Familie im Park. Foto: Wavebreak Media Ltd ©123RF.com

Auswirkungen von niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern

Konkrete gesundheitliche Folgen durch elektrische und/oder magnetische Strahlung, deren Feldstärke unterhalb der Grenzwerte liegt, sind wissenschaftlich nicht nachgewiesen. Die möglichen Auswirkungen durch elektrische und magnetische Felder (EMF) werden dennoch kontrovers diskutiert.

Wirkungen elektrischer und magnetischer Felder auf den Menschen

Im Körper aller Lebewesen sind viele elektrisch geladene Teilchen vorhanden, die sich bewegen und zu elektrischen Strömen führen. So kommt es beispielsweise bei vielen Stoffwechselvorgängen zur Bewegung von elektrisch geladenen Teilchen und zu elektrischen Impulsen durch das Weiterleiten von Signalen im Nervensystem. Bewegt sich der Mensch innerhalb externer elektrischer und magnetischer Felder, können zusätzliche Ströme im Körper erzeugt werden. Biologische Wirkungen, die teilweise wahrnehmbar sind, können auftreten, wenn die Ströme eine bestimmte Schwelle übersteigen. Bei elektrischen Feldern wird die Körperoberfläche durch das, von außen auf den Körper auftreffende, elektrische Feld aufgeladen. An der Körperoberfläche führt das elektrische Feld beispielsweise zur Aufladung der Körperbehaarung, die über die Haut registriert werden. Im Körperinneren entstehen Körperströme um diesen Prozess auszugleichen.

Bei magnetischen Wechselfeldern werden im Körperinneren elektrische Felder und Ströme erzeugt. Durch diese kann es bei Überschreitung bestimmter Schwellenwerte zur Stimulation von Nerven und Muskeln kommen. Auf Basis gesicherter wissenschaftlicher Erkenntnisse hat der Gesetzgeber Grenzwerte festgelegt, mit denen solche körperlichen Auswirkungen sicher vermieden werden sollen. Diese stehen in der Sechsundzwanzigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (26. BImSchV).

Umstrittene gesundheitliche Wirkungen unterhalb der Grenzwerte

Die Strahlenschutzkommission (SSK) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) hat die wissenschaftliche Literatur dahingehend bewertet, dass keine eindeutigen Erkenntnisse in Hinblick auf mögliche Beeinträchtigungen der Gesundheit durch niederfrequente elektrische und magnetische Felder unterhalb der festgelegten Grenzwerte vorliegen.

Ob gesundheitliche Auswirkungen auf Menschen sowie Tiere auch unterhalb der festgesetzten Grenzwerte auftreten können, ist trotzdem umstritten. Dabei werden vor allem mögliche gesundheitliche Wirkungen wie Krebs (insbesondere Kinderleukämie) und neurodegenerative Erkrankungen (zum Beispiel Parkinson, Alzheimer, ALS) untersucht. Physische und physikalische Einwirkungen sind je nach Feldstärke mess- oder gar sichtbar. Konkrete gesundheitliche Auswirkungen von Feldstärken unterhalb der Grenzwerte sind jedoch bislang wissenschaftlich nicht nachgewiesen.

Zu diesem Ergebnis kommt unter anderem das Forschungszentrum für elektromagnetische Umweltverträglichkeit (femu) der RWTH Aachen, das im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) hierzu mehr als 18.000 Publikationen gesammelt, aufbereitet und öffentlich im EMF-Portal zur Verfügung gestellt hat. Auch die International Commission on non-ionizing radiation protection (ICNIRP) bewertet den aktuellen Forschungsstand so, dass gesundheitliche Auswirkungen nicht ausreichend belegt sind, um Grenzwerte nennenswert herabzusetzen.

Stand: 08.08.2016

Diskutierte onkologische Zusammenhänge

Zur viel diskutierten Frage, ob magnetische Felder Leukämie im Kindesalter verursacht, haben einige Forscher in den letzten 30 Jahren epidemiologische Studien veröffentlicht, die ein erhöhtes Risiko aufgrund einer dauerhaften Exposition mit schwachen niederfrequenten Feldern vermuten. Einige dieser durchgeführten Studien konzentrierten sich auf die Nähe zu Freileitungen. Ein anderer Teil der Studien befasst sich mit der häuslichen Belastung der Kinder durch niederfrequente Felder und versucht insgesamt einen Zusammenhang zur Kinderleukämie zu erklären. Hierzu gehört auch die bundesweite Fall-Kontroll-Studie von Joachim Schüz und Jörg Michaelis mit ihren wissenschaftlichen Teams zu fassen, die in Deutschland durchgeführt wurde (Michaelis-Studie aus dem Jahr 1992).

Die Magnetfeldbelastung, ab der ein erhöhtes Leukämie-Risiko beobachtet wurde, liegt laut Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) über den Tag gemittelt bei etwa 0,3 bis 0,4 µT. Solche Werte kommen in deutschen Haushalten selten vor. Im Mittel liegen die Werte in ländlichen Regionen bei weniger als 0,1 µT, in städtischen Regionen bei etwa 0,12 µT. Zu beachten ist außerdem, dass bisher wirkungsbezogene Erklärungsansätze fehlen, insbesondere dazu welcher biophysikalische Mechanismus Erkrankungen durch magnetische Felder auslösen könnte. Auch in Laborversuchen an Zellen konnte kein Nachweis für Tumor auslösende Wirkungen durch niederfrequente Felder erbracht werden.

Dennoch wurden auf Grundlage der bestehenden Wissensunsicherheiten von der International Agency for Research on Cancer (IARC), die der Weltgesundheitsorganisation angehört, niederfrequente magnetische Felder als möglicherweise krebserregend (Klasse 2B) eingestuft. Substanzen werden in diese Klasse eingestuft, wenn begrenzte Befunde für eine Karzinogenität beim Menschen vorliegen. In dieser Stufe sind insgesamt 285 Substanzen aufgenommen, so beispielsweise auch Abgase von Benzinmotoren oder Heizölrückstände. Dem gegenüber ist beispielsweise Tabakkonsum, der Konsum alkoholischer Getränke oder UV-Strahlung (Sonnenlicht) in die Klasse krebserregend eingeordnet.

Diskutierte neurodegenerative Zusammenhänge

Es liegen mehrere Studien zu neurodegenerativen Erkrankungen bei Arbeitern vor, die beruflich häufiger und langfristig stärkeren Magnetfeldern ausgesetzt waren als die allgemeine Bevölkerung. Einige dieser Studien deuten darauf hin, dass die berufliche Exposition bei niederfrequenten Magnetfeldern mit einem erhöhten Risiko an Demenz, speziell der Alzheimer-Demenz zu erkranken, einhergehen könnte. Eine Einzelfallstudie wurde in der Schweiz an einem Kollektiv besonders hoch exponierter Lokführer durchgeführt. Auch hier zeigte sich ein erhöhtes Risiko für die Alzheimer-Demenz.

Zur häuslichen Exposition bei Magnetfeldern von Hochspannungsfreileitungen wurden bisher wenige Studien durchgeführt (zwei Studien), in denen es einen Hinweis auf ein erhöhtes Risiko für die Alzheimer-Krankheit gibt. Jedoch wird in einer dieser Studien eine klare Dosis-Wirkung Beziehung sichtbar. Als Grundlage der Studie diente die gesamte Bevölkerung der Schweiz in den Jahren 2000 bis 2005. Die Ergebnisse zeigten ein erhöhtes Risiko für Alzheimer-Demenz bei Personen, die in einer Entfernung von weniger als 50 m zu einer Höchstspannungsfreileitung (220 kV und 380 kV) wohnten. Das Risiko stieg zusätzlich mit der Wohndauer.

Das Bundesamt für Strahlenschutz hat im Zeitraum von 2008 bis 2013 das Forschungsvorhaben Auswirkungen niederfrequenter elektromagnetischer Felder auf die Entstehung und den Verlauf von neurodegenerativen Erkrankungen im experimentellen Modell an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz gefördert. Darin wurde untersucht, ob die Hinweise aus den epidemiologischen Studien in kontrollierten Laborversuchen bestätigt werden können. Als Hauptergebnis der molekularbiologischen, biochemischen und histologischen Analysen sowie der Verhaltensstudien kann festgehalten werden, dass niederfrequente Magnetfelder keinen negativen Einfluss auf den Verlauf der Alzheimer Demenz und der ALS in entsprechenden Mausmodellen haben.

Grenzwerte anderer Länder

Die Grenzwerte anderer Länder sind mit den in Deutschland geltenden Grenzwerten nur sehr bedingt vergleichbar. Dabei ist zu differenzieren zwischen der Höhe der Werte einerseits und deren Verbindlichkeit sowie deren Ermittlungsgrundlagen andererseits. Bezüglich der Höhe der Werte ist festzustellen, dass im internationalen Vergleich einige Länder (unter anderem Kanada und Spanien) über gar keine verbindlichen Regelungen verfügen. Die meisten Länder legen gleiche oder vergleichbare Grenzwerte wie Deutschland ihren Regelungen zugrunde. Nur wenige Länder (unter anderem Schweiz und Polen) legen ihren Regelungen geringere Werte zugrunde.

Das Bundesamt für Strahlenschutz hat dazu in einem Forschungsvorhaben für alle europäischen Staaten (47 Länder plus Deutschland) sowie für wichtige außereuropäische Staaten (China, Indien, Australien, Japan, Kanada, Neuseeland und USA) Datenmaterial zur jeweiligen rechtlichen Situation in den Ländern gesammelt, ausgewertet und verglichen.