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Grenzwerte EMVU

Grenzwerte EMVU. EMVU = Elektromagnetische Umweltverträglichkeit. 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

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Presentation Transcript

  1. 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

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

  4. (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

  5. 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

  6. (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

  7. 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

  8. Beispiel: Grenzwerte für Körperstromdichten bei Effekten an erregbaren Zellen

  9. 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.

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

  11. 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

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

  13. 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

  14. 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

  15. Grenzwerte für Hochfrequenzanlagen gemäß 26. BImSchV

  16. 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

  17. Grenzwerte für Niederfrequenzanlagen gemäß 26. BImSchV

  18. 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

  19. 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

  20. Durchschnittliche Absorptionsrate bei einer Leistungsflussdichte von 10 W/m²

  21. Wirkungen verschiedener Ganzkörper-SAR-Werte bei einem erwachsenen Menschen

  22. 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

  23. Formeln SAR Feldstärke im Gewebe: Stromdichte im Gewebe: Temperaturerhöhung : im Gewebe

  24. Zusatz: DIN VDE 0848

  25. 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

  26. 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

  27. Grenzwerte Expositionsbereich 1

  28. Grenzwerte Expositionsbereich 2

  29. Grenzwerte NF (Expositionsber. 1)Dauerexposition

  30. Grenzwerte NF (Expositionsber. 2)Dauerexposition

  31. Quellen: • 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 • http://www.emf-portal.de

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