Technik

Überblick

Der Begriff Elektrosmog ist unscharf. Der Begriff ist abgeleitet vom englischen Kunstwort Smog, also einer Umweltbelastung durch die Mischung aus Rauch und Nebel. Umgangssprachlich ist mit dem Begriff Elektrosmog eine Umweltbelastung gemeint, welche durch die künstliche Erzeugung von elektromagnetischen Feldern und Wellen entsteht, die sich auf alle Lebewesen ungünstig auswirken. 

Elektromagnetische Felder und Wellen sind ein physikalischer Sammelbegriff für folgende drei physikalischen Naturgegebenheiten, deren Physik sich wie Tag und Nacht unterscheidet. Sie müssen darum separat betrachtet sowie messtechnisch und bei der Planung von Abschirmungen völlig unterschiedlich berücksichtigt werden.

• elektrische Felder
• magnetische Felder
• elektromagnetische Wellen, wozu auch Licht gehört 

Elektrische Felder

Künstlich erzeugte elektrische Felder sind stets die Folge einer vorhandenen elektrischen Spannung und im Alltag in der Umgebung von elektrischen Leitungen vorhanden. Das können z. B. an Masten hängende Hochspannungsleitungen sein aber auch die Leitungen der Elektroinstallation in unseren Wohnräumen und in Elektrogeräten.

Für die Erzeugung elektrischer Felder genügt es, dass die Leitungen in Betrieb sind, also unter Spannung stehen. Ein fließender Strom ist weder erforderlich noch hinderlich für die Entstehung elektrischer Felder.

Im Alltag dominieren in den Leitungen Wechselspannungen. Diese erzeugen elektrische Wechselfelder. Elektrische Gleichfelder entstehen im Alltag bei Gewitter und durch elektrostatische Aufladung (z. B. Textilien aus Kunstfasern). Sie stehen in keinem alltäglichen Zusammenhang mit den Stromversorgungssystemen und die Effekte waren schon in der Antike bekannt. Kunstfasern und generell Kunststoffe sollten wegen der statischen Aufladung und auch aufgrund der Ausgasung von Chemikalien weitgehend vermieden werden. 

Die Maßeinheit für elektrische Felder heißt V/m (Volt pro Meter).

Grundsätzlich ist ein Schutz vor elektrischen Feldern durch die Abschaltung der Leitung möglich: Sicherung raus - Ruhe im Karton. Natürlich gibt es dann auch keinen Strom mehr. Auch ohne Abschaltung sind organisatorische Schutzmaßnahmen und technische Schutzmaßnahmen möglich, welche sehr unterschiedliche Wirksamkeit haben. 

Magnetische Felder

Künstlich erzeugte magnetische Felder sind im Alltag stets die Folge eines vorhandenen elektrischen Stroms und in der Umgebung von elektrischen Leitungen vorhanden. Das können ebenfalls z. B. an Masten hängende Hochspannungsleitungen sein aber auch die Leitungen der Elektroinstallation in unseren Wohnräumen. Der Betrieb der Leitung allein genügt jedoch nicht für die Entstehung eines magnetischen Feldes. Eine zusätzliche Voraussetzung ist, dass ein angeschlossenes und eingeschaltetes elektrisches Gerät einen Stromfluss in der Leitung bewirkt.

Von elektrischen Geräten, welche aufgewickelte elektrische Leiter enthalten, z. B. Elektromotoren und Transformatoren, werden bei gleich hohem Strom wie in gestreckten Leitungen besonders starke magnetische Felder erzeugt. Darum sollten Elektromotoren und Transformatoren (Trafos) am Bett und am Schlafplatz vermieden werden. Starke magnetische Felder werden jedoch auch durch Ströme in gestreckten Leitern erzeugt, wenn nur die Ströme entsprechend hoch sind. Das ist typischerweise bei elektrisch betriebenen Bahnen der Fall. Auch Induktionsherde und kontaktlose Akku-Ladeeinrichtungen erzeugen starke magnetische Felder.

Im Alltag dominieren in den Leitungen Wechselströme. Diese erzeugen magnetische Wechselfelder. Magnetische Gleichfelder entstehen durch elektrische Gleichströme im Alltag bei Bahnen mit Gleichstromversorgung. Auch das Magnetfeld der Erde ist ein Gleichfeld, welches nützlich für die Lebewesen ist. Es wird durch künstlich erzeugte magnetische Felder überlagert. Und es wird durch magnetisch leitfähige Materialien, z. B. Stahl, klein- oder großräumiger verzerrt. Darum sollten Betten aus Stahl und Federkernmatratzen vermieden werden, weil letztere Sprungfedern aus Stahl enthalten. Auch Elektromotoren mit Magneten und Lautsprecher sollten aus diesem Grund am Bett oder am Schlafplatz vermieden werden.

Für die Maßeinheit magnetischer Felder wird nicht ihre Feldstärke sondern ihre magnetische Flussdichte in T Tesla verwendet. Im Alltag ist die Flussdichte der magnetischen Felder viel kleiner als 1 T. Darum wird sie üblicherweise in μT (Mikrotesla = 1 Millionstel Tesla) angegeben

Grundsätzlich ist ein Schutz vor solchen magnetischen Feldern, welche durch Ströme erzeugt werden, möglich durch die Unterbindung eines fließenden Stroms: Alle elektrischen Geräte ausschalten oder aus der Steckdose ziehen - Ruhe im Karton. Natürlich gibt es dann auch keine elektrische Beleuchtung mehr, denn Leuchten sind schließlich auch elektrische Geräte.

Auch ohne Abschaltung sind organisatorische Schutzmaßnahmen und technische Schutzmaßnahmen möglich, welche sehr unterschiedliche Wirksamkeit haben. 

Elektromagnetische Wellen im Alltag

Elektromagnetische Wellen sind nicht per se schädlich. Es existieren ständig extrem niederfrequente natürliche elektromagnetische Wellen in der Atmosphäre, die z. B. durch die permanente Gewittertätigkeit irgendwo auf der Erde hervorgerufen werden mit insgesamt etlichen Blitzen pro Sekunde. Solcherart elektromagnetische Wellen sind sogar lebensnotwendig und müssen bei der bemannten Raumfahrt sogar extra nachgebildet werden.

Andere, nicht ständig vorhandene natürliche elektromagnetische Wellen etwas höherer Frequenz belasten wetterfühlige Menschen. Licht, auch das infrarote als Wärmestrahlung der Sonne wahrgenommene, sowie UV-Licht sind ebenfalls natürliche elektromagnetische Wellen mit überaus hohen Frequenzen. Natürliche Radioaktivität bewirkt elektromagnetische Wellen mit noch höheren Frequenzen. Sie werden wie auch das Licht als Strahlung bezeichnet, und zwar als Wellenstrahlung im Gegensatz zu Teilchenstrahlungen.

Künstliche elektromagnetische Wellen sind im Alltag weitgehend die Folge einer Abstrahlung von Sendeantennen und werden darum auch als Strahlung oder umgangssprachlich als Funk bezeichnet. Die Sendeantennen können Rundfunk- und Mobilfunkantennen in der näheren oder weiteren Umgebung sein. Aber auch alle Geräte, die auf Basis von Funk Informationen mit anderen Geräten austauschen, haben eingebaute oder angebaute Antennen.

Schließlich haben Mikrowellenöfen innen eine (oft sich drehende) Sendeantenne. Die strahlt eine dermaßen hohe Leistung ab, dass davon die Speise in kurzer Zeit warm wird. Weltweit beim Militär und vielerorts auch bei der Polizei wird diese Technik in abgewandelter Form in Strahlenwaffen angewendet. Und zu Hause sind die Gehäuse der Mikrowellenöfen nicht vollständig dicht.

Solche Geräte wie Mikrowellenöfen sind z. B. Handys, Schnurlostelefone und deren Basisstationen, Smartphones, WLAN-Router, WLAN-fähige Computer und Spielzeug mit Fernsteuerung. Weiterhin strahlen so gut wie alle elektronischen Geräte, z. B. Computer, aber auch Haushaltsgeräte mit Elektromotoren ungewollt als Nebeneffekt elektromagnetische Wellen ab.

Die Mobilfunknetze auf Basis von digitalen Übertragungsverfahren seit den 90er Jahren sind sogenannte gepulste Funkanwendungen. Zuvor war nur Radar eine Standardanwendung von Funktechnik mit Pulsung.

Für die Maßeinheit der Intensität elektromagnetischer Wellen wird ihre Leistungsflussdichte in W/m² (Watt pro Quadratmeter) verwendet. Im Alltag ist die Leistungsflussdichte der elektromagnetischen Wellen viel kleiner als 1 W/m². Darum wird sie üblicherweise in μ W/m² (Mikrowatt pro Quadratmeter = 1 Millionstel Watt pro Quadratmeter) angegeben.

Grundsätzlich ist ein Schutz vor elektromagnetischen Wellen durch die Abschaltung der Geräte oder durch den generellen Verzicht auf diese Geräte möglich. Auch ohne Abschaltung sind diverse organisatorische Schutzmaßnahmen und technische Schutzmaßnahmen möglich, welche eine sehr unterschiedliche Wirksamkeit haben. 

Natürliches Licht

Physikalisch ist Licht eine elektromagnetische Welle. Wir nehmen sie als Licht nur deshalb wahr, weil wir für elektromagnetische Wellen in einem sehr! eng begrenzten Wellenlängenbereich Sinnesorgane haben, unsere Augen. Natürliches Licht, dringt als ein Farbgemisch von der Sonne bis zur Erdoberfläche durch, welches mittags weiß ist und morgens und abends rötlich.

Die Ursache dafür ist die Gegebenheit, dass keine einzige elektromagnetische Welle mit einer einzigen Farbe auf die Erdoberfläche strahlt, sondern ein Gemisch von Wellen in einem ganzen Wellenlängenbereich, einem Spektrum. Das Spektrum enthält nicht etwa eine gewisse Anzahl einzelner Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen sondern wird lückenlos ausgefüllt. Wellen aller Wellenlängen des Spektrums sind in unendlich dichter Nachbarschaft enthalten. Man spricht von einem kontinuierlichen Spektrum. Die im Spektrum enthaltenen Wellen haben allerdings unterschiedliche Leistungen. Anders ausgedrückt: Die Lichtleistung ist im Lichtspektrum ungleichmäßig verteilt.

Das Spektrum des eingestrahlten Lichts reicht über den für uns sichtbaren Bereich hinaus sowohl weit in den Infrarotbereich mit größeren Wellenlängen als auch in den Ultraviolettbereich mit kürzeren Wellenlängen. Im vergleichsweise großen Infrarotspektrum, in welchem wir die elektromagnetischen Wellen als Wärmestrahlung empfinden, hat das Sonnenlicht den weitaus größten Anteil an der spektral verteilt eingestrahlten Leistung. 

Künstliches Licht

Künstliches Licht unterscheidet sich durch die spektrale Verteilung vom Sonnenlicht. Am nächsten kommt das Licht von Glühlampen dem Sonnenlicht, bei klassischen Glühlampen dem abendlichen Sonnenlicht. Das Licht der Halogenlampen, welche auch zu den Glühlampen zählen, ähnelt etwas besser dem Tageslicht. Glühlampen haben ein kontinuierliches Spektrum weil sie wie die Sonne sogenannte Wärmestrahler sind und der Leistungsanteil sichtbaren Lichts nur sehr klein ist gegenüber der abgestrahlten Wärme.

Ein völlig anderes Spektrum haben alle Gasentladungslampen, zu welchen auch Leuchtstofflampen und Energiesparlampen zählen, sowie LEDs. Ihr Spektrum ist nicht kontinuierlich weil sie keine Wärmestrahler sind. In ihren Spektren fehlen also ganze Farbbereiche. Stattdessen dominieren ein oder wenige schmale Teilbereiche des sichtbaren Farbspektrums.

Das Licht der Leuchtstofflampen, Energiesparlampen und LEDs wirkt kalt weil der Rotanteil völlig unterrepräsentiert ist. Allerdings gibt es Typen, bei welchen das Problem weniger deutlich erkennbar ist. Der spektrale Unterschied zum Sonnenlicht wirkt sich auch ungünstig auf die Farbwiedergabe, d. h. auf die richtige Erkennbarkeit der Farben angestrahlter Objekte aus.

Laserlicht ist das Extrembeispiel für ein Spektrum künstlich erzeugten Lichts. Es hat nur eine einzige Wellenlänge, überhaupt kein Spektrum. Für Beleuchtungszwecke wäre es völlig ungeeignet.

Das Licht von Leuchtstofflampen und Energiesparlampen flimmert, wenn auch optisch nicht wahrnehmbar. Denn die Intensität der Lichtabstrahlung dieser Lampen folgt trägheitsarm der veränderlichen Stärke des Wechselstroms. Das Auge ist zu träge, um das Flimmern zu erkennen. Das Licht von Glühlampen hingegen flimmert kaum weil die Temperaturänderung des Glühfadens der veränderlichen Stärke des Wechselstroms nur träge folgen kann.

Das Licht der LEDs folgt einem veränderlichen Strom nahezu trägheitslos. LED-Lampen für den Betrieb am normalen Wechselstromnetz flimmern darum meist ebenfalls. Zusätzlich werden LEDs aus unterschiedlichen Gründen oft gepulst, dass heißt in schneller Folge periodisch ein- und ausgeschaltet. In diesem Fall ist auch das abgestrahlte Licht gepulst. Die Pulsfrequenz liegt stets so hoch, dass sie für das menschliche Auge wegen seiner Trägheit nicht erkennbar ist.

Alle Abweichungen des Lichts vom natürlichen Sonnenlicht sind im evolutionären Sinn für die Lebewesen etwas neues, womit sie evolutionär nicht aufgewachsen sind. Zunächst bedeutet künstliches Licht eine Herausforderung des Immunsystems der Lebewesen. Je größer die Abweichung vom natürlichen Licht, desto größer ist zunächst auch die Herausforderung. Was die verschiedenen Arten künstlichen Lichts bei den Lebewesen gesundheitlich bewirken, ist bisher nur rudimentär erforscht. 

Messtechnik der elektromagnetischen Felder und Wellen

Alle drei zuvor genannten Arten der Felder und Wellen sind technisch messbar. In ihrer Physik unterscheiden sie sich jedoch wie Tag und Nacht voneinander. Hinzu kommt, dass sowohl die beiden Arten Felder als auch elektromagnetische Wellen in sehr! unterschiedlichen Frequenzen erzeugt werden. Die beiden Arten Felder kommen zusätzlich auch als Gleichfelder vor.

Darum ist für professionelle Messungen ein ganzer Messgerätepark mit teuren Gerätschaften erforderlich, um alle Arten von Feldern und Wellen in allen Frequenzen messen zu können. Darüber hinaus ist ein exzellentes Fachwissen über die Physik der elektromagnetischen Felder und Wellen erforderlich, um nicht auf ungeeignete Weise an die Messung heranzugehen und um den Aussagewert eines abgelesenen Messergebnisses interpretieren zu können (u. a. Genauigkeit, Verwertbarkeit, ggf. Korrekturrechnungen).

Kostengünstige Messgeräte für die Orientierung

Für Laien sind vergleichsweise kostengünstige Geräte handelsüblich, die teilweise keinen Messwert anzeigen sondern nur Geräusche in Abhängigkeit der einwirkenden Feldstärke. Sie sind trotzdem für folgende Anwendungen nützlich. Erstens kann damit eine grobe Orientierung über die elektromagnetische Umweltbelastung gewonnen werden.

Zweitens sind sie für solche Menschen nützlich, die meist durch einen Zufall den Zusammenhang zwischen ihren Beschwerden und ihrer Exposition gegenüber elektromagnetischen Umwelteinflüssen bemerkt haben. Solche Menschen können mit diesen kostengünstigen Geräten ganz individuelle Erfahrungen sammeln. Anschließend wissen sie mit Hilfe der Geräte einzuschätzen, ob eine aktuelle Exposition für sie verträglich ist oder nach womöglich schon kurzer Zeit zu Beschwerden führen würde.

Auch zur Nutzung der kostengünstigen Geräte sind Grundkenntnisse über elektromagnetische Felder und Wellen bis zu einer gewissen Tiefe erforderlich. Auch diese Geräte sind nur für bestimmte Arten der elektromagnetischen Felder und Wellen und in begrenzten Frequenzbereichen geeignet. 

Organisatorische Schutzmaßnahmen

• Abstand halten
• nur bei Bedarf kurzfristiger Gerätebetrieb
• nachts Stromkreise abschalten (Sicherung ausschalten bzw. mit der Schraubkappe herausschrauben)
• in Gebäuden Kommunikationsgeräte bevorzugen, die statt per Funk über Kabel miteinander kommunizieren. Dazu sind verlegte Kommunikationskabel [Link zum Abschnitt Kommunikationsverkabelung s.6] im Gebäude erforderlich.
• Geräte mit geringer Erzeugung von elektromagnetischen Feldern und Wellen gegenüber solchen mit höherer Feld- bzw. Wellenerzeugung bevorzugen
• bei WLAN-fähigen Geräten die WLAN-Funktionalität abschalten, falls möglich. Das kann in vielen Fällen kompliziert sein. Am besten geht das mit einer Taste oder Schalter, ansonsten über das Menue deaktivieren, oder es geht gar nicht.

Technische Schutzmaßnahmen

Für die automatische Abschaltung von Stromkreisen können Netzfreischalter in die Elektroinstallation eingebaut werden. Sie schalten den Stromkreis ab wenn kein Gerät Strom verbraucht weil alle ausgeschaltet sind, bis auf eine kleine Überwachungsspannung. Sie schalten den Stromkreis auch wieder automatisch ein sobald ein Gerät eingeschaltet wird.

Bei der Auswahl eines geeigneten Produkts ist allerdings Vorsicht geboten. Die unterschiedlichen Produkte sind teilweise wenig geeignet. Zur Beurteilung ist elektrotechnisches Expertenwissen erforderlich.

Verlängerungsleitungen, Steckdosenleisten und die daran angeschlossenen Geräte sollten bei Nichtgebrauch aus der Steckdose gezogen werden oder mit zweipoligen Schaltern abgeschaltet werden. Solche Schalter sind eingebaut in handelsübliche Zwischensteckergehäuse, welche zuerst in die Steckdose gesteckt werden, oder in handelsübliche Steckdosenleisten. Es muss sich jedoch um tatsächlich zweipolig schaltende Schalter handeln.

Sehr wirkungsvoll zur Vermeidung von elektromagnetischen Wellen in Gebäuden ist eine Kommunikationsverkabelung und deren Nutzung. Dann sind Funklösungen für die Kommunikationsgeräte entbehrlich. Ein weiterer Vorteil kabelgebundener Gerätekommunikation ist:

• ein höherer Datendurchsatz
• eine höhere Störfestigkeit
• eine höhere Abhörsicherheit

Nicht immer steht es in unserer Macht, Geräte und Anlagen abzuschalten. Oder wir wollen die Konsequenzen der Abschaltung nicht tragen. In vielen solcher Fälle sind Schutzmaßnahmen möglich, mit welchen definierte Bereiche, z. B. ein Schlafplatz oder Daueraufenthaltsplatz, in einer elektromagnetisch belasteten Umgebung feld- und wellenarm gehalten werden können. 

Aufgrund der sehr unterschiedlichen Physik der elektromagnetischen Felder und Wellen sind unterschiedliche Maßnahmen zur Abschirmung anzuwenden. Die Wirksamkeit ist nicht einheitlich. Für die Planung der Abschirmung und die Auswahl der Schirmmaterialien und -Produkte ist exzellentes Fachwissen erforderlich.

• über die Physik der elektromagnetischen Felder und Wellen
• für die Beurteilung der Eigenschaften der Schirmmaterialien und -Produkt
• für die Beurteilung ob und wie eine Abschirmung mit dem Potentialausgleich des Gebäudes verbunden werden muss und wann dies nicht getan werden sollte
• für die Beurteilung ob das Sicherheitsniveau der Elektroinstallation im Hinblich auf die Gefahr eines elektrischen Schlags durch die Abschirmungsmaßnahme unzulässig herabgesetzt wird 

Kommunikationsverkabelung

In Gebäuden können alle Arten der technischen Kommunikation statt per Funk über Kabel übertragen werden. Dazu sollten allerdings je nach Eignung Telefon- Netzwerk- oder Koaxialkabel verwendet werden. Eine Datenübertragung über die Leitungen der Elektroinstallation geht nach hinten los. Denn diese Elektroinstallationsleitungen

• sind nicht geschirmt
• sind für hohe Übertragungsfrequenzen nicht vorgesehen
• erzeugen Felder und Wellen mit der Übertragungsfrequenz zusätzlich zu ihren Feldern mit 50 Hz.

Abschirmung

Je näher es gelingt, ein Übel an der Wurzel zu packen, desto höher sind die Erfolgsaussichten, es beseitigen zu können. Die Wurzel künstlicher elektromagnetischer Felder und Wellen ist immer ihre Energiequelle, nämlich eine elektrotechnische Einrichtung oder Gerät. Wenn es gelingt, die Energiequelle abzuschalten, also die Elektroanlage oder das Gerät, kann es keine Felder und Wellen mehr erzeugen.

Das steht jedoch oft nicht in der Macht eines Menschen, der das gerne möchte. Oder der Mensch, der die elektromagnetischen Felder und Wellen loswerden möchte, kann oder möchte die Konsequenzen der Abschaltung selber nicht tragen. In solchen Fällen bewirken Abschirmungen zumindest grundsätzlich eine Minderung der Felder und Wellen in einem abgegrenzten räumlichen Bereich, z. B. einem Schlafplatz oder in einem ganzen Gebäude. Selbstverständlich ist es kontraproduktiv, in einen abgeschirmten Bereich feld- und wellenerzeugende Objekte einzubringen.

Das Vermögen einer Abschirmung, die Felder und Wellen zu mindern, ist sehr unterschiedlich. Das hängt nur zum Teil von den verwendeten Materialien der Schirmprodukte ab. Viel entscheidender ist jedoch die Tatsache, dass sich elektrische Felder, magnetische Felder und elektromagnetische Wellen physikalisch wie Tag und Nacht voneinander unterscheiden.

Es sind ganz unterschiedliche Herangehensweisen erforderlich, die sehr unterschiedlich wirkungsvoll sind oder nur unter bestimmten Randbedingungen anwendbar sind. Bei der Planung von Abschirmmaßnahmen ist profundes Expertenwissen erforderlich hinsichtlich

• der Grundlagen der Elektrotechnik
• der Physik der elektromagnetischen Felder und Wellen
• den technischen Regeln der Elektroinstallationstechnik.

Außerdem ist eine hohe Sorgfalt bei der Handwerklichen Umsetzung notwendig. Ohne entsprechende Kenntnisse sind sogar Verschlimmbesserungen möglich.

Elektrische Felder, welche durch die Elektroinstallation in einem Gebäude erzeugt werden, lassen sich z. B. sehr (!) wirkungsvoll abschirmen. Aber nur wenn die Installation als solches geschirmt ausgeführt wird. Nachträgliche Beschichtungen auf Wandoberflächen haben eine geringere Wirkung, insbesondere, wenn sie nur an einer Wand aufgebracht werden.

Es sind geschirmte Leuchten, Verlängerungsleitungen und Steckdosenleisten handelsüblich. Sie Entfalten ihre schirmende Wirkung jedoch nur dann, wenn ordnungsgemäß installierte Steckdosen mit Schutzkontakt installiert sind. Letzteres ist nicht bei jedem Altbestand gegeben.

Die Abschirmung von magnetischen Feldern ist generell schwierig und hat nur eine begrenzte Wirkung.

Die Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen ist unter technischen Aspekten grundsätzlich mit sehr hoher Wirksamkeit möglich. Die Methoden der realen Umsetzung können von sehr mäßiger bis zur technisch machbaren Wirksamkeit reichen. Das ist nicht nur eine Frage des Geldes. Auch ein gewünschter Lichteintritt durch Fenster setzt den Methoden Grenzen. Ganz ohne Baumaßnahmen sind nur mäßige Erfolge zu erwarten.

Theoretisch lassen sich Räume durch eine Schirmung völlig frei von elektrischen Feldern halten. Eine Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen ist schon theoretisch unmöglich. Im letzteren Fall ist eine gewisse sogenannte Schirmdämpfung erreichbar, welche höher oder niedriger sein kann.

Das Maß für die Schirmdämpfung wird in dB Dezibel angegeben.

Eine Schirmdämpfung von 10 dB bedeutet Verminderung der Strahlung auf ein Zehntel.

Eine Schirmdämpfung von 20 dB bedeutet Verminderung der Strahlung auf ein Hundertstel.

Eine Schirmdämpfung von 30 dB bedeutet Verminderung der Strahlung auf ein Tausendstel.

usw.

Bei Abschirmkabinen und -Hallen, in welchen für messtechnische Zwecke jeglicher Funk-Einfluss von außen unterbunden werden soll, sind mit bis zu 90 dB realisierbar. Die haben selbstverständlich keine Fenster.

Bei Abschirmprodukten wird das Maß der Schirmdämpfung in Datenblättern, Katalogen und Werbeprospekten angegeben. Dabei wird ausgenutzt, dass elektrotechnische Laien keine Ahnung von der Materie haben. Also Achtung! 

Das angegebene Schirmdämpfungsmaß ist der Maximalwert innerhalb des relevanten Frequenzspektrums bis zu mehreren GHz (Gigahertz). Abseits der Frequenz, bei welcher das Schirmprodukt das maximale Schirmdämpfungsmaßes hat, nimmt es teilweise rapide ab.

Im Datenblatt muss die spektrale Verteilung des Schirmdämpfungsmaßes betrachtet werden, falls diese Veröffentlichung nicht etwa unterbleibt. Weiterhin muss betrachtet und beurteilt werden, welches Messlabor die spektrale Verteilung ermittelt hat.

Die Laborwerte geben die Materialeigenschaften an. In der Praxis entstehen bei der Verarbeitung vor Ort, teilweise bereits bei der Planung in Kauf genommen, große Öffnungen, schmale Spalten und andere Leckagen in der Umschließungsfläche des abzuschirmenden Bereichs. Idealer Weise sollte der abgeschirmte Bereich sowohl seitlich, als auch oben und unten leckagefrei abgeschirmt sein.

Bereits kleine! Leckagen machen hohe Schirmdämpfungsmaße des verarbeiteten Materials zunichte! Wenn bei der Abschirmung eines Schlafplatzes eines Gebäudes ein Gesamtergebnis von 30 dB Schirmdämpfung erreicht werden kann, ist es das Ergebnis einer herausragenden planerischen und handwerklichen Leistung. 10 bis 20 dB Schirmdämpfung im Gesamtergebnis sind üblich, weil sie mit den üblicherweise verfügbaren Mitteln realisierbar sind. Mehr ist in der Praxis nicht zu erwarten. Daran ändert auch ein Schirmmaterial mit besten Materialeigenschaften nichts.

Wie viel Schirmdämpfung braucht ein elektrosensitiver Mensch? Die Frage greift zu kurz weil das nicht allgemeingültig beantwortet werden kann. Eine gute Frage für einen elektrosensitiven Menschen lautet, mit welchem Gesamtergebnis des resultierenden Schirmdämpfungsmaßes sein Schlaf- oder Aufenthaltsbereich abgeschirmt ist, und zwar

1. bei dem örtlichen Szenario unterschiedlicher Sender in seiner Umgebung

2. bei seiner individuellen Empfindlichkeit.

Das kann er nur durch das Ausprobieren unterschiedlicher Abschirmmaßnahmen feststellen, eine Frage des Geldes. Für vergleichsweise wenig Geld sind fertig konfektionierte und auch maßgeschneiderte Baldachine aus abschirmenden Textilien handelsüblich. Für den Aufbau ist kein Fachwissen, keine Planung und keine Handwerkskunst erforderlich. Oft stellen elektrosensitive Menschen fest, dass der erprobte Baldachin für sie keine ausreichend abschirmende Wirkung hat. 

Felder

Felder haben zwar eine räumliche Ausdehnung um ihre Quelle herum, sind jedoch an diese Quelle ortsgebunden. Sie enthalten Energie. Die Energie wird beim Aufbau eines Feldes von der Quelle, nämlich einer Energiequelle aufgebracht und wird vom Feld bei seinem Abbau wieder in die selbe Energiequelle zurück gespeist. In der Praxis erfolgt die Rückspeisung nicht vollständig weil Energieverluste des Feldes auftreten.

Wenn die Energiequelle ortsfest ist, ist auch ihr Feld ortsfest. Der Energiegehalt des Feldes kann unveränderlich sein. Auch bei sehr langsamer Veränderlichkeit spricht man von Gleichfeldern. Der Energiegehalt des Feldes kann jedoch auch periodisch veränderlich sein wenn die Energiequelle ihre Energie periodisch aufbringt und wieder zurückzieht. In diesem Fall spricht man von Wechselfeldern.  Die zeitliche Veränderung kann vergleichsweise langsam, d. h. niederfrequent  oder vergleichsweise schnell, d. h. hochfrequent stattfinden. 

Wechselfelder

Wechselfelder ändern periodisch ihre Polarität. Jede Periode des Wechsels hin und zurück erfolgt meist mehrfach pro Sekunde. Die Anzahl solcher Perioden pro Sekunde wird als Frequenz bezeichnet.

Elektrische und magnetische Wechselfelder werden im Alltag durch elektrische Leiter von Stromversorgungsanlagen und Elektrogeräten erzeugt. In der Natur gibt es keine elektrischen oder magnetischen Wechselfelder.

Gleichfelder

Die Intensität von Gleichfeldern ist konstant oder verändert sich nur langsam. Einen periodischen Polaritätswechsel mehrmals pro Sekunde gibt es bei Gleichfeldern nicht.

Sowohl elektrische als auch magnetische Gleichfelder gibt es natürlicherweise. Zwischen den Wolken und der Erde bestehen elektrische Gleichfelder. Bei Gewitterlage ist ihre Feldstärke so groß, dass es zu einer elektrischen Entladung mit einem enormen Funkenüberschlag kommt, dem Blitz.

Die Erde ist sowohl durchdrungen als auch umgeben von einem magnetischen Gleichfeld. Mit einem Kompass wird dies für Navigationszwecke genutzt. In sehr großen Zeitabständen ändert sich die Polarität. Der Wechsel als solches geht vergleichsweise schnell vor sich. Angeblich kündigt sich ein solcher Wechsel gerade an.

Die Intensitäten der natürlichen Gleichfelder sind viel höher als jene der künstlichen Wechselfelder. Das ist kein Grund zur Sorge. Damit sind die Lebewesen evolutionär aufgewachsen. Allerdings gibt es wetterfühlige Menschen, die bei bestimmten Wetterumschwüngen leiden. Auch beim Vieh, wenn es frei lebt, z. B. auf einer Alm, wird anhand ihres Verhaltens vermutet, dass es heranziehende Unwetter wahrnehmen kann. Möglicherweise spielen dabei elektrische Gleichfelder eine Rolle.

Das magnetische Feld der Erde ist hat eine Geometrie. Es tritt aus den Polen der Erde heraus und spannt sich zwischen den Polen um die Erde herum. Dabei ist seine Geometrie auf einem kleinen Areal der Erdoberfläche, etwa einem Grundstück, homogen, d. h. überall gleich, auch noch in vielen Metern Höhe.

Aus gesundheitlichen Gründen sollte die Homogenität des erdmagnetischen Feldes nicht gestört werden, seine Geometrie nicht verändert werden. Darum sollten insbesondere am Schlafplatz alle magnetisch leitfähigen Materialien, im Alltag Stahl, sowie Permanentmagnete, in bestimmten Typen von Elektromotoren und in Lautsprechern vermieden werden. 

Frequenz

Vorgänge, welche sich periodisch wiederholen haben eine kürzere oder längere Periodendauer. Das ist eine gewisse Zeit, die vergeht, bis sich der Vorgang wiederholt.

Die Frequenz gibt zahlenmäßig die Anzahl der periodischen Vorgänge pro Sekunde und damit die Anzahl der Perioden pro Sekunde an. Als Einheit für die Frequenz wird die Bezeichnung Hertz verwendet, abgekürzt mit Hz.

10 Perioden pro Sekunde sind 10 Hz.

1.000 Perioden pro Sekunde sind 1 kHz, KiloHertz.

1.000.000 Perioden pro Sekunde sind 1 MHz, MegaHertz.

1.000.000.000 Perioden pro Sekunde sind 1 GHz, GigaHertz.

Begrifflich wird zwischen Nieder- und Hochfrequenz unterschieden. Es ist jedoch keine Grenze bei einer bestimmten Frequenz definiert. Historisch ist die begriffliche Unterscheidung auf das technische Konzept der Sprachübertragung per Funk zurückzuführen. Dabei ist die Hochfrequenz die sogenannte Trägerfrequenz der elektromagnetischen Welle, welche die niederfrequente Sprachnachricht, also ein Tonfrequenzspektrum bis 16 kHz zum Empfänger transportiert.

Merke: Hochfrequenz hat mit Funk zu tun weil elektromagnetische Wellen von Antennen abgestrahlt werden. Niederfrequenz wird nicht als elektromagnetische Welle von Antennen abgestrahlt. Diese Unterscheidung gilt, obwohl exotische Trägerfrequenzen z.B. für die Funkkommunikation mit U-Booten deutlich unter 100 Hz, also im niederfrequenten Tonfrequenzspektrum liegen. Bei solchen exotischen Funkanwendungen sind 100 Hz bereits die Hochfrequenz weil sie die Trägerfrequenz einer Funkanwendung ist.

Der sich periodisch wiederholende Vorgang kann eine Schwingung sein. Auch alle Arten von Wellen sind durch periodische Vorgänge charakterisiert. Schließlich kann die Energiequelle für Licht oder auch eine andere elektromagnetische Welle in sehr schneller Folge ein- und ausgeschaltet werden. Das wird als Pulsung, pulsen oder gepulst bezeichnet. Erfolgt die Pulsung periodisch, kann dafür eine Pulsfrequenz angegeben werden. 

Frequenzen von elektrischen und magnetischen Feldern

Eine Frequenzangabe für Felder bedeutet, dass die Energiezufuhr und ihr Abzug durch die Energiequelle periodisch in der angegebenen Häufigkeit pro Sekunde stattfindet. Elektrische und magnetische Wechselfelder haben stets die Frequenz der elektrischen Spannung bzw. des elektrischen Stroms, ihrer Energiequelle. Im Alltag dominieren

• 50 Hz in den deutschen Stromversorgungsnetzen und der Elektroinstallation (international uneinheitlich)
• 100 Hz Flimmerfrequenz von Leuchtstofflampen mit einem konventionellen Vorschaltgerät (an deutschen Stromversorgungsnetzen; die doppelte Frequenz der Stromversorgung)
• 16,7 Hz bei den elektrifizierten Strecken der Deutschen Bahn (international uneinheitlich)
• Leuchtstofflampen mit einem elektronischen Vorschaltgerät, Energiesparlampen, Induktionsherde und kontaktlose Akku-Ladeeinrichtungen (völlig uneinheitlich und meist eine Überlagerung von Feldern unterschiedlicher Frequenzen)

Bei höheren Frequenzen können die Energiegehalte der entstehenden Felder als Welle abgestrahlt werden. Der Übergang ist fließend, sowohl im Hinblick auf die Frequenz als auch im Hinblick auf den Leistungsanteil, der als Welle abgestrahlt wird. 

Frequenzen von elektromagnetischen Wellen

Eine Frequenzangabe für Wellen [Link zum Abschnitt Wellen bzw. Strahlung, Physik s.11] bedeutet, dass der Energieaustausch zwischen dem elektrischen und magnetischen Feld hin und zurück in der angegebenen Häufigkeit pro Sekunde stattfindet.

Die bekannten Frequenzen natürlicher elektromagnetischer Wellen liegen

• zwischen 7,8 Hz und 51 Hz bei den Schumannresonanzen
• zwischen etwa 4 und 50 kHz bei den VFL Atmospherics
• zwischen 300 GHz (3 x 1011 Hz) und 3 PHz (3 x 1015 Hz) beim Licht einschließlich Infrarot und ultraviolette Strahlung
• über 3 PHz (1PHz = 1 Trillion Hertz) bei den ionisierenden Strahlungen, z. B. der Höhenstrahlung oder Radioaktivität

Bei den künstlich erzeugten elektromagnetischen Wellen dominieren im Alltag Funkanlagen im weiten Frequenzbereich von einigen 100 kHz bis zu wenigen GHz. Radaranlagen werden auch bis um die 10 GHz betrieben. Militärische Funkanwendungen mögen vielleicht um eine Zehnerpotzenz darüber hinaus gehen.

Ungewollte Abstrahlungen elektronischer Geräte und Funkenbildungen an Schleifkontakten von Motoren liegen durchaus im Bereich deutlich unter 100 kHz. Exotische Funkanwendungen werden ebenfalls unterhalb von 100 kHz betrieben, beim U-Boot-Funk sogar unterhalb von 100 Hz.

Wellen bzw. Strahlung, Physik insbesondere der elektromagnetischen Wellen

Wellen enthalten ebenfalls Energie, welche sie von einer Energiequelle zugeführt bekommen. Aber es gibt für die Energie kein zurück, sondern die Welle breitet sich räumlich aus und transportiert die Energie weg von der Energiequelle.

Die Energiequelle einer Wasserwelle ist der Wind oder wird z. B. durch einen ins Wasser fallenden Stein bereitgestellt. Die Energie für eine Schallwelle wird z. B. durch die Schwingungen von Bauteilen eines Musikinstruments bereitgestellt. Die Energiequelle einer künstlichen elektromagnetischen Welle ist meist eine Sendeantenne, entweder ein extra dafür konstruiertes Bauteil oder ungewollt bestehend, weil die Anordnung und Abmessungen irgendwelcher elektrischer Leiter eine Wellenabstrahlung ermöglichen. Letzteres trifft insbesondere auf die Leiter in elektronischen Geräten zu.

Schließlich erzeugt jede Funkenbildung elektromagnetische Wellen. Diese Art der Erzeugung wurde in der Anfangsphase ihrer Erforschung verwendet, als noch niemand wusste, dass man Antennen konstruieren kann. Daher rührt die deutschsprachige Bezeichnung Funk.

Weil solche Geräte den Rundfunk, andere Funkanwendungen, elektronische Geräte und die Informationsübertragung auf Kabeln stören können, müssen sie ausreichend funkentstört sein. Die Reglementierung dahingehend verlangt jedoch keine vollständige Verhinderung des Austritts elektromagnetischer Wellen. Darum erzeugen praktisch alle im Alltag verwendeten elektronischen Geräte, z. B. Computer, aber auch Haushaltsgeräte mit Elektromotoren und Mikrowellenöfen elektromagnetische Wellen.

Eine elektromagnetische Welle entsteht physikalisch dadurch, dass ihr Energiegehalt periodisch zwischen einem elektrischen und einem magnetischen Feld ausgetauscht wird. Darum haben elektromagnetische Wellen, aber auch alle anderen Wellen stets eine Frequenz. [Link zum Abschnitt Frequenz s.9 unten] Der periodische Energieaustausch zwischen dem elektrischen und dem magnetischen Feld bewirkt die Vorwärtsbewegung der elektromagnetischen Welle.

Die Welle breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit räumlich aus. Entlang des Weges ihrer Fortbewegung findet der periodische Energieaustausch zwischen den beiden Feldern statt. Darum gibt es einen konstanten Abstand von Orten auf dem Weg, wo die Welle im gleichen Zustand des Energieaustauschs ist. Dieser konstante Abstand wird als Wellenlänge bezeichnet. Bei Wasserwellen ist die Wellenlänge schön zu sehen, der Abstand z. B. von einem bis zum nächsten Wellenberg.

Eine Welle ist übrigens nur umgangssprachlich ein einzelner Wellenberg. Physikalisch betrachtet besteht die Welle aus all ihren Wellenbergen und -Tälern. Das gesamte Konstrukt bewegt sich mit seiner konstanten Ausbreitungsgeschwindigkeit immer weiter weg von der Energiequelle, welche weiterhin neue Wellenberge und -Täler erzeugt und sie an die sich entfernende Welle kontinuierlich anhängt.

Es gibt einen engen Zusammenhang zwischen der Frequenz, der Wellenlänge und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle. Bei elektromagnetischen Wellen kann über die Lichtgeschwindigkeit aus der Frequenz die Wellenlänge und umgekehrt mit einer einfachen Formel umgerechnet werden.

Darum ist als Kenngröße einer elektromagnetische Welle sowohl ihre Frequenz als auch ihre Wellenlänge gleichwertig benutzbar. Bei Funkanwendungen ist es üblich, die Frequenz der Antennenspannung und des Antennenstroms anzugeben, welche gemeinsam an einer Sendeantenne die Abstrahlung einer elektromagnetische Welle mit gleicher Frequenz bewirken.

Beim Licht, physikalisch ebenfalls einer elektromagnetischen Welle, ist es hingegen üblich, sie durch ihre Wellenlänge zu beschreiben. Beim sichtbaren Licht liegt die Wellenlänge im Bereich einiger hundert Nanometer, je nach Farbe.

1 mm Millimeter = 1/1000 m Meter

1 μm Mikrometer = 1/1000 mm Millimeter

1 nm Nanometer = 1/1000 μm Mikrometer

Für den periodischen Austausch der Energie zwischen den Feldern ist eine spezielle räumliche Anordnung beider Felder zueinander erforderlich. Diese spezielle räumliche Anordnung kann nur erzeugt werden wenn die elektrischen Leiter für die Spannung und den Strom eine entsprechende räumliche Anordnung haben. Letzteres wird durch die Antennenkonstruktion erreicht oder ergibt sich per Zufall durch die Anordnung von Leitern in elektrischen und elektronischen Geräten.

Elektromagnetische Wellen werden auch als Strahlung bezeichnet, insbesondere beim Licht oder den ionisierenden Strahlungen wie z.B. a-, b-, g-Strahlung, Röntgenstrahlung, Neutronenstrahlung. 

Pulsung

Pulsung bzw. Pulsen und gepulst bedeutet das sehr! schnelle Einschalten und Ausschalten von Spannung, Strom, Licht, Funkwellen oder jeder anderen technisch-physikalischen Gegebenheit. Damit ist nicht in erster Linie die zeitliche Abfolge von Ein und Aus gemeint, sondern der Übergang zwischen diesen beiden Zuständen.

Bei gepulsten Funkanwendungen ist die Pulsung ein Mittel zum Zweck u. a. der Synchronisation von Sender und Empfänger damit sie hinsichtlich des Miteinanders im Takt bleiben. Gepulste Funkanwendungen gelten als besondere Gesundheitsgefährdung.

Bei der optischen Datenübertragung ist die Pulsung eine Voraussetzung für eine hohe Datenübertragungsrate.

Bei der Beleuchtung mit LED dient die Pulsung zur Helligkeitssteuerung. Bei Leuchten mit LEDs unterschiedlicher Farben ist durch Pulsung auch eine Steuerung des Lichtspektrums möglich. Die Pulsung erfolgt mit einer ausreichend hohen Frequenz, welche das menschliche Auge nicht mehr auflösen kann, also ab ca. 100 Hz. Das heißt die LED wird innerhalb von 10 Millisekunden einmal ein- und einmal ausgeschaltet, und das periodisch. 

Gesundheitsgefährdung

Alle technisch erzeugten Umwelteinflüsse sind im evolutionären Sinn für die Lebewesen etwas neues, womit sie evolutionär nicht aufgewachsen sind. Zunächst bedeuten technisch erzeugte Umwelteinflüsse eine Herausforderung des Immunsystems der Lebewesen. Je größer die Abweichung von den Bedingungen der natürlichen Umwelt, desto größer ist zunächst auch die Herausforderung.

Nicht jeder gesundheitlich schädliche Umwelteinfluss, egal ob natürlich oder technisch erzeugt, führt kurzfristig zu Symptomen. In solchen Fällen, und das sind sehr viele, ist der Zusammenhang mit viel später ggf. auftretenden Symptomen schwer erkennbar und nachweisbar. Denn unser Immunsystem kann viele Herausforderungen bewältigen, zumindest für begrenzte Zeit.

Dauerhafte Herausforderungen einer einzelnen Art und erst recht ein permanentes Gemisch unterschiedlicher Herausforderungen stofflicher und energetischer Arten sowie durch psychischen Stress können das Fass jedoch zum Überlaufen bringen. Und das oft erst nach Jahren und Jahrzehnten, wie z. B. bei Asbest, Holzschutzmitteln und anderen inzwischen verbotenen Chemikalien.

Sowohl die Erfahrung elektrosensitiver Menschen als auch von der Wirtschaft unabhängig finanzierte wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass sich alle elektromagnetischen Felder und Wellen, sofern sie nicht natürlichen Ursprungs sind, ein gesundheitliches Gefährdungspotential haben. 

Sowohl die Erfahrung elektrosensitiver Menschen als auch von der Wirtschaft unabhängig finanzierte wissenschaftliche Untersuchungen zeigen auch, dass sich gepulste Funkanwendungen auf Lebewesen noch ungünstiger auswirken als ungepulste Funkanwendungen wie klassischer Rundfunk.

Natürliches Licht gilt allgemein als gesund im Vergleich zu künstlichem Licht. Das liegt nach bisheriger Erkenntnis an der unterschiedlichen, bei Kunstlicht unnatürlichen spektralen Zusammensetzung.

Einige Mediziner warnen vor flimmernden Leuchtmitteln, deren Flimmern durch einen schnell veränderlichen Betriebsstrom, nämlich Wechselstrom, hervorgerufen wird. Diese Mediziner warnen ebenso vor gepulstem Licht.

Auch folgende Gegebenheiten lassen eine gesundheitliche Gefährdung insbesondere durch gepulstes Licht vermuten. Erstens ist Licht physikalisch betrachtet ebenfalls eine elektromagnetische Welle, deren Pulsung bei Funkanwendungen gesundheitlich besonders ungünstig ist.

Zweitens dringen nur im Wellenlängenbereich des Lichts elektromagnetische Wellen in so sehr hoher Intensität aus dem Weltall bis auf die Erdoberfläche durch. Hinter der Intensität des natürlichen Lichts bleiben alle anderen Strahlungen aus dem Weltall, auch Funkstrahlungen aus dem Universum weit (!) zurück. Erstaunlicherweise haben sich zumindest die Landlebewesen an elektromagnetische Wellen in der Ausprägung von Licht selbst bei hoher Intensität evolutionär angepasst obwohl elektromagnetische Wellen aller anderen Wellenlängenbereiche eine Herausforderung für ihr Immunsystems sind.

Drittens gibt es wissenschaftliche Erkenntnisse, dass Licht auch einen Anteil sowohl an Abstimmvorgängen zwischen unterschiedlichen Zellen lebender Organismen als möglicherweise auch an zellinternen Vorgängen hat. Siehe Seite Gesundheit. [Link auf die Unterseite Gesundheit ] Natürliches Licht ist folglich zumindest für alle Landlebewesen eine existenzielle Voraussetzung.

Darum liegt die Vermutung nahe, dass eine Pulsung des Lichts womöglich noch gefährlicher für die Gesundheit ist als die Pulsung bei Funkanwendungen.