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Letzte Änderung: 01. Dezember 2021

Gesundheitsgefahren im Betrieb

So vermeiden Sie gesundheitliche Risiken durch elektromagnetische Felder

In unserem Alltag nutzen wir elektrische Geräte, Maschinen oder nutzen die elektrische Eisen-, U- und Straßenbahnen. Dort, wo elektrische Energie fließt, bilden sich auch elektrische und magnetische Felder. In diesem Artikel zeigen wir die Gefahren durch elektromagnetische Felder auf und beschreiben die Beurteilung der Gefährdung und Mindestanforderungen an die Maßnahmen zum Schutz der Arbeitnehmer*innen.

Was sind elektromagnetische Felder?

  • Elektrische und magnetische Felder beschreiben die räumliche Verteilung einer Kraftwirkung, die auf elektrische Ladungen und Ströme ausgeübt werden kann.
  • Elektromagnetische Felder können künstlich erzeugt werden, kommen aber auch natürlich in der Umwelt vor. Sie gehören zur "nichtionisierenden Strahlung".
  • Bei statischen und niederfrequenten Feldern betrachtet man die elektrische und die magnetische Komponente getrennt voneinander. Bei hochfrequenten Feldern sind die beiden Komponenten eng miteinander gekoppelt, so dass man hier von elektromagnetischen Feldern spricht.
  • Niederfrequente elektrische und magnetische Felder können elektrische Felder und Ströme im Körper erzeugen. Durch hochfrequente elektromagnetische Felder kann biologisches Gewebe erwärmt werden.
  • Aufgabe ist es, dafür zu sorgen, dass die Stärke der Felder so gering ist, dass keine Gesundheitsschäden auftreten.

(Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz)


Statische elektrische Felder (Gleichfelder) findet man zum Beispiel im öffentlichen Nahverkehr (Straßenbahnen, U-Bahnen) oder in Staubabscheidern von Kohlekraftwerken.

Magnetische Gleichfelder werden in Permanentmagneten genutzt oder in den Spulen von Lautsprechern und Kernspintomographen erzeugt. Elektrische und magnetische Felder im Frequenzbereich bis zu 100 Kilohertz werden als niederfrequent, von 100 Kilohertz bis 300 Gigahertz als hochfrequent bezeichnet.  

Niederfrequente elektrische oder magnetische Wechselfelder werden in den Versorgungsnetzen für elektrische Energie von Industrie, Haushalten oder der Bahn sowie für den Betrieb von Elektrogeräten in Haushalt und Gewerbe genutzt. Hochfrequente Wechselfelder kommen etwa beim Mobilfunk, beim Rundfunk, aber auch bei einigen Haushaltsgeräten zum Einsatz.

Induzierte Ströme führen zu Reizungen von Nerven und Muskeln, wenn sie bestimmte Schwellwerte überschreiten.

Wann spricht man von Feldern, wann von Wellen oder Strahlung?

Statt des Begriffes "elektromagnetische Felder" werden auch die Begriffe "elektromagnetische Wellen" oder "elektromagnetische Strahlung" verwendet. Die verschiedenen Begriffe beschreiben unterschiedliche physikalische Eigenschaften:

  • „Feld“ beschreibt die räumliche Verteilung einer Kraftwirkung, die auf elektrische Ladungen und Ströme ausgeübt werden kann
  • „Welle“ beschreibt die Ausbreitung eines zeitlich veränderlichen Feldes im Raum.
  • „Strahlung“ beschreibt den Energietransport.

(Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz)

Die Wirkung niederfrequenter Felder auf den Körper

Niederfrequente elektrische Felder dringen schlecht in den Körper ein. Niederfrequente magnetische Felder hingegen können den Körper nahezu ungestört durchdringen und elektrische Ströme induzieren. Die induzierten Ströme führen zu Reizungen von Nerven und Muskeln, wenn sie bestimmte Schwellwerte überschreiten.

In Abhängigkeit von der Stromdichte können bei niedrigen Frequenzen folgenden Wirkungsbereiche unterschieden werden:

Wirkungsbereiche

Wirkungen Stromdichten in mA/m2
Deutliche Gesundheitsgefahren Extrasystolen und Herzkammerflimmern möglich > 1000
Gesundheitsgefahren möglich, Veränderung in der Erregbarkeit des zentralen Nervensystems bestätigt, Reizschwellen werden erreicht 100 – 1000
Belästigung und Beeinträchtigung des Wohlbefindens möglich gut bestätigte Effekte, visuelle (Magnetophosphene) und mögliche
Nervensystemeffekte; Berichte über beschleunigte Knochenbruchheilung
10 – 100
Berichte über subtile biologische Wirkungen 1 – 10
Abwesenheit gut gesicherter Effekte > 1

Quelle: UKH Schriftenreihe Band 5, S. 150

Die induzierten Ströme können auch Körperimplantate erhitzen oder zerstören. Starke statische Magnetfelder können erhebliche Kräfte auf magnetisierbare Körper ausüben. Die Gegenstände können im Magnetfeld beschleunigt werden und mechanische Schäden an Einrichtungsgegenständen oder Körperverletzungen verursachen.

Die World Health Organization (WHO) hält Magnetfelder für „möglicherweise kanzerogen“ – also krebserzeugend.

Die Wirkung von hochfrequenten Wechselfeldern auf den Körper

Der menschliche Körper ist leitfähig und für das elektromagnetische Feld sowas wie eine Antenne. Je nach Verhältnis von Körpergröße zur Wellenlänge, kann der Körper unterschiedlich gut Energie aus dem Feld aufnehmen.

Elektromagnetische Strahlung mit einer Frequenz bis 30 MHz dringt nahezu ungehindert in den Körper ein.

In verschiedenen Studien wurden neben Reizungen und Erwärmung weitere mögliche Auswirkungen von elektromagnetischen Feldern/ elektromagnetischer Strahlung untersucht und diskutiert bspw. eine krebserzeugende Wirkung und das Auftreten von Unwohlsein oder Störungen der Befindlichkeit (z. B. Elektrosensibilität).

Die World Health Organization (WHO) hält Magnetfelder für „möglicherweise kanzerogen“ – also krebserzeugend. Ein eindeutiger Nachweis fehlt bislang. Hinweise für weitere Beeinträchtigungen wie Depression, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Entwicklungsstörungen ergeben sich laut WHO derzeit nicht.

Gefährdungsbeurteilung für elektrische oder elektromagnetische Felder erstellen

Für den Schutz der Allgemeinbevölkerung wurden im Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über elektromagnetische Felder – 26. BImSchV) Grenzwerte bestimmt, die eingehalten werden müssen. Werden die Grenzwerte überschritten, müssen sofort Maßnahmen zur Minderung der Belastung durchgeführt werden. In der Regel überwacht die Bundesnetzagentur bereits bei der Genehmigung bspw. neuer Mobilfunkmasten oder Bahnstrecken die Einhaltung dieser Grenzwerte.

An Arbeitsplätzen gelten die Regelungen der Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern – EMFV. Zum Schutz der Beschäftigten werden Expositionsgrenzwerte und Auslöseschwellen festgelegt. Im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung kann etwa durch Berechnung oder Messung ermittelt werden, ob diese Expositionsgrenzwerte und Auslösewerte überschritten werden können.

Den Gesundheitsschutz der Beschäftigten sicherstellen

Der Schutz des Menschen vor negativen Wirkungen elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder wird zum Beispiel dadurch sichergestellt,

  • dass an den zulässigen Orten (unabhängig von der Stärke des Feldes an der Quelle) eine Überschreitung der Grenzwerte/Auslösewerte durch Maßnahmen verhindert wird (Immissionsbegrenzung oder Expositionsbeschränkung).
  • dass die Emission der Felder an der Quelle begrenzt wird und an allen zulässigen Orte in der Umgebung dieser Quelle die Grenzwerte/Auslösewerte nicht überschritten werden (Emissionsbeschränkung).

So müssen die Betreiber*innen von Mobil- oder Rundfunkanlagen nachweisen, dass durch den Betrieb ihrer Anlage, auch im Zusammenwirken mit anderen Sendeanlagen, keine Grenzwerte an den Orten überschritten sind, an denen sich Mensch aufhalten z. B. an der Wohnung oder am Arbeitsplatz.

An Arbeitsplätzen sollten Beschäftigten so gut geschützt werden wie möglich. Am besten gelingt, dass durch den Einsatz emissionsarmer Maschinen und Anlagen. Maschinen oder Anlagen nur zu verkleiden oder zu verdecken reicht meistens nicht aus, deshalb muss die Belastung der Beschäftigten insbesondere durch Abgrenzung und Kennzeichnung reduziert werden.

Die Wirkung der elektrischen und magnetischen Felder bzw. der elektromagnetischen Strahlung nimmt mit der Entfernung von der Quelle stark ab. Daher sollten die Aufenthalts- und Pausenbereiche der Beschäftigten so weit wie möglich von den Quellen entfernt sein. Unter Umständen muss der Aufenthalt der Beschäftigten im Gefahrenbereich zeitlich beschränkt werden.

Detaillierte Informationen finden Sie in der UKH Schriftenreihe Band 5, ab Seite 141.

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