From: achim@jat.sub.org (Joachim Astel)
Subject: Strahlung von Sendeanlagen
Reply-To: achim@jat.nbg.sub.org (Joachim Astel)
Organization: Mail/News Server Leinburg
Date: Fri, 2 Oct 1992 00:51:17 GMT

Personenschutz nach der neuen DVO und VDE 0848

Prof. Dr.-Ing. Jodi Elbers, DJ3XV, 8955 Aitrang, Tegelbergstrasse 1

] In der geplanten neuen Durchfuehrungsverordnung zum Amateurfunkgesetz
] (DV-AFuG), die voraussichtlich zum 1. Januar 1993 in Kraft gesetzt
] wird, wird im Paragraph 11 der Schutz von Personen in elektromagne-
] tischen Feldern angesprochen. Die geltenden Regeln stehen in der
] Vorschrift VDE 0848, die in neuen Entwuerfen von 1991 und 1992 vor-
] liegt.

Weiter ist bereits die Verfuegung 95/1992 des Bundesministeriums fuer
Post und Telekommunikation im Amtsblatt 12/92 des BMPT veroeffentlicht
und damit in Kraft gesetzt. Darin wird fuer neu errichtete Sende-
anlagen ueber 10 Watt (EIRP) ein Nachweis verlangt, damit Personen
nicht geschaedigt oder gefaehrdet werden. Ob diese Verfuegung auch fuer
den Amateurfunk gilt, steht noch dahin.

In jedem Fall aber wird der Funkamateur ueberpruefen muessen, ob seine
Sendeanlagen die Bestimmungen der jeweils gueltigen Vorschrift VDE
0848 einhalten. Diese Ueberpruefung kann durch Rechnung oder Messung
durchgefuehrt werden, die Verfuegung 95/92 sieht nur eine Berechnung
vor. Durch Messung kann entweder die elektrische Feldstaerke in V/m
oder die magnetische Feldstaerke in A/m bestimmt werden.

Im Nahfeld der Antenne muss man beide Feldstaerken messen, im Fernfeld
kann die eine aus der anderen berechnet werden. Im KW-Bereich wird
stets eine Nahfeldmessung oder -berechnung erforderlich werden, bei
VHF und hoeheren Frequenzen wird in der Regel die Fernfeldberechnung
genuegen.

Im Fernfeld ist die Sache relativ einfach: Es wird zunaechst ein iso-
troper Strahler angenommen, dann werden Antennengewinn und Kabel-
daempfung beruecksichtigt. Daraus ergibt sich ein Sicherheitsabstand
in Hauptstrahlrichtung, in dem sich Menschen nicht dauernd aufhalten
sollen.

Ein 50-W-Sender mit Rundstrahlantenne erfordert danach etwa 2 m
Abstand, bei einem 10-W-Sender mit 10 dB Antennengewinn werden es
1,5 m. Vierfache Leistung bedeutet jeweils doppelten Abstand, diese
Werte sollen nur als Anhaltspunkte dienen.

Bei Parabolspiegeln kann der Sicherheitsabstand auch mal ueber 20 m
anwachsen. Bei einem UKW-Rundfunksender mit 100 kW liegt dieser
Abstand dann bei 100 m, dabei wird entsprechend VDE 0848 von einer
zulaessigen Leistungsflussdichte von 2 W/m^2 ausgegangen.

Aber auch direkt unter einem Sendeturm droht nun keinerlei Gefahr.
Die VDE-Vorschrift beruecksichtigt einen sehr grossen Sicherheits-
faktor, die angegebenen Werte gelten alle fuer Dauersenden und
dauernden Aufenthalt im Sendebereich.

Fuer Frequenzen unter 30 MHz, also in unseren Kurzwellenbaendern, ist
die Berechnung ebenfalls nach VDE 0848 durchzufuehren. Antennenform
und Aufhaengung spielen hier eine Rolle, die Berechnungen in Nahfeld
werden wesentlich komplizierter. Es muessen sinnvolle Naeherungen
angenommen werden.

Im Referat fuer Technologie werden fuer die verschiedenen Antennen
Formblaetter mit Berechnungsbeispielen entwickelt. Aber schon jetzt
kann gesagt werden, dass bei der uns maximal erlaubten Sendeleistung
von 750 Watt bei Dipolen ein Sicherheitsabstand von etwa 2 m aus-
reichend sein wird. Bei Mehrelement-Beams wird es etwas mehr, aber
derartige Beams sind ja auch hoeher angebracht, so dass auch hier der
erforderliche Abstand leicht eingehalten werden kann.

Ergebnis des bisher Gesagten: Im Kurzwellenbereich ist die VDE 0848
leicht einzuhalten, in den VHF-/UHF-/SHF-Baendern ist es ebenfalls
immer moeglich.



In diesem Abschnitt moechte ich versuchen, einige oft falsch ver-
standene Dinge wieder ins rechte Licht zu setzen und auf einige
Grundlagen einzugehen, nach denen auch die VDE 0848 aufgestellt
worden ist. Generell kann man folgendes sagen:

   - Eine elektromagnetische Strahlung ist generell um so gefaehrlicher,
     je kuerzer die Wellenlaenge ist. Beispiel dazu: Kurzwelle, Mikro-
     wellen, Licht, Roentgenstrahlung. Achtung: "gefaehrlicher" heisst
     aber nicht "gefaehrlich", "schneller" (als z. B. eine Schnecke)
     heisst auch nicht "schnell".

   - Die Sonne strahlt in unseren Breiten mit etwa 600 W/m^2 ent-
     sprechend 60 mW/cm^2. An diese Strahlung sind Lebewesen seit
     Jahrmillionen gewoehnt, ohne diese Strahlung gaebe es kein
     Leben auf der Erde. Diese 600 W/m^2 empfinden wir als angenehm,
     die Sonne waermt uns, unser Koerper reagiert mit Schwitzen. Diese
     Reaktion ist aber keine Schaedigung.

     Natuerlich ist auch eine Schaedigung moeglich. Jeder hat wohl
     schon mal einen Sonnenbrand gehabt. Die Begriffe "Reaktion"
     und "Schaedigung" sind also auseinanderzuhalten, sie werden
     aber haeufig bewusst oder unbewusst durcheinandergeworfen.

   - Unser Koerper verbraucht im Ruhezustand etwa 1 W/kg, schon bei
     leichter Taetigkeit aber schon um die 5 W/kg, bei einem Koerper-
     gewicht von 70 kg also 70 beziehungsweise 350 W. Die dabei
     entstehende Waerme wird ueber die Haut abgefuehrt. Wir besitzen
     eine sehr genaue Temperaturregelung.

Nach VDE 0848 ist mit 2 W/m^2 (VHF-Bereich) also nur etwa 1/300 der
Sonnenstrahlung zugelassen, und das bei einer viel groesseren, d. h.
generell ungefaehrlicheren Wellenlaenge. Wer sich auf eine Sonnenbank
legt, lebt sicherlich erheblich gefaehrlicher als ein Funkamateur.
Viele Aerzte lehnen daher diese Geraete ja auch ab.

Hochfrequenzstrahlung wirkt auf Lebewesen in den von Funkamateuren
verwendeten Frequenzen durch eine zusaetzliche Erwaermung. Andere
Wirkungen werden zwar vermutet, es wird auch viel auf diesem Gebiet
geforscht, sie sind aber bis heute nicht nachgewiesen.

An dieser Stelle steht der Ingenieur etwas hilflos da. Wenn irgend
jemand eine "Gefahr" durch Feldstaerken im mV/cm-Bereich behauptet,
so kann er das nicht beweisen. Auf der anderen Seite kann das
Gegenteil auch nicht bewiesen werden, es ist eben nichts bekannt.

Viele Berichte laufen nach folgendem Prinzip ab: Zunaechst wird von
einigen selbsternannten "Fachleuten" oder "Instituten" etwas "Ge-
faehrliches" behauptet, danach gibt es dann zwei Moeglichkeiten:
Entweder ignorieren anerkannte Wissenschaftler die Sache. Dann
heisst es, die Wissenschaft weigert sich, unsere "Forschungsergeb-
nisse" zur Kenntnis zu nehmen. Oder anerkannte Wissenschaftler
beschaeftigen sich mit der Sache. Dann heisst es, selbst der beruehmte
Professor X beschaeftigt sich damit, also muss es ja wohl stimmen
(auch wenn der beruehmte Herr Professor nichts "Gefaehrliches" ent-
deckt hat).

Wenn Sie, liebe Leser, entsprechende Berichte mal genauer verfol-
gen, werden Sie oft auf dieses Schema stossen. Zur Klarstellung,
ich will hier keine Strahlungsgefahren verharmlosen, es gibt sie
tatsaechlich, davon mehr im naechsten Abschnitt.



Die Wirkung von HF-Strahlung auf unseren Koerper ist unterschied-
lich, je nachdem, ob die Wellenlaenge wesentlich groesser (Mittel-
welle, 80-m-Band), etwa gleich gross (10-m-Band) oder kleiner
(VHF, UHF, SHF) als unser Koerper ist. VDE 0848 beruecksichtigt
dies entsprechend.

Weiter wird beruecksichtigt, dass einzelne Teile des Koerpers
(Knochen, Muskeln usw.) unterschiedlichen Wassergehalt haben
und damit unterschiedlich HF-Leistung absorbieren und dass die
entstandene Waerme wegen unterschiedlicher Durchblutung nicht
ueberall gleich abgefuehrt wird.

Besonders gefaehrdet ist das Auge. Es ist schlecht durchblutet -
wird wuerden sonst alles durch ein Rotfilter sehen. Bei unzweck-
maessiger Haltung von Handfunken ist die Antenne sehr dicht daran.
Bei einem 2-W-Handy ergibt sich nach VDE ein Sicherheitsabstand
von etwa 20 cm bei sechs Minuten Dauersenden. Bei 5 W waechst die-
ser Abstand schon auf 30 cm (vierfache Leistung ergibt doppelten
Abstand, siehe oben).

Man sollte also jedenfalls beim Senden die Antenne nicht gerade
2 cm vor den Auge haben. Konkrete Schaeden sind mir nicht bekannt,
die VDE enthalten ja auch noch sehr grosse Sicherheitsreserven,
und wer sendet auch schon sechs Minuten ununterbrochen...



In diesem Beitrag wird bewusst nicht auf die Rechenverfahren nach
dem vorliegenden Entwurf der VDE 0848 eingegangen. Dies soll
in einem weiteren Beitrag in der cq-DL geschehen, sobald die
endgueltige Fassung bekannt ist.

Die VDE-Vorschriften koennen auch als Einzelstuecke bezogen werden
vom Beuth Verlag GmbH, 1000 Berlin 30, oder beim VDE-Verlag GmbH,
1000 Berlin 12

[aus cq-DL 10/92, Seite 618/619]
[abgetippt von achim@jat.sub.org]
-- 
Joachim Astel (DL 9 NCQ), E-MAIL: achim@jat.nbg.sub.org