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des Buches - Institut für Elektrische Anlagen

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ELEKTROMAGNETISCHE FELDER IM<br />

BEREICH ELEKTRIFIZIERTER BAHNANLAGEN<br />

UND IHRE GESUNDHEITLICHEN RISIKEN<br />

Technische und medizinische Analysen und Bewertungen<br />

Technische Grundlagen<br />

Ernst Schmautzer, Katrin Friedl, Lothar Fickert<br />

Maria Aigner, Alexander Gaun, Georg Rechberger, Andreas Abart<br />

Medizinische Zusammenhänge<br />

Jiri Silny


Bibliographische Information der Deutschen Bibliothek<br />

Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen<br />

Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über<br />

http://dnb.ddb.de abrufbar<br />

Die Angaben entsprechen dem Wissenstand im Juni 2011. Alle Angaben/Daten<br />

nach bestem Wissen, jedoch ohne Gewähr <strong>für</strong> Vollständigkeit und Richtigkeit.<br />

Eine Haftung der Autoren, der Mitarbeiter oder <strong>des</strong> Verlages aus dem Inhalt<br />

dieses Werkes ist ausgeschlossen.<br />

Verlag der Technischen Universität Graz<br />

http://www.ub.tugraz.at/Verlag<br />

ISBN 978-3-85125-046-6<br />

Druck: TU Graz / Büroservice<br />

Titelbild:<br />

Monika Schuller, Graz<br />

http://tinyurl.com/MoSchu<br />

Gestaltung: Karl Voit<br />

Juni 2011


VORWORT<br />

Das Eisenbahngesetz 1957 wurde durch das 125. Bun<strong>des</strong>gesetz 2006<br />

umfassend geändert. Für die Erteilung einer Baugenehmigung sind nun<br />

Aussagen über die Emissionen, wie sie im Fall von elektrifizierten Bahnanlagen<br />

durch elektrische und magnetische Felder entstehen, zu treffen. Zusätzlich wird<br />

das Thema der EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) immer öfter von den<br />

Medien aufgegriffen, wobei selten mit Zahlen und Fakten argumentiert wird. Für<br />

unsere Mitarbeiter und Kunden war es uns wichtig, dieses Thema<br />

wissenschaftlich fundiert aufzuarbeiten.<br />

Um nun das System Eisenbahn mit seinen elektrifizierten Bahnanlagen<br />

bewerten zu können, wurden wissenschaftliche Studien beauftragt, <strong>für</strong> die<br />

technischen Aspekte das <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Elektrische</strong> <strong>Anlagen</strong> der Technischen<br />

Universität Graz und <strong>für</strong> die medizinischen Aspekte das Forschungszentrum <strong>für</strong><br />

elektromagnetische Umweltverträglichkeit <strong>des</strong> Klinikums der Rheinisch-<br />

Westfälischen Technischen Hochschule Aachen.<br />

Für den konkreten Fall der Neubaustrecke Wien - St. Pölten wurden erstmals<br />

umfassende wissenschaftliche Untersuchungen über die elektromagnetischen<br />

Felder im Bereich elektrifizierter Bahnanlagen und ihre gesundheitlichen Risiken<br />

durchgeführt. Dazu wurden Messungen und Berechnungen sowohl im<br />

elektrotechnischen Bereich durchgeführt, wie auch die medizinischen<br />

Auswirkungen auf den menschlichen Körper wissenschaftlich untersucht.<br />

Das Ergebnis dieser Untersuchungen, das eine fundierte technische und<br />

medizinische Grundlage darstellt, liegt nun in Form dieses <strong>Buches</strong> vor. Diese<br />

Studie stellt quasi ein Handbuch <strong>für</strong> eine umfassende Anzahl von Regelfällen<br />

dar. Damit sind unsere Mitarbeiter in der Lage bereits in der<br />

Projektentwicklungs- bzw. Planungsphase fundierte Aussagen zu den zu<br />

erwartenden Emissionen zu liefern, besondere Aufmerksamkeit wird dabei<br />

kritischen Bereichen (in der Nähe von sozialen und medizinischen Einrichtungen<br />

wie Kindergärten, Altersheimen, ärztlichen Einrichtungen, ... ) gewidmet. Weiters<br />

können wir bei Bedarf bereits in der Planungsphase Korrekturen durchführen<br />

und nachweisen, dass es zu keiner Beeinträchtigung von Kunden, Anrainern<br />

und Mitarbeitern kommt.<br />

Wichtigste Erkenntnis dieser Untersuchungen ist <strong>für</strong> uns als umweltbewusstes<br />

Unternehmen, dass <strong>für</strong> die Allgemeinbevölkerung nach heutigem Wissen in<br />

keinem der frei zugängigen Bereiche die Gefahr einer gesundheitlichen<br />

Beeinträchtigung durch die elektrischen und magnetischen Felder der<br />

Bahnstromoberleitung besteht. Wir kommen mit diesem Nachweis der<br />

Minimierung der Umweltbelastungen unserem Auftrag als umweltfreundliches<br />

Mobilitätsunternehmen nach.<br />

Wichtig <strong>für</strong> uns war auch die offene und transparente Kommunikation dieser<br />

Information durch die Veröffentlichung in Form eines <strong>Buches</strong>.<br />

An dieser Stelle bedanke ich mich bei allen Mitarbeitern, die am erfolgreichen<br />

Abschluss dieses <strong>Buches</strong> mitgearbeitet haben.<br />

ÖBB Infrastruktur AG<br />

DI Dr. Georg-Michael Vavrovsky


INTRO<br />

Die Wirkungen niederfrequenter elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer<br />

Felder (EMF) auf Menschen, Tiere und Sachen werden zur Zeit kontroversiell,<br />

oft mangels ausreichender Information und mangelndem Fachwissen<br />

sehr emotional und auch polemisch diskutiert, obwohl eine Vielzahl von<br />

evaluierten Forschungsarbeiten, Publikationen, Standards, Normen und Richtlinien<br />

existieren, die einen sicheren und umsichtigen Umgang mit niederfrequenten<br />

elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern<br />

erlauben.<br />

Die Einhaltung der Grenzwerte (Referenzwerte bzw. Basisgrenzwerte) der<br />

VORNORM ÖVE/ÖNORM E8850 [1], die auf Basis der EU Ratsempfehlung [11]<br />

und der ICNIRP Richtlinie 1998 (ICNIRP – International Commission on Non-<br />

Ionizing Radiation Protection) (ICNIRP, [5], [7]) sowie der Richtlinie 2004/40/EG<br />

<strong>des</strong> Europäischen Parlaments und <strong>des</strong> Rates vom 29. April 2004 (Richtlinie<br />

2004, [10]) über Min<strong>des</strong>tvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit<br />

der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen<br />

(elektromagnetische Felder) erstellt wurde, bietet Schutz gegen bekannte<br />

schädliche Effekte auf die Gesundheit der Allgemeinbevölkerung und beruflich<br />

exponierter Personen.<br />

Da der Schutz von Personen mit metallischen und/oder elektronischen<br />

Implantaten wie z.B. Herzschrittmachern vor elektromagnetischen Feldern in<br />

den angeführten Regelwerken ausgenommen ist, aber einen immer wichtiger<br />

werdender Aspekt im Alltag darstellt, wird in diesem Buch dem Schutz von<br />

Personen mit elektronischen Implantaten besonderes Augenmerk geschenkt<br />

und Kriterien zur Beurteilung elektromagnetischer Felder ausgearbeitet.<br />

Das vorliegende Werk soll durch die klare und strukturierte Darstellung der<br />

physikalischen und technischen Gegebenheiten einen Beitrag zur Versachlichung<br />

der Diskussion um die Auswirkungen elektrischer und magnetischer<br />

Felder von 16,7-Hz-Bahnanlagen und 50-Hz-Starkstromanlagen liefern und beschränkt<br />

sich auf niederfrequente Felder im <strong>für</strong> elektrische Bahnanlagen<br />

relevanten Frequenzbereich von 1 Hz bis 10 kHz, wobei in diesem Frequenzbereich<br />

auf Basis physikalischer Erkenntnisse elektrische und magnetische<br />

Felder getrennt untersucht und beurteilt werden können.<br />

Dieses Buch richtet sich einerseits an Planer, Errichter, Betreiber elektrotechnischer<br />

<strong>Anlagen</strong> und andererseits an alle interessierten Personen, die sich<br />

mit dem Thema niederfrequente elektromagnetische Felder auseinandersetzen<br />

wollen und die fundierte technische und medizinische Grundlagen suchen.<br />

Durch die Vielzahl an Beispielen und erprobten Lösungsvorschlägen zur<br />

Berechnung, Reduktion und Bewertung von elektrischen und magnetischen<br />

Feldern stellt dieses Buch einen wertvollen Beitrag zum verantwortungsvollen<br />

Umgang mit der Umwelt dar.


Dieses Buch ist, um in der Praxis leichter anwendbar zu sein, in zwei Hauptabschnitte<br />

mit folgenden Schwerpunkten unterteilt:<br />

I. Darstellung der technischen Grundlagen, einfacher Beeinflussungssituationen<br />

und eines 2-stufigen Abschätz- und Berechnungsverfahrens<br />

zur Abschätzung der Maximalwerte abgeleiteter Größen niederfrequenter<br />

elektrischer und magnetischer Felder im Bereich elektrischer <strong>Anlagen</strong><br />

durch Dr. Ernst Schmautzer, Dipl.-Ing. Katrin Friedl, Univ.-Prof. Dr. Lothar<br />

Fickert, DI Maria Aigner, DI Alexander Gaun, DI Georg Rechberger <strong>Institut</strong><br />

<strong>für</strong> <strong>Elektrische</strong> <strong>Anlagen</strong>, Technische Universität Graz.<br />

II. Darstellung der medizinischen Auswirkungen der im Bereich von<br />

elektrifizierten Bahnanlagen auftretenden elektrischen und magnetischen<br />

Felder <strong>für</strong> die berufliche Exposition und die Exposition der Allgemeinbevölkerung<br />

durch Prof. Dr.-Ing. habil. Med. Jiri Silny, Forschungszentrum<br />

<strong>für</strong> Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit Aachen.<br />

Die Autoren <strong>des</strong> <strong>Buches</strong> danken herzlich den vielen Mitarbeitern der<br />

Österreichischen Bun<strong>des</strong>bahnen, Betreibern von Hochspannungsnetzen und<br />

Firmen, die durch ihre Unterstützung die Erarbeitung dieser Unterlage erst<br />

ermöglicht haben.


INHALTSVERZEICHNIS<br />

I Hauptabschnitt: Technische Grundlagen 1<br />

I.1 Einleitung 2<br />

I.2 Grundlagen niederfrequenter elektrischer und<br />

magnetischer Felder 3<br />

I.2.1 Begriffe und Abkürzungen 3<br />

I.2.1.1 Abkürzungen und Formelzeichen 3<br />

I.2.1.2 Allgemeine Begriffe 9<br />

I.2.1.3 Physikalische Begriffe und Größen 10<br />

I.2.1.4 Beeinflussende Ströme 15<br />

I.2.1.5 Beeinflussende Spannungen 16<br />

I.2.1.6 Beurteilung der Exposition von Menschen 17<br />

I.2.2 Allgemeines zum Thema „<strong>Elektrische</strong> und Magnetische Felder“ 19<br />

I.2.3 Technische Aspekte zur Bewertung der Exposition von Menschen<br />

durch niederfrequente elektrische und magnetische Felder 20<br />

I.2.3.1 Bewertung gemäß ICNIRP, WHO und ÖVE/ON 20<br />

I.2.4<br />

I.2.3.2 Bewertung von Feldern mehrerer Quellen oder Quellen mit verschiedenen<br />

Frequenzen gemäß ICNIRP und Vornorm ÖVE/ÖNORM E 8850 [1] 28<br />

I.2.3.3 NISV: Bewertung gemäß Verordnung über den Schutz vor<br />

nichtionisierender Strahlung 32<br />

I.2.3.4 26. BImSchV: Bun<strong>des</strong>-Immissionsschutzgesetz der Bun<strong>des</strong>republik<br />

Deutschland 34<br />

Bewertung der Wirkungen niederfrequenter elektrischer und<br />

magnetischer Felder (EMF) auf technische Geräte 37<br />

I.2.4.1 <strong>Elektrische</strong> Felder 37<br />

I.2.4.2 Magnetische Felder 37<br />

I.3 Grundlagen zur Berechnung der magnetischen<br />

Ersatzflussdichte 39<br />

I.3.1 Allgemeines 39<br />

I.3.2 Analytische Methode zur Berechnung der magnetischen Flussdichte<br />

(nach Biot-Savart) 39<br />

I.3.3 Räumliche Darstellung von Vektorfeldern 42<br />

I.3.3.1 Mathematische Darstellung 42<br />

I.3.3.2 Wechselfelder 43<br />

I.3.3.3 Monofrequentes Drehfeld 44<br />

I.3.3.4 Harmonisches Drehfeld 44<br />

I.3.3.5 Nichtharmonisches Drehfeld 45<br />

I.3.3.6 Superposition eines Wechselfel<strong>des</strong> bzw. Drehfel<strong>des</strong> mit einem Gleichfeld 45<br />

I.3.4<br />

Magnetische Ersatzflussdichte und Spitzenwert der magnetischen<br />

Flussdichte 46<br />

I.3.5 Beeinflussende Ströme 48<br />

I.3.5.1 Allgemeines 48<br />

I.3.5.2 Bahnen 50<br />

I.3.5.3 Freileitungen 52<br />

I.3.5.4 Kabel 55<br />

I.3.6 Stromaufteilung bei Gleisanlagen 56<br />

I.3.7<br />

Beeinflussende Wirkung von Erdseilen, Reduktionsleitern,<br />

Kompensationsleiter und Kabelschirmen 62<br />

I.3.8 Berücksichtigung von Stromoberschwingungen 65<br />

I.3.8.1 Allgemeines 65<br />

I.3.8.2 Oberschwingungsgewichtungsfaktoren <strong>für</strong> 15-kV/16,7-Hz-<strong>Anlagen</strong> 66<br />

I.3.8.3 Oberschwingungsgewichtungsfaktoren <strong>für</strong> 110-kV/16,7-Hz-<strong>Anlagen</strong> 69<br />

I.3.8.4 Oberschwingungsgewichtungsfaktoren <strong>für</strong> 50-Hz-Hochspannungsanlagen 69<br />

I.3.8.5<br />

Beispiel <strong>für</strong> die Auswirkung der Oberschwingungen auf den<br />

Expositionskoeffizienten 70


I.3.9<br />

Berechnung <strong>des</strong> magnetischen Fel<strong>des</strong> mittels Finite-Elemente-<br />

Methode 71<br />

I.4 Grundlagen zur Berechnung der elektrischen<br />

Ersatzfeldstärke 72<br />

I.4.1 Analytische Methode zur Berechnung der elektrischen Feldstärke 72<br />

I.4.2 Berechnung elektrischer Felder mittels Finite-Elemente-Methode 75<br />

I.4.3 <strong>Elektrische</strong> Ersatzfeldstärke 75<br />

I.4.4 Beeinflussende Spannung 75<br />

I.4.4.1 16,7-Hz-<strong>Anlagen</strong> 76<br />

I.4.4.2 50-Hz-<strong>Anlagen</strong> 77<br />

I.4.5 Wirkung von Kabelschirmen, Erdseilen und geerdeten<br />

Reduktionsleitern 78<br />

I.4.5.1 Kabelschirme 78<br />

I.4.5.2 Erdseile und geerdete Reduktionsleiter 78<br />

I.4.6 Berücksichtigung der Schirmwirkung von Gebäuden 79<br />

I.4.7<br />

Berücksichtigung der Schirmwirkung von Bahnsteigüberdachungen<br />

auf das elektrische Feld 80<br />

I.4.8 Berücksichtigung von Spannungsoberschwingungen 81<br />

I.4.8.1 Berechnung <strong>des</strong> Expositionskoeffizienten 81<br />

I.4.8.2 Oberschwingungsgewichtungsfaktoren <strong>für</strong> 15-kV/16,7-Hz-<strong>Anlagen</strong> 82<br />

I.4.8.3 Oberschwingungsgewichtungsfaktoren <strong>für</strong> 110-kV/16,7-Hz-<strong>Anlagen</strong> 83<br />

I.4.8.4 Oberschwingungsgewichtungsfaktoren <strong>für</strong> 50-Hz-<strong>Anlagen</strong> 84<br />

I.5 Magnetisches Feld – Expositionskoeffizienten<br />

verschiedener Konfigurationen 85<br />

I.5.1<br />

Allgemeines – Ermittlung <strong>des</strong> ER B und TER B aus Grafiken und<br />

Tabellen 85<br />

I.5.2 Arbeitnehmerschutz 88<br />

I.5.3 Einfache Leiterkonfigurationen 89<br />

I.5.3.1 Allgemeines 89<br />

I.5.3.2 1-Leiter, 16,7 Hz, Rückleitung über weit entfernte Erde 90<br />

I.5.3.3 2-Leiter, 16,7 Hz, Rückleitung über weit entfernte Erde 91<br />

I.5.3.4 2-Leiter, 16,7 Hz, Hin- und Rückleiter 92<br />

I.5.3.5 3-Leiter, 16,7 Hz, Rückleitung über weit entfernte Erde, Einebenen-<br />

Anordnung 93<br />

I.5.3.6 3-Leiter, 16,7 Hz, Rückleitung über weit entfernte Erde, Dreiecks-<br />

Anordnung 94<br />

I.5.3.7 4-Leiter, 16,7 Hz, Rückleitung über weit entfernte Erde, Einebenen-<br />

Anordnung 95<br />

I.5.3.8 4-Leiter, 16,7 Hz, Hin- und Rückleiter, Einebenen-Anordnung 96<br />

I.5.3.9<br />

4-Leiter, 16,7 Hz, Rückleitung über weit entfernte Erde, quadratische<br />

Anordnung 98<br />

I.5.3.10 4-Leiter, 16,7 Hz, Hin- und Rückleiter, quadratische Anordnung 99<br />

I.5.3.11 2-Leiter, 50 Hz, Hin- und Rückleiter 101<br />

I.5.3.12 3-Leiter, 50 Hz, Drehstromsystem, Einebenen-Anordnung 102<br />

I.5.3.13 3-Leiter, 50 Hz, Drehstromsystem, Dreiecks-Anordnung 103<br />

I.5.3.14 3-Leiter, 50 Hz, Drehstromsystem, quadratisch - Kabel mit Neutralleiter 104<br />

I.5.4 Elektrifizierte Bahnanlagen 105<br />

I.5.4.1 Allgemeines 105<br />

I.5.4.2 Eingleisige Strecke 106<br />

I.5.4.3 Zweigleisige Strecke 111<br />

I.5.4.4 Dreigleisige Strecke 116<br />

I.5.4.5 Viergleisige Strecke 121<br />

I.5.4.6 Haltestellen und Bahnhöfe 125<br />

I.5.4.7 Tunnel, Unter- und Überführungen 126<br />

I.5.4.8 Verstärkungsleitungen und Schalterleitungen 126<br />

I.5.5 Kabel 16,7 Hz 127<br />

I.5.5.1 Allgemeines 127<br />

I.5.5.2 Kabelkanäle 127<br />

I.5.5.3 Einfluss <strong>des</strong> Kabelschirms und von Begleiterdern auf das Magnetfeld 128<br />

I.5.6 Kabel 50 Hz 129<br />

I.5.7 Umspannwerke 129<br />

I.5.8 Schaltgerüste15 kV 129


I.5.9 Bahnstromfreileitungen 110 kV; 16,7 Hz 130<br />

I.5.9.1 Zwei-Ebenen-Ausführung 132<br />

I.5.9.2 Einebenige Ausführung 136<br />

I.5.10 Freileitungen 50 Hz 140<br />

I.5.10.1 Allgemein 140<br />

I.5.10.2 Niederspannung (U N ≤ 1000 V) 140<br />

I.5.10.3 Mittelspannung (1000 V < U N ≤ 35 kV) 143<br />

I.5.10.4 Hoch- und Höchstspannung ( 35 kV < U N ≤ 800 kV) 145<br />

I.5.10.5 110-kV-Leitung – Mastbild Tonne 149<br />

I.5.10.6 110-kV-Leitung – Mastbild Donau 151<br />

I.5.10.7 220-kV-Leitung – Mastbild Tonne 153<br />

I.5.10.8 220-kV-Leitung – Mastbild Donau 155<br />

I.5.10.9 380-kV-Leitung – Mastbild Tonne 157<br />

I.5.10.10 380-kV-Leitung – Mastbild Donau 159<br />

I.5.11 Transformatoren 50 Hz 161<br />

I.5.12 Transformatoren 15 MVA, 16,7 Hz 161<br />

I.5.13 Kompensationsanlagen 163<br />

I.5.14 Haushalts- und Bürogeräte (50 Hz) 165<br />

I.6 <strong>Elektrische</strong>s Feld – Expositionskoeffizienten<br />

verschiedener Konfigurationen 166<br />

I.6.1<br />

Allgemeines – Ermittlung <strong>des</strong> ER E und TER E aus Grafiken und<br />

Tabellen 166<br />

I.6.2 Arbeitnehmerschutz 168<br />

I.6.3 Elektrifizierte Bahnen 169<br />

I.6.3.1 Eingleisige Strecke 170<br />

I.6.3.2 Zweigleisige Strecke 174<br />

I.6.3.3 Dreigleisige Strecke 175<br />

I.6.3.4 Viergleisige Strecke 176<br />

I.6.3.5 Beispiele 177<br />

I.6.3.6 Tunnel, Unterführungen, Einhausungen bei 16,7 Hz, 15 kV 179<br />

I.6.3.7 Verstärkungsleitungen 180<br />

I.6.3.8 Kabel 181<br />

I.6.4 Unterwerke/Umspannwerke (16,7 Hz, 50 Hz) 182<br />

I.6.5 Bahnstromfreileitungen 110 kV, 16,7 Hz 185<br />

I.6.5.1 Zwei-Ebenen-Ausführung 186<br />

I.6.5.2 Einebenige Ausführung 190<br />

I.6.6 Freileitungen 50 Hz 194<br />

I.6.6.1 Allgemeines 194<br />

I.6.6.2 Niederspannung (U N ≤ 1000 V) 195<br />

I.6.6.3 Mittelspannung (1000 V ≤ U N ≤ 35 kV) 197<br />

I.6.6.4 Hoch- und Höchstspannung ( 35 kV < U N ≤ 800 kV) 199<br />

I.6.6.5 110-kV-Leitung – Mastbild Tonne 201<br />

I.6.6.6 110-kV-Leitung – Mastbild Donau 203<br />

I.6.6.7 220-kV-Leitung – Mastbild Tonne 205<br />

I.6.6.8 220-kV-Leitung – Mastbild Donau 207<br />

I.6.6.9 380-kV-Leitung – Mastbild Tonne 209<br />

I.6.6.10 380-kV-Leitung – Mastbild Donau 211<br />

I.6.7<br />

<strong>Elektrische</strong> Niederspannungsbetriebsmittel und Haushaltsgeräte<br />

50 Hz 213<br />

I.7 Handlungsleitfaden zur Berechnung und<br />

Beurteilung elektrischer und magnetischer Felder 214<br />

I.7.1 Detailliertes Beispiel zur Bestimmung <strong>des</strong> Totalen<br />

Expositionsverhältnisses TER 214<br />

I.7.1.1 Berechnung der Expositionsverhältnisse ER B und <strong>des</strong> Totalen<br />

Expositionsverhältnisses TER B der magnetischen Flussdichte 215<br />

I.7.1.2 Berechnung der Expositionsverhältnisse ER E und <strong>des</strong> Totalen<br />

Expositionsverhältnisses TER E der elektrischen Feldstärke 222<br />

I.7.2 Typische Expositionsbeispiele 226<br />

I.7.2.1 Beispiel 1: Wohngebäude in 10 m Entfernung 226<br />

I.7.2.2 Beispiel 2: Allgemein zugänglicher Bereich auf freier Strecke 231<br />

I.7.2.3 Beispiel 3: Person am Bahnsteig 236<br />

I.7.2.4 Beispiel 4: Bahnübergang 242


II<br />

I.7.2.5 Beispiel 5: Beruflich exponierte Person im Bereich einer<br />

Hochleistungsstrecke 247<br />

I.7.2.6 Beispiel 6: Arbeitnehmer bei Kreuzung mit 380-kV-Freileitung 250<br />

I.8 Normen, Literatur 255<br />

Hauptabschnitt : Medizinische<br />

Zusammenhänge 261<br />

II.1 Problematik und Vorgehen 262<br />

II.2 Feldcharakteristika der Bahnbereiche 266<br />

II.3 Eindringen niederfrequenter elektrischer und<br />

II.3.1<br />

magnetischer Felder in den menschlichen Körper<br />

Der menschliche Körper als elektrischer Volumenleiter<br />

268<br />

268<br />

II.3.2 Influenz elektrischer Wechselfelder 283<br />

II.3.3 Eindringen magnetischer Wechselfelder und Induktion im<br />

menschlichen Körper 288<br />

II.4 Felder im Bereich der Implantate 296<br />

II.5<br />

II.6<br />

II.4.1 Problematik 296<br />

II.4.2 <strong>Elektrische</strong> und magnetische Felder in der Umgebung der passiven<br />

Implantate 297<br />

II.4.3 Störspannung am Eingang kardialer Implantate im elektrischen und<br />

magnetischen Feld 298<br />

II.4.3.1 Funktion und Lage kardialer Implantatsysteme im Körper 298<br />

II.4.3.2 Störspannung kardialer Implantate im elektrischen 16,7-Hz- und 50-Hz-<br />

Feld 300<br />

II.4.3.3 Störspannung kardialer Implantate im magnetischen 16,7-Hz- und 50-Hz-<br />

Feld 303<br />

II.4.3.4 Störspannung am Eingang kardialer Implantate im elektrischen und<br />

magnetischen Wechselfeld 306<br />

Vorgehen bei der Überprüfung gesundheitlicher<br />

Konsequenzen von Umwelteinflüssen 309<br />

Aspekte der gesundheitlichen Beurteilung<br />

elektromagnetischer Felder anhand<br />

wissenschaftlicher Literatur 312<br />

II.7 Medizinisch/biologische Untersuchungsarten und<br />

ihre Aussagekraft 315<br />

II.7.1 Provokationsstudien 315<br />

II.7.2 Tierexperimente 316<br />

II.7.3 Reagenzglas-Untersuchungen 317<br />

II.7.4 Epidemiologische Studien 318<br />

II.7.5 Resümee 321<br />

II.8<br />

II.9<br />

Analyse der Literatur zum wissenschaftlichen<br />

Nachweis eines Effektes 323<br />

Exogene elektrische Felder im Vergleich mit<br />

natürlichen Feldern 325<br />

II.10 Schwellen belegter akuter Wirkungen<br />

niederfrequenter Felder contra exogene Felder der<br />

Oberleitungen 331<br />

II.10.1 Stimulation erregbarer Zellen mit elektrischem Strom 331<br />

II.10.2 Effekte elektrischer 16,7-Hz- und 50-Hz-Felder 334<br />

II.10.3 Wirkungen niederfrequenter magnetischer Felder im Organismus 338


II.11<br />

Störschwellen aktiver kardialer Implantate in<br />

niederfrequenten Feldern der Oberleitungen 341<br />

II.12 Diskutierte experimentell nicht belegte akute<br />

Wirkungen 349<br />

II.12.1 Einfluss auf die Kalzium-Homöostase der Zelle 349<br />

II.13 Chronische Wirkungen schwacher niederfrequenter<br />

elektromagnetischer Felder 355<br />

II.13.1 Problematik 355<br />

II.13.2 Krebs im Kin<strong>des</strong>alter 360<br />

II.13.2.1 Epidemiologische Studien zur Kinderleukämie 361<br />

II.13.2.2 Pool- und Metaanalysen der epidemiologischen Studien 372<br />

II.13.2.3 Andere Krebserkrankungen bei Kindern 377<br />

II.13.3 Krebs bei Erwachsenen 379<br />

II.13.3.1 Hintergründe 379<br />

II.13.3.2 Epidemiologische Studien 380<br />

II.13.3.3 Resümee 384<br />

II.13.4 Neurodegenerative Erkrankungen 385<br />

II.13.4.1 Epidemiologische Studien 385<br />

II.13.4.2 Resümee 388<br />

II.13.5 Sonstige medizinische Endpunkte 389<br />

II.13.5.1 Kardiologische Effekte 390<br />

II.13.5.2 Depression, Selbstmord 391<br />

II.13.5.3 Subjektive Beschwerden 392<br />

II.13.5.4 Psychologische Effekte 392<br />

II.13.5.5 Fehlgeburten 394<br />

II.13.5.6 Resümee 394<br />

II.13.6 Tierexperimentelle Untersuchungen 395<br />

II.13.6.1 Promotion von Krebs 396<br />

II.13.6.2 Genotoxizität 397<br />

II.13.6.3 Andere Effekte 397<br />

II.13.6.4 Resümee 398<br />

II.13.7 Reagenzglasuntersuchungen 399<br />

II.13.7.1 Mutagenese 399<br />

II.13.7.2 Bildung von Mikrokernen 399<br />

II.13.7.3 DNA-Strangbrüche 400<br />

II.13.7.4 Schwester-Chromatid-Austausch 400<br />

II.13.7.5 Resümee 401<br />

II.13.8 Aussage der Literatur über chronische Erkrankungen 402<br />

II.13.9 Stellungnahmen von Interessengruppen 403<br />

II.13.10 Beurteilung durch autorisierte Fachgremien 404<br />

II.13.10.1 Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks<br />

SCENIHR, (2009, 2007 und 2005) 404<br />

II.13.10.2 Stellungnahme <strong>des</strong> NRPB (2004) 405<br />

II.13.10.3 Stellungnahme <strong>des</strong> Gesundheitskonzils der Niederlande (2003) 406<br />

II.13.10.4 IARC-Stellungnahme (2002) 407<br />

II.13.10.5 Resümee 408<br />

II.14 Internationale und nationale Empfehlungen und<br />

Grenzwerte 409<br />

II.14.1 Vorschriften in Europa 410<br />

II.14.1.1 ICNIRP-Empfehlungen 410<br />

II.14.1.2 EU-Empfehlung 410<br />

II.14.1.3 Regelung in Österreich 412<br />

II.14.1.4 Regelung in Deutschland 413<br />

II.14.1.5 Regelung in anderen EU-Ländern 413<br />

II.14.1.6 Regelung in Italien 413<br />

II.14.1.7 Regelung in der Schweiz 414<br />

II.14.1.8 Resümee 415<br />

II.14.2 Einhaltung der EU-Empfehlung und Normen in Bahnbereichen 416


II.15<br />

Zusammenfassung unter Berücksichtigung<br />

elektrischer und magnetischer Felder in<br />

verschiedenen Bereichen der Bahn 421<br />

II.16 Literaturhinweise 425<br />

II.16.1 Medizinisch/biologische Abhandlungen 425<br />

II.16.2 Störbeeinflussung aktiver Implantate 452<br />

II.16.3 Grenzwerte, Empfehlungen und Stellungnahmen 461

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