Strahlenschutz und Vorsorge
beim Stromnetzausbau
Technikdialog „Erdkabel und Freileitungen“, Kassel, 24. Juni 2015
Dirk Ge...
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Gliederung
― Elektrische und magnetische Felder
• Fel...
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Elektrische und magnetische Felder
Elektrisches Feld ...
Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 4
Foto: ABB
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Leitungstypen
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Feldstärkeverteilung: Freileitung
Elektrische Feldstä...
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Magnetfelder an Freileitungen und Erdkabeln
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Was beeinflusst die Feldverteilung?
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Exposition / Quellen statischer Felder
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HGÜ
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Biologische Wirkungen von statischen Feldern
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Biologische Wirkungen von 50 Hz-Wechselfeldern
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Grenzwerte (26. BImSchV) schützen
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Leukämie im Kindesalter
• Erste Studie in 1979
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Neurodegenerative Erkrankungen
■ Parkinson und multi...
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Empfehlungen und Schutzmaßnahmen –
Basiskonzept des ...
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Grenzwerte
26. BImSchV
> 2000V, DC
> 1000V, 1 Hz - 9...
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26. BImSchV (Novellierung 2013)
Anforderungen zur Vo...
Weitere Vorsorgemaßnahmen (neben Minimierung)
aus Sicht des BfS
■ Verringerung der wissenschaftlichen Unsicherheiten durch...
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Fazit / Schlussfolgerung
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Technikdialog der Bundesnetzagentur am 24.06.2015 in Kassel: D. Geschwentner, BfS: Strahlenschutz und Vorsorge beim Stromnetzausbau

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Vortrag über Forschungsergebnisse über gesundheitliche Wirkungen von Stromleitungen sowie Schutz- und Vorsorge-Empfehlungen.
Gehalten auf dem Technikdialog der Bundesnetzagentur am 24.06.2015 in Kassel.
Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Bundesnetzagentur unter www.netzausbau.de/technikdialog-2015.

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Technikdialog der Bundesnetzagentur am 24.06.2015 in Kassel: D. Geschwentner, BfS: Strahlenschutz und Vorsorge beim Stromnetzausbau

  1. 1. Strahlenschutz und Vorsorge beim Stromnetzausbau Technikdialog „Erdkabel und Freileitungen“, Kassel, 24. Juni 2015 Dirk Geschwentner
  2. 2. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 2 Gliederung ― Elektrische und magnetische Felder • Feldquellen und Feldverteilungen ― Gesundheitliche Wirkungen • Forschungsergebnisse und Bewertungen ― Schutz und Vorsorge • Empfehlungen des BfS • Verordnung über elektromagnetische Felder - 26. BImSchV ― Fazit / Schlussfolgerung
  3. 3. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 3 Elektrische und magnetische Felder Elektrisches Feld E E E in Volt pro Meter (V/m) 1 kV/m = 1000 V/m Leiter B Magnetisches Feld B B in Tesla (T) oder Mikrotesla (µT) 1 µT = 10-6 T Gleichstrom (HGÜ) statisch Wechselstrom f = 50 Hz
  4. 4. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 4 Foto: ABB Foto: Siemens Leitungstypen
  5. 5. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 5 Feldstärkeverteilung: Freileitung Elektrische Feldstärke E zeitlich weitgehend konstant Spannungsebene: 380 kV, Messhöhe: 1 m über dem Erdboden Magnetische Flussdichte B Stromlastabhängige Schwankungen (tages- und jahreszeitabhängig)
  6. 6. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 6 Magnetfelder an Freileitungen und Erdkabeln Maximale Anlagenauslastung 220 / 380 kV Studie: „Bestimmung und Vergleich der von Erdkabeln und Hochspannungsfreileitungen verursachten Expositionen gegenüber niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern“ ECOLOG-Institut, 2009 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0221-201011153619 Messhöhe: 1 Meter über Erdboden
  7. 7. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 7 Was beeinflusst die Feldverteilung? Technik Erdkabel: Keine elektrischen Felder Magnetfelder von Erdkabeln nehmen mit zunehmendem Abstand schneller ab Beispiel Konstruktive Parameter Quelle: Firma TenneT
  8. 8. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 8 Exposition / Feldquellen Erdkabel Freileitung max. max. Studie mit ≈ 2000 Personen, 24h Land 0,035 µT (Median) Großstädte 0,061 µT (Median)
  9. 9. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 9 Exposition / Quellen statischer Felder Statische Magnetfelder ■ Bevölkerung 30 µT bis einige mT ■ Arbeiter einige 100 mT bis zu mehreren T ■ Patienten bis zu mehreren T Elektrostatische Felder ■ Bevölkerung einige kV/m bis zu einigen 100 kV/m (lokal) ■ Arbeiter bis zu einigen hundert kV/m
  10. 10. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 10 HGÜ Fuchs et al., „Hochspannungs- gleichstromübertragung – Eigenschaften des Übertragungsmediums Freileitung“, TU Imenau, 2014 Magnetfeld: Im Feldstärkebereich des Erdmagnetfelds erwartet Elektrisches Feld: • verstärkte Wahrnehmbarkeit / Belästigung (im Vergleich zu HWÜ) erwartet • stärkere Bildung von Koronaionen möglich
  11. 11. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 11 Biologische Wirkungen von statischen Feldern Elektrisches Gleichfeld • nur an Körperoberfläche: Kraftwirkung auf Haare, Funkenentladung keine gesundheitlichen Wirkungen bekannt => kein Grenzwert Magnetisches Gleichfeld • keine direkten gesundheitlichen Wirkungen unter 4 T • indirekte Wirkungen auf metallische und elektronische Implantate bereits bei niedrigeren Feldstärken möglich Grenzwert (26. BImSchV) schützt Implantatträger
  12. 12. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 12 Biologische Wirkungen von 50 Hz-Wechselfeldern ― Wahrnehmung (Belästigung) Schwelle Eext ~ 2-20 kV/m (10%) ― Nervenstimulation Schwelle Ein situ ~ 4-25 V/m ― Phosphene (Retina) Schwelle (bei 20 Hz) Ein situ ~ 10-100 mV/m ― Neuronale Netzwerke Schwelle Ein situ < 100 mV/m Grenzwerte (26. BImSchV) schützen vor akuten Gesundheitsgefahren aufgrund induzierter Felder + Indirekte Wirkungen möglich, z.B. durch Elektrisierung großer metallischer Objekte
  13. 13. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 13 Grenzwerte (26. BImSchV) schützen vor akuten Gesundheitsgefahren aufgrund induzierter Felder …und sonst? Untersuchungen zu „möglichen“ expositionsbedingten Einflüssen auf das • endokrine System, • das Immunsystem, • das blutbildende System, • das Herz-Kreislaufsystem und auf • Reproduktion und Entwicklung, etc. Besonderheiten bei der Bewertung der Studien: • stark variierende Expositionsparameter (kontinuierlich, intermittierend, etc.) • breite Palette an Endpunkten • z.T. inkonsistente Studienergebnisse Tierstudien insgesamt widersprüchlich (häufig kleine Tierzahl, geringe statistische Power)  In Humanstudien keine negativen Einflüsse unterhalb der Grenzwerte nachgewiesen, aber wissenschaftliche Unsicherheiten bei – Leukämie im Kindesalter – neurodegenerativen Erkrankungen
  14. 14. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 14 Leukämie im Kindesalter • Erste Studie in 1979 • konsistenter epidemiologischer Zusammenhang Aber: • keine Hinweise aus tierexperimentellen Studien • kein Mechanismus bekannt • Risikoabschätzung aus Metaanalysen • Ahlbom et al., Br J Cancer. 2000 Sep;83(5):692-8 • Messungen; 24h/48h Mittelwert  IARC Einstufung: Niederfrequente Magnetfelder möglicherweise kanzerogen.
  15. 15. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 15 Neurodegenerative Erkrankungen ■ Parkinson und multiple Sklerose Risiko nicht belegt (wenige nicht konsistente Studien) ■ Amyotrophe Lateralsklerose 10% genetisch bedingt, Umwelteinflüsse im Verdacht konsistent erhöhtes Risiko (Epidemiologie; beruflich exponiert) ■ Alzheimer Demenz - Risikofaktor Nr. 1: das Alter - schwacher Zusammenhang mit NF-Feldern (beruflich exponiert) leicht erhöhte Sterblichkeit < 50m zur Freileitung; (häuslich exponiert) - zeitabhängig - wenig Fälle Kausaler Zusammenhang nicht belegt. Huss et al., „Residence Near Power Lines and Mortality From Neurodegenerative Diseases: Longitudinal Study of the Swiss Population”, Am J Epidemiol 2009;169:167–175
  16. 16. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 16 Empfehlungen und Schutzmaßnahmen – Basiskonzept des BfS Grenzwerte nach Stand von Wissenschaft & Technik zum Schutz vor nachgewiesenen Wirkungen bei bestehenden wissenschaftlichen Unsicherheiten sind die Grenzwerte durch Vorsorgemaßnahmen zu ergänzen: • Minimierung der Exposition • frühzeitige Information und Beteiligung betroffener Personen • konsequente Erforschung wissenschaftlicher Kenntnislücken
  17. 17. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 17 Grenzwerte 26. BImSchV > 2000V, DC > 1000V, 1 Hz - 9 kHz Elektrische Magnetische einzuhalten an Orten Feldstärke Flussdichte f = 0 Hz - 500 µT zum dauerhaften oder vorübergehenden Aufenthalt f = 50 Hz 5 kV/m 100 µT zum nicht nur (*) vorübergehenden Aufenthalt ■ Grundlage sind die nachgewiesenen Wirkungen ■ Entsprechen Empfehlungen der ICNIRP ■ Maximale betriebliche Anlagenauslastung ■ DC: Schutz für Träger aktiver Implantate (*) Kurzzeitige (max. 5% des Tages) und kleinräumige (für das elektrische Feld außerhalb von Gebäuden) Überschreitungen um 100% zulässig (bei bestimmten Altanlagen)
  18. 18. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 18 26. BImSchV (Novellierung 2013) Anforderungen zur Vorsorge Bei Neubau oder wesentlicher Änderung: • keine kleinräumigen und kurzzeitigen Überschreitungen an sensiblen Orten (Wohnungen, Krankenhäuser, Schulen, Kindergärten, Spielplätze o.ä.), aber Bestandschutz für Altanlagen • Überspannungsverbot für Freileitungen (≥ 220 kV) in neuer Trasse bei Gebäuden und Gebäudeteilen zum dauerhaften Aufenthalt, unberührt bleiben bestehende Genehmigungen, Planfeststellungs-beschlüsse und bis zum 22.08.2013 vollständig eingereichte Planfeststellungs-/ Plangenehmigungsanträge • anlagenbezogene Emissionsminimierung nach dem Stand der Technik unter Berücksichtigung von Gegebenheiten im Einwirkungsbereich, ist in einer allgemeinen Verwaltungsvorschrift (AVV) gemäß § 48 BImSchG zu detaillieren
  19. 19. Weitere Vorsorgemaßnahmen (neben Minimierung) aus Sicht des BfS ■ Verringerung der wissenschaftlichen Unsicherheiten durch Forschung - Umfassendes Forschungsprogramm zu Leukämie im Kindesalter Kausalität vorausgesetzt wären etwa 1(-5)% der Leukämien im Kindesalter durch niederfrequente Magnetfelder verursacht Es besteht ein schwach erhöhtes Risiko für Kinder an Leukämie zu erkranken, bei • häuslichen, niederfrequenten Magnetfeldexpositionen über 0,3 - 0,4 µT (Grenzwert: 100µT) IARC/WHO 2002: Niederfrequente Magnetfelder sind „möglicherweise kanzerogen“ (Gruppe 2b) • Wohnort rund um Kernkraftwerke (KiKK-Studie 2008) Beobachtungen sind mit wissenschaftlichen Kenntnisstand zu Wirkungen von derart schwachen Expositionen nicht vereinbar BfS setzt sich für Intensivierung der Ursachenforschung ein: Pilotprojekte erfolgreich abgeschlossen, Hauptstudien stehen an (Finanzierung bisher ungeklärt) - Hinweise auf einen Zusammenhang zu neurodegenerativen Erkrankungen können noch nicht abschließend bewertet werden - weitere Projekte mit geringerer Priorität ■ Kommunikation und Information http://www.bfs.de/DE/themen/emf/netzausbau/netzausbau_node.html
  20. 20. Technik-Dialog "Freileitungen und Erdkabel", Kassel, 24. Juni 2015 20 Fazit / Schlussfolgerung Grenzwerte zur Gefahrenabwehr erforderlich Vorsorge spielt beim Ausbau der Stromnetze aufgrund bestehender wissenschaftlicher Unsicherheiten für den Strahlenschutz eine zentrale Rolle, d.h.: ■ Grenzwerte nicht ausschöpfen, Expositionen minimieren ■ 26. BImSchV, AVV ■ Erdkabel oder Freileitung: Abwägung im Einzelfall ■ Verringerung der Unsicherheiten durch Forschung ■ Umfassendes BfS Forschungsprogramm zur Leukämie ■ Frühzeitige Information und Beteiligung betroffener Personen ■ http://www.bfs.de/DE/themen/emf/netzausbau/netzausbau_node.html
  21. 21. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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