)
1,0
Hormonsystem (Melatonin, Erwachsene; Experiment)
10
Gentoxizität (Tiere, Zellkulturen; Experiment)
100
Zelluläre Funktionen (Zellkulturen; Experiment)
1,0
Nachgewiesener Effekt
Wahrscheinlicher Effekt
Evidenz
Möglicher Effekt
2010
Grenzwerte und Vorsorgeempfehlungen
50 Hz-Magnetfelder
D
26. BImSchV
CH
NISV
Bioinitiative
Working Group
Sicherheitsgrenzwert
Sicherheitsgrenzwert
Anlagegrenzwert
Vorsorgeempfehlung
100 µT
100 µT
1 µT
0,1 µT
2010
Vorsorgeempfehlungen
SSK 2008
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unnötige Expositionen vermeiden
Expositionen minimieren (Planung, Herstellung, Betrieb)
bestehenden Expositionsgrenzwerte nicht völlig ausschöpfen
Immissionen von ortsfesten Anlagen zur Energieversorgung an Orten, die der
Öffentlichkeit zugänglich sind, deutlich unterhalb der bestehenden Grenzen für die
Gesamtexposition halten (Wohnbereiche, Räumlichkeiten, die für den nicht nur
vorübergehenden Aufenthalt von Personen der Allgemeinbevölkerung vorgesehen
sind)
Störbeeinflussungssituationen von aktiven Implantaten durch gerätetechnische und
regulatorische Maßnahmen verringern bzw. vermeiden, folgende Werte nicht
überschreiten
- 10 µT (50 Hz) in Bereichen, in denen mit zusätzlichen Feldquellen gerechnet
werden muss (z.B. in Wohnanlagen, Seniorenheimen, Krankenhäusern)
- 15 µT (50 Hz) in Bereichen, in denen Einträge zusätzlicher Feldquellen nicht zu
erwarten und Feldquellen (z.B. Erdkabel) nicht sichtbar bzw. nicht entsprechend
gekennzeichnet sind
- 500 µT durch ortsfeste Gleichstrom-Energieversorgungsanlagen
bei der Bewertung der Immissionen durch ortsfeste Anlagen zur Energieversorgung
alle vorhandenen Feldquellen berücksichtigen, z.B. auch die Beiträge der
Immissionen häuslicher Feldquellen einbeziehen
elektrische und magnetische Emissionen von elektrischen Gleichstrom-Energieversorgungsanlagen in die gesetzlichen Regelungen aufnehmen
2010
Magnetfelder von Hochspannungsfreileitungen
Notwendige Abstände für B < 0,1 µT
110 kV: bis zu 100 m
380 kV: bis zu 200 m
Magnetfeld an einer 380 kV-Trasse
Magnetfelder in Wohnungen
0,02 bis 0,05 µT
2010