zh_baurekursgericht · BRKE II Nrn. 0184-0185/2000 · 2000-07-18 · de
Mobilfunkbasisstationen. Ermittlung der Immissionen von mehrfrequenten Anlagen (mit verschiedenen Antennen).


BRKE II Nrn. 184 und 185/2000 vom 18. Juli 2000 in BEZ 2000 Nr. 48
13.a) Die Immissionsgrenzwerte gelten überall dort, wo sich Menschen norma-
lerweise aufhalten können (Art. 13 Abs. 1 der bundesrätlichen Verordnung vom 23.
Dezember 1999 über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung [NISV]). Deren
Anwendung ist aber auf jene Strahlung beschränkt, welche gleichmässig auf den
ganzen menschlichen Körper einwirkt (Art. 13 Abs. 2 NISV). Massgebend ist dabei
die gesamte Strahlung, welche an einem bestimmten Ort von allen vorhandenen
Strahlungsquellen insgesamt verursacht wird. Damit wird der Bestimmung von Art. 8
USG Nachachtung verschafft, wonach Einwirkungen sowohl einzeln als auch ge-
samthaft und nach ihrem Zusammenwirken beurteilt werden müssen. Somit ist im
vorliegenden Baubewilligungsverfahren, welches eine Swisscom-Basisstation be-
trifft, die bestehende Antenne der diAx mobile auf dem benachbarten Gebäude Ge-
neral Wille-Strasse 115 in die Immissionsberechnungen einzubeziehen. Diesbezüg-
lich nicht relevant ist aufgrund der Entfernung von 400 m die Antennenanlage der
Orange Communications SA auf der Liegenschaft General Wille-Strasse 201, wel-
che Gegenstand eines früheren Rekursverfahrens war. Die Immissionsgrenzwerte
der NISV sind zwingend einzuhalten. Steht fest oder ist zu erwarten, dass sie über-
schritten werden, sind gemäss Art. 5 NISV bei den betreffenden Anlagen verschärfte
Emissionsbegrenzungen anzuordnen (Erläuternder Bericht zur NISV vom 23. De-
zember 1999, S. 1 und 11, Bemerkungen zu Art. 5). Die geplante Basisstation der
Swisscom AG erzeugt elektromagnetische Felder in den Hochfrequenzbereichen
von rund 900 MHz (= 0,9 GHz) und 1800 MHz (= 1,8 GHz); die niedrigsten Frequen-
zen liegen bei 935 MHz und 1835 MHz.
…
c) Im Gegensatz zu Anlagen, welche auf einer einzigen Frequenz senden, wer-
den bei mehrfrequenten zellulären Mobilfunkanlagen der vorliegenden Art die Im-
missionsgrenzwerte nicht als Effektivwert der elektrischen Feldstärke, der magneti-
schen Feldstärke und der magnetischen Flussdichte bestimmt, sondern als Verhält-
niszahl. Dabei werden die Immissionen für jede Frequenz einzeln ermittelt und dann
nach den Vorschriften von Ziffer 22 Anhang 2 NISV mit einem frequenzabhängigen
Faktor gewichtet und summiert. Der Immissionsgrenzwert für die drei nach Ziffer 22
berechneten physikalischen Einheiten beträgt jeweils 1 (Ziffer 21 Anhang 2 NISV).
Für die vorliegenden Frequenzen von 935 MHz und 1835 MHz kommen die Sum-
mierungsvorschriften von Ziffer 222 Anhang 2 NISV zur Anwendung, welche lauten:
elektrische Feldstärke (E) = S (Ef/E Gf)2 , wobei E
f
= Effektivwert der elektrischen
Feldstärke in V/m (Volt pro Meter) bei der Frequenz f und E = Immissionsgrenzwert
Gf
für den Effektivwert der elektrischen Feldstärke in V/m bei der Frequenz f gemäss
Ziffer 11 Abs. 1 Anhang 2 NISV; magnetische Feldstärke (H) = S (Hf/H Gf)2 , wobei
H = Effektivwert der magnetischen Feldstärke in A/m bei der Frequenz f und H =
f Gf

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Immissionsgrenzwert für den Effektivwert der magnetischen Feldstärke in A/m (Am-
père pro Meter) bei der Frequenz f gemäss Ziffer 11 Abs. 1 Anhang 2 NISV; magne-
tische Flussdichte (B) = S (Bf/B Gf)2 , wobei B
f
= Effektivwert der magnetischen
Flussdichte in µT (Mikrotesla) bei der Frequenz f und B = Immissionsgrenzwert für
Gf
den Effektivwert der magnetischen Flussdichte in µT bei der Frequenz f gemäss Zif-
fer 11 Abs. 1 Anhang 2 NISV. Dabei legt Ziffer 11 Abs. 1 Anhang 2 NISV die Immis-
sionsgrenzwerte wie folgt fest: elektrische Feldstärke (E ) = 1,375 · f V/m, magne-
Gf
tische Feldstärke (H ) = 0,0037 · f A/m sowie magnetische Flussdichte (B ) =
Gf Gf
0,0046 · f µT. Diese Werte berücksichtigen entgegen rekurrentischer Auffassung
auch die Tatsache, dass Mobilfunkanlagen gepulste d.h. modulierte Strahlen emittie-
ren.
d) Bei der Ermittlung der von einer Antennenanlage emittierten elektromagneti-
schen Felder ist vorab die jeweilige äquivalente Leistungsdichte (S) zu bestimmen.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich diese mit Zunahme der elektrischen Sende-
leistung (P) und des Antennengewinnfaktors (G) vergrössert, dagegen zum Abstand
(d) zwischen Antenne und Immissionsort quadratisch abnimmt, was – ohne Berück-
sichtigung allfälliger Leistungsabschwächungen durch Abweichung von der Haupt-
strahlrichtung bzw. durch die Gebäudedämpfung – zu folgender Zwischenformel
führt: S = (P · G) : (4 · p · d2). Eine Grenzwertüberschreitung liegt dann vor, wenn
der 6-Minuten-Mittelwert über dem Grenzwert liegt (Ziffer 11 Anhang 2 NISV; Schrif-
tenreihe Umweltschutz Nr. 164; a.a.O., S. 8). Der Antennengewinnfaktor des vorlie-
gend zu beurteilenden Anlagetyps beträgt 14,7 dBi. Die nach der genannten Formel
für die Berechnung der Leistungsdichte massgebende elektrische Sendeleistung (P)
bezeichnet dabei nicht die (höchstmögliche) äquivalente Strahlungsleistung in
Hauptrichtung, bezogen auf den Halbwellendipol (englische Bezeichnung: ERP, d.h.
effective radiated power), sondern die äquivalente isotrope (d.h. kugelförmige)
Strahlungsleistung in Hauptstrahlrichtung, bezogen auf einen idealen isotropen
Strahler (englische Bezeichnung: EIRP, d.h. effective isotropic radiated power), bei
welcher der Antennengewinn (G) bereits mitberücksichtigt ist (vgl. Art. 3 Abs. 9
NISV). Dies bedingt bei der Bestimmung der Formelgrösse P einen entsprechenden
Korrekturfaktor (nämlich: P = [1.64 · W ] : G), ansonsten von einer zu hohen elekt-
ERP
rischen Sendeleistung ausgegangen würde. Die vorliegend strittigen Antennentypen
(100 W ) weisen damit eine elektrische Sendeleistung von je 11,16 W auf (P =
ERP
[1.64 · 100 W] : 14,7).
Die Antennenanlagen für den Mobilfunk senden ihre Strahlen fokussiert in ei-
nen bestimmten horizontal und vertikal beschränkten Bereich aus. Ausserhalb die-
ses Strahlungskegels (von den Rekurrenten als Hauptsendekeule bezeichnet) ist die
Intensität erheblich kleiner, was zu einer Leistungsabschwächung (g) führt. Eine Re-
duktion der Strahlungsintensität ergibt sich ferner durch bauliche Abschirmungen
(Mauern etc.). Diese Gebäudedämpfung (d) gilt es bei der Immissionsberechnung
ebenfalls einzubeziehen. Dies ergibt folgende Formel: S = (P · G) : (g · d · 4 · p · d2).
Die horizontale oder vertikale Abweichung eines Messpunktes von der Haupt-
strahlrichtung einer Antenne (in Grad) und die damit verbundene Leistungsab-
schwächung (in dB) kann dem Situationsplan in Verbindung mit den An-
tennendiagrammen entnommen werden, welche jeweils Bestandteile des Stand-
ortdatenblattes sind. Aus physikalischen Gründen ist in der Praxis von einer
Leistungsabschwächung von maximal 15 dB auszugehen (BUWAL, Beurteilung der
NIS-Immissionen neuer Basisstationen von Mobilfunknetzen, Detailliertes Verfahren,
Bern 1998, S. 6, FN 1).

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Zum 110 m von der Basisstation der Swisscom AG entfernten Messpunkt im
Aussenbereich der rekurrentischen Liegenschaft Heerenstrasse 24 betragen die
Abweichungen zum Hauptstrahl der mit Azimuten 100° und 350° abstrahlenden An-
tennen horizontal 35° (= 3 dB) und 75°(= 13 dB). Eine vertikale Abweichung liegt
nicht vor. Damit sind für die beiden Antennen – getrennt für die beiden Frequenzen
935 bzw. 1835 MHz – Leistungsabschwächungen von 3 dB (Antennen Azimut 100°)
sowie 13 dB (Antennen Azimut 350°) zu berücksichtigen, was Abschwächungsfakto-
ren (g = 10 ) von 2,0 (Antennen Azimut 100°) bzw. 20,0 (Antennen Azimut 350°)
entspricht (BUWAL, 1998, Beurteilung der NIS-Immissionen neuer Basisstationen
von Mobilfunknetzen, a.a.0., S. 7). Eine Gebäudedämpfung ist hier (Aussenbereich)
nicht zu beachten.
Nach der Formel S = (P · G) : (g · d · 4 · p · d2) ergeben sich für die strittigen An-
tennen der Swisscom AG äquivalente Leistungsdichten von 0,00054 W/m2 (Anten-
nen 935 und 1835 MHz mit Azimut 100°; im vorliegenden Verfahren als Antennen 1
und 3 bezeichnet) und 0,000054 W/m2 (Antennen 935 und 1835 MHz mit Azimut
350°; im vorliegenden Verfahren als Antennen 2 und 4 bezeichnet). Die rechneri-
sche Ermittlung der elektrischen Feldstärken (E = 377×S ) ergibt 0,451 V/m (Anten-
nen 935 und 1835 MHz mit Azimut 100°) und 0,143 V/m (Antennen mit Azimut 350°).
Die vom Streitobjekt ausgestrahlten magnetischen Feldstärken (H = S/377) sind mit
0,0012 A/m (Antennen mit Azimut 100°) und 0,00038 A/m (Antennen 935 und
1835 MHz mit Azimut 350°) zu beziffern. Die magnetischen Flussdichten (B = S/242)
betragen hier schliesslich 0,00149 µT (Antennen 935 und 1835 MHz mit Azimut
100°) und 0,00047 µT (Antennen 935 und 1835 MHz mit Azimut 350°).
e) Zur Ermittlung der Gesamtimmissionen gemäss Art. 8 USG ist zudem – wie
schon dargelegt – die bereits in Betrieb stehende Mobilfunk-Basisstation der diAx
mobile auf dem benachbarten Gebäude General Wille-Strasse 115 einzubeziehen.
Diese besteht aus zwei Antennen des Typs Kathrein 739634 mit einer Leistung von
je 300 W (Antennengewinn 17 dBi), welche im Frequenzbereich 935 MHz mit den
ERP
Azimuten 0° und 130° senden (im vorliegenden Verfahren als Antennen 5 und 6 be-
zeichnet). Die Distanz zum Messpunkt im Aussenbereich der Liegenschaft Hee-
renstrasse 24 beträgt im Minimum rund 60 m. Die Abweichungen vom Antennen-
hauptstrahl misst bei der Antenne 5 (Azimut 0°) 60° (= 4 dB ® g = 2,5) und bei der
Antenne 6 (Azimut 130°) 70° (= 5 dB ® g = 3,2). Für die bestehenden Antennen der
diAx mobile ergeben sich nach den massgebenden und bereits im Detail erläuterten
Berechnungsformeln beim genannten Messpunkt äquivalente Leistungsdichten von
0,0043 W/m2 (Antenne Azimut 0°) und 0,0034 W/m2(Antenne Azimut 130°), elektri-
sche Feldstärken von 1,27 V/m und 1,13 V/m, magnetische Feldstärken von
0,0034 A/m und 0,0030 A/m sowie magnetische Flussdichten von 0,0042 µT und
0,0037 µT.
f) Die für die Antennen der Swisscom AG und der diAx mobile ermittelten Ein-
zelimmissionen sind für die Berechnung der massgebenden Gesamtimmisionen (I)
jeweils für die elektrischen und magnetischen Feldstärken sowie für die magneti-
schen Flussdichten nach der in Ziffer 13c der Erwägungen ausgeführten Berech-
nungsformel I = S Ij 2 quadratisch zu summieren. Für den vorliegenden Messpunkt
ergibt dies für die elektrische Feldstärke nach der massgebenden Formel
S (E1/EG1)2 + (E2/E G2)2 + (E3/EG3 )2 + (E4/E G4)2 + (E5/E G5 )2 + (E6/EG6)2 einen Wert von

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0,043 % des als Verhältniszahl dargestellten Immissionsgrenzwerts von 1. Dabei ist
E = elektrische Feldstärke der Antenne 1 der Swisscom AG (935 MHz) von 0,451
1
V/m, E = elektrische Feldstärke der Antenne 2 der Swisscom AG (935 MHz) von
2
0,143 V/m, E = elektrische Feldstärke der Antenne 3 der Swisscom AG (1835 MHz)
3
von 0,451 V/m, E = elektrische Feldstärke der Antenne 4 der Swisscom AG (1835
4
MHz) von 0,143 V/m, E = elektrische Feldstärke der Antenne 5 der diAx mobile
5
(935 MHz) von 1,27 V/m und E = elektrische Feldstärke der Antenne 6 der diAx
6
mobile (935 MHz) von 1,13 V/m sowie E , E , E , E = Immissionsgrenzwert der
G1 G2 G5 G6
elektrischen Feldstärke von 42,04 V/m bei einer Frequenz von 935 MHz und E , E
G3 G4
= Immissionsgrenzwert der elektrischen Feldstärke von 58,90 V/m bei einer Fre-
quenz von 1835 MHz. Die analogen Berechnungen für die magnetische Feldstärke
und die magnetische Flussdichte ergeben je 0,042.
Damit hält die streitbetroffene Basisstation der Swisscom AG auch zusammen
mit der bereits bestehenden Antennenanlage der diAx mobile die Immissionsgrenz-
werte beim (nächstliegenden) rekurrentischen Messpunkt Heerenstrasse 24 klar ein.
Folglich entspricht das Bauvorhaben der Swisscom AG diesbezüglich den Bestim-
mungen des Umweltschutzgesetzes und ist insoweit bewilligungsfähig.
…
14.b) Die NISV hat alle Sendeanlagen von zellularen Mobilfunknetzen mit einer
äquivalenten Gesamtstrahlungsleistung von mindestens 6 W dem Vorsorgeprinzip
ERP
unterstellt und dafür Anlagegrenzwerte festgelegt. Der Anlagegrenzwert ist die Emis-
sionsbegrenzung für die von der betreffenden Anlage allein erzeugte Strahlung (Art.
3 Ziffer 6 NISV). Damit ist hier keine Gesamtbetrachtung unter Berücksichtigung
weiterer elektromagnetischer Emittenten vorzunehmen. Neue und alte Anlagen müs-
sen im massgebenden Betriebszustand an Orten mit empfindlicher Nutzung den je-
,
weiligen Anlagegrenzwert einhalten (Ziffer 65 Anhang 2 NISV), welcher für Mobil-
funkbasisstationen als Effektivwert der elektrischen Feldstärke definiert wird. Als Or-
te mit empfindlicher Nutzung gelten Räume in Gebäuden, in denen sich Personen
regelmässig während längerer Zeit aufhalten, öffentliche oder private, raumpla-
nungsrechtlich festgesetzte Kinderspielplätze und diejenigen Flächen von unüber-
bauten Grundstücken, auf denen Nutzungen nach den Buchstaben a und b zugelas-
sen sind (Art. 3 Ziffer 3 NISV). Bei den hier strittigen kombinierten Frequenzberei-
chen um 900/1800 MHz darf die elektrische Feldstärke bei den genannten Orten mit
empfindlicher Nutzung den Anlagegrenzwert von 5,0 V/m nicht überschreiten (Ziffer
64 lit. c Anhang 1 NISV).
Die Grenzwertberechnung hat gemäss Ziffer 13d der Erwägungen für die ge-
plante Antennenanlage beim Messpunkt im Aussenbereich der rekurrentischen Lie-
genschaft Heerenstrasse 24 elektrische Feldstärken von je zweimal 0,451 V/m und
0,143 V/m ergeben. Gemäss der Berechnungsformel I = S Ij 2 sind diese Werte
quadratisch zu summieren, woraus eine elektrische Feldstärke von insgesamt
0,67 V/m resultiert. Damit liegt die elektrische Feldstärke bereits beim genannten
Aussenbereich erheblich unter dem Anlagegrenzwert von 5,0 V/m, weshalb sich eine
Berechnung für die rekurrentischen Wohnräume erübrigt. Dort wäre ohnehin noch
zusätzlich die Gebäudedämpfung zu berücksichtigen.