EUROPAEM EMF-Guideline 2016

eine verlorene Chance in die Umweltmedizin eine körperbezogene Messtechnik einzuführen

12-08-2016 – Dr. Claus Scheingraber – Arbeitskreis Elektro-Biologie e.V.

Der Autor dieser Zeilen hat fast 2 Jahre an der Erarbeitung der Europaem EMF-Guideline mitgearbeitet, er besitzt speziell Fachkenntnis in elektrobiologischer Messtechnik. Seine Intension war, in der Umweltmedizin eine körperbezogene Messtechnik einzuführen, die den Therapeuten in allen Bereichen physikalischer Umweltverschmutzung ein direktes Maß für die biologische Belastung in die Hand gibt. Leider ist dies aus verschiedenen Gründen nicht gelungen, aus Gründen die im Folgenden offen gelegt werden.

Baubiologie und Elektrobiologie – Differenzen in der Messtechnik

Zum besseren Verständnis der Problematik muss man wissen, dass zwischen Baubiologie und Elektrobiologie eine differente Auffassung über die anzuwendende Messtechnik herrscht. Die Baubiologie wendet messtechnische Verfahren an, die primär zur Dedektierung von physikalischen Feldern ausgerichtet sind, während die Elektrobiologie messtechnische Verfahren anwendet, die dem Arzt oder Therapeuten ein Maß für die tatsächliche Körperbelastung an die Hand geben.
Die Elektrobiologie hat sich zu Beginn der 90er Jahre aus der Baubiologie entwickelt hat. Der Grund lag in der physikalischen Unzulänglichkeit einiger baubiologischer Messverfahren. Da die damals führenden baubiologischen Institutionen an einer Verbesserung der baubiologischen Messtechnik nicht interessiert waren und bis heute nicht interessiert sind, wurde der Arbeitskreis Elektrobiologie e.V. (AEB) gegründet und die Elektrobiologie als eigenständiger Bereich aus der Baubiologie ausgegliedert. Das Ziel des AEB, eine elektrobiologische Messtechnik zu entwickeln, die nicht nur der Dedektierung von Feldemissionen genügt, sondern zugleich eine Messgröße für die Beurteilung der biologischen Belastung in den unterschiedlichen, physikalischen Feldern ist.
Zum besseren Verständnis, werden die Feldbelastungen, um die es in der Bau- und Elektrobiologie geht, kurz dargestellt. Bei den physikalischen Feldern, die heute unter dem Allgemeinbegriff „Elektrosmog“ zusammengefasst werden, handelt es sich um die statischen und niederfrequenten Felder als auch die elektromagnetischen Wellen des nichtionisierenden Spektrums. Der Bereich der ionisierenden Strahlung ist hier nicht Gegenstand der Thematisierung.

Die physikalischen Felder

Es handelt sich dabei im Einzelnen um folgende, biologisch wirksame Felder:

  • Elektrostatische Felder
  • Magnetostatische Felder
  • Niederfrequente elektrische Wechselfelder
  • Niederfrequente magnetische Wechselfelder
  • Hochfrequente elektromagnetische Felder (Wellen) des nichtionisierenden Bereiches.

In der Messtechnik der EUROPAEM EMF-Guideline 2016 wurde folgender Fehler gemacht. Es wird zwischen notwendigen Messungen und zusätzlichen Messungen unterschieden. Der Arbeitskreis Elektrobiologie e.V. hat 30 Jahre Messerfahrung und kann aus dieser Erfahrung heraus behaupten, dass alle Feldbelastungen – egal welcher Feldart – für die Stoffwechselvorgänge im Körper eine biologische Belastung darstellen, vor allem bei entsprechender Langzeitexposition. Eine unterschiedliche Einstufung in notwendige und zusätzlichen Messungen ist aus Sicht des AEB ein Fehler, weil den Feldbelastungen dadurch eine unterschiedliche Priorität gegeben wird, die biologisch so nicht verifizierbar ist. Diese Trennung in notwendige und zusätzliche Messungen sollte schnellstmöglich revidiert werden.

Die Felder im Detail

Das elektrostatische Feld ist ein physikalisches Feld, welches nicht in den Körper eindringt und deshalb leider als biologisch wenig wichtig eingestuft wird. Die biologisch bedeutsame Wirkung liegt jedoch in der Staubverfrachtung (Schwebung) des Hausstaubes! Da in 90 % der deutschen Schlaf- und Kinderzimmer Teppichböden verlegt sind, kommt es hier zu einer erheblichen Ansammlung von Hausstaub. Dieser Hausstaub ist in den Schlafzimmern überwiegend noch mit dem Kot der Hausstaubmilbe belastet. Bei trockener Raumluft (< 30 % Luftfeuchte) kommt es zur Schwebung des Hausstaubes und darunter leiden besonders bronchial sensibilisierte Personen. Die Erfassung der Feldstärke in Volt pro Meter sind in Bau- und Elektrobiologie identisch, die Messgenauigkeit ist hier nicht entscheidend, da die Staubverfrachtung nicht von der Feldstärke abhängt, sondern von den Konvektionsverhältnissen und der Luftfeuchtigkeit des Raumes! Das magnetostatische Feld ist ein physikalisches Feld, welches sehr gut in den Körper eindringt und deshalb exakt erfasst werden muss. Für Laien ist oft irritierend, dass das Erdmagnetfeld für den menschlichen Körper eine Belastung darstellen soll. Das homogene Erdmagnetfeld ist biologisch gesehen nicht relevant. Sehr wohl biologisch relevant sind aber die technisch erzeugten Verzerrungen des Erdmagnetfeldes, also die lokale Inhomogenität.
Die durchschnittliche Erdmagnetfeldstärke in Europa beträgt im Mittel zwischen rund 40 und 43 µT (Mikrotesla) beträgt. Das biologische Problem ist nicht die Feldstärke, sondern die Inhomogenität des Erdmagnetfeldes in Wohn- und Arbeitsbereichen. Da magnetisierte Metallteile wie Metall-Betten, -Rohre, -Heizkörper, -Türzargen und Baustahlarmierungen das homogene Erdmagnetfeld in ein stark inhomogenes Magnetfeld verwandeln, kommt es zu Potentialunterschieden im Körper eines Menschen. Bei freien (beweglichen) Ladungsträgern (Wasser, Albumin) stellt sich dann ein Ladungsausgleich ein, der wiederum mit einer Veränderung der lokalen Stromdichte verbunden ist.
Die Erfassung der Erdmagnetfeldstärke bzw. Flussdichte wird in Bau- und Elektrobiologie sehr unterschiedlich durchgeführt. Während die Elektrobiologie nur die Erfassung der Flussdichte mittels Geomagnetometer zulässt, haben sich in der Baubiologie Ortungsverfahren etabliert, die auch mittels Kompass durchgeführt werden. In der Baubiologie wurde über 20 Jahre die Behauptung vertreten, dass die Gradabweichung der Kompassnadel ein Maß für die biologische Belastung des Körpers darstellt. Erst mit Einführung des baubiologischen Standards SBM 2015, wurde dieser physikalische Unsinn revidiert. Ein einfacher Versuch wiederlegt diesen physikalischen Unsinn. Ein Stabmagnet und Eisenfeilspäne genügen um aufzuzeigen, dass entlang einer Feldlinie immer die gleiche Feldstärke herrscht. Feldlinien sind Isopotential-Linien. Eine Kompass-Nadel die entlang dieser Linie bewegt wird, vollzieht einen 360 Grad Kreis. Ein diesbezüglicher Rückschluss auf die Feldstärke ist physikalischer Nonsens!
Die biologisch adäquate Messung ist ausschließlich die Messung der Flussdichte in Mikrotesla. Beide Verfahren finden in Bau- und Elektrobiologie Anwendung. Die Messgenauigkeit muss bei 1 µT liegen, denn statische Magnetfelder erzeugen erst ab 1µT biologisch relevante Potentialunterschiede und damit verbundene Ausgleichströme.

Das elektrische Wechselfeld wird mit seiner biologischen Wirkung auch von vielen Fachleuten falsch eingeschätzt wird. Dr. Gralla hat schon 1997 in einer Studie herausgefunden, dass 36 % aller Wohnungen Belastungen durch elektrische Wechselfelder aufweisen, die den elektrobiologischen Richtwert von 0,4 µA/m² – entspricht einer Körperbelastung von 0,2 µT im magn. Wechselfeld – deutlich überschreiten. Um eine körperbezogene Messgröße – wie im magnetischen Wechselfeld – zu erhalten, muss eine neue Messtechnik eingesetzt werden. Die Erfassung der Körperstromdichte ist die dazu geeignete Methode.
Die Baubiologie misst im elektrischen Wechselfeld die lokale Feldstärke – potenzialfrei oder erdbezogen – oder die am Körper anliegende Spannung in Millivolt. Das erste Messverfahren ist eine Zustandsbeschreibungen eines physikalischen Feldes, während die kapazitive Spannungsankoppelung einen zufälligen Messwert darstellt, der durch einen nicht bekannten Widerstandswertes von Bett und Körper bestimmt wird. Beide Methoden sind daher ungeeignet, eine Aussage über die tatsächliche Körperbelastung zu machen.
Die einzige, biologisch relevante Größe ist der Strom, im elektrischen Wechselfeld. Es ist der Verschiebungsstrom, der im Körper des Betroffenen fließt! Das Beispiel eines Vogels, der auf einer Hochspannungsleitung sitzt, verdeutlicht, dass weder die Spannung noch die elektrische Feldstärke ein Maß für die Körperbelastung sein können!
Der Arbeitskreis Elektrobiologie hat deshalb bei der Erarbeitung der EUROPAEM EMF-Leitlinie 2016 die spezifische Messung der Körperstromdichte eingeführt. Leider ist die Messung der Körperstromdichte im Peer-Review-Verfahren wieder entfernt worden.
Es wurde damit eine große Chance vertan der Umweltmedizin eine elektrobiologische Messtechnik in die Hand zu geben, die dem Therapeuten ein eindeutiges Maß für die biologische Belastung liefert.

Das magnetische Wechselfeld bewirkt im Körper eine Wirbelstrombildung. Sowohl in der Baubiologie als auch in der Elektrobiologie wird die magnetische Flussdichte als Bezugsgröße gemessen. Da magnetische Wechselfelder eine bedeutende Körperbelastung darstellen, muss eine Messgenauigkeit der Geräte von < 10 Nanotesla (nT) vorliegen. Die Messgröße (Nano)Tesla lässt sich jederzeit in die Körperstromdichte umrechnen. Das hochfrequente, elektromagnetische Feld – auch als nichtionisierende Strahlung bezeichnet – hat differente Faktoren, die für die Bio-Belastung des Körpers verantwortlich sind. Während die Mehrheit der Fachleute die Dosis als die ausschließliche Belastungsgröße ansieht, wird verkannt, dass die folgenden Faktoren alle einen Einfluss auf die biologische Wirkung ausüben. Es handelt sich um:

  • Frequenz (Hz)
  • Wellenlänge (m, cm, mm)
  • Leistungsflussdichte (W/m², mW/cm²)
  • Frequenzbandbreite (kHz oder MHz)
  • Modulationsart (gepulst, ungepulst)
  • Pulsrate (Hz)
  • Anstiegsgeschwindigkeit eines Signals (ΔT)
  • Polarisation (vertikal – horizontal)

Dem Arbeitskreis Elektro-Biologie konnte in der EMF-Guideline 2016 auf zumindest auf diese Problematik hinweisen.
Die große Bandbreite des HF-Feldes – es erstreckt sich vom unteren Kilo-Herz-Bereich bis in den Tera-Herz-Bereich beschert unterschiedliche biologische Wirkungen. Herrscht im unteren HF-bereich noch die Kraftwirkung auf Ladungsträger vor, so ist es im höher frequenten HF-Bereich die zunehmende Wirkung der Energie, die auf den Körper wirkt.
Auf Grund der extremen Bandbreite ist eine umfangreiche und kostspielige Messtechnik vorzuhalten. Bau- und Elektrobiologie bedienen sich hier der gleichen Messtechnik. Es wird die Leistungsflussdichte des HF-Feldes in W/m² bzw. in µW/m² gemessen. Unterschiede in der Messdurchführung sind dennoch vorhanden, weil die Elektrobiologie grundsätzlich eine frequenzelektive Messung fordert, um exakte Aussagen über jeden Sender und die jeweilige Feldstärke machen zu können. Während in der Baubiologie überwiegend breitbandig, summenorientiert gemessen – also Dosis bezogen – wird. Eine summenorientierende Messung – z.B. für die Durchführung einer Abschirmung – ist selbstverständlich zulässig und ausreichend, aber eben nicht für eine medizinische Diagnostik.

Nochmals zurück zum niederfrequenten elektrischen Wechselfeld. Da Dr. Gralla in seiner Studie – ELECTRO- AND MAGNETOBIOLOGY, 16(3), 235-241 (1997) – nachgewiesen hat, dass in mehr als einem Drittel der untersuchen Häuser und Wohnungen das elektrisch Wechselfeld die dominierende biologische Belastung ist, hat diese Untersuchungsmethode neben der HF- Messtechnik auch die größte Bedeutung innerhalb der umweltmedizinischen Messtechnik.
Bei der Einführung eines neuen Messverfahrens ist es hilfreich Antworten auf folgende Fragen zu suchen:

Was möchte man mit dem Messwert erfahren? Was also ist zu messen? Prof. Zeisel der Entwickler der Körperstromdichte schreibt dazu folgendes:
„In diesem Fall geht es um die Wirkung des niederfrequenten elektrischen Feldes auf den menschlichen Organismus. Für die Wirkung des Feldes, ob im positiven oder negativen Sinn, ist der elektrische Strom maßgebend.
Hier eine Analogie aus dem Alltag – die Wirkung der Luft auf das Windrad: Nicht die Luft an sich versetzt den Propeller in Bewegung, sonder der Luftstrom bewirkt es! Der örtliche Luftstrom ergibt sich aus den Luftdruckdifferenzen an mehreren Orten (das ist in unserem Fall die elektrische Feldstärke). Doch den Windmüller interessieren nicht die Druckunterschiede weltweit, sondern nur wie stark der Luftstrom direkt an seiner Windmühle bläst.

Die Aufgabe ist es also die Stromstärke im menschlichen Körper zu messen; und zwar in der Situation – Ort und Lage – in der es darauf ankommt. Zum Beispiel, liegend im Bett.
Nur, wie misst man den Strom im Körper? Und an welcher Stelle? Und welche Stromstärke darf er haben?
Die hier betrachteten Felder des Wohnbereichs sind in der Regel inhomogen, d. h. im Raum mit ortsabhängiger Feldstärke. Wird ein elektrisch leitender Körper, hier ein Mensch, in das Feld eingetaucht, kommt es zur Änderung der Feldstärke durch Feldverzerrung, i. d. R. zur Feldstärke Erhöhung. Das Feld in dem sich ein Mensch befindet ist also ein anderes geworden als es ohne den menschlichen Körper war. Daraus folgt:
1. Der Mensch wird einer anderen Feldstärke ausgesetzt als der die ohne ihn gemessen worden war.
2. Wegen der Feldinhomogenität werden im Körper Ströme mit unterschiedlicher Intensität auftreten.

Ein gutes Beispiel für die Feldverzerrung und die dadurch entstandene Belastungsänderung des Körpers, ist die bekannte Problematik beim Gebrauch von Abschirmdecken. Zustände guter Abschirmung, aber auch enorm gestiegene Strombelastung, können die Folgen einer solchen „Abschirmung“ sein.

Wenn man nun die Belastung des Menschen durch elektrische Felder näher betrachten möchte, wenn man also wissen möchte, an welcher Körperstelle die höchste Belastung herrscht, muss man den Strom an den interessierten Körperstellen messen können. Je zuverlässiger man solche Messergebnisse aus breiter Datenbasis sammeln könnte, umso genauer könnte man die physiologischen Zusammenhänge erforschen.
Einen Schritt in diese Richtung geht die „Körperstromdichte Messung“. Mit dieser Messmethode ist es möglich die beschriebene örtliche Verteilung der in den Körper aus seiner Umgebung fließenden Ströme zu messen.

Vor- und Nachteile des AEB Messverfahrens

Bei der Bewertung der unterschiedlichen Messverfahren sollte man zuerst die Zielorientierung der Messungen berücksichtigen – „die Äpfel kann man auch in Litern oder Metern verkaufen, doch zweckmäßiger ist es sie in Kilogramm anzubieten“.
Da es sich im vorliegenden Fall um den Einfluss des elektrischen Feldes auf den menschlichen Organismus handelt, kann man die Messziele in zwei große Kategorien einteilen.

1. Die pragmatische Orientierung.

Ist ein störendes Feld vorhanden? Wenn ja, wie beseitigt man es? Messgeräte und Verfahren dieser Kategorie sind standardisiert und bekannt, z.B.: Isotrope, Lichtwellenleiter gebundene Feldsonden. So gewonnene Messwerte beschreiben die ungestörte Feldsituation des Raumes ohne Feldverzerrung durch den Probanden und ohne Auskunft darüber, wie stark der Mensch in konkreter (verzerrter) Feldsituation belastet wird. Wenn nach der Sanierung die erneut gemessene Feldstärke unter den gewünschten Wert gesunken ist, ist die Aufgabe gelöst.

2. Die wissensbasierte Orientierung.

Wie stark ist ein bestimmtes Körperteil belastet? Bei welcher Intensität wird die Funktion eines Organs beeinträchtigt?
Aus einer breiten Datenbasis so orientierter Messergebnisse könnte die medizinische Forschung die Organempfindlichkeit gegenüber elektrischen Feldern ermitteln und fundierte Aussagen/Empfehlungen ableiten. Die stets umstrittenen Grenzwerte vielleicht auf solidere Basis bringen. Das Wesentliche ist also der Wissensgewinn über die Zusammenhänge und Wirkungen des Feldes auf den Organismus.
Die von AEB bevorzugte Messmethode der Stromdichtemessung verfolgt dieses Ziel.“
Soweit die Ausführungen von Prof. Zeisel, dem Entwickler der Körperstromdichte Messung.
Der AEB bittet die EUROPAEM darauf hinzuwirken, dass bei der Überarbeitung der EMF-Guideline 2016 auch der messtechnische Teil auf eine körperbezogene Messtechnik umgestellt wird.

Arbeitskreis Elektro-Biologie e.V.
Dr. Claus Scheingraber – Vorstand
Taubenstr. 14
85649 Brunnthal
Tel: 08102-7845116
Fax: 08102-773914
Mail: Claus.Scheingraber@t-online.de

Veröffentlicht im ElektrosmogReport des Strahlentelex, Ausgabe Okt./Nov. 2016


Verwendete Literatur:
1.) L. Zeisel – Korr. mit dem AEB zum Thema Körperstromdichte Messung vom 19.2.2011
2.) G. Gralla – Electro- and Magnetobiology, 16(3), 235-241 (1997)
3.) W. Maes – Der baubiologische Standard SBM 2015

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