Menschen, insbesondere die menschliche Gesundheit
Unter dem Schutzgut Menschen, insbesondere die menschliche Gesundheit ist primär auf Faktoren, die das Leben, die Gesundheit und/oder das Wohlbefinden beeinflussen, einzugehen. Diese können durch physikalische, chemische und biologische Aspekte geprägt sein.
Gutachten und Leitfäden zeigen dabei auf, dass im Rahmen der Umweltprüfung insbesondere auf Gesundheit und Wohlbefinden (vor allem unter dem medizinischen Blickwinkel einer Bewertung schädlicher Umweltbelastungen), Wohn-, Erholungs- und Freizeitfunktionen zu achten ist. Es bestehen darüber hinaus diverse Verflechtungen und Wechselwirkungen zu anderen Schutzgütern. So ist der Mensch indirekt mitbetroffen, wenn die anderen Schutzgüter und damit seine Lebensgrundlagen beeinträchtigt werden.
Bei der Betrachtung des Schutzgutes Menschen, insbesondere die menschliche Gesundheit stehen vor allem mögliche betriebsbedingte Auswirkungen durch magnetische, elektrische und elektromagnetische Felder (EMF), sogenannte Koronaeffekte und Lärm im Fokus der öffentlichen Diskussion.
Aber auch der Bau und die Anlage von Höchstspannungsleitungen können je nach technischer Ausführung (Freileitung, Erdkabel oder Seekabel) weitere Auswirkungen auf das Schutzgut Mensch haben:
Freileitung
In der Bauphase von Höchstspannungs-Freileitungen kommt es zu erhöhten Schall-, Abgas-und Staubemissionen sowie zu Erschütterungen insbesondere durch den Verkehr von Baustellenfahrzeugen, den Betrieb von Baumaschinen und durch Gründungsarbeiten. Hierdurch wird die Wohn-und Erholungsqualität im Umfeld der jeweiligen Bauabschnitte beeinträchtigt. Vor allem bei Tiefbauarbeiten (Erdaushub und Bodenzwischenlagerung) kann es bei Trockenheit zu Bodenerosion und Staubverdriftung kommen. Zudem werden für den Bau von Höchstspannungsfreileitungen während der Bauphase Flächen in Anspruch genommen, beispielsweise für Tiefbaumaßnahmen, Baustelleneinrichtung und Schaffung von Zufahrten und Lagerplätzen. Hierdurch wird die Flächennutzung vorübergehend verändert.
Erdkabel
In der Bauphase ist aufgrund der für Erdkabel umfangreichen Tiefbauarbeiten (Erdaushub und Bodenlagerung) im Vergleich zu Freileitungen mit stärkeren Emissionen und mit einem größeren Flächenverbrauch zu rechnen. Dies ist sowohl auf die vermehrten Fahrzeugbewegungen als auch auf die größeren Angriffsflächen für Bodenerosion und Staubverdriftung zurück zu führen. Außerdem können aufgrund der linienhaften Form der Baustelle vorübergehend Trenn-und Barrierewirkungen entstehen und die Erreichbarkeit von Siedlungen oder Erholungsmöglichkeiten während der Bauphase kurzzeitig beeinträchtigt werden.
Seekabel
Die Verlegung von Höchstspannungs-Seekabel mittels verschiedener Einbringungsverfahren und der Implementierung der hierfür notwendigen Nebenanlagen führt zu Schall-, Abgas- und Staubemissionen sowie zu Trübungsfahnen, aufgewirbelten Sedimentverlagerungen und einer eng begrenzten Verdichtung und Versiegelung des Meeresbodens. Beim Unterqueren von Insel- und Küstengebieten mittels Bohrung bzw. Dükerung kann die Wohn- und Erholungsqualität im Umfeld der jeweiligen Bauabschnitte beeinträchtigt werden. Vor allem bei Tiefbauarbeiten (Erd- bzw. Sandaushub und Bodenzwischenlagerung) kann es bei Trockenheit zu Bodenerosion und Staub- bzw. Sandverdriftung kommen. Darüber hinaus werden Flächen in Anspruch genommen (z. B. für Tiefbaumaßnahmen, Baustelleneinrichtung und Schaffung von Zufahrten und Lagerplätzen), wodurch deren Nutzung vorübergehend verändert wird.
Erdkabel
Die Wirkung Erdkabel auf den Menschen ist im Vergleich zur Freileitung deutlich verringert. Die Sichtbarkeit beschränkt sich auf einen, je nach Vegetation, sichtbaren Schutzstreifen und die in regelmäßigen Abständen (maximal 1.000 m) auftretenden Muffenbauwerke. Aufgrund der Schutzstreifenbreite betreffen die dauerhaften Eingriffe in die Nutzbarkeit geringere Flächen als bei Freileitungen. Die Nutzungseinschränkung schließen vor allem Bewuchs und Tiefbaumaßnahmen ein und sind insofern von anderer Qualität als bei Freileitungen.
Freileitung
Eine dauerhafte Flächeninanspruchnahme erfolgt durch die Anlage der Höchstspannungs-Freileitungen. Dies beinhaltet neben den oberirdischen Bauwerken (Masten und Nebenanlagen) und dem Trassenbereich samt Schutzstreifen auch die Sicherung von Fahrwegen für notwendige Wartungsarbeiten. Im Trassenbereich und Schutzstreifen sind viele Nutzungen (beispielsweise durch die Landwirtschaft) weiterhin nahezu ohne Einschränkungen möglich. Im Bereich der Mastfüße und der Bauwerke für Nebenanlagen werden Flächen dagegen dauerhaft ihrer bisherigen Nutzung entzogen. Insbesondere die Masten und die Schneisen können weithin sichtbar sein und abhängig von der Verletzlichkeit und Vorbelastung der Landschaft deren Erholungswert negativ beeinflussen.
An der Anlage können zudem Windgeräusche auftreten. Da bei stärkerem Wind auch die sonstigen Umgebungsgeräusche zunehmen, ist das Wirkungspotenzial der Windgeräusche im Allgemeinen jedoch gering.
Freileitung (Wechselstrom)
EMF
Beim Betrieb von Wechselstrom-Übertragung entstehen niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. Magnetische Felder können organische und anorganische Stoffe durchdringen. Elektrische Felder werden durch viele Materialien (z. B. Bäume, Straßenlaternen oder Bauwerke) verzerrt und teilweise abgeschirmt. Beide Felder nehmen in ihrer Stärke mit zunehmendem Abstand von der Leitung rasch ab. Ihre Stärke am jeweiligen Ort hängt neben dem Abstand auch von verschiedenen weiteren Faktoren der jeweiligen Leitung ab. Hier sind unter anderem Stromstärke und Spannung, Anzahl der Systeme, Bodenabstand der Leiterseile (Topographie, Höhe der Masten und Spannfeldlänge) und Masttypen bzw. die Führung der Beseilung auf den Masten zu nennen. Des Weiteren wird in regelmäßigen Abständen die gesamte Trasse der Freileitung per Hubschrauber oder Begehung auf Beschädigungen überprüft.
Die Sechsundzwanzigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (26. BImSchV) regelt vor allem Grenzwerte (vgl. §§ 3, 3a der 26. BImSchV in Verbindung mit Anhang 1a zur 26. BImSchV). Die Grenzwerte für Niederfrequenzanlagen mit einer Frequenz von 50 Hz betragen 5 kV/m für das elektrische Feld und 100 μT für die magnetische Flussdichte. Sie dürfen im Einwirkungsbereich der jeweiligen Anlage an Orten, die zum nicht nur vorübergehenden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind, bei höchster betrieblicher Anlagenauslastung grundsätzlich nicht überschritten werden. Bei der Ermittlung der Immissionen müssen Beiträge anderer Niederfrequenzanlagen und bestimmter von der Verordnung erfasster Hochfrequenzanlagen entsprechend einer in der Verordnung vorgegebenen Summationsvorschrift (vgl. Anhang 2a zur 26. BImSchV) berücksichtigt werden.
Minimierungsgebot und Überspannungsverbot
Neben den Grenzwerten umfasst die 26. BImSchV Anforderungen zur Vorsorge, namentlich ein Minimierungsgebot für neu errichtete oder wesentlich geänderte Niederfrequenz- und Gleichstromanlagen (vgl. § 4 Absatz 2 der 26. BImSchV) und ein Überspannungsverbot für in neuer Trasse neu errichtete Niederfrequenzleitungen mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Nennspannung von 220 kV oder mehr (vgl. § 4 Absatz 3 der 26. BImSchV). Die Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Durchführung der Verordnung über elektromagnetische Felder (26. BImSchVVwV) konkretisiert das vorbezeichnete Minimierungsgebot. Ziel ist die Minimierung der Immissionen an den maßgeblichen Minimierungsorten im Einwirkungsbereich der jeweiligen Anlage. Der Einwirkungsbereich der jeweiligen Anlage ist über in der Verwaltungsvorschrift festgelegte Pauschalwerte zu bestimmen. Maßgebliche Minimierungsorte sind sensible Orte im Sinne des § 4 Absatz 1 der 26. BImSchV (Wohnungen, Krankenhäuser, Schulen, Kindergärten, Kinderhorte, Spielplätze oder ähnliche Einrichtungen) sowie Gebäude oder Gebäudeteile, die zum nicht nur vorübergehenden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind. Alle maßgeblichen Minimierungsorte werden gleichrangig betrachtet. Eine Minimierung zu Lasten eines anderen maßgeblichen Minimierungsortes ist unzulässig. Die konkreten technischen Minimierungsmöglichkeiten sind aus einem abschließenden in der Verwaltungsvorschrift enthaltenen Maßnahmenkatalog auszuwählen. Der Verhältnismäßigkeitsgrundsatz muss gewahrt bleiben, indem Aufwand und Nutzen möglicher Maßnahmen betrachtet werden. Zudem sind mögliche nachteilige Auswirkungen auf andere Schutzgüter zu berücksichtigen.
Die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz (LAI), ein Arbeitsgremium der Umweltministerkonferenz (UMK), erläutert in ihren Hinweisen zur Durchführung der 26. BImSchV den Einwirkungsbereich von Niederfrequenzanlagen und die maßgeblichen Immissionsorte. Der Einwirkungsbereich beschreibt demnach den Bereich, in dem die Anlage einen erheblichen sich von der Hintergrundbelastung abhebenden Immissionsbeitrag verursacht. Dieser ist zunächst unabhängig davon, ob die Immissionen auch tatsächlich schädliche Umweltauswirkungen auslösen. Die maßgeblichen Immissionsorte sind Orte, die zum nicht nur vorübergehenden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind und sich in den Einwirkungsbereichen einer Niederfrequenzanlage befinden. Die in den aktuellen LAI-Hinweisen enthaltenen Abstände konkretisieren nicht die Einwirkungsbereiche von Niederfrequenz- und Gleichstromanlagen, sondern die Bereiche innerhalb der Einwirkungsbereiche, die für die Beurteilung der Einhaltung der Grenzwerte der 26. BImSchV zu betrachten sind. Anders verhält es sich bei der 26. BImSchVVwV. Die darin enthaltenen Abstände konkretisieren pauschalierend die Einwirkungsbereiche von Niederfrequenz- und Gleichstromanlagen. Für die immissionsschutzrechtliche Feststellung zur Einhaltung der Grenzwerte und die in der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift genannten Abstände ist es erforderlich die Immissionsorte (bzw. Einwirkungsbereiche der Immissionen) zu kennen. Dies ist im Fall der Bundesbedarfsplanebene jedoch nicht gegeben, da hier noch keine Trassenkorridore bzw. Trassen bestimmt werden.
Umstrittene gesundheitliche Wirkungen unterhalb der Grenzwerte
Die Auswirkung der magnetischen Felder von Niederfrequenzanlagen auf den Menschen wird auch international kontrovers erörtert. Dabei umfasst das Spektrum der diskutierten Auswirkungen auf den Menschen ein vermehrtes Auftreten von Leukämie bei Kindern und anderer Krebserkrankungen, eine Veränderung der Melatoninproduktion, ein vermehrtes Auftreten von Alzheimer, Kopfschmerzen, Erschöpfungszuständen und Allergien sowie eine Störbeeinflussung auf elektronische Implantate. Epidemiologische Studien geben zwar Anlass zur Annahme einer möglichen gesundheitlichen Beeinträchtigung, vor allem hinsichtlich Leukämie bei Kindern, allerdings haben Laborstudien bisher keine Ursache-Wirkungsbeziehung zwischen Magnetfeldexpositionen und gesundheitlichen Beeinträchtigungen absichern können. Solange das nicht der Fall ist, handelt es sich wissenschaftlich betrachtet um einen Hinweis auf ein möglicherweise erhöhtes Krebsrisiko, aber nicht um einen wissenschaftlichen Beweis. Aus anderen Studien gibt es zurzeit einzelne, nicht gesicherte Hinweise auf ein erhöhtes Risiko für degenerative Krankheiten des Nervensystems, meist bei beruflicher Exposition, die ebenfalls noch überprüft werden müssen. Für alle anderen diskutierten Auswirkungen bestehen keine klaren Hinweise auf ein erhöhtes Risiko durch eine Exposition des Menschen gegenüber elektrischen oder magnetischen Feldern, insbesondere da bei neurodegenerativen Erkrankungen (z. B. Alzheimer und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)) die Ursachen für diese Erkrankungen aus medizinischer Sicht noch weitestgehend unbekannt sind. Die mit der Weltgesundheitsorganisation (World Health Organization, WHO) assoziierte Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer, IARC) hat niederfrequente Magnetfelder als „möglicherweise krebserregend“ eingestuft. Die Internationale Kommission für den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP) bewertete im Jahr 2010 den Forschungsstand so, dass gesundheitliche Auswirkungen nicht ausreichend belegt sind, um Grenzwerte nennenswert herabzusetzen. Hierdurch wird die Bewertung der Strahlenschutzkommission bestätigt. Vor dem Hintergrund der fehlenden, empirischen Daten fallen Grenzwerte wie ihre Berechnungsmethoden und Anwendungsbereiche weltweit sehr unterschiedlich aus.
Die 26. BImSchV regelt nicht den Schutz von Trägern elektronischer Implantate (z. B. Herzschrittmacher oder Defibrillatoren). Hier sieht die SSK angesichts der steigenden Anzahl von betroffenen Personen Handlungsbedarf, Situationen mit Störbeeinflussungen im Alltag durch gerätetechnische und regulatorische Maßnahmen zu verringern bzw. zu vermeiden. Die SSK empfiehlt, dass die Induktionen in für Implantatträger zugänglichen Bereichen und bei Feldquellen, die nicht sichtbar bzw. bei denen ein Exposition vermeidendes Verhalten nicht möglich oder nicht zumutbar sind, folgende Werte nicht überschreiten: 10 μT (50 Hz) in Bereichen, in denen mit zusätzlichen Feldquellen gerechnet werden muss (z. B. in Wohnanlagen, Seniorenheimen, Krankenhäusern) bzw. 15 μT (50 Hz) in Bereichen, in denen Einträge zusätzlicher Feldquellen nicht zu erwarten und Feldquellen (z. B. Erdkabel) nicht sichtbar bzw. nicht entsprechend gekennzeichnet sind.
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.
Lärm
Für die Geräuschimmissionen regeln die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) und die Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Schutz gegen Baulärm (AVV Baulärm) baugebietsspezifische Immissionsrichtwerte (Nr. 6 der TA Lärm, Nr. 3 der AVV Baulärm). Die AVV Baulärm findet Anwendung auf Geräuschimmissionen beim Betrieb von Baumaschinen auf Baustellen. Die TA Lärm gilt für die Geräuschimmissionen beim Betrieb der Anlagen. Bei immissionsschutzrechtlich nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen ist eine vereinfachte Regelfallprüfung durchzuführen (Nr. 4.2 der TA Lärm).
Koronaeffekt
Die durch Koronaentladung verursachten Geräusche entstehen durch hohe Feldstärken an den Leiteroberflächen. Sie werden im Allgemeinen als unangenehm empfunden und schränken die Erholung in naturnahen Gebieten im unmittelbaren Nahbereich der Leitung ein. Die Stärke der Geräusche hängt von der Betriebsspannung, der Leitergeometrie, dem Leiterzustand und der Witterung ab. Besonders feuchte Witterungsbedingungen wie Regen, Nebel oder Raureif verstärken die Effekte. Die Geräuschentwicklung ist bei trockener Wetterlage geringer (ca. 28 bis 30 dB(A)) als bei Regen, wo je nach Bündelung 42 bis 59 dB(A) auftreten. Schallemissionen wirken allerdings erst in unmittelbarer Nähe von Freileitungen beeinträchtigend. Durch Koronaentladungen während des Betriebs von Freileitungen können ferner Oxidantien wie z. B. Ozon oder Stickoxide entstehen. Die Auswirkungen dieser Schadstoffemissionen werden aufgrund vergleichsweise niedriger nachgewiesener Mengen von Ozon und Stickoxiden als gering eingeschätzt. Über koronare Entladungen und die elektrische Aufladung von Aerosolen wird ein Zusammenhang zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen diskutiert. Dabei wird davon ausgegangen, dass Partikel aufgrund ihrer Ladung leichter am Lungengewebe anhaften und damit unter anderem das Krebsrisiko erhöhen können. Über den Umfang und die Folgen dieser Effekte besteht jedoch noch Unklarheit.
Freileitung (Gleichstrom)
EMF
Zum Betrieb einer Höchstspannungs-Gleichstrom-Freileitung sei darauf hingewiesen, dass, anders als bei der Wechselstrom-Übertragung, es sich um statische elektrische und magnetische Felder handelt. Statische Gleichfelder kommen auch natürlicherweise vor. Das elektrische Gleichfeld der unteren Atmosphäre liegt unter normalen Bedingungen zwischen 0,12 kV/m bis 0,15 kV/m. Ab ca. 25 kV/m bis 30 kV/m können elektrische Gleichfelder vom Menschen zwar wahrgenommen werden, allerdings nicht in den Organismus eindringen, so dass direkte biologische Auswirkungen durch leitungsinduzierte Gleichfelder ausgeschlossen werden. Indirekte Auswirkungen, wie Wahrnehmung und Funkenentladung beim Berühren geladener Objekte, kommen vor, sind aber schwach ausgeprägt. Das statische elektrische Feld ist mit bis zu 30 kV/m im Offenland am größten.
Der Gesetzgeber hat mit der Novellierung der 26. BImSchV erstmals einen Grenzwert für Gleichstromleitungen eingeführt. Der Grenzwert für Gleichstromanlagen beträgt für die magnetische Flussdichte 500 μT. Er darf im Einwirkungsbereich der jeweiligen Anlage an Orten, die zum dauerhaften oder vorübergehenden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind, bei höchster betrieblicher Anlagenauslastung grundsätzlich nicht überschritten werden. Hierbei sind alle relevanten Immissionen zu berücksichtigen. Magnetische Gleichfelder durchdringen den menschlichen Körper, induzieren aber im Gegensatz zu magnetischen Wechselfeldern keine Wirbelströme im Körper, die Nerven oder Muskelzellen erregen könnten. Sie können jedoch direkte Kraftwirkungen auf Implantate und Sonden ausüben. Hierbei kann es zu mechanischen Bewegungen von Gerätebauteilen wie z. B. den Reed-Kontakten oder Hall-Sonden kommen. Die Strahlenschutzkommission (SSK), ein Beratungsgremium des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, empfiehlt daher in ihrem Bericht von 2008: „Die Herz
schritt
macher
bestimmungen sehen vor, dass die Herz
schritt
macher
funktion durch statische Felder bis 1 mT nicht beeinflusst werden darf. Um eine unbeabsichtigte Umschaltung sicher zu vermeiden, sollten unbeabsichtigte Expositionen gegenüber 500 μT nicht überschritten werden
“. Grundsätzlich kann nach den neuesten bzw. aktuell vorliegenden wissenschaftlichen Studien und Erkenntnissen (siehe unter anderem femu-Fachstellungnahme der RWTH Aachen) davon ausgegangen werden, dass bei Einhaltung der in der 26. BImSchV vorgegebenen Grenzwerte von 100 μT bei Niederfrequenz – und 500 μT bei Gleichstromanlagen, keine Auswirkungen auf die Funktionen von Herzschrittmacher zu erwarten sind. Störungen von Herzimplantaten sind im mittelbaren Einwirkungsbereich von Hoch- und Höchstspannungsleitungen bei Einhaltung der Grenzwerte sehr unwahrscheinlich, unabhängig davon ob es sich um Erdkabel-, Freileitungsanlagen handelt. Die ICNIRP hat in ihrer Richtlinie „Grenzwerte im Expositionsbereich statischer Magnetfelder
“ einen Grenzwert der magnetischen Flussdichte von 400.000 μT (400 mT) festgelegt. Dies bedeutet, dass Menschen, die einem statischen Magnetfeld bis zu dieser Größenordnung ausgesetzt sind, nach derzeitigem wissenschaftlichem Kenntnisstand keine gesundheitsschädigenden Auswirkungen für den menschlichen Organismus befürchten müssen. Für elektrische Gleichfelder wurde in der 26. BImSchV kein Grenzwert festgelegt.
In beruflichen Expositionssituationen, z. B. bei bestimmten Berufen oder in Betrieben, in denen Gleichströme verwendet werden (beispielsweise Schweißanlagen) können auch wesentlich höhere Werte erreicht werden. So auch in der Medizin, bei der Magnetresonanztomographie (MRT) werden sehr hohe Expositionen mit Werten von einigen Tesla erreicht. Die Richtlinie 2013/35/EU gibt für den Schutz von Arbeitnehmern einen Expositionsgrenzwert für sensorische Wirkungen von 2 T für externe Magnetfelder an. Die Stärke des statischen Magnetfeldes unterhalb einer HGÜ-Leitung liegt ca. zwischen 20 μT und 25 μT und somit unterhalb der Stärke des magnetischen Erdfeldes von ca. 50 μT.
Koronaeffekt
Weiterhin unterscheiden sich die Wirkfaktoren, die durch Entladungen verursacht werden. So verursachen Höchstspannungs-Gleichstrom-Freileitungen bei trockenem Wetter und Höchstspannungs-Wechselstrom-Freileitungen bei Regen und Schnee den Anstieg von Koronageräuschen. Allerdings neutralisieren sich die ionisierten Partikel bei Gleichstrom-Freileitungen in geringerem Maße. Die bei einer Koronaentladung entstehenden „Ionenwolken“ von elektrisch aufgeladenen Luftmolekülen (sogenannte „ionisierte Raumladungswolken“) können mit dem Wind seitlich von der Stromtrasse abgetrieben („verdriftet“) werden. Der Effekt der „Ionenwolken“ ist bei Gleichstromleitungen wesentlich stärker ausgeprägt als bei Wechselstromleitungen, weil die ständige Ladungsumkehr beim Wechselstrom die Aufladung zum Teil neutralisiert. Dadurch kommt es nur bei Gleichstrom-Freileitungen zu nennenswerten Verdriftungseffekten. Durch chemische Prozesse können im Bereich der Korona zudem Luftschadstoffe entstehen (z. B. Ozon und Stickoxide), die sich normalerweise jedoch rasch auflösen und dadurch keine große Reichweite haben.
Die SSK kommt zu der Einschätzung, dass die von HGÜ-Leitungen in Worst-Case-Abschätzung (also dem schlimmsten anzunehmenden Fall) erzeugten bodennahen Ozonkonzentrationen weit unterhalb der Konzentrationen liegen, die beim Menschen akute Wirkungen hervorrufen. Die Hypothese, dass mit der Erhöhung der Konzentration von Schadstoffpartikeln in der Nähe von Freileitungsstromtrassen eine erhöhte Schadstoffablagerung in der Lunge des Menschen verbunden ist, konnte in unabhängigen Studien bisher nicht bestätigt werden. Im Hinblick auf O3 und NOx stellt die SSK fest, dass die Grenzwerte der 39. BImSchV auch bei Worst-Case-Betrachtungen mit großem Abstand eingehalten werden und die geringen Konzentrationen keine akuten Wirkungen bei Menschen verursachen können
Die OECOS GmbH kommt in ihrem Gutachten zu ähnlichen Ergebnissen wie die SSK und macht deutlich, dass die erzeugten Mengen an Ozon und Stickoxiden sehr gering und teilweise nicht nachweisbar sind. Die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit werden, aufgrund der vergleichsweise niedrigen nachgewiesenen Mengen von Ozon und Stickoxiden, überwiegend als gering eingeschätzt. In den Konverteranlagen entstehen beim Betrieb sowohl hoch- als auch niederfrequente elektromagnetische Felder innerhalb der Station und an den Zu- und Ableitungsstromtrassen elektrische und magnetische Gleichfelder.
Lärm
Geräuschemissionen werden im Wesentlichen von den Transformatoren und den Luftkühlern erzeugt. Die Konverterhalle dient zur Lärmminderung und zur Abschirmung der elektrischen, teilweise auch der magnetischen Felder. Durch eine entsprechende Dämmung wird die Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte sichergestellt.
Für HGÜ-Freileitungen ist das sogenannte Minimierungsgebot gemäß § 4 Absatz 2 der 26. BImSchV anzuwenden. Dieses Minimierungsgebot soll sicherstellen, dass bei der Errichtung und bei wesentlichen Änderungen von Gleichstrom- und Niederfrequenzanlagen die technischen Möglichkeiten ausgenutzt werden, um elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder zu reduzieren.
Das für HDÜ-Stromleitungen anzuwendende Überspannungsverbot für Gebäude oder Gebäudeteile, die zum dauerhaften Aufenthalt von Menschen bestimmt sind (§ 4 Absatz 3 26. BImSchV), wurde für HGÜ-Anlagen nicht formuliert.
Erdkabel
Beim Betrieb von Höchstspannungs-Wechselstrom-Erdkabeln wirken oberhalb der Erdoberfläche weder elektrische Felder noch Koronaentladungen (Schallemissionen und Ionisierung). Die Maximalwerte der magnetischen Gesamtinduktion sind bei Wechselstrom-Erdkabeln größer als bei Wechselstrom-Freileitungen, liegen aber direkt über dem Kabel im Allgemeinen deutlich unterhalb des Grenzwertes von 100 μT. Schon in wenigen Metern Entfernung vom äußeren Kabel liegen die Feldstärken unterhalb derer von Freileitungen.
Für HDÜ-Erdkabel ist das sogenannte Minimierungsgebot gemäß § 4 Absatz 2 der 26. BlmSchV anzuwenden. Dieses Minimierungsgebot soll sicherstellen, dass bei der Errichtung und bei wesentlichen Änderungen von Gleichstrom- und Niederfrequenzanlagen die technischen Möglichkeiten ausgenutzt werden, um elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder zu reduzieren.
Die oben bei der Freileitung dargelegten Ausführungen zum Schutz von Träger elektrischer Implantate (Herzschrittmacher oder Defibrillatoren) gelten für das HDÜ-Erdkabel entsprechend.
Zum Betrieb von Höchstspannungs-Gleichstrom-Erdkabeln ist anzumerken, dass die Maximalwerte der magnetischen Flussdichte unter dem Grenzwert von 500 μT liegen. Sie liegen außerdem unter dem Expositionsgrenzwert für sensorische Wirkungen von externen Magnetfeldern der europäischen Richtlinie 2013/35/EU (2 T für den Schutz von Arbeitnehmern). Daher werden Beeinträchtigungen des Menschen im Allgemeinen ausgeschlossen.
Seekabel
Zum Betrieb ist anzumerken, dass Höchstspannungs-Wechselstrom-Seekabel magnetische und durch Bewegung (z. B. Meeresströmungen, Bewegungen im Wasser oder Blutkreislauf des Menschen) sekundär induzierte elektrische Felder emittieren. Primäre elektrische Felder werden durch die Isolierung der Kabel abgeschirmt und treten nicht nach außen auf. Im Bereich der Seekabeltrassen treten die stärksten Magnetfeldstärken an den Orten mit der geringsten Bodenüberdeckung auf. Die Stärke ist abhängig von konstrukt ven und betrieblichen Parametern wie der Stärke des übertragenen Stroms, der Verlegungstiefe, der relativen Anordnung der Phasenleitungen der Systeme sowie deren Strombelegung. Sie nimmt mit zunehmendem seitlichem Abstand zur Trassenmitte mit negativer Potenz ab. Während des Betriebs sind außerdem Störungen durch mechanische Einwirkung, Korrosion, Überspannung oder mechanisch-thermische Überbeanspruchung (Wärmeemissionen) möglich. Potenzielle Wirkungen können beim Betrieb von Seekabeln auch von Bränden und Explosionen der Endverschlüsse der Muffen ausgehen. Generell können Beeinträchtigungen des Menschen in der 12 Seemeilenzone und dem Küstengebiet, bezogen auf das Wohn- und Arbeitsumfeld sowie den Erholungs- und Freizeitbereich aber als sehr gering angesehen werden.
Zum Betrieb von Höchstspannungs-Gleichstrom-Seekabel ist anzumerken, dass die magnetische Flussdichte bei gleichbleibender Verlegung um ein Vielfaches unter dem Grenzwert von 500 μT liegt. Beeinträchtigungen des Menschen in der 12 Seemeilenzone und dem Küstengebiet, bezogen auf das Wohn- und Arbeitsumfeld sowie den Erholungs- und Freizeitbereich, können als sehr gering eingestuft werden.
Quellennachweis für die hier zum Schutzgut Mensch gemachten Ausführungen
Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Schutz gegen Baulärm – Geräuschimmissionen – (AVV Baulärm) vom 19. August 1970.
Forschungszentrum für elektromagnetische Umweltverträglichkeit (femu) der RWTH Aachen (2013): Fachstellungnahme zu den gesundheitlichen Wirkungen elektromagnetischer Felder. Fachstellungnahme im Auftrag der Bundesnetzagentur. Aachen.
Gassner, E., Winkelbrandt, A., Bernotat, D. (2010): UVP und Strategische Umweltprüfung – Rechtliche und fachliche Anleitung für die Umweltprüfung. 5. Auflage. C.F. Müller Verlag. Heidelberg. Seite 254.
Hofmann, L., Mohrmann, M., Rathke, M. (2012): Ökologische Auswirkungen von 380-kV-Erdleitungen und HGÜ-Erdleitungen. Bericht der Arbeitsgruppe Technik/Ökonomie. Auftraggeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. E. Cuvillier Verlag. 1. Auflage. Seite 255.
Jardini, J.A., Nolasco, J.F., Graham, J.F. (2008): Impacts of HVDC Lines on the Economics of HVDC Projects. On behalf of CIGRE JWG-B2.17/B4/C1.17. Seite 51 ff.
Länderausschuss für Immissionsschutz (2014): Hinweise zur Durchführung der Verordnung über elektromagnetische Felder mit Beschluss der 54. Amtschefkonferenz in der Fassung des Beschlusses der 128. Sitzung am 17. und 18. September 2014 in Landshut.
Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (elektromagnetische Felder) vom 26. Juni 2013 (RL 2013/35/EU).
Strahlenschutzkommission (2008): Schutz vor elektrischen und magnetischen Feldern der elektrischen Energieversorgung und -anwendung. Empfehlung der Strahlenschutzkommission, verabschiedet in der 221. Sitzung der SSK am 21./22.02.2008. Bundesanzeiger Nr. 142a vom 18.09.2008. Seite 24.
Strahlenschutzkommission des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (2013): Biologische Effekte der Emissionen von Hochspannungs-Gleichstromübertragungsleitungen (HGÜ). Empfehlungen der Strahlenschutzkommission mit wissenschaftlicher Begründung. Verabschiedet in der 263. Sitzung der SSK am 12. September 2013. Seite 26 ff.
Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) vom 26. August 1998, zuletzt geändert durch die Verwaltungsvorschrift vom 1. Juni 2017 (BAnz AT 08.06.2017 B5).
Fachstellungnahme im Auftrag der Bundesnetzagentur (2012):
Gutachten zu Umweltauswirkungen unterschiedlicher Netzkomponenten (pdf, 1 MB)