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