Treten elektromagnetische Felder nur im Mobilfunk auf?
Im Alltag ist der Mensch ständig von elektromagnetischen Feldern (EMF) umgeben. Diese können natürlichen Ursprungs sein, wie zum Beispiel das Erdmagnetfeld. Darüber hinaus ist der Mensch im Alltag und am Arbeitsplatz einer Vielzahl von technisch erzeugten EMF ausgesetzt, beispielsweise
Insbesondere verändert sich der Umfang der Exposition durch EMF ständig durch neue Entwicklungstrends, wie Automatisierung und Digitalisierung, Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) oder Nutzung der 5G-New Radio Technologie (z. B. firmeninterne Campus-Netze, Internet of Things [IoT], autonomes Fahren).
Am Arbeitsplatz kann die zulässige EMF-Exposition höher sein als die im alltäglichen Umfeld. Es ist aber wichtig anzumerken, dass auch diese höhere Exposition an Arbeitsplätzen ein sicheres Arbeiten gewährleistet und keine möglichen gesundheitsschädigenden Wirkungen hervorruft.
Wie EMF auf den menschlichen Organismus wirken können und wie die Arbeitsschutzverordnung zu EMF (EMFV, ➥ Abb. 1) vor diesen Wirkungen schützt, wird im Folgenden erläutert.
Wirkungen von EMF auf den menschlichen Körper
Im Allgemeinen wird zwischen dem Wirkmechanismus (thermische/nichtthermische Wirkung) sowie der Art der Einwirkung von EMF auf den menschlichen Körper (direkte/indirekte Wirkung) unterschieden.
Direkte Wirkungen beschreiben die im menschlichen Körper durch dessen Anwesenheit in einem EMF unmittelbar hervorgerufenen Wirkungen.
Abhängig von der Frequenz der EMF sind folgende direkte Wirkungen möglich:
Hinsichtlich der Relevanz von thermischen und nichtthermischen Wirkungsmechanismen werden in der EMFV drei Frequenzbereiche unterschieden:
Indirekte Wirkungen umfassen die von einem EMF verursachten mittelbaren Wirkungen auf Gegenstände, die die Sicherheit und Gesundheit von Beschäftigten am Arbeitsplatz gefährden können. Auch indirekte Wirkungen treten frequenzabhängig auf und umfassen:
Im Arbeitsschutz werden nur Wirkungen von EMF auf den Menschen berücksichtigt, die wissenschaftlich nachgewiesen sind. Bei einer Exposition unterhalb zulässiger Werte treten keine gesundheitsbeeinträchtigenden Wirkungen, wie beispielsweise unzulässige Nervenreizungen oder Gewebeerwärmung auf. Im Gegensatz zum Arbeitsschutz bei ionisierender Strahlung besteht also keine Notwendigkeit für ein ALARA-Prinzip („as low as reasonably achievable“). Somit ist Ziel des Arbeitsschutzes, eine Exposition gegenüber EMF unterhalb der zulässigen Werte zu gewährleisten.
Eine Dosis-Wirkungs-Beziehung und damit verbundene mögliche Langzeitwirkungen, wie sie zum Beispiel von der ionisierenden Strahlung her bekannt sind, werden in der EMFV nicht behandelt. Hierfür fehlt eine belastbare wissenschaftliche Grundlage im Hinblick auf Wirkmechanismen und Wirkungen (siehe auch Infokasten).
Als Fazit ist festzuhalten, dass die beschriebenen direkten Wirkungen von EMF auf den menschlichen Körper (Nervenreizung, Gewebeerwärmung) zuallererst biologische Reaktionen sind, die nur unter besonderen Bedingungen gesundheitsschädliche Auswirkungen (Beeinflussung des Herzmuskels, Hochfrequenz-Verbrennungen) nach sich ziehen.
Die Regelungen der EMFV sind darauf ausgerichtet, bereits erste Anzeichen von biologischen Reaktionen zu verhindern.
Schutzkonzept bei Exposition durch EMF am Arbeitsplatz
Das Schutzziel der EMFV ist, gesundheitliche Auswirkungen durch EMF zu vermeiden. Um dieses Schutzziel unter allen Umständen zu gewährleisten, werden bei der Festlegung der am Arbeitsplatz maximal zulässigen Werte ungünstigste Expositionsbedingungen zu Grunde gelegt und mit einem zusätzlichen Sicherheitsfaktor beaufschlagt. Diese konservativ ermittelten, maximal zulässigen Werte werden als Expositionsgrenzwerte (EGW) bezeichnet und werden aufgrund von wissenschaftlich nachgewiesenen Wirkungen auf den menschlichen Körper abgeleitet. Allerdings ist deren Einhaltung im Allgemeinen nicht direkt durch Messungen am Arbeitsplatz überprüfbar, weswegen direkt messbare Auslöseschwellen (ALS) festgelegt werden (➥ Abb. 2).
Arbeitsschutzverordnung zu EMF
Allgemeines
In Deutschland ist dieses Arbeitsschutzkonzept bereits seit 2001 in Anwendung (DGUV-V15 und DGUV-R 103 013). Mit der EMFV wurde die EMF-Richtlinie (2013/35/EU) am 19.11.2016 in nationales Recht umgesetzt. Die EMF-Richtlinie legt, wie alle europäischen Arbeitsschutzrichtlinien, Mindestvorschriften zum Schutz der Beschäftigten fest. So kann die nationale Umsetzung in den einzelnen Mitgliedstaaten voneinander abweichen (für eine detaillierte Gegenüberstellung siehe „Weitere Infos“: Stam 2018).
Der Anwendungsbereich (§ 1 Absatz 1 EMFV) umfasst den Schutz von Beschäftigten bei der Arbeit vor tatsächlichen und möglichen Gefährdungen durch Einwirkungen von EMF. Zur Definition von tatsächlichen und möglichen Gefährdungen siehe Bundesrat-Drucksache 469/16. Beschäftigte bei der Arbeit umfassen Beschäftigte nach § 2 Absatz 2 ArbSchG sowie den Beschäftigten gleichgestellte Personen wie unter anderem Schülerinnen und Schüler oder Studierende und Praktikanten, sofern sie bei ihren Tätigkeiten EMF ausgesetzt sind. Dieser Tätigkeitsbezug ist wichtig, da den Beschäftigten gleichstellte Personen bei fehlendem Tätigkeitsbezug in den Geltungsbereich des Umweltrechts fallen. Wissenschaftlich etablierte Kurzzeitwirkungen von EMF (siehe Abschnitt „direkte und indirekte Wirkungen“) werden vom Anwendungsbereich der EMFV erfasst. Im Gegensatz dazu sind unter anderem vermutete Langzeitwirkungen von EMF vom Anwendungsbereich der EMFV ausgeschlossen (§ 1 Absatz 3 EMFV, siehe Infokasten).
Im Hinblick auf indirekte Wirkungen sind die besonders schutzbedürftigen Beschäftigten hervorzuheben (➥ Abb. 3). Dazu zählen nach § 2 Absatz 7 EMFV Beschäftigte mit
Für detaillierte Informationen zur Beeinflussung von aktiven Herzrhythmusimplantaten siehe Napp et al. (2019).
Die EMFV beschreibt die grundlegenden Anforderungen an Personen, die das Unternehmen bei der Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung nach EMFV unterstützen können. Der Betrieb stellt sicher, dass die Gefährdungsbeurteilung fachkundig geplant und durchgeführt wird (§ 4 Absatz 1 EMFV). Falls der Betrieb nicht über entsprechende Fachkenntnisse verfügt, lässt er sich von fachkundigen Personen beraten.
Die Fachkunde nach EMFV ist aufgabenspezifisch, das heißt, Messungen, Berechnungen oder individuelle Gefährdungsbeurteilungen für Trägerinnen und Träger von Implantaten erfordern unterschiedliche Fachkenntnisse und somit Fachkunde (§ 2 Absatz 8 EMFV). Zu den Anforderungen zählen eine entsprechende Berufsausbildung oder Berufserfahrung, beides in Verbindung mit einer zeitnah ausgeübten einschlägigen beruflichen Tätigkeit sowie die Teilnahme an spezifischen Fortbildungsmaßnahmen. Diese Anforderungen sind identisch zu den Anforderungen an die Fachkunde aus anderen Arbeitsschutzverordnungen zu physikalischen Einwirkungen. Eine Besonderheit stellt die Unterstützung des Betriebs bei der Durchführung einer vereinfachten Gefährdungsbeurteilung (nach § 3 Absatz 6 EMFV) dar: Das Unternehmen kann hierfür von einer Fachkraft für Arbeitssicherheit beraten werden.
Maßnahmen zur Vermeidung und Verringerung der Gefährdungen durch EMF
Um sicheres Arbeiten zu gewährleisten, hat der Betrieb in Abhängigkeit des Ergebnisses der Gefährdungsbeurteilung gegebenenfalls Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik durchzuführen (§ 6 Absatz 1 Satz 1 EMFV). Das Ziel dieser Maßnahmen ist die Gewährleistung sicheren Arbeitens dadurch, dass Gefährdungen der Beschäftigten ausgeschlossen oder soweit wie möglich verringert werden (§ 6 Absatz 1 Satz 2 EMFV; Unterschied zum ALARA-Prinzip siehe Abschnitt „Wirkungen von EMF“).
Rolle der Arbeitsmedizin und der arbeitsmedizinischen Vorsorge
Im Rahmen der Unterweisung wird in § 19 Absatz 2 EMFV gefordert, eine allgemeine arbeitsmedizinische Beratung mit Hinweisen zu den besonderen Gefährdungen für besonders schutzbedürftige Beschäftigte durchzuführen (siehe auch Abschnitt 3.4 FAQ des AfAMed 2019). Ein wichtiger Unterschied zwischen DGUV-V15 und EMFV ist, dass Beschäftigte mit der EMFV nicht mehr verpflichtet sind, den Betrieb über ihren besonderen Schutzbedarf zu informieren (§ 12 Absatz 3 DGUV-V15). Unbenommen davon sollten Beschäftigte entsprechend unterwiesen werden, im Interesse ihres eigenen Gesundheitsschutzes den Betrieb über ihren besonderen Schutzbedarf zu informieren; eine Mitwirkungspflicht auf Basis des ArbSchG lässt sich hierfür nicht ableiten.
Die Information des Unternehmens kann über Arbeitsmedizinerinnen und -mediziner erfolgen, unter Wahrung der Persönlichkeitsrechte des Beschäftigten. Im Idealfall können Betriebsärztinnen und -ärzte sowie behandelnde Kardiologinnen und Kardiologen arbeitsplatzspezifische Randbedingungen bei der Implantatversorgung berücksichtigen.
Der Teil 3 des Anhangs zur ArbMedVV, in dem Anlässe für eine Pflicht- oder Angebotsvorsorge bei Tätigkeiten mit physikalischen Einwirkungen zusammengestellt sind, enthält keine Vorsorgeanlässe für Tätigkeiten mit EMF (siehe Abschnitt 3.3 FAQ des AfAMed 2019). Auf Basis von § 11 ArbSchG in Verbindung mit § 5a ArbMedVV hat der Betrieb Beschäftigten auf ihren Wunsch hin grundsätzlich regelmäßig arbeitsmedizinische Vorsorge zu ermöglichen, es sei denn, die Gefährdungsbeurteilung schließt Gefährdungen beziehungsweise Gesundheitsschäden aus. Diese Wunschvorsorge ermöglicht eine Berücksichtigung der individuellen Implantateigenschaften bei der Gefährdungsbeurteilung des Arbeitsplatzes von besonders schutzbedürftigen Beschäftigten (s. auch Infokasten).
Technische Regeln zur Arbeitsschutzverordnung EMF (TREMF)
Zur Erreichung des Schutzziels der EMFV werden vom paritätisch besetzten1 Ausschuss für Betriebssicherheit, der das BMAS auch in Fragen physikalischer Einwirkungen bei der Arbeit berät, Technische Regeln zur EMFV (TREMF) erarbeitet. Insgesamt werden drei TREMF erarbeitet:
Zur praxis- und anwendungsgerechten Berücksichtigung der Unterschiede bei Wirkungen, Messtechnik, Berechnungen und Maßnahmen wurde eine Aufteilung der TREMF in diese Frequenzbereiche vorgenommen.
Die TREMF entfalten Vermutungswirkung, was bedeutet: Bei Einhaltung der Technischen Regeln kann der Betrieb insoweit davon ausgehen, dass die entsprechenden Anforderungen der Verordnung erfüllt sind. Wählt der Betrieb eine andere Lösung, muss er damit mindestens die gleiche Sicherheit und den gleichen Gesundheitsschutz für die Beschäftigten erreichen.
Zusammenfassung
Zur Umsetzung der Anforderungen der EMFV kommt den Betriebsärztinnen und -ärzten eine große Bedeutung zu. Gerade im Zusammenhang mit der Pflichtvorsorge für besonders schutzbedürftige Beschäftigte, wie Trägerinnen und Träger aktiver/passiver Implantate (z. B. Herzschrittmacher), erfüllt die Arbeitsmedizin eine für die weitere Beschäftigungsfähigkeit von Betroffenen wichtige Schnittstellenfunktion. In dieser Funktion wird arbeitsmedizinisch beziehungsweise betriebsärztlich sichergestellt, dass die für die Gefährdungsbeurteilung relevanten Informationen den innerbetrieblichen Entscheidungstragenden unter Wahrung der Persönlichkeitsrechte der Beschäftigten verständlich zur Verfügung stehen. Überdies wäre es zielführend für die weitere Beschäftigungsfähigkeit der Betroffenen, einen Austausch zwischen Arbeitsmedizinerin/-mediziner beziehungsweise Betriebsärztin/-arzt und behandelnden Ärztinnen/Ärzten (z. B. der Kardiologie) vor der Implantatversorgung zu etablieren, um sicherzustellen, dass relevante betriebliche Gegebenheiten bei der individuellen Anpassung des Implantats bereits bei der Implantatversorgung berücksichtigt werden. Bedarfsgerechte Unterstützung hierfür wird von für den Betrieb zuständigen Berufsgenossenschaften, Unfallversicherungsträgern oder Unfallkassen angeboten.
Interessenkonflikt: Beide Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte vorliegen.
Literatur
BMAS: FB 400 – Ein neuer wissenschaftlicher Ansatz für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Beschäftigten. Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz“ (Hrsg.: F. Börner, H. Brüggemeyer, S. Eggert et al.). Bonn: EMF-Expertengruppe. FB 400: 51, 2011.
Fachverband für Strahlenschutz: Leitfaden „Elektromagnetische Felder“, FS-2019-180-AKNIR. Köln: TÜV media, 2019.
Napp A et al.: Elektromagnetische Interferenz von aktiven Herzrhythmusimplantaten im Alltag und im beruflichen Umfeld – Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) und der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin (DGAUM). Kardiologe 2019; 13: 216–235.
Stam R: Comparison of international policies on electromagnetic fields (power frequency and radiofrequency fields). Bilthoven: RIVM (NL), 2018 (https://www.rivm.nl/sites/default/files/2018-11/Comparison%20of%20inter…)
Die Langversion des Beitrags inklusive einer ausführlichen Literaturliste mit weiterführenden Quellen kann auf der ASU-Homepage beim Beitrag eingesehen werden (www.asu-arbeitsmedizin.com).
Weitere Infos
2013/35/EU, „Richtlinie 2013/35/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 26. Juni 2013 über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (elektromagnetische Felder) (20. Einzelrichtlinie im Sinne des Artikels 16 Absatz 1 der Richtlinie 89/391/EWG) und zur Aufhebung der Richtlinie 2004/40/EG (EMF-RL)“, ABl. L 179 vom 29.6.2013
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32013L003…
EMFV, „Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern) – EMFV. BGBl. I S. 2531.
https://www.gesetze-im-internet.de/emfv/BJNR253110016.html
FAQ des AfAMed: Arbeitsmedizinische Prävention – Fragen und Antworten (FAQ). 2019
https://www.baua.de/DE/Aufgaben/Geschaeftsfuehrung-von-Ausschuessen/AfA…
Info
Pflichtvorsorge: Ist vom Betrieb bei den in den Anhängen zur ArbMedVV aufgeführten Tätigkeiten zu veranlassen (siehe 1.13 FAQ AfAMed)
Angebotsvorsorge: Wird vom Betrieb bei den in den Anhängen zur ArbMedVV aufgeführten Tätigkeiten angeboten (siehe 1.14 FAQ AfAMed)
Wunschvorsorge: Wird den Beschäftigten seitens des Betriebs ermöglicht, wenn mit einem Gesundheitsschaden zu rechnen ist (siehe 1.15 FAQ AfAMed)
Info
Körperströme sind durch das EMF induzierte oder influenzierte Ströme, die durch den Körper des Beschäftigten fließen.
Kontaktströme treten auf, wenn Beschäftigte einen Gegenstand mit einem anderen elektrischen Potential (hervorgerufen durch induktive / kapazitive Aufladung) berühren.
Info
Von Mäusen und Menschen – Übertragbarkeit der Ergebnisse aus Tierstudien
In der experimentellen Forschung am Menschen ist es aus medizinisch-ethischen Gründen in der Regel nicht möglich, Versuchspersonen über zulässige Grenzwerte hinaus zu exponieren. In Tierversuchen können jedoch Expositionswerte zulässig sein, die über den für Menschen geltenden Grenzwerten liegen. Hierbei werden unter anderem Fragestellungen im Zusammenhang mit vermuteten Langzeitwirkungen untersucht, wie zur Kanzerogenität, Dosisabhängigkeit (Auswirkungen einer länger andauernden Exposition) oder zu Wirkmechanismen.
Wie in anderen Bereichen, beispielsweise der Medikamentenforschung, ist auch bei Tierversuchen mit EMF-Exposition der Aspekt der Übertragbarkeit und der wissenschaftlichen Beweiskraft umstritten. Das wesentliche Problem liegt darin, dass es nicht bekannt ist, ob und wie gut sich die Ergebnisse von Tierversuchen auf den Menschen übertragen lassen. Werden zum Beispiel die Auswirkungen von hochfrequenten EMF auf den Menschen mittels Tierversuchen untersucht, ist zu beachten, dass die erheblichen Differenzen, die zwischen den Körpergrößen, den Organgrößen, -anordnungen und Thermoregulationsprozessen von Versuchsratten oder -mäusen und Menschen bestehen, sich jeweils auf die Energiedeposition im Gewebe auswirken. Hierbei ist auch die Relation der Körperdimensionen zur verwendeten Frequenz (bzw. Wellenlänge) für die Einkopplung des EMFs, Resonanzeffekte beziehungsweise das Verhältnis von Eindringtiefe zur Lage von Organen (Gewebetiefe) von Bedeutung. So werden bei Mäusen und Ratten innere Organe höher durch von außen einwirkende hochfrequente EMF exponiert als beim Menschen (Kuhne et al. 2020).
Weiterhin kann die Beweiskraft von Effekten, die ausschließlich in Tierversuchen auftreten, als maximal „wahrscheinlich“ eingestuft werden (HCTN 2020). Eine höhere wissenschaftliche Beweiskraft der Erkenntnisse kann durch zusätzliche, aussagekräftige Ergebnisse epidemiologischer und/oder experimenteller Studien erreicht werden. Werden Aussagen ausschließlich auf der Basis von Tierversuchen getroffen, ist es zudem unabdingbar, dass diese eine ausreichend hohe Qualität hinsichtlich der Methodik und Durchführung, Transparenz sowie Reproduzierbarkeit aufweisen. So sehen beispielsweise Kuhne et al. (2020) und BERENIS (2018) die Aussagekraft der so genannten NTP-Studie (2018) durch methodische Schwächen und Inkonsistenzen in den Studienergebnissen deutlich limitiert, wie zum Beispiel durch die fehlende Kontrolle der thermischen Stressreaktion.
Abschließend sei festzuhalten, dass eine mögliche karzinogene Wirkung von EMF beim Menschen auf Basis der Ergebnisse aus Tierstudien sich auch in Übereinstimmung mit Ergebnissen beispielsweise von Längschnittstudien, Kohortenstudien oder der Auswertung von Krebsregistern manifestieren müsste. Darüber hinaus sind derzeit keine Wirkmechanismen bekannt, die langfristige Wirkungen von EMF erklären würden (Fachverband für Strahlenschutz 2019).
Koautor
An der Erstellung des Beitrags beteiligt war Dr. rer. nat. Carsten Alteköster, Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA), Sankt Augustin
Kontakt
Foto: Fotostudio Brinkmann, Dortmund
