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Forschungsbedarf über die biologische Wirkung elektromagnetischer Felder

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Was man über den Stromnetzausbau auch wissen sollte.

Die Energiewende macht einen gewaltigen (einige tausend Kilometer) Ausbau des Stromübertragungsnetzes erforderlich. Die bevorzugten Standorte für Energieanlagen befinden sich an der deutschen Küste sowie in Nord- und Ostsee (offshore). Die vorhandenen Höchstspannungsnetze allerdings reichen nicht aus, den von den Windenergieanlagen erzeugten Strom in die entfernten Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands zu transportieren. Problematisch ist besonders die für Windkraft typische, oft durch extreme Schwankungen und gelegentlich sehr hohe Leistungsspitzen gekennzeichnete Stromerzeugung. Wegen der gegenüber Wechselstromübertragung geringeren Leistungsverluste ist die Hochspannungsgleichstrom-Übertragung (HGÜ) vorgesehen. Bürgerproteste gegen Freileitungen machen streckenweise eine Erdverkabelung der Übertragungsleitungen erforderlich, über die wir hier  berichteten. Doch was bewirken die von stromdurchflossenen Leitern erzeugten elektromagnetischen Felder beim Menschen?

Der Mensch hat keine Empfindungen, kein Sinnesorgan, für elektromagnetische Felder, in denen er sich aufhält. Er kann sie nicht spüren. Eine etwaige Wirkung bleibt ihm unbewusst.

Über die Wirkung berichtet das Bundesamt für Strahlenschutz [1]: Hochfrequente elektromagnetische Felder werden von biologischen Systemen aufgenommen und führen in erster Linie zu einer Erwärmung. Die physikalische Grundlage dieser thermischen Wirkung ist gut bekannt und unstrittig. Fraglich sind mögliche biologische Wirkungen nicht-thermischer Art im Bereich niedriger Intensitäten hochfrequenter Strahlung, deren Existenz bisher wissenschaftlich nicht nachgewiesen wurde, die aber weiterhin erforscht werden.

Hochfrequente elektromagnetische Felder werden vom Körper aufgenommen (“absorbiert”) und können dort unterschiedliche Wirkungen hervorrufen. Die Stärke der Energieabsorption hängt von der Stärke und der Frequenz der elektromagnetischen Felder ab, aber auch von den Eigenschaften und Strukturen des biologischen Gewebes. Eindeutig nachgewiesen und physikalisch definiert sind Kraftwirkungen beziehungsweise die Wärmewirkung der hochfrequenten Felder [1].

Aktuelle nationale und internationale Studien konnten gesundheitsrelevante Wirkungen unterhalb vorgegebener Grenzwerte nicht bestätigen. Nicht-thermische biologische Wirkungen bei niedrigen Intensitäten hochfrequenter Felder wurden nicht nachgewiesen. Die Frage der Langzeitwirkungen über einen Zeithorizont von mehr als fünfzehn Jahren hinaus bleibt weiterhin offen. Sie ist Gegenstand weiterer Untersuchungen.

Nach Einschätzung der Internationalen Krebsforschungsagentur gibt es nach dem gegenwärtigen Kenntnisstand begrenzte Hinweise auf eine krebserzeugende Wirkung dieser Felder auf den Menschen. Diese stammen aus epidemiologischen Beobachtungen, können aber nur unzureichend beziehungsweise nicht durch experimentelle Befunde gestützt werden [1].

Nach der 26. Bundesimmissionsverordnung gilt für die magnetische Flussdichte ein Grenzwert von 500 Mikrotesla [3]. Zudem schreibt die Verordnung vor, von Anlage ausgehende elektrische und magnetische Felder nach dem Stand der Technik im Einwirkungsbereich zu minimieren.

Die zusätzlichen statischen Magnetfelder in der Nähe von HGÜ-Trassen werden voraussichtlich in der Größenordnung der Feldstärken des natürlichen Erdmagnetfeldes von im Mittel 50 Mikrotesla liegen [2].

Im Gegensatz zu Wechselstromfreileitungen treten in der Nähe von Gleichstromtrassen auch statische elektrische Felder auf, die bisher wenig erforscht sind. Es wird auch verstärkt zur Ionisierung von Luftpartikeln kommen. Beide Phänomene müssen in naher Zukunft verstärkt erforscht werden, heißt es im jüngsten Bericht der Bundesregierung „Umweltradioaktivität und Strahlenschutz“ [2].

Beim Ausbau des Stromnetzes müssen Fragen des Gesundheits- und Strahlenschutzes von Anfang an berücksichtigt werden. Um bestehende wissenschaftliche Unsicherheiten in der Risikobewertung zu verringern und offene Fragen im Bereich der statischen und niederfrequenten elektrischen und magnetischen Felder (vor allem Stromnetze) zu klären, führt das BfS ein begleitendes Forschungsprogramm zum „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“ durch. Es sind 36 Projekte aus 8 Themenfeldern im Laufe der Jahre geplant.

Das BfS [1] sieht Forschungsbedarf zum Beispiel

  • ob Magnetfelder ein erhöhtesRisiko bei Leukämie bei Kindern zur Folge haben
  • ob es einen Zusammenhang zwischen Magnetfeldern und Erkrankungen des Nervensystems gibt
  • ob Korona-Ionen in der Umgebung von Stromleitungen ein gesundheitlichesRisiko darstellen.

Fazit

Höchstspannungsleitungen in Besiedlungsnähe sind schon seit jeher von der Bevölkerung skeptisch beurteilt wurden. Nun zwingt die vorrangige Einspeisung von insbesondere Windstrom zu einem verstärkten Stromnetzausbau, der im vollem Gang ist. Zugleich berichtet die Bundesregierung über Forschungsbedarf bei ungeklärten Fragen über die biologische Wirkung elektromagnetischer Felder, erzeugt durch Stromnetze. Wie passt das zusammen? Entweder wird die Wirkung a priori als unbedeutend angesehen und die Forschung soll diese Annahme bestätigen, oder aber man setzt sich über etwaige Bedenken hinweg, um die Energiewende nicht zu gefährden.

 

 

[1] https://www.bfs.de/DE/themen/emf/kompetenzzentrum/mobilfunk/wirkung/wirkung_node.html

[2] Deutscher Bundestag Drucksache 19/18500, 08.04.2020, Umweltradioaktivität und Strahlenschutz im Jahr 2017

[3] Unter einem Meter, einem Kilogramm oder einer Stunde hat jeder eine Größenvorstellung. Aber unter einem Mikrotesla? Orientierung bietet allein der Grenzwert, der so festgelegt wurde, dass bei seiner Unterschreitung keine gesundheitlichen Auswirkungen zu erwarten sind. Im Vergleich dazu beträgt die magnetische Flussdichte in einem Kernspintomographen, der in der medizinischen Diagnostik eingesetzt wird, 1 bis 3 Tesla, also etwa 4000-fach höher als der Grenzwert. Aber auch hier wird nicht mit einer Beeinträchtigung der untersuchten Person gerechnet.