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Seite 6 ELEKLUFT Vollmer/Merschhemke: KIS Köln Kopiervorlage 15 Gesundheitsrisiken durch elektrische und magnetische Felder der Stromversorgung ? Das Stromnetz in Deutschland Hochspannungstrassen mit einer Gesamtlänge von mehr als 30000 Kilometer durchziehen das Land kreuz und quer. Der in den Hochspannungskabeln fließende Strom erzeugt elektrische und magnetische Wechselfelder mit einer Frequenz von 50 Hz. Zur Stromversorgung werden üblicherweise Hochspannungsleitungen mit 110 kV, 220 kV und 380 kV betrieben. Die Dichte des Stromnetzes hat dafür gesorgt, daß in den Medien häufig auf die Hochspannungsleitungen hingewiesen wird, wenn vor Elektrosmog gewarnt wird. Dabei wird das öffentliche Stromnetz nicht selten in Zusammenhang gebracht mit Unwohlsein, Schlaflosigkeit, Allergien und sogar Krebs. Die magnetischen Felder in der Nähe von Hochspannungsleitungen lassen sich nur mit erheblichem Aufwand abschirmen. Allerdings treten hohe magnetische Feldstärken auch nur selten auf. Elektrische Felder werden schon durch Bäume, Häuser oder Hügel verzerrt. Leitende Materialien (Hauswände) schirmen sie bis zu 90% ab. Die im Bereich von Hochspannungsleitungen gemessenen Werte für die elektrischen und magnetischen Felder kannst du den Abbildungen entnehmen. Grenzwerte und ihr Zustandekommen Für die vorhandene niedrigfrequente Strahlung (50 Hz) hat die Strahlenschutzkommission (SSK) als beratendes Gremium des Bundesumweltministeriums folgende Grenzwerte empfohlen, bei der akute Gesundheitsgefährdungen bei Dauerbelastung nach dem aktuellen Erkenntnisstand auszuschließen sind: elektrische Feldstärke: < 5 kV / m magn. Flußdichte: < 100 µT Für kürzere Zeiten sind höhere Werte zulässig. Für Herzschrittmacher oder andere elektronische Implantate gelten geringere Grenzwerte: elektrische Feldstärke: < 2,5 kV / m magn. Flußdichte: < 20 µT Diese Grenzwerte werden im Haushalt bereits bei einem Abstand von ca. 30 cm vom Sender unterschritten. Die Grenzwerte leiten sich aus den bekannten biologischen Wirkungen innerer Körperströme ab, die von äußeren Feldern hervorgerufen werden. Empfindliche Menschen können elektrische Felder jedoch bereits ab 1kV/m wahrnehmen, indem sie z.B. Hautkribbeln oder Vibrationen von Körperhaaren wahrnehmen. Ernsthafte Gesundheitsschäden sind bei diesen geringen Feldstärken jedoch auch bei langfristigem Einwirken nicht bekannt. Ergebnisse medizinischer Studien Seit 1979 wurde eine Vielzahl medizinischer Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, einen Zusammenhang zwischen schwachen Magnetfeldern und Krebserkrankungen beim Menschen zu ermitteln. Dabei stand die Frage im Vordergrund, ob Personen häufiger erkranken, wenn sie über lange Zeit dem Einfluß schwacher Magnetfelder ausgesetzt sind. Die Ergebnisse lassen keinen eindeutigen Schluß zu. Ein häufiges Beurteilungsproblem liegt darin begründet, daß die geringe Anzahl der tatsächlich nachgewiesen Erkrankungen im Rahmen der Studien zu hoher statistischer Unsicherheit führt. Aufgaben: 1. Beschreibe und deute die in den Abbildungen dargestellten Kurvenverläufe. 2. Beurteile die gesundheitlichen Risiken durch elektrische und magnetische Felder im Bereich von Hochspannungsleitungen mit Blick auf die genannten Zahlen und Fakten. 3. Für welche Bevölkerungsgruppe besteht ein erhöhtes Risiko und wie können sich diese Personen schützen? 4. Sind Netzfreischalter, die die elektromagnetische Strahlung im Haushalt reduzieren, aus strahlenhygienischer Sicht notwendig? 5. Recherchiere im Internet unter dem Stichwort Elektrosmog. Diskutiere die zur Zeit gültigen Grenzwerte für die elektromagnetische Strahlung anhand der gefundenen Standpunkte und Argumente.
Vollmer/Merschhemke: KIS Köln ELEKLUFT Seite 7 Kopiervorlage 61 Hochfrequente elektromagnetische Strahlung - Mikrowellenherde und Mobilfunktelefone Hochfrequente elektromagnetische Strahlung (kurz HF-Strahlung) breitet sich wie niederfrequente Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit aus. Die von ihr erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder unterscheiden sich aber in der Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Während z.B. das niederfrequente Wechselfeld des öffentlichen Stromnetzes eine Frequenz von 50 Hz aufweist (50 Schwingungen pro Sekunde) reicht HF-Strahlung von 30 MHz oder 30.000 Schwingungen pro Sekunde (Radiowellen) bis an das Ende des Mikrowellenbereichs bei 300 GHz oder 300 Milliarden Schwingungen pro Sekunde (siehe Schema Spektrum der elektromagnetischen Strahlung). HF-Strahlen werden im allgemeinen von einer Antenne abgestrahlt. Dabei übertragen sie in Ausbreitungsrichtung Energie. Als Maß für die Stärke einer Hochfrequenzstrahlung wird häufig die Leistungsflußdichte in Watt pro m 2 angegeben , die dem Produkt der elektrischen und magnetischen Feldstärken entspricht. Hochfrequente Felder im Alltag In unserem Alltagsleben beobachten wir eine ständige Zunahme der Hochfrequenz-Strahlung: Mikrowellengeräte, elektronische Warensicherungen in Kaufhäusern, Rundfunk, Fernsehen und Mobiltelefone arbeiten auf der Basis von HF-Strahlung. Ausschnitt aus dem Strahlenspektrum Biologische Wirkung Haupteffekt: Es entsteht Wärme. Durch die Einwirkung von HF- Strahlung wird biologisches Gewebe erwärmt. Diesen an sich unerwünschten Effekt nutzt man in der Küche durch die Verwendung von Mikrowellengeräten. Wie tief HF-Strahlung in biologisches Gewebe eindringt, hängt von ihrer Frequenz ab: Bei den Mobilfunkfrequenzen von etwa 1 GHz beträgt die Eindringtiefe in den menschlichen Körper zwischen 1 und 10 cm, bei Frequenzen über 10 GHz, wie sie bei Radargeräten vorkommen, sind es oft weniger als ein Millimeter. Gesetzliche Grenzwerte für technisch erzeugte HF-Strahlung Maßgebend für die biologische Wirkung von HF-Strahlung ist die vom Körper aufgenommene Strahlungsleistung. Weltweit an- Aufgaben: 1. Berechne die Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung eines Haarföns, einer Rundfunk-Mittelwelle, eines D- Netz-Handys und eines Mikrowellengerätes nach der Formel: c = f •λ wobei c = Lichtgeschwindigkeit (3 x 10 8 m/s), f = Frequenz (Werte sind angegeben, siehe oben) und λ = Wellenlänge (Werte aus der Formel berechnen). 2. Berechne die jeweiligen Wellenlängen die den im Spektrum oben angegebenen Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung entsprechen. 3. In welchem Verhältnis stehen Wellenlänge und Frequenz der elektromagnetischen Strahlung zueinander? erkannte Basisgröße für thermische Wirkungen ist die Spezifische Absorptionsrate (SAR), ihre Maßeinheit ist Watt pro Kilogramm Körpergewicht (W/kg). Biologische Wirkungen werden erst beobachtet, wenn ein Schwellenwert überschritten ist, der zu einer Erhöhung der Körpertemperatur von mehr als 1 Kelvin führt. Bei gesunden Menschen führen SAR-Werte von 1-4 W/kg innerhalb von 30 Minuten zu einer solchen Erhöhung der Körpertemperatur. Die Strahlenschutzkomission hält einen SAR-Basisgrenzwert für die allgemeine Bevölkerung von 0,08 W/kg bei Dauerbelastung über den ganzen Körper gemittelt für ausreichend. Für beruflich mit HF-Strahlung belasteten Personen wurde international ein Grenzwert von 0,4 W/kg festgelegt. 4. Informiere dich im Schulbuch über Wellenlängen und Frequenzen des sichtbaren Bereichs der elektromagnetischen Strahlung. 5. Bei der Verwendung von Handys hat man eine lokale Erwärmung von Auge und Ohr um 1-2 °C gemessen. Die Strahlenschutzkomission hat Grenzwerte empfohlen, die eine übermäßige Erwärmung vermeiden. Bei Handys mit Spitzenleistungen bis 2 Watt im D-Netz werden diese Grenzwerte eingehalten. Worin liegt die grundsätzliche Schwierigkeit, Grenzwerte nach der SAR für Handys festzulegen? 6. Elektrische und elektronische Geräte werden in zunehmendem Maße so abgeschirmt, daß möglichst wenig elektromagnetische Strahlung freigesetzt wird. Warum trifft diese Aussage für Mobiltelefone nicht zu?
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