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Allgemeines

Die Felder aus den verschiedenen Frequenz-Bereichen des elektromagnetischen Spektrums unterscheiden sich deutlich in ihrer Wahrnehmbarkeit und den Wirkungen auf Mensch und biologische Systeme. Der Mensch nimmt die Wirkung elektrischer Felder zum Beispiel indirekt wahr, wenn beim Ausziehen eines Pullovers oder beim Berühren eines Türgriffs kleine Funken knistern und es zu spürbaren elektrischen Entladungen kommt. Magnetfelder werden beispielsweise anhand der Kraft eines Permanent- oder Elektromagneten spürbar. Aus dem Bereich der elektromagnetischen Felder kennen wir zum Beispiel die Wärmewirkung von Mikrowellen, wenn damit im Mikrowellenofen Speisen und Getränke erhitzt werden.

Beim Eindringverhalten der Felder in biologisches Gewebe und bei den Wirkungen spielen einerseits die Frequenz und Stärke der Felder und andererseits die Reflexions- und Absorptionseigenschaften des Gewebes, das Resonanzverhalten sowie ggf. die Erdung entscheidende Rollen.

Die Mechanismen, die der Wirkung von Feldern auf den Menschen und die Umwelt zugrunde liegen, unterscheiden sich je nach Frequenzbereich der Felder. Außerdem werden direkte Wirkungen (z.B. Reizwirkung auf Nerven oder Gewebeerwärmung) und indirekte Wirkungen (z.B. Beeinflussung elektronischer Implantate oder Funkenentladung bei Berührung aufgeladener Objekte) unterschieden. Entsprechend der im EMF-Portal vorgenommenen Einteilung lassen sich vier Frequenzbereiche unterscheiden, in denen verschiedene direkte bzw. akute Wirkungen im Vordergrund stehen.

Statische Felder (0 Hz)

Statische elektrische Felder üben Kraftwirkungen auf biologische Strukturen aus. Im Vordergrund steht dabei die Verschiebung elektrischer Ladungen, die zu Aufladungseffekten führt. Hierdurch kommen bei stärkeren Feldern Wirkungen wie spürbare Haarbewegungen, kleinere Funkenentladungen sowie größere Blitzentladungen zustande.

Statische Magnetfelder können mit bewegten Ladungen im Körper, wie z.B. Ionen im Blut, wechselwirken. Außerdem kann es durch die magnetischen Kräfte zur Beeinflussung elektronischer Implantate und passiver metallischer Implantate kommen. Dies ist bei statischen Magnetfeldern ab 0,5 mT relevant, die im Alltag (z.B. bei starken Dauermagneten) durchaus vorkommen. Bei medizinischen Untersuchungen im Magnetresonanztomograph treten noch viel stärkere Magnetfelder bis etwa 10 T auf (ICNIRP, S. 505; BAG; LUBW, S. 57).

Niederfrequente Felder (0,1 Hz–1 kHz)

Als mögliche Wirkung überwiegt bei niederfrequenten Feldern die Reizwirkung des magnetischen Wechselfelds auf erregbare Zellen, wie Sinnesrezeptoren, Nerven- und Muskelzellen. Die Wirkung wird durch induzierte elektrische Felder und Ströme innerhalb des biologischen Gewebes hervorgerufen, die eine Aktivierung der Zellen bewirken. Auch die mögliche Beeinflussung von elektronischen Implantaten beruht auf induzierten elektrischen Feldern und Strömen.

Felder im Zwischenfrequenz-Bereich (1 kHz–10 MHz)

Bei den Wirkungen der Felder im Zwischenfrequenz-Bereich handelt sich um eine Kombination niederfrequenter und hochfrequenter Feldwirkungen, d.h. die Reizwirkung durch induzierte elektrische Felder und Ströme im unteren Frequenzbereich geht bei höheren Frequenzen immer mehr in eine Wärmewirkung über.

Hochfrequente Felder (10 MHz–300 GHz)

Bei hochfrequenten Feldern liegt ein elektromagnetisches Feld mit einer elektrischen und einer magnetischen Feldkomponente vor. Als mögliche Wirkung auf den Menschen und biologische Systeme steht die Wärmewirkung durch Anregung der Bewegung von Molekülen und anderer elektrisch geladener Elemente (Reibungswärme) im Vordergrund.