Elektromobilität auf dem Vormarsch

Die Bedeutung des Klimaschutzes rückt weltweit immer mehr ins Bewusstsein. Ein herausragendes Element auf dem Weg zur angestrebten Energiewende ist die Elektromobilität als Teil nachhaltiger Mobilität, die in Deutschland stetig weiter ausgebaut wird. Die Mehrheit der Bevölkerung bringt Elektrofahrzeuge vor allem mit Umweltbewusstsein und der Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern in Verbindung und hat damit eine positive Sichtweise auf diese Entwicklung. Kritiker weisen jedoch darauf hin, dass von Elektrofahrzeugen ein Gesundheitsrisiko ausgeht. Schadet uns also die Elektrifizierung von Fahrzeugen? Was genau elektromagnetische Felder (EMF) sind und wie hoch die Belastung auf den Menschen sein kann, lesen Sie in unserem Artikel.

Elektromagnetische Felder in der Elektromobilität

Bei all den Vorteilen, die Elektrofahrzeuge mit sich bringen können, wenn sie denn auch mit nachhaltig erzeugtem Strom betrieben werden und die Produktion sowie die Entsorgung der Batterien effizient und klimaverträglich von statten gehen, gibt es dennoch eine nicht zu vernachlässigende Kehrseite der Medaille. Denn immer wenn Elektrizität genutzt wird, entstehen auch elektrische und magnetische Felder. Beim Betrieb von Elektrofahrzeugen z.B. um die Kabel, die Batterie und den Motor herum. Auch beim Laden der Elektrofahrzeuge entstehen diese elektromagnetischen Felder in einer nicht zu vernachlässigenden Stärke. Je nachdem, wo sich im Fahrzeug die Batterie befindet, wie die Kabel verlegt sind und wie das Fahrzeug konstruiert ist, variiert die Feldstärke der Strahlung. Einige Fahrzeuge verzeichnen die höchste Feldstärke im Kofferraum, andere im Fußraum der Fahrerseite und wieder andere auf dem Rücksitz, wo im Zweifelsfall unsere Kinder sitzen. 

EMF – Gefahr für Leib und Leben? 

Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) betont, dass der Strahlenschutz beim Ausbau der Elektromobilität zwingend in den Fokus rücken muss, um Gefahren für die Gesundheit abzuwenden. Doch was machen diese Felder mit uns Menschen? Warum ist es wichtig, sich dieser Thematik mit aller Ernsthaftigkeit zu widmen? 

Was macht den Unterschied?

Man unterscheidet die elektromagnetischen Felder in verschiedenen Bereichen. Bei statischen und niederfrequenten Feldern kann die elektrische und die magnetische Komponente getrennt voneinander betrachtet werden. Bei hochfrequenten Feldern sind diese beiden Komponenten eng miteinander verbunden. Daher spricht man dann von elektromagnetischen Feldern. Niederfrequente magnetische und elektrische Felder können elektrische Felder und Ströme im menschlichen Körper erzeugen. Hochfrequente elektromagnetische Felder können sogar biologisches Gewebe erwärmen. Die biologische Wirkung von magnetischen, elektrischen und elektromagnetischen Feldern auf den Körper variiert je nach Frequenz, Stärke, Einwirkdauer und Modulation. Auch individuelle Eigenschaften, wie z.B. die Körpergröße und physikalische Randbedingungen, wie z.B. Erdung oder Ausrichtung zum Feld, können eine Rolle für das Ausmaß der biologischen Auswirkung spielen. Wir Menschen haben keine Sinnesorgane zur Wahrnehmung von EMF, so dass die elektromagnetischen Felder nur durch Messungen zu beurteilen sind. Gemessen wird in der Einheit Gauß, mit welcher die Intensität der magnetischen Flussdichte gemessen werden kann. 

Analysen deuten darauf hin, dass bei durchschnittlichen Expositionen von mehr als 3-4 Milli Gauß (mG) ein gesundheitsgefährdendes Risiko bestehen kann. Studien haben ergeben, dass chronische niederfrequente Exposition mit einem erhöhten Leukämierisiko und anderen Gesundheitsgefahren verbunden ist. Weitere gesundheitliche Effekte sind Auswirkungen auf das persönliche Verhalten, die Lernfähigkeit, das Hormonsystem oder den Zellstoffwechsel, wie sie in Experimenten mit Zellkulturen, Tieren oder Menschen festgestellt wurden.

Wie wirken sich EMF auf den Menschen aus?

EMF gehören zu den nichtionisierenden Strahlungen. Kurzzeitwirkungen wie Reizwirkungen (nichtthermische Wirkungen) niederfrequenter und statischer Felder von 0-100 kHZ können sich auf Sinnesorgane, Nerven und Muskeln negativ auswirken, wenn sie oberhalb der Reizschwelle liegen. Statische Felder können zudem auf Implantate im Körper wirken und deren Funktion stören. Im Bereich 100 kHz – 10 MHz können sowohl Reizwirkungen als auch Wärmewirkungen auftreten. Hochfrequente Felder von 100 kHz bis 300 GHz können durch Wärmewirkung Strahlungsenergie im Körpergewebe absorbieren. 

Strahlenschutz – Grenzwerte und Richtlinien

Die Internationale Kommission zum Schutz vor nicht-ionisierender Strahlung (ICNIRP) hat Anfang des Jahres neue Richtlinien für die Begrenzung der Exposition durch elektromagnetische Felder veröffentlicht. Diese Richtlinien werden, obwohl sie im Grunde genommen “nur” einer Empfehlung gleichkommen und keinen rechtlichen Charakter haben, von vielen Ländern in die entsprechenden Verordnungen übernommen. Auch die Weltgesundheitsorganisation erkennt die ICNIRP an, obgleich sie nur ein eingetragener Verein ist. Auch die Grenzwerte für nichtionisierende Strahlung zum Schutz der Menschen vor Gesundheitsschäden in der Sechsundzwanzigsten Verordnung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (26. BImSchV) beruhen auf den Empfehlungen der ICNIRP. Die Aufgabe des Strahlenschutzes ist es, Grenzwerte für die Stärke der Felder festzulegen, die so gering sind, dass keine Gesundheitsschäden auftreten. Die Obergrenze, die für den Menschen als gesundheitlich unbedenklich eingestuft wird, liegt danach bei 4mG. 

Elektromobilität und EMF

Zu den Elektrofahrzeugen zählen sowohl die rein batterieelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge, als auch Hybridelektrofahrzeuge. Die elektromagnetischen Felder, die bei der Elektromobilität entstehen, liegen im Fall von statischen Feldern zwischen 0 Hertz bis zu hunderten Kilohertz bei niederfrequenten Feldern und Feldern im sogenannten Zwischenfrequenzbereich. Wir von magility wollten es genau wissen und haben einen Selbstversuch gestartet, um herauszufinden, wie hoch die elektromagnetische Belastung für uns im Firmenwagen ist.

Der EMF-Selbstversuch mit dem Firmenwagen unseres CEOs

Getestet wurde ein Hybridfahrzeug aus dem oberen Luxussegment eines großen deutschen Automobilherstellers. Um aussagekräftige Ergebnisse zu EMF zu erhalten, haben wir das Fahrzeug unter verschiedenen Bedingungen gemessen:

• Prüfung auf Maximalwerte (Geschwindigkeit/Entladung und Bremsen/Rekuperation)
• Prüfen der Werte bei 50 km/h
• Prüfen der Werte bei 100 km/h
• Auffinden von Anomalien beim Parken

Während des gesamten Tests haben wir ein tragbares Messgerät (Tv 3-Axis Emf Electromagnetic Magnetic Field Gauss Meter Tester)verwendet, das die Intensität der Feldstärke an der Oberseite des Geräts anzeigt. Die Feldstärke wird dabei in mG (Milli-Gauß) gemessen. Das gelbe Gerät ist auf den Messfotos zu sehen. Das Fahrzeug hat viele Elemente, die eine besonders hohe Spannung haben, wie z.B. die Hochvoltbatterie oder die HV-Ladesteckdose.

Die Tests wurden an drei standardisierten Positionen pro Sitz (Kopf / Rücken / Boden), bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und an unterschiedlichen Positionen im Fahrzeug durchgeführt. Die Endwerte wurden drei Bereichen zugeordnet und wie folgt eingefärbt: 

• Kategorie 1: 0 – 7,9mG – grün
• Kategorie 2: 8 – 23,9mG – gelb
• Kategorie 3: >24mG – rot

Auffällig bei den Ergebnissen: Passagiere, die hinter dem Fahrer sitzen, scheinen in diesem Fahrzeug sehr hohen Belastungen ausgesetzt zu sein.

EMF bei 50 km/h, 100 km/h und 30-70km/h (Quelle: Magility GmbH)

Insgesamt konnten die niedrigsten Werte beim Rollen ohne Bremsen oder Beschleunigen gemessen werden. Hohe Werte wurden für Fahrer und Beifahrer neben dem Verbrennungsmotor gemessen.

Selbst wenn unsere Messreihe nicht den Anspruch einer umfassenden, wissenschaftlich fundierten Studie erhebt, so liefert sie doch immens wichtige Erkenntnisse für den Umgang mit dem Problem der EMF und belegt einen großen Handlungsbedarf.

Unser Fazit

Wir lassen die Ergebnisse jetzt erstmal wirken, fühlen uns aber nicht mehr ganz so unbeschwert, wenn wir im Firmenwagen unterwegs sind. Wir hoffen, dass der Strahlenschutz bei den Elektro- und Hybridfahrzeugen in Zukunft noch mehr in den Fokus rückt und setzen große Hoffnung in neue innovative Techniken, wie beispielsweise vom Startup VHOLA aus unserem magility-Netzwerk, das sich diesem brisanten Thema widmet und Lösungen für die Reduktion von EMF in Fahrzeugen entwickelt hat. Zum Glück sind die Automobilhersteller selbst auch an diesem sehr wichtigem Thema dran und ergreifen Maßnahmen.

Bei Fragen zu unseren Erfahrungen oder Anfragen zu Studien in diesem Bereich, melden Sie sich gerne bei uns. Unsere magility- Experten freuen sich, das Thema EMF mit Ihnen zu diskutieren, Lösungen zu besprechen und vorzustellen und gemeinsam mit Ihnen neue Geschäftsmodelle zu entwickeln.