Elektrosmog und Photovoltaik-Anlagen

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Untersuchung der potentiellen Risiken und Auswirkungen: Sind Photovoltaik-Anlage gesundheitsgefährdend?

Handy, WLAN-Router, Funk- und Hochspannungsmasten – praktisch überall sind Menschen sogenanntem „Elektrosmog“ ausgesetzt. Dabei handelt es sich um elektrische und magnetische Felder. Die entstehen auch bei einer Photovoltaik-Anlage. Doch wie gefährlich ist diese hinlänglich als „elektrische Strahlung“ dargestellte Gefahr eigentlich?

Solarenergie ist sinnvoll. Aber viele fragen sich, ob die Photovoltaik-Anlage auf dem Dach krankmachenden Elektrosmog verursacht? © Kampan, stock.adobe.com
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Grundsätzlich gilt: Überall dort, wo es unter Spannung stehende elektrische Leitungen gibt, gibt es auch elektrische Felder. Diese Felder entstehen nämlich, weil durch die Leitungen elektrische Ladungen bewegt werden, die erst den notwendigen Stromfluss ermöglichen.

Zwei Arten elektrischer Felder bei Photovoltaik-Anlagen
Zwei Arten elektrischer Felder bei Photovoltaik-Anlagen

Es gibt jedoch unterschiedliche elektrische Felder. Bei einer Gleichspannung, wie in Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen), kommt es zu einem statischen elektrischen Gleichfeld. Doch bei einer Wechselspannung kommt es zu einem dynamischen elektrischen Wechselfeld, weil hier die Spannung Ladungen mit einer Frequenz von 50 Hertz (50 Hz) durch die Leitungen pulsiert. Für PV-Anlagen gilt dies für die Leitungen hinter dem Wechselrichter. Da es sich bei der Frequenz von 50 Hertz um eine niederfrequente Spannung handelt, sind diese elektrischen Felder gesundheitlich völlig unbedenklich. Der Grenzwert zu hochfrequenten elektrischen Feldern liegt bei 9.000 Hertz (9 kHz). Zudem empfindet der menschliche Körper erst bei sehr hohen Spannungen möglicherweise Anomalien, wie ein sehr leichtes Kribbeln. Doch solche Phänomene können höchstens in einem Umspannwerk vorkommen. In der freien Umgebung kommen solche Hochspannungen nicht vor.

Die meisten Empfindungen, die Menschen auf elektrische Felder zurückführen, sind im Prinzip Einbildung. Viel mehr sind es magnetische Felder, die aber auch erst dann entstehen, wenn es zu einem sehr hohen Stromfluss kommt. Deshalb gilt bei elektrischen Feldern, dass sie ohne Stromfluss vollkommen unschädlich sind. Da eine PV-Anlage jedoch ständig Strom produziert, mit Ausnahme in der Nacht, haben die Module stets ein statisches elektrisches Gleichfeld. Doch keine Angst: Nur sehr nah an den Solarmodulen und den Gleichstromleitungen ist das elektrische Gleichfeld überhaupt messbar.

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Nur der Elektromagnetismus ist ausschlaggebend

Es gibt jedoch einen sehr starken Zusammenhang zwischen Strom und Magnetismus. Denn dort, wo Strom fließt, umgibt sich der Leiter mit einem Magnetfeld. Die Feldlinien sind kreisförmig um den Leiter angeordnet. Auch hier wird zwischen dem magnetischen Feld von Gleichstrom und Wechselstrom unterschieden. Bei Gleichstrom entsteht ein statisches, magnetisches Gleichfeld. Bei Wechselstrom entsteht ein dynamisches, magnetisches Wechselfeld.

Das magnetische Gleichfeld bei einer PV-Anlage schwankt je nach Sonneneinstrahlung. Wie bei den elektrischen Feldern gilt auch für die magnetischen Gleichfelder der Solaranlage in der Praxis: Sie sind normalerweise kein Problem! Magnetische Wechselfelder hingegen treten am Wechselrichter selbst und in den Leitungen hinter dem Wechselrichter Richtung Stromnetz auf.

Magnetfeld eines elektrischen Leiters
Magnetfeld eines elektrischen Leiters

Bei magnetischen Wechselfeldern unterscheidet, wie bei den elektrischen Feldern, ebenfalls zwischen nieder- und hochfrequenten Feldern. Hochfrequenzfelder haben eine Frequenz zwischen 9 Kilohertz und 300 Gigahertz (9 kHz – 300 Ghz). Quellen für hochfrequente Felder sind Radiosender, Funksendeanlagen, Mobiltelefone, medizinische Geräte, Mikrowellenherde, schnurlose Funktelefone (DECT), aber auch funkgesteuerte Diebstahlsicherungen. Um einen Hinweis auf die Gesundheitsschädlichkeit der magnetischen Wechselfelder zu bekommen, wird die Feldstärke des magnetischen Feldes zugrunde gelegt.

Elektromagnetismus kann gesundheitliche Probleme hervorrufen
Elektromagnetismus kann gesundheitliche Probleme hervorrufen

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Zum Schutz der Bevölkerung vor gesundheitlichen Gefahren durch elektromagnetische Felder gilt in Deutschland seit 1997 die „Verordnung über elektromagnetische Felder“. Die Verordnung und die darin geregelten Grenzwerte stützen sich auf die Empfehlungen der deutschen Strahlenschutzkommission (SSK). Grundlage dieser Empfehlungen sind die wissenschaftlich nachgewiesenen gesundheitsrelevanten biologischen Wirkungen, die durch Feldeinwirkung ausgelöst werden können.

Grenzwerte für elektromagnetische Felder in Deutschland
Grenzwerte für elektromagnetische Felder in Deutschland

Die Feldstärke von magnetischen Feldern wird abhängig von der magnetischen Flussdichte in Tesla (T) angegeben. Der Personenschutz definiert einen Grenzwert von einem Millitesla (1 mT) für maximal sechs Stunden täglich als unschädlich. Beispiel: In Haushaltsgeräten mit großer Leistung, wie Staubsauger, Bohrmaschine oder Föhn, können Magnetfelder mit mehreren mT auftreten. In der Regel sind wir diesen Einflüssen nur kurze Zeit ausgesetzt. Eine Gefährdung ist entsprechend gering. In PV-Anlagen treten höhere elektromagnetische Wechselfelder hingegen nur am Wechselrichter auf. Deshalb wird empfohlen, Wechselrichter nicht in Wohnräumen zu installieren.

Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit von Wechselrichtern
Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit von Wechselrichtern

Da die Richtlinie über die „Elektromagnetischen Verträglichkeit“ (EMV) 2014/30/EU sieht für das Inverkehrbringen beziehungsweise Bereitstellen von Geräten und ortsfesten Anlagen in der Europäischen Union grundlegende Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit vor. Geprüfte Wechselrichter sind deshalb in der Regel nicht gesundheitsgefährdend. Da für elektrische und elektronische Produkte die CE-Kennzeichnung verpflichtend ist, sollte man bei der Anschaffung unbedingt auf diese Kennzeichnung achten. Die Bundesnetzagentur hat aktuell bei der Überprüfung von Photovoltaikanlagen verschiedene Wechselrichter ohne CE-Kennzeichen, deutsche Bedienungsanleitung oder deutsche Händleradresse gefunden. Da diese in Deutschland nicht genutzt werden dürfen, erhalten solche PV-Anlagen keine notwendige Betriebsgenehmigung oder verlieren sie.

Fazit:

Da eine Photovoltaikanlage rein physikalisch vergleichsweise geringe Flussdichten und Feldstärken erzeugt, wird ein gesundheitlicher Einfluss in der Regel ausgeschlossen. Photovoltaikanlagen werden in der Regel als bedenkenlos beurteilt.

Photovoltaik Leistungsdaten © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
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