EMVU = Elektromagnetische Umweltverträglichkeit

Präsentation zum Thema: "EMVU = Elektromagnetische Umweltverträglichkeit"—  Präsentation transkript:

1 EMVU = Elektromagnetische Umweltverträglichkeit
Grenzwerte EMVU EMVU = Elektromagnetische Umweltverträglichkeit

2 EMVU Die EMVU befasst sich mit den Wechselwirkungen der elektromagnetischen Strahlen und dem Menschen Dabei haben hochfrequente und niederfrequente Felder unterschiedliche biologische Wechselwirkungen zur Folge Außerdem muss zwischen E-Feld und Magnet-Feld unterschieden werden

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4 (Wechsel-) Wirkung E-Felder
Ladungstrennung im menschlichen Körper Elektrostatische Aufladung Wechselfelder bewirken sich ändernde Ladungsträgerbewegung Entstehung eines kontinuierlichen Wechselstromes

5 (Wechsel-) Wirkung E-Felder
Statische Felder bewirken räumliche Trennung von unterschiedlich geladenen Ionen in den Körperzellen Wassermoleküle (Dipole) werden ausgerichtet im menschlichen Körper wechseln Wassermoleküle ständig ihre Ausrichtung (E-Wechselfelder) Wärmebildung durch Reibung

6 Beispiel Elektrische Feldstärke im Kopfbereich eines Menschen und durch Influenz hervorgerufene Stromdichten in einem vertikalen elektrischen 50 Hz-Feld von der ungestörten Feldstärke 10 kV/m bei idealer Erdung des Körpers

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9 (Wechsel-) Wirkung Magnetfelder
Ausrichtung magn. Dipole Ansprechen der quantenmechanischen Atomeigenschaften, dem Kernspin Kraftwirkung auf bewegte Ladungen, die Lorenzkraft Magnetische Wechselfelder Induzieren Wechselstrom im Körper, Amplitude abhängig von der Frequenz

10 Grenzwerte Zwei Arten von Grenzwerten 1.Basisgrenzwerte
2.Abgeleitete Grenzwerte Die Basisgrenzwerte orientieren sich an die Geschehnisse im Körper, d.h. die elektrischen Ströme im Körper bzw. die Temperaturerhöhung im Körper hervorgerufen durch äußere Felder

11 Beispiel: Grenzwerte für Körperstromdichten bei Effekten an erregbaren Zellen

12 Wir halten Fest: Basisgrenzwerte beruhen auf Schwellenwerte der im Gewebe wirksamen Einflussgrößen Wirksame physikalische Größen sind: Stromdichte [mA/m² oder SAR in W/kg] im Gewebe Messtechnische Überprüfung der Basisgrenzwerte ist in der Regel nicht möglich.

13 Basisgrenzwerte für elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder von 0 Hz bis 300 GHz

14 Abgeleitete Grenzwerte
Sind Größen, die in der Luft (Außerhalb des Menschen) messbar sind Messbare Größen sind: elektrische Feldstärke [V/m], magnetische Flussdichte [T oder Vs/m²] und die Leistungsflussdichte [W/m²] Einhaltung der abgeleiteten Grenzwerte entspricht auch eine Einhaltung der Basisgrenzwerte

15 Richtlinien BImSchG bzw. 26.BImSchV
Verordnung über elektomagnetische Felder Anwendungsbereich: Gewerblich oder wirtschaftlich genutzte Hochfrequenzanlagen Sendeleistung > 10W EIRP (äquivalente isotrope Strahlungsleistung) Frequenzbereich 10MHz - 300GHz

16 Anwendungsbereich 26.BImSchV
Niederfrequenzanlagen: ortfeste Anlagen zur Umspannung und Fortleitung von Elektrizität Freileitungen und Erdkabel mit einer Frequenz von 50Hz und Spannung > 1000V Bahnstromfern- und Oberleitungen inkl. der Umspann- und Schaltanlagen mit f =16 2/3 Hz oder 50Hz Elektroumspannanlagen inkl. der Schaltfelder mit f =50Hz und Spannung > 1000V

17 Abgeleitete Grenzwerte 26.BImSchV
Für Frequenzen ab 10MHz sind die angegebenen Werte quadratisch gemittelt (Effektivwerte), über 6-min-Intervalle Bei gepulsten em-Felder darf der Spitzenwert das 32-fache der Grenzwerte nicht überschreiten

18 Grenzwerte für Hochfrequenzanlagen gemäß 26. BImSchV

19 Abgeleitete Grenzwerte 26.BImSchV
NF-Bereich: Grenzwerte sind Effektivwerte der elektr. Feldstärke bzw. der magn. Flussdichte Beobachtungszeitraum von einem Tag Zulässige Grenzwertüberschreitungen von 100% für max. 1,2h/Tag (5% von einem Tag) und Kleinräumige Überschreitungen von max. 100% außerhalb von Gebäuden Überschreitungen in der Nähe von Wohnungen, Schulen usw. sind nicht zulässig

20 Grenzwerte für Niederfrequenzanlagen gemäß 26. BImSchV

21 Fazit: 26.BImSchV Erhebliche Einschränkung der Anwendungsbereiche im HF- und NF-Bereich: militärische Anlagen, BOS-Dienste (Polizei, Feuerwehr…), Sendeanlagen im Eigentum der Landesrundfunkanstalten und Amateurfunkanlagen im HF-Bereich und Niederfrequenzanlagen< 1000V sowie mobile Geräte( Handys) Fallen nicht in die 26.BImSchV

22 SAR Spezifische Absorptionsrate in W/kg
Maß für die absorbierte Leistung im Körper und Basisgröße für die Beurteilung der thermischen Wirkung von Hochfrequenzstrahlung SAR-Werte werden über 10g Gewebemasse gemittelt (bei Teilkörper-SAR auch über 1g) SAR-Wert für die Allgemeinbevölkerung: 0,08 W/kg Ganzkörperexposition und 2 W/kg Teilkörperexposition

23 Durchschnittliche Absorptionsrate bei einer Leistungsflussdichte von 10 W/m²

24 Wirkungen verschiedener Ganzkörper-SAR-Werte bei einem erwachsenen Menschen

25 Ziel: Temperaturerhöhung kleiner als 1°C kann mit einer
Exposition des Menschen durch die hochfrequenten elektromagnetischen Felder eines Handys Ziel: Temperaturerhöhung kleiner als 1°C kann mit einer Teilkörper-SAR von 10 W/kg immer erreicht werden. Grenzwert bei 2 W/kg

26 Formeln SAR Feldstärke im Gewebe: Stromdichte im Gewebe:
Temperaturerhöhung : im Gewebe

27 Zusatz: DIN VDE 0848

28 DIN VDE 0848 Teil 2 Schutz von Personen im Frequenzbereich von 30kHz bis 300GHz gilt für magnetische, elektrische und elektromagnetische Felder Unterscheidung zw. mittelbaren und unmittelbaren Gefährdungen Einteilung des Gefährdungspotenzials in zwei Expositionsbereiche

29 DIN VDE 0848 Teil 2 Expositionsbereich 1
kontrollierte Bereiche, z.B. Betriebsstätten allg. zugängliche Bereiche: Aufenthalt aufgrund Betriebsweise bis max. 6h/Tag Expositionsbereich 2 allg. Bereiche mit Aufenthalt > 6h/Tag z.B. Gebiete mit Wohn- und Gesellschaftsbauten, Wohngrundstücke, Sport-, Freizeit- und Erholungsanlagen und Arbeitsstätten in denen eine Felderzeugung nicht erwartet wird

30 Grenzwerte Expositionsbereich 1

31 Grenzwerte Expositionsbereich 2

32 Grenzwerte NF (Expositionsber. 1) Dauerexposition

33 Grenzwerte NF (Expositionsber. 2) Dauerexposition

34 Quellen: http://www.emf-portal.de
EMVU Messtechnik, Vieweg, Dr. Paul Weiß EMV und EMVU nach Inkrafttreten der gesetzlichen Bestimmungen, VDE-Verlag, Dr. –Ing. Klaus Scheibe Exposition durch Handys in realen Situationen, Dr.-Ing. F.M. Landstorfer 26.BImSchV, Vorschriftensammlung der staatlichen Gewerbeaufsicht Baden-Württemberg Wikipedia, freie Enzyklopädie