Der Elektrosmog-Detektor         

Felder und Wellen
                 

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Siehe auch:
E/M-Messungen und Experimente    
Tipps und Tricks zum Elektrosmog-Detektor
 
Felder und Wellen
 
Was genau sind eigentlich elektromagnetische Wechselfelder? Schon die alten Griechen kannten elektrische Kräfte. Wenn man Bernstein (griechisch: Elektron) reibt, kann man anziehende Kräfte auf kleine Papierschnipsel beobachten. So kommen unsere Worte im Zusammenhang mit der Elektrizität letztlich vom griechischen Wort für Bernstein. Derselbe Effekt wird auch mit allen Arten von Kunststoff und Kunstfasern beobachtet. Das kennen Sie ja, wenn man frisch gewaschene Haare gut trocknet und dann lange kämmt, lädt sich der Kamm elektrisch auf und zieht die Haare an.
 

Elektrische Kräfte 
(Zeichnungen von Pia Kutsch)

Inzwischen weiß man, dass es positive und negative elektrische Ladungen gibt, zwischen denen anziehende Kräfte wirken. Alle elektrischen Geräte und die ganze Elektronik beruhen auf diesen Erkenntnissen.

Magnetische Kräfte sind ebenfalls schon lange bekannt. In der Seefahrt wurden schon früh einfache Kompasse verwendet, lange bevor man genau wusste, was es damit auf sich hat. Magnete sind heute allgemein bekannt. Wir wissen, dass jeder Magnet zwei Pole hat, die man als Nordpol und Südpol bezeichnet. Ungleiche Pole ziehen sich an. Und man kann Gegenstände aus Eisen mit dem Magneten anziehen.


Magnetische Kräfte 

Lange Zeit wusste man zwar etwas über elektrische und magnetische Kräfte, aber dass es da einen Zusammenhang zwischen beiden gibt, das kam erst relativ spät zum Vorschein. Die erste Beobachtung ist: Wenn ein elektrischer Strom fließt, entsteht ein magnetisches Feld. Ein starkes magnetisches Feld kann man mit einer Drahtspule erzeugen, durch die ein großer Strom fließt. Ein Eisenkern verstärkt das magnetische Feld.


Ein Elektromagnet

Solche Spulen mit Eisenkern gibt es in vielen elektrischen Geräten wie z.B. Transformatoren und Motoren. Und dass um sie herum magnetische Felder entstehen, können Sie mit Ihrem Detektor nachweisen.

Der umgekehrte Fall, dass nämlich elektrische Felder im Zusammenhang mit magnetischen Kräften entstehen, war nicht ganz so einfach zu entdecken. Es funktioniert nämlich nur dann, wenn sich die magnetischen Felder zeitlich ändern. Man spricht in diesem Zusammenhang von Wechselfeldern. Wie das funktioniert sieht man an einem Dynamo. Man lässt einen Magneten rotieren. In einer Spule entsteht dann eine elektrische Spannung.


Ein Dynamo

Als das bekannt wurde dauerte es nicht mehr lange, bis Generatoren und ganze Kraftwerke die elektrische Energie für alle nutzbar machten. Elektrisches Licht und viele Haushaltsgeräte wurden erfunden, und dann ging der technische Fortschritt immer schneller voran.
Ein Meilenstein der Wissenschaft war die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen, die sich wie das Licht mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, also mit 300 000 km/s. Es war keine Erfindung, sondern eine Entdeckung, denn es gab sie immer schon, z.B. ein Form von langwelligen Radiowellen als Folge von Gewittern oder in Form sehr kurzwelliger Wellen des Sonnenlichts. Das Prinzip ist immer gleich: Elektrische Wechselfelder erzeugen magnetische Wechselfelder und diese wiederum elektrische Felder und immer so weiter. Deshalb spricht man von elektromagnetischen Wellen. Elektrische und magnetische Felder treten hier immer zusammen auf.


Ein Sender

Die ersten Rundfunksender verwendeten niedrige Frequenzen und damit große Wellenlängen. Ein Mittelwellensender mit einer Frequenz von einem Megahertz (1 MHz = 1 000 000 Hz) erzeugt Wellen mit einer Wellenlänge von 300 Metern. Später ging man dann über zu höheren Frequenzen und kürzeren Wellenlängen. Diese Entwicklung hält auch heute noch an. Forscher bemühen sich um nutzbringende Anwendungen immer kürzerer Wellenlängen.

Die folgende Tabelle zeigt Frequenzen, die zugehörigen Wellenlängen und die technische Anwendung für den gesamten Bereich, der mit dem Elektrosmog-Detektor untersucht werden kann.
 
Frequenz Wellenlänge Anwendung
50 Hz  6000 km Kraftwerke/Steckdose
50 Hz bis 15 kHz 6000 km bis 20 m Audiosignale
15 kHz bis 100 kHz 20 km bis 3 km Zeitzeichensender, Schaltnetzteile
100 kHz bis 100 MHz 3 000 m bis 3 m Rundfunksender, LW bis UKW
100 MHz .. 1000 MHz 3 m bis 30 cm Fernsehen, digitales Radio, Telefone
 
Das Spektrum elektromagnetische Wellen hört aber nicht bei 10o0 MHz auf sondern erstreckt sich noch sehr viel weiter. Es folgen Mikrowellen, Millimeterwellen, Wärmestrahlung, das sichtbare Licht, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlung und Gammastrahlen sowie die noch kurzwelligere Höhenstrahlung. Alle Strahlen mit Wellenlängen unterhalb der des sichtbaren Lichts haben eine ionisierende Wirkung und sind für den Menschen gefährlich.

In den meisten Fällen beobachtet man nur einen engen Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu einer Zeit. Wenn Sie z.B. den Sternenhimmel mit bloßen Augen betrachten, sehen Sie nur das sichtbare Licht. Mit anderen Instrumenten kann man aber feststellen, dass ferne Galaxien auch Radiowellen, Infrarotstrahlung, Röntgenstrahlung und sogar Gammastrahlen aussenden. 

Wenn Sie ein Radio einschalten, empfangen Sie im Normalfall nur eine ganz bestimmte Frequenz, die zu dem gerade eingestellten Sender gehört. Manchmal hören Sie dann zufällig noch andere Signale. Sie können zum Beispiel knackende Störgeräusche hören, die beim Betätigen eines Lichtschalters entstehen. Oder Sie hören auf Lang- und Mittelwelle nebenbei auch die typischen Gewitterstörungen und wissen daher von der Existenz eines nahen Gewitters.

Mit dem Radio beobachten Sie immer nur die Ausstrahlungen auf einer bestimmten Frequenz. Wenn Sie aber große Frequenzbereiche gleichzeitig untersuchen wollen, brauchen Sie ein spezielles Gerät. Der Breitband-Elektrosmog-Detektor erkennt elektrische und magnetische Wechselfelder in einem großen Frequenzbereich. Zwischen etwa 50 Hz und 1000 MHz entgeht Ihnen kaum noch etwas. Sie werden deshalb Wechselfelder entdecken, deren Existenz Sie nicht vermutet hätten.
 
Messbereiche und Grenzwerte
 
Viele Menschen bewegt die Frage, welche elektrischen und magnetischen Felder nützlich oder schädlich sind. Dass Sonnenstrahlen sowohl nützlich als auch schädlich sein können ist allgemein bekannt. Es kommt sehr stark auf die Dosis an. Wir brauchen das Licht, aber zu viel schädigt unsere Haut und die Augen.

Wellen und Strahlen sind eigentlich nur zwei Ausdrücke für das gleiche Phänomen. Im Zusammenhang mit kurzen Wellenlängen spricht man häufiger von Strahlen, bei langen Wellenlängen mehr von Wellen. Radiowellen geringer Frequenz wirken kaum auf den menschlichen Körper. Es gibt eine Wärmewirkung, die aber im normalen Alltag keine Rolle spielt. Im Nahbereich einer Sendeantenne eines Senders mit mehreren Kilowatt Sendeleistung kann die Wärmewirkung allerdings gefährlich werden. Die Radiowellen wirken dann ähnlich wie in einem Mikrowellenherd. Es gibt aber auch medizinische Anwendungen, bei denen Radiowellen eingesetzt werden, um tiefliegende Gewebeschichten zu erwärmen und damit eine heilende Wirkung zu erzielen.

Bei sehr kurzen Wellenlängen unterhalb der des sichtbaren Lichts gibt es neben der Wärmewirkung auch noch eine ionisierende Wirkung der Strahlung, die sich auch schon bei geringen Intensitäten auswirken kann. So wird zum Beispiel schwache Gammastrahlung aus dem Weltall immer wieder einzelne Körperzellen schädigen.

Ihr Elektrosmog-Detektor erkennt dagegen niederfrequente Felder bis in den Bereich der Radiowellen. Ob diese ebenfalls eine schädliche Wirkung auf den Körper ausüben können ist umstritten. Bekannt ist die leicht messbare Wärmewirkung, die aber meist wegen der geringen Intensitäten keine Rolle spielt. Einige Menschen vermuten schädliche Wirkungen elektromagnetischer Wellen, die nicht auf die Wärmewirkung zurückzuführen sind, sondern auf bisher unbekannte Effekte, die aber nur schwer nachweisbar sind.

Es gibt gesetzliche Grenzwerte für elektrische und magnetische Felder in Bereichen rund um elektrische Anlagen mit einer Frequenz von 50 Hz, wo sich Menschen aufhalten. Sie sollen sicherstellen, dass niemand zu Schaden kommt.

Elektrische Felder: 5000 V/m
Magnetische Felder: 100 µT

Die elektrische Feldstärke hat die Maßeinheit Volt pro Meter (V/m). Für elektrische 50-Hz-Felder kann man vereinfachend also davon ausgehen, dass ein Kabel mit einer Spannung von 5000 V im Abstand von einem Meter noch ungefährlich ist. Die Netzspannung im Haus ist mit 230 V rund 20-mal kleiner. Deshalb wird der Grenzwert in einem Abstand von 5 cm eingehalten. Wenn man bedenkt, dass elektrische Kabel immer mindestens zwei Adern haben und eine davon an Erde angeschlossen ist, kann man abschätzen, dass der Grenzwert sogar noch im Abstand 2,5 cm sicher eingehalten wird.

Ihr Elektrosmog-Detektor ist kein hochgenaues Messgerät, insbesondere weil die Empfindlichkeit im Interesse vielseitiger Messungen mit der Frequenz deutlich ansteigt. Er kann jedoch elektrische 50-Hz-Wechselfelder nachweisen, deren Feldstärke weiter unterhalb des gesetzlichen Grenzwerts liegt. Wenn die rote LED leuchtet, ist die elektrische Feldstärke etwa 500 V/m, also etwa 10-fach unter dem Grenzwert. Die grüne LED beginnt ab etwa 1000 V/m zu leuchten. Schon ab etwa 100 V/m reagiert der eingebaute Lautsprecher. Ein angeschlossenes Netzkabel wird meist schon in einem Abstand von einem halben Meter hörbar.

Interessant sind die Verhältnisse unter Hochspannungsleitungen. Eine solche Leitung kann z.B. eine elektrische Spannung von 220 kV haben und 10 m über Ihrem Kopf hängen. Gäbe es nur einen Draht, könnte man die elektrische Feldstärke mit 220 kV / 10 m = 22 kV/m abschätzen. Sie läge dann über dem gesetzlichen Grenzwert. Tatsächlich gibt es aber immer drei Drähte für den verwendeten Dreiphasen-Strom (Drehstrom). Die Felder der drei Drähte heben sich in einiger Entfernung größtenteils auf, sodass die Grenzwerte eingehalten werden. Sicher werden Sie trotzdem einmal untersuchen, ob die Felder noch nachweisbar sind. Aber bitte nicht auf eine Leiter steigen, halten Sie Abstand zu Hochspannungsanlagen!

Die magnetische Flussdichte misst man in Mikrotesla (µT). Die Empfindlichkeit der Magnetfeldmessung ist besonders stark von der Frequenz abhängig. Bei 1000 Hz leuchtet die rote LED  schon bei einem Wechselfeld mit weniger als 0,1 µT. Bei magnetischen Wechselfeldern mit der Netzfrequenz 50 Hz beginnt die rote LED ab etwa 50 µT zu leuchten, die grüne ab rund 100 µT, also etwa beim gesetzlichen Grenzwert. Ein typischer Transformator kleiner Leistung (Steckernetzgerät) kann ab etwa 10 cm nachgewiesen werden. Große Transformatoren findet man z.B. in Wohngebieten, wo das 10-kV-Netz auf eine Spannung von 230 V für die Hausanschlüsse heruntertransformiert wird. Oft hört man ein leises Brummen dieser Transformatoren und kann vermuten, dass es da auch ein magnetisches Wechselfeld gibt. Bis zu welcher Entfernung ein großer Transformator mit Ihrem Gerät nachweisbar ist werden Sie sicher ausprobieren.

Ich hab's versucht und konnte nur sehr wenig messen. Anscheinend bringt der Blechkasten um den Transformator eine gute magnetische Abschirmung. Nur an den Stoßkanten hat es etwas gebrummt. Und auch an einer großen Umspannanlage waren die Felder hinter dem Zaun so gering, dass ich nichts feststellen konnte. Drübersteigen geht natürlich nicht. Halten Sie Abstand zu Hochspannungsanlagen! Jedenfalls ist mein Eindruck, dass die üblichen Hochspannungsanlagen die Grenzwerte locker einhalten.


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