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BAUBIOLOGIE MAES / Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN RANDBEDINGUNGEN
Ergänzung zum Standard der Baubiologischen Messtechnik SBM-2015
und den dazugehörigen baubiologischen Richtwerten für Schlafbereiche
MESSTECHNISCHE RANDBEDINGUNGEN
ERLÄUTERUNGEN UND ERGÄNZUNGEN
5. Entwurf 5/2015
In den Randbedingungen und Erläuterungen werden die wesentlichen messtechnischen Kriterien für baubiologisch-sachverständige Messungen, Analysen und Vorgehensweisen in Kurzform erweitert und vertieft. Zudem sind die An-leitungen der Gerätehersteller, Anweisungen von Verbänden, Inhalte von Normen und die Fachliteratur zu beachten.
Bei den Ergänzungen geht es an erster Stelle um solche zu den baubiologischen Richtwerten für Schlafbereiche, gedacht als weitere Richtlinien, Orientierungswerte und Bewertungshilfen.
Weitere Angaben zur messtechnischen Umsetzung der baubiologischen Standardpunkte finden Sie in den Büchern 'Stress durch Strom und Strahlung' von Wolfgang Maes und 'Stress durch Schadstoffe und Schimmel' von Dr. Man-fred Mierau und Dr. Thomas Haumann. Umfassende theoretische und praktische Aus- und Weiterbildungen zum Standard, den Richtwerten und Randbedingungen bieten die Basis- und Aufbau-Seminare 'Baubiologische Mess-technik' des Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN sowie weitere Fortbildungsangebote, z.B. die Praxis-Semi-nare des Verband Baubiologie VB. Der Berufsverband Deutscher Baubiologen VDB bietet zu den einzelnen Stan-dardpunkten ergänzende Richtlinien, Verfahrensanweisungen und Empfehlungen zur Qualitätssicherung an.
Die Möglichkeiten mehrerer Mess- und Diagnosemethoden innerhalb eines Standardpunktes sorgen für mehr mess-technische Sicherheit. Die beschriebenen Methoden ergänzen sich, sie ersetzen sich nicht und sind je nach Fall und Aufgabenstellung zu kombinieren.
A FELDER, WELLEN, STRAHLUNG
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ELEKTRISCHE WECHSELFELDER (Niederfrequenz)
Messung der niederfrequenten elektrischen Feldstärke und der Körperspannung
mit Bestimmung der dominierenden Frequenz und von auffälligen Oberwellen
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Feldstärke (Volt pro Meter, V/m)
a) gegen Erdpotenzial
Effektivwert-Messung unter Einbeziehung des Körpers in Anlehnung an Computernorm TCO.
Mit Feldmessgerät bzw. Feldsonde (TCO- bzw. Tellersonde, Kleinsonde), Feldmeter, NF-Analyser...: Frequenzbereich
10 Hz - 100 kHz (besser 400 kHz und höher), Messbereich bis 5000 V/m oder mehr, Nachweisempfindlichkeit 0,1 V/m, Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Solides Erdpotenzial als Bezug (Potenzialausgleich, Steckdose, Sanitärinstallation, Erdspieß...). Körpernahe oder körperferne Sondenführung (Herstellerangabe). Kleinsonden zeigen oft niedrigere Messwerte als TCO-Tellersonden mit Durchmessern bis zu 30 cm, Maßstab ist die TCO-Sonde. Direkte, ungestörte Ausrichtung der Sonde zu den - oft aus mehreren Richtungen kommenden - Feldquellen (maximale "Anpeilung"). 30 cm Mindestabstand zur Feldquelle.
b) potenzialfrei
Effektivwert-Messung des "reinen" Feldes ohne Beeinflussung des Körpers in Anlehnung an DIN/VDE bzw. 26. BImSchV.
Mit Feldmessgerät bzw. Feldsonde (3D-Würfelsonde, 1D-Flächensonde), Feldmeter, NF-Analyser...: Frequenzbereich
10 Hz - 100 kHz (besser bis 400 kHz und höher), Nachweisempfindlichkeit 0,1 V/m, Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Keine Menschen oder andere leitfähige Körper, Flächen, Leitungen und Gegenstände im Feld, reichlich Abstand einhalten, 2 m Mindestabstand zum Messgerät bzw. Lichtleiter für die Verbindung von der Sonde zum Anzeigegerät.
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Körperspannung (Millivolt, mV)
Messung des Körperpotenzials am im Bett elektrisch isoliert liegenden Menschen gegen Erdpotenzial.
Mit Körperspannungsmessgerät, Voltmeter, Multimeter, Feldmeter, NF-Analyser... und Handelektrode bzw. Fingerelektrode, Einstellung auf ACV: Messgeräte-Innenwiderstand 10 MOhm und Kapazität < 100 pF über alle genutzten Messbereiche, Frequenzbereich um 50 Hz (besser 400 kHz und höher), Nachweisempfindlichkeit 1 mV, Fehlertoleranz ± 10 Hand-elektroden-Zuleitung maximal 50 cm.
Beachten: Solides Erdpotenzial als Bezug (Potenzialausgleich, Steckdose, Sanitärinstallation, Erdspieß...). Nähe der Test-person zu geerdeten Flächen (Abschirmung in Bettnähe...) bzw. Erdkontakt (Abschirmdecke unter dem Körper...) meiden.
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Dominierende Frequenz (Hertz, Hz) und auffällige Oberwellen
Mit NF-Spektrumanalyser, Oszilloskop, Frequenzzähler, Voltmeter, Feldmeter...: Frequenzbereich 10 Hz - 100 kHz (besser 400 kHz und höher).
Elektrische Wechselfelder entstehen als Folge elektrischer Wechselspannung. Die Feldlinien verlaufen offen von einem höheren zum niedrigeren Po-tenzial, im Endeffekt zur Erde (Quellenfeld). Das Feld wird durch leitende Objekte, die Messapparatur, die Mess- und Testperson beeinflusst.
Bei der elektrischen Feldstärke geht es um Messungen von Spannungsunterschieden, so genannten Potenzialdifferenzen. Ein Sensor erfasst das Feld und vergleicht es mit einem Referenzpotenzial. Bei der seit über 30 Jahren in der Baubiologie angewandten und bewährten erdbezogenen Feld-stärkemessung (TCO) ist diese Referenz das Erdpotenzial, die Feldsonde ist per Kabel mit Erde verbunden. Bei der in der Baubiologie mit dem SBM-2008 ergänzend eingeführten potenzialfreien Feldstärkemessung (DIN/VDE) befinden sich ein (1D Flächensensor) oder drei (3D Würfelsensor) Elekt-rodenplattenpaare in einer Feldsonde, es wird die Potenzialdifferenz der in einem definierten Abstand zueinander platzierten Elektrodenflächen ohne
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Erdbezug ermittelt. Die erdbezogene Feldmessung (TCO) berücksichtigt den Menschen im Feld, denn er zieht die elektrischen Felder an, konzentriert sie auf sich, der Mensch ist Teil des Feldgeschehens. Die potenzialfreie Messung (DIN/VDE) wünscht das "ungestörte" Feld ohne den feldbeeinflus-senden Menschen.
Beide Feldmessmethoden - gegen Erde und potenzialfrei - haben im baubiologischen Alltag Stärken und Schwächen und sorgen gemeinsam für mehr Sicherheit. Die Methoden ergänzen sich, sie ersetzen sich nicht. Nicht entweder...oder, sondern sowohl...als auch. In bestimmten Situationen, in der die eine schwächelt zeigt sich die andere aussagestärker - und umgekehrt. Es sind beim geringsten Verdacht auf eine fehlerträchtige Situation beide Methoden einzusetzen, das stets in Kombination mit der Körperspannungsmessung. Vergleiche sind nur mit denselben Messmethoden möglich.
Beispiele für Vor- und Nachteile: Die erdbezogene TCO-Methode schwächelt mit der Folge falscher Messergebnisse, wenn der Bezug Erdung nicht optimal ist; kein Problem für die potenzialfreie Messung. Die potenzialfreie DIN/VDE-Methode schwächelt, wenn feldbedingte Potenzialgefälle nicht ausgeprägt sind oder fehlen, weil aus verschiedenen Richtungen einwirkende Feldquellen ähnlich oder gleich stark sind, dann werden die Messwerte trotz offensichtlicher Emittenten zu gering oder gar nicht auffallen; kein Problem für die erdbezogene Messung. Vorsicht bei der TCO-Messung mit geerdeten Flächen und Gegenständen in der Nähe, das gilt auch für die Kontrolle von großflächigen Abschirmmaßnahmen. Vorsicht bei der DIN/VDE-Messung mit allen leitfähigen Materialien und Menschen im Feld und in der weiteren Umgebung, mehrere Meter Abstand sind nötig. Die eindimensio-nale TCO-Messung ist bei optimaler Ausrichtung zum Feldmaximum besonders gut für die Quellensuche und -lokalisierung geeignet ("Emissionsmes-sung"). Die dreidimensionale DIN/VDE-Messung ist richtungsunabhängig besonders gut für die Erfassung der Summe von Feldquellen an einem Punkt geeignet ("Immissionsmessung"). Die erdbezogene 1D-Messung nach TCO ist meist einfach(er) und schnell(er), die Messgeräte sind erschwing-lich(er). Die potenzialfreie 3D-Messung nach DIN/VDE kann komplizierter und aufwändiger sein, die Messgeräte sind teurer, bei einigen sind Compu-ter für die Anzeige und Auswertung nötig.
Auch bei der Körperspannung geht es um die Messung einer Potenzialdifferenz, diesmal vom menschlichen Körper, der als Folge der Summe aller Feldeinflüsse seiner Umgebung unter Spannung steht, zur Erde. Die einfache, sensible, seit über 30 Jahren in der Baubiologie eingesetzte und be-währte Körperspannungsmessung ("kapazitive Körperankopplung" nach Ing. Erich W. Fischer) kann nur optimal funktionieren, wenn der zu messende Mensch garantiert (!) isoliert von Erde positioniert ist, wie es im Bett liegend meist der Fall ist. Hat die Testperson Nähe oder gar Kontakt zu Erde, wie es bei abgeschirmten Wandflächen in Bettnähe und geerdeten Abschirmdecken im Bettaufbau oder direkt unter dem Körper passieren kann, fallen die Messwerte zu niedrig bis gleich Null aus. Es gibt in solchen Fällen der Körperspannungsmessung in Erdnähe oder des Erdkontaktes also falsche oder gar keine Messwertanzeigen, obwohl der Mensch im Feld durch elektrische Felder nach wie vor belastet ist, eventuell sogar mehr noch als ohne Erdnähe. Diese unverzeihlichen Messfehler werden von unseriösen Abschirmdeckenverkäufern gerne und gezielt genutzt und missbraucht, um die angebliche Wirkung ihrer Produkte zu demonstrieren, eine "Wirkung", die gar keine ist.
Die Frequenz eines Feldes und die Anzahl und Ausprägung von Oberwellen, so genannten Harmonischen, also ganzzahligen Vielfachen der Grund-frequenz, sind - neben der Feldstärke - ein Aspekt der biologischen Bewertung. Manche Organismen reagieren auf schwächere Felder bestimmter Frequenzen unter Umständen heftiger als auf stärkere Felder anderer Frequenzen, Frequenzgemische oder Oberwellenanteile. Es gibt bei Lebewe-sen, Organen, Zellen... verschiedenartige "Frequenzfenster" mit gesteigerter Empfindlichkeit.
Oberwellen sind bei ohmschen Verbrauchern (Glühbirne, Herd, Fön...) und meist bei Hochspannungsleitungen, Bahnstrom, konventionellen Trans-formatoren... weniger ausgeprägt als bei Verbrauchern mit viel Elektronik (Energiesparlampe, elektronische Netzteile, Vorschaltgeräte, Ladegeräte, Dimmer, PC, Bildschirm, Induktionsherd...). Die in Europa typische Netzfrequenz ist 50 Hz (USA 60 Hz), viele elektronische Geräte funktionieren mit höheren Frequenzen (Energiesparlampen 20-60 kHz) oder mit Frequenzgemischen (PC, Bildschirm...), die Bahn fährt in Deutschland mit 16,7 Hz.
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MAGNETISCHE WECHSELFELDER (Niederfrequenz)
Messung und Langzeitaufzeichnung der niederfrequenten magnetischen Flussdichte von Netz- und Bahnstrom mit Bestimmung der dominierenden Frequenz und von auffälligen Oberwellen
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Flussdichte (Nanotesla, nT) von Netz- und Bahnstrom
Effektivwert-3D-Messung der Summe aller Feldlinienrichtungen in Anlehnung an Computernorm TCO oder DIN/VDE.
Mit Feldmessgerät bzw. Feldsonde (Induktionsspule 3D isotrop/orthogonal oder 1D), Feldmeter, NF-Analyser...: Frequenz-bereich 10 Hz - 100 kHz (besser 400 kHz und höher), Messbereich bis 100.000 nT oder mehr, Nachweisempfindlichkeit
1 nT, Fehlertoleranz ± 10 Sondenfläche < 100 cm².
Beachten: Netzstrom (50 Hz) und Bahnstrom (16,7 Hz) getrennt untersuchen. 1D-Messung zur Ortung der Feldquelle an-hand der Hauptfeldlinienrichtung. Spulengröße je nach Aufgabe: Große Induktionsspulen nach TCO bzw. DIN/VDE mit Durchmessern von 10 cm und mehr zeigen bei kleinen Feldquellen (Kleintrafos, Netzteile, Energiesparlampen...) im Nah-bereich niedrigere Messwerte. Messgeräte bzw. -spulen während der Untersuchung nicht heftig bewegen, kann zu Wech-selwirkung mit dem Erdmagnetfeld und somit zu Messfehlern führen, speziell bei niedrigen Frequenzen (z.B. Bahn).
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Langzeitaufzeichnung
Effektivwert-3D-Messung der Summe aller Feldlinienrichtungen.
Mit Datenlogger, Schreiber, PC, Feldmeter, NF-Analyser, Multimeter (min-max-avg)...: Frequenzgang mindestens 16,7 Hz und 50 Hz (besser bis 2 kHz und höher), Messintervalle < 10 s, Nachweisempfindlichkeit 10 nT, Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Langzeitmessung von öffentlichen Stromquellen (Erdversorgungsleitungen, Freileitungen, Bahn, Transformato-ren, Straßenbeleuchtung...), Nachtspeicherheizungen und Ausgleichsströmen immer über Nacht, speziell an Werktagen, bei Verdacht 24 Stunden oder mehr. Bei kleinflächigen, inhomogenen Feldern eventuell mehrere Datenlogger simultan. Bei der Messung öffentlicher Feldquellen auf Abschaltung von bzw. Abstand zu hausinternen Emittenten achten. Datenlogger während der gesamten Aufzeichnungszeit nicht bewegen.
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Dominierende Frequenz (Hertz, Hz) und auffällige Oberwellen
Mit NF-Spektrumanalyser, Oszilloskop, Frequenzzähler, Voltmeter, Feldmeter...: Frequenzgang mindestens 10 Hz - 100 kHz (besser bis 400 kHz und höher).
Magnetische Wechselfelder entstehen als Folge von elektrischem Wechselstrom. Die Feldlinien verlaufen in sich geschlossen, ohne Anfang und Ende (Wirbelfeld). Das Feld wird durch leitende Objekte, die Messapparatur, die Mess- und Testperson praktisch nicht beeinflusst.
Die Messung der magnetischen Feldstärke bzw. Flussdichte erfolgt durch Spannungsinduktion in stationären Spulen, welche nur bei Wechselfeldern auftritt. Gemessen wird mit 3D- oder 1D-Spulen. 3D weist drei orthogonal angeordnete Spulen (x, y und z-Achse) in einem Messkopf auf, misst, be-rechnet und zeigt alle Feldlinienverläufe gleichzeitig an. 1D erfasst eine Achse, sie kann das Feldmaximum nur bei einem eindeutigen Feldlinienver-lauf angeben. Geht es um mehrere Feldquellen oder Emittenten mit gemischten Feldlinienverläufen, müssten mit 1D-Spulen drei Messungen jeweils um 90° versetzt durchgeführt und deren Ergebnisse quadratisch addiert werden: √(x²+y²+z²). Das sollte - speziell bei schwankenden Feldintensitäten - simultan geschehen, was praktisch selten möglich ist. Bei den häufiger auftretenden eindeutigen Feldverläufen (Freileitungen, Erdversorgungsleitun-gen, stromführende Installationsrohre...) reicht die 1D-Messung. Bei den seltener zu findenden Feldliniengemischen (Transformatoren, Geräte, meh-rere Emittenten...) ist die 3D-Messung sicherer. Baubiologisch bewertet wird die Summe aller Feldlinienrichtungen.
Die Kurzzeitmessung dient der ersten Übersicht und zur Feststellung der unterschiedlichen Feldquellen im Haus (Elektrogeräte, Sicherungskästen, Ausgleichsströme in der Hausinstallation...) und draußen (Erdkabel, Freileitungen, Trafostationen, Bahnstrom, Ausgleichsströme im öffentlichen Netz...). Eine Langzeitmessung über mehrere Stunden oder Tage erfasst ein Profil der bei Magnetfeldern als Folge von Stromstärkeveränderungen
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häufig festzustellenden zeitlichen Feldschwankungen. Speziell bei intensiven Feldschwankungen (z.B. mit kurzzeitigen hohen Feldspitzen) ist das aus Langzeitaufzeichnungen - besonders auch über Nacht - ermittelte 95. Perzentil zur Bewertung heranzuziehen.
Als Ausgleichsströme bezeichnet man elektrische Ströme, welche nicht über den üblichen, hierfür vorgesehenen Weg fließen (wie den Rückleiter ei-nes Elektrokabels), stattdessen über Erdungsleitungen, PE-Leiter, Schutzschirme, metallische Gas- und Wasserrohre..., das meist unkompensiert und auch deshalb zu beachtlichen Magnetfeldern führend. Bei hausinternen Ausgleichsströmen eventuell ergänzende direkte Messung bzw. Lang-zeitaufzeichnung der stromführenden Quellen mit z.B. Zangenamperemeter, Strommesszange bzw. Stromwandler. Bei Feldern durch Ausgleichströ-me von außen eventuell Simultanmessung mit mehreren Datenloggern im Haus und nahe der Feldquelle.
Zur Messung der räumlichen Magnetfeldverteilung z.B. in der Umgebung von Hochspannungsleitungen, Bahntrassen, Transformatorenstationen oder Erdversorgungsleitungen (speziell Ringleitungsführungen, die oft großflächige Feldausdehnungen zeigen) - speziell auch bei zeitlichen Feldschwan-kungen und/oder mehreren Feldquellen - zwei oder mehrere Messgeräte in verschiedenen Abständen zur Feldquelle gleichzeitig einsetzen, wobei ei-nes als stationäres Referenzgerät dienen kann.
Oberwellen sind bei ohmschen Verbrauchern und meist bei Hochspannungsleitungen, Bahnstrom, Transformatoren... weniger zahlreich und ausge-prägt als bei Verbrauchern mit viel Elektronik. Die in Europa typische Netzfrequenz ist 50 Hz (USA 60 Hz), viele elektronische Geräte funktionieren mit höheren Frequenzen oder Frequenzgemischen, die Bahn fährt in Deutschland mit 16,7 Hz, in anderen Ländern auch mit 50 Hz oder Gleichstrom. Manchmal kann eine Oberwelle feldstärker ausfallen als die eigentliche Grundfrequenz, z.B. bei Transformatorenstationen.
Die Frequenz eines Feldes sowie die Häufigkeit und Art von Oberwellen sind - neben der Feldintensität - ein Aspekt der biologischen Bewertung. Manche Organismen reagieren auf schwächere Felder bestimmter Frequenzen heftiger als auf stärkere Felder anderer Frequenzen, Frequenzgemi-sche oder auf Oberwellen. Es gibt bei Lebewesen, Organen, Zellen... eng begrenzte "Frequenzfenster" mit gesteigerter Empfindlichkeit.
Zur Frequenz des niederfrequenten Feldes und dessen Oberwellen siehe auch Punkt A1 "Elektrische Wechselfelder".
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ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN (Hochfrequenz)
Messung der hochfrequenten elektromagnetischen Strahlungsdichte
mit Bestimmung der dominierenden Frequenzen bzw. Funkdienste
sowie deren Signalcharakteristik (niederfrequente Pulsung, Periodizität, Breitbandigkeit, Modulation...)
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Strahlungsdichte (Mikrowatt pro Quadratmeter, μW/m²)
a) Orientierende Breitband-Messung der Summe aller Feldeinflüsse über den gesamten Frequenzbereich
Mit Breitband-Messgerät, HF-Feldsonde, HF-Analyser, Strahlungsmonitor, Radiation Meter...: möglichst großer Frequenz-bereich ab 100 kHz bis über 6 GHz (mindestens 10 MHz - 3 GHz zur Erfassung der zurzeit im Alltag häufigsten Funkdiens-te), Messbereich bis mindestens 20.000 μW/m² oder (besser) mehr, Nachweisempfindlichkeit 0,1 μW/m², Fehlertoleranz
± 5 dB über den gesamten Messbereich.
Beachten: Spitzenwert-Messung aller Raumrichtungen, Polarisationsebenen, Reflexionen... im Fernfeld mit isotroper 3D-Messantenne oder 1D-Messantenne nach Schwenkmethode.
b) Detaillierte Selektiv-Messung mit Feststellung der einzelnen Funkfrequenzen (kHz, MHz, GHz)
(GSM, UMTS, TETRA, LTE, WiMAX, WLAN, DECT, Radio, Fernsehen, Richtfunk, Radar, Amateurfunk...)
Mit Spektrumanalysator und kalibrierten Messantennen (logarithmisch-periodische Antenne, Dipol, Monopol, Bikonus, Loop, Horn...) oder frequenzselektiv filterndem Breitbandmessgerät bzw. HF-Analyser: möglichst großer Frequenzbereich ab 100 kHz (besser niedriger) bis über 6 GHz (mindestens bis 3 GHz zur Erfassung der zurzeit im Alltag häufigsten Funk-dienste), Messbereich bis mindestens 10.000.000 μW/m², Nachweisempfindlichkeit 0,01 μW/m², Fehlertoleranz ± 3 dB
über den gesamten Messbereich und Messaufbau.
Beachten: Spitzenwert-Messung wie oben. Baubiologische Richtwerte gelten für einzelne Funkdienste, nicht für Radar.
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Dominierende Funkdienste und niederfrequente Signale (Pulsung, Periodizität, Breitbandigkeit, Modulation...)
Optisch mit Spektrumanalysator oder akustisch mit Breitband-Messgerät, Signal- bzw. Modulationsmeter... anhand hörbar gemachter demodulierter Signale; möglichst weiter Frequenzbereich wie oben.
Beachten: Bei mehreren Feldquellen kann es zu akustischen Überlagerungen kommen, die eine Diagnose schwer bis un-möglich machen.
Bei elektromagnetischen Wellen - auch Hochfrequenz genannt - geht es um drahtlose Informationsübertragung, um Funkanwendungen. Das für die technische Funknutzung bereitgestellte Frequenzspektrum fängt bei 9 kHz an, füllt den gesamten MHz-Bereich aus und endet bei 300 GHz. Funkwel-len sind Transversalwellen und breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Funkwellen bestehen aus einem hochfrequenten Trägersignal, dem eine niederfrequente Information aufgeprägt, ein Inhalt aufmoduliert wird, z.B. Bil-der, Sprache, Musik oder Daten. Wesentliche Modulationsarten sind die Amplitudenmodulation (AM, oft Kurz-, Mittel-, Langwelle und gepulste Signale wie Radar), Frequenzmodulation (FM, oft UKW) oder Phasenmodulation (PM, oft neuere digitale und gepulste Techniken wie GSM, UMTS, TETRA, DECT, WLAN) mit zahlreichen Misch- und Unterarten.
Mobilfunknetze, Handys, DECT-, WLAN- und andere moderne digitale Techniken funken außerdem gepulst, um möglichst viele Informationen prak-tisch zeitgleich übertragen zu können. Die Pulsung - speziell die periodische - wird bei baubiologischen Messungen besonders beachtet (Spektrum-analyser in Zero-Span-Einstellung und/oder akustische Diagnose, auch mit Breitband- bzw. Modulationsmessgerät) und kritisch gewichtet.
Im Nahfeld (unterhalb einer Wellenlänge) müssen die elektrischen und magnetischen Feldanteile - wie bei den niederfrequenten Feldern - als elektri-sche (E, V/m) und magnetische Feldstärke (H, A/m) separat gemessen werden. Im Fernfeld (oberhalb einer Wellenlänge) reicht die Messung einer Feldkomponente zum Rückschluss auf die Strahlungsdichte (S), z.B.: S = E² : Z0 bzw. S = H² x Z0 (Z0 = Feldwellenwiderstand 377 Ω).
Bei mehreren Feldquellen wird für die Ermittlung der Gesamtstrahlungsdichte die arithmetische Summe gebildet.
In der Baubiologie wird bei der HF-Messung oft die Schwenkmethode durchgeführt. Die Messantenne wird möglichst weit vom Körper entfernt in allen Raumteilen (speziell im Schlafbereich) und Raumrichtungen isotrop, sprich dreidimensional geführt, das zu messende Areal abgetastet, 'abgescannt', in die verschiedenen Polarisationsebenen gedreht und per Spitzenwerteinstellung (Peak Hold) aufgezeichnet. Eine solche Vorgehensweise sollte - je nach Situation - mindestens eine Minute dauern, zumindest so lange, bis sich auf der Anzeige keine Messwertsteigerung mehr zeigt.
Mit dem Spektrumanalysator gehen wir bei der Untersuchung z.B. von GSM-Mobilfunknetzen standardgemäß wie folgt vor: Messung der ständig akti-ven Organisationskanäle (BCCH, Broadcast Control Channel) in Max-Hold-Einstellung nach Schwenkmethode und Aufsummierung der Strahlungs-dichten. Dies Ergebnis entspricht in etwa der Minimalauslastung der Basisstation während der von Handytelefonierern meist nicht stark frequentierten Nacht. Zur Ermittlung der Strahlungsdichte bei maximaler Auslastung einer Basisstation, wenn tagsüber beispielsweise viele Handygespräche über ihre Verkehrskanäle (TCH, Traffic Channel) abgewickelt werden, kann entweder der Messwert der Organisationskanäle theoretisch und grob mit dem Fak-tor 2-4 multipliziert (es sei denn, es liegen genaue Betreiberdaten vor) oder praktisch eine Langzeitmessung mit Breitbandgerät durchgeführt werden.
Alle Funkdienste (GSM, UMTS, TETRA, DECT, WLAN, Rundfunk, Richtfunk...) werden anhand der baubiologischen Richtwerte getrennt bewertet.
Im Protokoll steht das zum Zeitpunkt der Messung erfasste Ergebnis mit Minimal- und erfasstem bzw. möglichen Maximalwert.
Nicht alle Sender funken immer und wenn, dann nicht immer gleich stark. So kann es notwendig werden, Langzeitbeobachtungen bzw. -aufzeichnun-
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gen durchzuführen. Manche Radiosender oder das Militär z.B. funken nur zu bestimmten Zeiten, manche Behörden- und Industriesender oder Ama-teurfunker nur bei Bedarf. DECT-Telefone und WLAN-Netzwerke strahlen manchmal nonstop, manchmal aber auch nur bei der Nutzung. Auch die breitbandigen Signale (UMTS, digitales Fernsehen...) mit ihren ausgeprägteren Crest-Faktoren sollten mit Geduld beobachtet werden, sie schwanken.
Auch und gerade hier zeigt sich: Die Methoden ergänzen sich und bieten miteinander kombiniert die notwendige analytische Sicherheit. Die Breitband-messung ist zumeist einfach(er), schnell(er), die Messtechniken preiswert(er). Die Spektrumanalyse ist kompliziert(er), zeitaufwändig(er), die Spekt-rumanalysatoren teurer, dafür auch sicherer, differenzierter und präziser. Ein Breitbandmessgerät kann keinen Spektrumanalysator oder die akusti-sche Diagnose ersetzen, aber ein Spektrumanalysator auch nicht das Breitband- oder Modulationsmessgerät.
Auch hier gilt, ähnlich wie bei den Standardpunkten A1 "Elektrische Wechselfelder" und A2 "Magnetische Wechselfelder": Die Frequenz der Funkwel-len, ihre Modulation und Pulsung, sind - neben der Strahlungsintensität - ein Aspekt der biologischen Bewertung. Manche Organismen reagieren auf schwache Felder bestimmter Frequenzen und Taktungen heftiger als auf starke Felder anderer Frequenzen. Es gibt bei Lebewesen, Organen, Zel-len... verschiedenartige "Frequenzfenster" mit gesteigerter Empfindlichkeit. Die niederfrequente Pulsung zeigt sich nach bisheriger Erfahrung umso kri-tischer, je niedriger die Pulsfrequenz ausfällt. Oberwellen sind bei hochfrequenten Wellen weniger ausgeprägt als bei den niederfrequenten Feldern.
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ELEKTRISCHE GLEICHFELDER (Elektrostatik)
Messung der statischen elektrischen Oberflächenspannung sowie deren Entladezeit
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Oberflächenspannung (Volt, V)
Messung von elektrostatisch geladenen Oberflächen gegen Erdpotenzial.
Mit Feldmühle, Elektrofeldmeter, Elektrostatiksonde, Statiksensor... : Messbereich bis ± 20.000 V oder mehr, Nachweis-empfindlichkeit 10 V oder weniger, Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Messung in 2-10 cm Abstand zur Material- bzw. Bildschirmoberfläche (eventuell Abstandshalter). Provokation und somit Aufladung des Materials durch alltagstypische Reibung (z.B. mit dem Handrücken oder einem nicht leitenden Material) 1-2 Sekunden vor der Messung. Angabe der Polarität der Ladung: plus oder minus. Relative Raumluftfeuchte
idealerweise 40-60 Raumklimaparameter (Luftfeuchte, Lufttemperatur, Oberflächenfeuchte, eventuell Luftionisation...) angeben. Erdung von Messgerät und Messperson.
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Entladezeit (Sekunden, s)
Feststellung, in welcher Zeit sich die aufgeladene Material- bzw. Bildschirmoberfläche wieder auf normale Werte entlädt.
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Luftelektrizität (Volt pro Meter, V/m)
Eventuell Messung des luftelektrischen Gleichfeldes gegen Erdpotenzial.
Mit Feldmühle, Elektrofeldmeter...: Messbereich ± 200 V/m - ± 20.000 V/m oder größer, Nachweisempfindlichkeit 10 V/m, Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Messung der Raumluftelektrizität im Einflussbereich des Menschen (speziell nach Provokation elektrostatisch aufladbarer Materialien und Bildschirme) und als Referenz der Außenluftelektrizität.
Elektrische Gleichfelder entstehen als Folge elektrischer Ladungen an isolierenden Materialien (Kunststoffe, Synthetik, Gummi...), nicht abgeschirmten Bildschirmen und durch Gleichspannung (Oberleitung der Straßenbahn, Luftreiniger...). Sie verändern die natürliche Luftelektrizität und andere Raum-klimaaspekte (Luftionisation, Staubaufkommen...). Das natürliche elektrische Gleichfeld wird im Freien maßgeblich durch das Wetter beeinflusst.
Auch bei der Elektrostatikmessung, den frequenzlosen Aufladungen und Feldstärken, geht es um Potenzialdifferenzen, und einige der bei den elektri-schen Wechselfeldern (A1) beschriebenen Zusammenhänge und Probleme sind hierauf übertragbar. Die Oberflächenspannung wird an verdächtigen Materialien (Teppich, Gardine, Bettwäsche, Gegenstände, Bildschirme...) gemessen und die deshalb veränderte Luftelektrizität in der umgebenden Raumluft. Umrechnung: Oberflächenspannung (V) = Feldstärke (V/m) x Abstand (m).
Für vergleichbare Resultate sollte die relative Raumluftfeuchte bei 40-60 iegen und die zu messenden Oberflächen diesem Raumklima einige Stunden ausgesetzt sein. Bei über 60 uftfeuchte ist mit niedrigeren Oberflächenspannungswerten zu rechnen, über 70 achen Messungen schon schwierig, über 80 aum möglich und über 90 nmöglich. Unter 40 erden die Ergebnisse deutlicher, unter 30 st mit mehrfachen und unter 20 uftfeuchte mit zigfachem Anstieg zu rechnen. Manchmal wird es nötig, zu verschiedenen Jahreszeiten zu überprüfen (feuchter Sommer, trockener Winter). Röhren-Bildschirme (ältere Monitore und Fernseher) müssen vor der Messung einige Minuten eingeschaltet sein, damit sie ihre volle Ladung aufbauen; die Elektrostatik verändert sich mit der Helligkeit des Bildes.
Baubiologisch empfehlenswerte Materialien und Bildschirme sind kaum aufladbar und wenn, entladen sie sich in Sekundenschnelle. Kritische Materia-lien sind nach Provokation und Bildschirme nach dem Einschalten in Sekundenschnelle extrem aufladbar und entladen sich sehr langsam über Minu-ten, Stunden oder Tage. Negative Ladungen, welche auf Kunststoffe und Synthetik hinweisen, sind kritischer zu bewerten als positive, die manchmal auch in der Natur vorkommen können (Bernstein, Wolle...).
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MAGNETISCHE GLEICHFELDER (Magnetostatik)
Messung der Erdmagnetfeldverzerrung als statische räumliche Flussdichteabweichung (Metall)
bzw. zeitliche Flussdichteschwankung (Gleichstrom) sowie der Kompassabweichung
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Erdmagnetfeldverzerrung als räumliche Flussdichteabweichung - Metall (Mikrotesla, μT)
Messung der Summe aller Metall- bzw. Permanentmagnet-bedingten magnetischen Feldlinienrichtungen.
Mit Magnetometer, Magnetfeldindikator, Magnetostatiksensor...: Messbereich mindestens ± 100 μT (besser mehr), Nach-weisempfindlichkeit wenigstens 100 nT (besser weniger), Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Zu messende Fläche abscannen, eventuell rasterförmige Aufzeichnung des Messareals (Bettfläche, Raum...). Ausrichtung des Sensors auf allen Messstrecken nicht verändern. 1D-Sonde während der Messung nicht kippen, verdre-hen oder verkanten, auch nicht minimal. Punktuelle lokale Feldauffälligkeiten mit ausgeprägten Gradienten kritischer be-werten als ausgedehnte mit weniger ausgeprägten Gradienten.
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Erdmagnetfeldverzerrung als zeitliche Flussdichteschwankung - Strom (Mikrotesla, μT)
3D-Messung der Summe aller Gleichstrom-bedingten magnetischen Feldlinienrichtungen.
Mit Magnetometer, Magnetfeldindikator, Magnetostatiksensor...: Messbereich mindestens ± 100 μT (besser mehr), Nach-weisempfindlichkeit wenigstens 100 nT (besser weniger), Fehlertoleranz ± 10 Beachten: Bei Verdacht auf Feldschwankungen (Straßenbahn, Photovoltaik...) Langzeitaufzeichnung zumindest über 24 Stunden, in jedem Fall über eine Nacht. Positionierung des Messgeräts an einem Magnetfeld-neutralen Ort. 1D-Sonde während der Messzeit nicht bewegen.
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Kompassabweichung (Grad, °)
Feststellung einer Abweichung der Kompassnadel im Einfluss magnetischer Gleichfelder von Metall oder Strom.
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Mit mechanischem flüssigkeitsgedämpften Präzisionskompass, Magnetfeldschiene, elektronischem Fluxgate-Kompass...
Beachten: Kompass langsam und gradlinig in einer Richtung über eine Fläche (Bett...) fahren, nicht verdrehen, Areal ras-terförmig abscannen, Abweichungen notieren. Auch auf Ablenkungen der Nadel nach oben oder unten achten. Wenn ein technisches Magnetfeld mit der gleicher Polarisation wie das Erdmagnetfeld aus Nordsüdrichtung auf die Kompassnadel einwirkt, wird sich die Nadel nicht bewegen, wie sie es besonders deutlich tut, wenn die Felder von der Seite kommen.
Technische magnetische Gleichfelder entstehen als Folge von ferromagnetischen Metallen (Stahl in Baumasse, Möbeln, Einrichtungen...) oder durch Gleichstrom (Straßenbahn, Photovoltaik...). Natürliche magnetische Gleichfelder sind die Folge des Erdmagnetfeldes, in welches sich eine Kompass-nadel nach Norden ausrichtet. Der Begriff Erdmagnetfeldverzerrung bezeichnet eine Beeinflussung bzw. Überlagerung des natürlichen Hintergrundes. Jedes Magnetfeld - technisch oder natürlich - hat einen Nord- und Südpol (einen Plus- und Minuspol). Die Feldlinien verlaufen vom Nord- zum Südpol.
Bei der Magnetostatikmessung geht es um den Betrag und die Richtung technisch bedingter Magnetfelder; Referenz ist das ungestörte, gleichmäßige Erdmagnetfeld. Eine Messung mit einem 3D-Magnetometer erfasst - wie bei den magnetischen Wechselfeldern - die magnetische Flussdichte an ei-nem Messpunkt unter Berücksichtigung aller Feldlinienausbreitungen dreidimensional, isotrop; der Messwert ist unabhängig von der räumlichen Aus-richtung der Sonde. Die Messung mit 1D-Magnetometer oder Magnetfeldindikator erfasst nur eine Achse der Feldlinienausbreitung; der eindimensio-nale Messwert ist richtungsabhängig. Werden drei 1D-Messungen jeweils um 90° versetzt durchgeführt und deren Ergebnisse quadratisch addiert, erhält man die Summe, die bei 3D-Geräten automatisch ermittelt und angezeigt wird √(x²+y²+z²).
1D-Magnetometer zeigen die ermittelte Flussdichte der Polarität des Feldes entsprechend mit Plus- oder Minus-Vorzeichen an, was für die Berech-nung der Flussdichteabweichung innerhalb eines lokal begrenzten Bereiches nötig ist. Die zurzeit handelsüblichen Magnetometer, die bei 3D-Mes-sungen lediglich Betragsberechnungen im Relativmessmodus durchführen und die Richtung des Vektors nicht mit einbeziehen, sind für die Ermittlung der Flussdichteabweichung zwischen zwei Messpunkten nur bedingt geeignet, für alle anderen Zwecke jedoch gut geeignet.
Der Kompass funktioniert zweidimensional und richtet sich hauptsächlich in den horizontalen Feldlinien aus. Er ist kein Messgerät, sondern ein Indika-tor, und zeigt keine Feldintensitäten an, sondern nur Richtungen. Seine Nadel lässt sich durch fremde Magnetfelder ablenken. Ein elektronischer Flux-gate-Kompass, wie er z.B. beim Segeln eingesetzt wird, funktioniert ähnlich wie ein üblicher Kompass, aber statt mit Nadel mit digitaler Anzeige.
Eine Umrechung von Magnetometerwerten zu Kompassabweichungen ist kaum, und wenn, dann nur grob möglich. Auch hier ergänzen sich die un-terschiedlichen Messmethoden. Der Nachweis per Kompass ist verständlich und überzeugend, er ersetzt Magnetometermessungen aber nicht.
Ermittelt wird - wie immer - im Einflussbereich des Menschen, z.B. auf dem Bett.
Metall-bedingte Magnetfelder können räumlich sehr unterschiedlich ausfallen, kleinflächig heftig mit extrem wechselnden Intensitäten alle paar Zenti-meter (steiler Gradient), z.B. über Federkernmatratzen in direkter Körpernähe, oder größerflächig gemäßigter im Verlauf mehrerer Dezimeter oder Me-ter (flacher Gradient), z.B. über Stahlträgern oder Betonarmierungen. Auch deshalb am besten rasterförmige Aufzeichnung einer definierten Fläche.
Gleichstrom-bedingte Magnetfelder können starken zeitlichen Schwankungen unterliegen. Beim Straßenbahn-, U-Bahn- oder O-Busstrom schwanken sie fortlaufend, je nach Stromfluss in den Oberleitungen und Schienen; nachts fährt die Straßenbahn gar nicht mit dem Effekt: kein Feld. Bei Photovol-taikanlagen schwanken sie unter anderem je nach Sonneneinwirkung, das heißt: nachts keine Feldbelastung. Auch deshalb: Langzeitaufzeichnung.
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RADIOAKTIVITÄT (Alpha-, Beta- und Gammastrahlung, Radon)
Messung der radioaktiven Strahlung als Impulsrate, Äquivalentdosisleistung und Abweichung
sowie Messung und Langzeitaufzeichnung der Radonkonzentration
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Radioaktive Strahlung (Impulse pro Sekunde/Minute, ips/ipm - Nanosievert pro Stunde, nSv/h)
Aktivitäts-Messung radioaktiv auffälliger Baustoffe, Materialien, Geräte, Einrichtungen... und/oder vergleichende Erfassung der Impulszahlen der Alpha-, Beta- und Gammastrahlung.
Mit Dosisleistungsmessgeräten (Geiger-Müller-Zählrohr, Großflächendetektor, Proportionalzähler, Szintillationszähler...).
Das Messgerät sollte mindestens den Bereich der umweltrelevanten Gammaenergie von 50 keV bis 1,3 MeV erfassen. Pro Messung sind aufgrund der erforderlichen statistischen Genauigkeit im Niedrigdosisbereich mindestens 1000 Impulse pro Messpunkt nötig. Nachweisempfindlichkeit wenigstens 100 nSv/h (besser weniger), Fehlertoleranz ± 25 empfohlene Grundempfindlichkeit 40 Impulse pro Minute bei 100 nSv/h, Nulleffekt (Detektoreigenrauschen) < 50 ei 100 nSv/h.
Beachten: Bei Schlafplatzuntersuchungen sind mindestens zwei Messpunkte empfehlenswert, z.B. am Kopf- und am Fuß-ende. Deutliche Unterschiede zwischen Kopf- und Fußmessung deuten auf erhöhte Eigenstrahlung der Baumasse hin (z.B. Kopfwand). Zur Bewertung gilt das höhere Messergebnis. Weiterführende Messungen an Wänden, Böden, Ecken... ermöglichen die Quellensuche und Erarbeitung von Sanierungsvorschlägen. Die meisten Preiswertgeräte sind üblicher-weise nicht für die Bestimmung kleiner Abweichungen im Bereich der Hintergrundstrahlung um 100 nSv/h gemacht. Trotz-dem ist es möglich, mit Geräten, die den o.g. Anforderungen entsprechen, eine recht zuverlässige Bewertung im Niedrig-dosisbereich vorzunehmen; hierbei sind in erster Linie die Impulsausbeute (Zählstatistik) und der Nulleffekt (Detektoreigen-rauschen) zu beachten. Aufgrund dieser Problematik sollten vergleichende Messungen bevorzugt werden.
Der Nulleffekt, d.h. das Eigenrauschen des Detektors, schlägt in der Nähe der allgemeinen Hintergrundstrahlung von etwa 100 nSv/h deutlich zu Buche - zum Teil bis zu 50 om Messwert, je unempfindlicher das Messgerät ist, desto stärker. Beim Szintillationszähler (NaJ 2" oder 3") ist der Nulleffekt aufgrund der hohen Impulsausbeute praktisch nicht relevant.
Die baubiologischen Bewertungen beziehen sich auf die Gamma-Impulsausbeuten ausgehend von natürlichen Nukliden (Ra-226, Th-232 und K-40). Die neue Umgebungs-Äquivalentdosis H*10 entspricht im Fall dieser natürlichen Umgebungs-strahlung (Baugrund, Baumaterialien) der Photonen-Äquivalentdosis.
Radioaktivität gibt es in geringen Mengen überall. In der Erde, im Körper und in der Luft finden sich überwiegend natürliche radioaktive Elemente (Ra-dionuklide) aus der Thorium- (Th-232) und der Uran-Radium-Reihe (Ra-226) sowie das Kalium (K-40). Bei der Messung der radioaktiven Strahlung wird die Anzahl der radioaktiven Zerfälle innerhalb einer bestimmten Zeit in Form von Impulsen ermittelt. Messgeräte wandeln die einfallende Strah-lung in elektrische Impulse um. Eine für baubiologische Zwecke besonders gut geeignete Methode stellt die vergleichende Messung dar. Hierbei wird die Relation zwischen natürlicher Umgebungsstrahlung und der Strahlung im Haus, am Baustoff, am Schlafplatz usw. als prozentuale Abweichung angegeben. Es empfiehlt sich stets die Angabe aller gemessenen Bezugswerte. Besonders wichtig ist die Bestimmung der Ortsdosisleistung bzw. Äquivalentdosisleistung durch Gammastrahlung.
Neben der Gammastrahlung sollte auch die Betastrahlung beachtet werden. Alphastrahlung spielt bei baubiologischen Untersuchungen aufgrund der geringen Reichweite eher eine untergeordnete Rolle. In Bezug auf die innere Aufnahme über Radon und die Zerfallsnuklide in der Luft können Mes-sungen der Alphastrahlung über Partikelsammlungen sinnvoll werden.
Bei Messungen im Gebäude darauf achten, dass es häufig um unterschiedliche massive Baumaterialien in Innen- und Außenwänden geht, die sich deutlich auf die Gammaaktivität auswirken können.
Eine differenzierende Nuklidzuordnung kann mittels Gammaspektroskopie erfolgen. Proben von verdächtigen Materialien (z.B. Baustoffen) können hinsichtlich ihrer spezifischen Aktivität im Labor untersucht werden.
Ergeben sich Hinweise auf eine besondere Belastungssituation durch z.B. Radium in der Baumasse, oft sind es Schlacken, sollten Radonmessungen durchgeführt werden.
In Bezug auf eine mögliche Erhöhung der radioaktiven Jahresdosis spielen Auffälligkeiten bei Baustoffen gegenüber der bei Radon meist eher eine
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untergeordnete Rolle.
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Radon (Becquerel pro Kubikmeter, Bq/m³)
Luft-Messung von Radon-auffälligen bzw. -verdächtigen Gebäuden, Räumen, Materialien und Grundstücken (Vorprüfun-gen, Kurzzeitmessungen, Langzeitmessungen, Exhalationsmessungen, Bodengasmessungen)
Mit direkt anzeigenden Radonmonitoren, Radon-Tochternuklid-Spektrometern, Passivdosimetern, Kernspur-Exposimetern (elektronische Geräte nach dem Halbleiterdektorprinzip, Kernspurdetektoren, Aktivkohle...)
Beachten: Messungen bzw. Vorprüfungen in ungelüfteten Räumen oder unter Nutzungsbedingungen mit eher schlechter Raumlüftung über einen Zeitraum von wenigen Stunden bis zu drei Tagen liefern erste Hinweise auf eine Radonproblema-tik und zu Vergleichszwecken. Zur Schnellmessung vor Ort und zur Quellensuche werden z.B. direkt anzeigende elektroni-sche Verfahren mit Pumpen eingesetzt. Mit einfachen Vortest-Verfahren kann eine akut erhöhte Radonkonzentration auch über die Messung der Folgeprodukte und/oder der Luftionisation erkannt werden: Positiv geladene radioaktive Folgenukli-de aus der Raumluft werden nach Anreicherung an negativ geladenen Flächen (Elekrostatik-Verfahren) oder auf Filterme-dien (Partikelsammlung) mit empfindlichen Geigerzählern nachgewiesen. Mit Ionometern können erhöhte Kleinionenzahlen in der Luft gemessen werden, die mit Radonkonzentrationen und der Anzahl der Zerfallsnuklide gut korrelieren. Eine einfa-che Vorprüfung der Raumluft erfolgt mit einem Aktivkohle-Passivsammler mit einer Expositionsdauer von bis zu drei Tagen.
Ergibt eine solche Messung bis zu 3 Tagen einen Radongehalt oberhalb eines genauer zu prüfenden Richtwertes, sollten Wiederholungsmessungen oder solche über längere Zeiträume (in bewohnten Räumen möglichst unter Einbezug von ers-ten einfachen Sanierungsmöglichkeiten über Lüftung) durchgeführt werden.
Übersichtsmessungen sollten daher mit anderen Methoden über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden. Für eine zuverlässigere Abschätzung des Jahresmittelwertes werden Messungen mit elektronischen Dosimetern oder Kernspur-Exposimetern über Wochen oder länger empfohlen. Sinnvoll ist eine Simultanmessung, z.B. im Wohnraum und Keller, da das Radon oft über den Erdboden und den Keller in das Haus gelangt.
Die baubiologischen Richtwerte beziehen sich auf eine Messung über mindestens 7 bis 14 Tage in der Übergangszeit (mittleres Jahresklima z.B. Frühjahr/Herbst) unter normalen Nutzungsbedingungen. Mit viel Erfahrung und unter Berück-sichtigung aller Einflussfaktoren kann eine erste Abschätzung des Jahresmittelwertes erfolgen. Vor umfangreichen und kostspieligen Sanierungen werden Simultan- und Wiederholungsmessungen empfohlen.
Bewertungsmessungen zur Beurteilung der Überschreitung von Richt- und Referenzwerten z.B. nach EU, WHO, UBA, BfS... werden in der Regel mit Kernspur-Exposimetern mit einer Expositionsdauer von in der Regel mehreren Monaten bis zu einem Jahr durchgeführt. In der Baubiologie sind derart lange Untersuchungszeiträume nur dann sinnvoll, wenn eine Unterschreitung auf der Basis von Vorprüfungen und Übersichtsmessungen möglich und plausibel erscheint oder zur Sa-nierungskontrolle dienen soll.
Ergänzend zu den Radonmessungen in der Innenraumluft kommen auch Materialuntersuchungen (Radon-Exhalationsrate) und Bodengasmessungen (mit Bodengassonde "Tschechische Sonde", empfohlene Tiefe: 80-100 cm) in Frage.
Das radioaktive Gas Radon ist unsichtbar, völlig geruchs- und geschmacklos. Radon zerfällt direkt in der Atemluft und produziert radioaktive Folge-produkte (Po-218, Po-214, Pb-214, Bi-214 und andere). Diese Folgeprodukte binden sich an lungengängige Feinstaubpartikel in der Luft und verursa-chen den größten Teil der aufgenommenen radioaktiven Dosis. Nach statistischen Schätzungen kommt es in Deutschland jährlich bereits zu knapp 2000 zusätzlichen Lungenkrebstoten durch Radon in der Innenraumluft. Es gibt keinen Schwellenwert, unterhalb dessen kein Risiko besteht.
Radonprobleme im Haus entstehen oft durch erhöhte Konzentrationen im Erdreich, Undichtigkeiten zum Erdreich hin, radioaktiv auffällige Baustoffe und Einrichtungen und mangelnde Wohnraumlüftung. Speziell in älteren Häusern mit feuchtem Keller findet sich Radon, da es gut wasserlöslich ist.
Die Radonkonzentration schwankt in einem Gebäude im zeitlichen Verlauf sehr stark, neben der Wohnraumlüftung spielen auch das Außenklima, Temperatur- und Druckschwankungen sowie die Bodenbeschaffenheit eine große Rolle. Während der Heizperiode sind die Raumluftkonzentrationen durch den thermischen Auftrieb, schlechtere Wohnraumlüftung und höhere Bodenluftkonzentrationen deutlich höher. Im Sommer liegen die Radon-Innenraumkonzentrationen bis zu Faktor 5 niedriger als im Winter. Auch im Erdreich können jahreszeitlich bedingte deutliche Unterschiede der Ra-don-Bodengaskonzentrationen festgestellt werden, hier sind die Unterschiede jedoch deutlich geringer und liegen bei zirka Faktor 1,5 bis 3.
Höhere Radonkonzentrationen kommen vor allem in Bayern, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen vor (Bayerischer Wald, Oberpfalz, Fichtelge-birge, Thüringer Wald, Erzgebirge, südlicher Schwarzwald, Vogtland, Sauerland, Saarland und nördliches wie östliches Schleswig-Holstein).
Die Korrelationen der mittleren Radonkonzentrationen im Erdreich und im Innenraum sind recht gut. Während in 1 m Tiefe im Boden sehr hohe Kon-zentrationen von ca. 10.000 bis über 600.000 Bq/m³ vorherrschen, liegen die Innenraum-Konzentrationen zirka um den Faktor 1000 niedriger. Schon unter 10.000 Bq/m³ Bodenkonzentration kann jedoch bei Undichtigkeiten zum Erdreich mit Radonauffälligkeiten in Häusern gerechnet werden.
Das sehr kurzlebige Thoron (Radon Rn-220 aus der Thorium-Reihe) spielt bei baubiologischen Messungen eine untergeordnete Rolle. Es können je-doch Innenraumprobleme durch offene und nuklidreiche Baumaterialien entstehen. Über Aktivkohlemessungen ist Thoron nicht zu erfassen. Hier eig-nen sich nur Messungen der Folgeprodukte in der Raumluft (Pb-212, Po.212). Thoron ist durch seine intensiven Alpha-Zerfälle in der Reihe seiner Zerfallsnuklide ebenfalls besonders kritisch zu betrachten. Thoron kann insbesondere bei radioaktiv auffälligem Granit (z.B. als Fußbodenbelag) in die Innenraumluft gelangen. Durch stark Thorium-auffällige Baustoffe, Schlacken und dicke Lehmputzschichten bei hoher Raumbeladung (> 1 m²/m³) und niedrigem mittleren Luftwechsel (< 0,5) können radioaktive Thoron-Zerfallsnuklide in Bezug auf die Jahresdosis im Innenraum merklich beitragen.
Gebäude mit erhöhter Radioaktivität in der Baumasse können durch den Radiumgehalt (Ra-226) auch baustoffbedingte Radonprobleme verursachen, eine Wahrscheinlichkeit für eine stark auffällige Radon-Exhalation aus der Bausubstanz ist jedoch eher gering. Umgekehrt ist keine Aussage möglich, da Gammastrahlen-unauffällige Häuser unerwartet erhöhte Radonkonzentrationen aufweisen können, da der Eintrag (meist konvektiv) häufig über das Erdreich erfolgt. Radioaktiv stark auffällige Einrichtungen und Gegenstände wie beispielsweise Fliesen, Glasuren, Antiquitäten... können ebenso erheblich zur Radonanreicherung in Räumen beitragen.
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GEOLOGISCHE STÖRUNGEN (Erdmagnetfeld, Erdstrahlung)
Messung von Magnetfeld und Strahlung der Erde und ihrer auffälligen Störungen
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Auffällige Abweichungen im Erdmagnetfeld (Nanotesla, nT)
Mit 3D-Magnetometer: Messbereich bis ± 100.000 nT, Nachweisempfindlichkeit 10 nT (besser weniger), Fehler < ± 10 Beachten: Die Messungen sollten zur Übersicht rasterförmig angelegt sein, z.B. alle 50 cm ein Messpunkt. Magnetische Baustoffe oder Materialien (auch nur leicht auffällige) können die Messung und das Ergebnis - besonders im Haus - verwir-ren bis unmöglich machen. So ist in einem konventionell gebauten und eingerichteten Gebäude eine geologische Magne-tometermessung wegen der zahlreichen technischen Störungen meist nicht möglich.
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Auffällige Abweichungen der radioaktiven Erdstrahlung (Impulse pro Sekunde, ips bzw. Prozent, Mit Szintillationszähler: Messempfindlichkeit mindestens 20 ips (besser 200 ips oder mehr), Fehlertoleranz ± 10 besser weniger). Bewährt hat sich Natrium-Jodid- und Lithium-Jodid-Kristall als Sensor, Mindestgröße 2" (besser 3"), Kristalle am besten mit Thalliumzusatz, eventuell gegen nicht-terrestrische Umgebungsstrahlung mit isotopenfreiem Blei geschirmt,
eventuell mit Neutronen-bremsenden Moderatoren versehen.
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Beachten: Auch diese Messungen sollten zur Übersicht rasterförmig angelegt sein, z.B. an empfindlichen Plätzen (Schlaf-bereiche) alle 50 cm ein Messpunkt; pro Punkt bedarf es einer Impulsausbeute von mindestens 1000, besser 5000. Radio-aktive Baustoffe, Einrichtungen oder Materialien (auch nur leicht auffällige) können die Messung und das Ergebnis - beson-ders im Haus - stark beeinflussen bis unmöglich machen.
Erdstrahlung ist überall. Es gibt allerorten ein Erdmagnetfeld und radioaktive Strahlung aus dem Bodengrund. Die Kompassnadel zeugt von der mag-netischen Kraft der Erde und der Geigerzähler von der Gammastrahlung. Viele andere physikalische Kräfte gehen von der Erde aus.
So genannte geologische Störungen sind Zonen veränderter Erdaktivitäten. Hier sind im Vergleich zum Durchschnitt auffällige Anomalien messbar: Die Flussdichte des Erdmagnetfeldes nimmt lokal begrenzt zu oder ab und die radioaktive Erdstrahlung ist verändert. Andere physikalische Einflüsse zeigen sich hier ebenfalls auffälliger, penetranter oder reduzierter als in der ungestörten Umgebung. Geologische Störungen sind die Folge von z.B. unterirdisch fließendem Wasser - so genannten Wasseradern und Quellführungen - oder anderen terrestrischen Auffälligkeiten wie z.B. Verwerfun-gen, Spalten, Klüften oder Brüchen.
Man geht beim Magnetometer- und Szintillationszählereinsatz nach bisheriger Erfahrung davon aus, dass bei unterirdischem Wasser eher eine Mess-wertabsenkung zu erwarten ist und bei geologischen Verwerfungen, Spalten und Brüchen eher eine Messwerterhöhung.
Zur Differenzierung geologisch oder technisch bedingter Magnetfelder Sonde räumlich verändern, die Magnetometermessung sollte auf verschiedenen Höhen durchgeführt werden. Gibt es nah am Boden Messwertanomalien, aber weiter weg nicht mehr, dann geht es nicht um geologische, sondern um technische oder bauliche Einflüsse. Technische oder bauliche Felder reduzieren sich schnell mit Abstand zur Quelle, geologisch bedingte Feldauf-fälligkeiten bleiben über große Höhenunterschiede konstant. Ein Maschendrahtzaun oder ein parkendes Auto in 10 m Entfernung und mehr kann bei Grundstücksuntersuchungen schon zu ähnlichen Magnetfeldauffälligkeiten führen wie geologische Störungen. Deshalb: Für mehr Sicherheit die Mes-sungen in mindestens zwei Ebenen durchführen: z.B. über dem Boden und die gleiche Strecke in 2 m Höhe noch mal. Erst wenn über vermuteten geologischen Störzonen auf beiden (oder noch mehr) Ebenen die gleichen Werte zu messen sind, kann man sicher(er) sein.
Vergleichbar mit Szintillationszählermessungen umgehen: drinnen Abstände zum Boden, zur Baumasse und zu verdächtigen Einrichtungen verän-dern, draußen Abstand zu z.B. verdächtigen Gebäuden, Straßenbelägen oder kürzlich gedüngten Wiesen halten.
Die zurzeit handelsüblichen 3D-Magnetometer, die Betragsberechnungen im Relativmessmodus ohne Einbeziehung der Vektorrichtung durchführen, sind für die Messung geologischer Störungen gut geeignet.
Bei Radioaktivitätsmessungen über geologisch gestörtem Grund scheint neben der Gamma- auch Neutronenstrahlung beteiligt zu sein, die der NaJ-bzw. LiJ-Kristall des Szintillationszählers ebenfalls indiziert.
Voraussetzend wichtig ist das Auffinden von einem ungestörten, gleichmäßigen Magnetfeld- und Gammastrahlenhintergrund zum Vergleich.
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SCHALLWELLEN (Luft- und Körperschall)
Messung von Lärm, Hör-, Infra- und Ultraschall, Schwingung und Vibration
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Ergän
zung zu den baubiologischen Richtwerten - Vorschläge, Orientierungs- und Bewertungshilfen:
Scha
ll
unauffällig
Schallpegel Hörschall in Dezibel - Bewertung A dBA
< 30
- Bewertung C dBC
< 45
Nachts 30 dBA möglichst nicht dauerhaft überschreiten, kurze Spitzen bis 40 dBA könnte man noch akzeptieren. Das gilt
für Hörschall, nicht für Infra- oder Ultraschall. 30 dBA können bei empfindlichen Menschen den Schlaf bereits stören.
Die Differenz zwischen dBA- und dBC-Messungen sollte nicht über 15 dB liegen, ansonsten gibt es einen ersten Verdacht
auf tieffrequente Belastungen, und es wären weitere Untersuchungen - speziell des Infraschalls - nötig.
0-10 dBA Hörschwelle, Atmen, Blätterrauschen / 10-20 ruhiger Schlafraum, Flüstern, Wind / 20-30 Bibliothek, tropfender Wasserhahn, Uhrticken, Regen / 30-40 ruhiger Wohnraum, leise Unterhaltung, "Zimmerlautstärke" / 40-50 belebter Wohnraum, angeregte Unterhaltung, Radio, TV / 50-60 Büro, laute Unterhaltung, Türenschlagen, Stressgrenze / 60-70 Alltagslärm, Straßenverkehr, Rufen, lautere Musik / 70-80 Staubsauger, Küchenmaschine, lauter Straßenverkehr / 80-90 Industrielärm, lauter Eisenbahnverkehr, Kirchenglocken / 90-100 Press-lufthammer, Bohrmaschine, Kreissäge, Autohupe / 100-110 Disco, Rockkonzert, Fluglärm, Autorennen, Schüsse / 110-120 Tiefflieger, Flug-zeuglandebahn, Martinshorn, Explosion / 130 Schmerzgrenze, Start Düsenmaschine in 50 m / 140 Gewehrschuss in Ohrnähe, Düsentrieb-
werk in 10 m Nähe / 160 Spielzeugpistole in Ohrnähe, Risiko Trommelfellplatzen / bis 250 dBA Militärische Schiffssonare (unter Wasser).
TA Lärm (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm): innerhalb von Gebäuden tagsüber 35 dBA und nachts 25 dBA, kurzzeitige Ge-räuschspitzen dürfen nicht mehr als 10 dB darüber liegen. Verkehrslärm: nah an Straßen und Schienen in Wohngebieten durchschnittlich tagsüber 59 dBA und nachts 49 dBA einhalten, in Mischgebieten 64 dBA bzw. 54 dBA. Das gilt für neue oder geänderte Straßen- oder Schienenwege, für bestehende nicht. Büroarbeitsplatz VDI 2058: bei überwiegend geistigen Tätigkeiten im Mittel höchstens 55 dBA. Bun-desanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: bei konzentrierter Arbeit (Bildschirmarbeit...) 35-45 dBA, optimal 30 dBA. 32. Bundesim-
missionsschutz-Verordnung: Krach von Rasenmähern und anderen lauten Geräten zeitliche Einschränkung von 20 Uhr bis 7 Uhr. ................................................................................................................................................................................................................
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Luftschall (Hörschall, Infraschall, Ultraschall)
Messung der unbewerteten und/oder bewerteten Schalldruckpegel zur Beurteilung der Schall- bzw. Lärmbelastung, deren äquivalenter Dauerschallpegel und zeitlicher Verläufe.
Entweder mit preiswerteren Schalldruckpegelmessgeräten der Güteklasse 2 gemäß IEC 61672 mit etwa diesen Spezifika-tionen: Frequenzbereich 31-8000 Hz, Messbereich 30-130 dB in mehreren Unterteilungen, Zeitbewertung fast und slow, Hörbewertung A und C, Messwertspeicher mindestens 30.000 Messwerte, Stand-alone-Betrieb sinnvoll, Export-Möglichkeit für Messdaten an PC.
Oder mit teureren Geräten der Güteklasse 1 gemäß IEC 61672: Frequenzbereich 5-20.000 Hz (also auch bis in den Infra-schallbereich hinunter), Messbereich 20-140 dB in mehreren Unterteilungen, Zeitbewertung fast, slow und Peak (C), even-tuell Impuls, Hörbewertung A, C und linear, Messwertspeicher typisch 1-2 GB, Verbindung zum PC.
Für Ultraschall steht aktuell kein Messgerät zu vertretbaren Kosten zur Verfügung. Es bieten sich Indikatorlösungen an, das sind Geräte, die hochfrequente Töne - z.B. von Fledermäusen oder Insekten - hörbar machen können (Fledermausde-tektor bzw. Bat Receiver). Verschiedene Techniken transformieren den Ultraschall in den menschlichen Hörbereich, so wird der Ultraschall akustisch einschätzbar. Der Frequenzbereich reicht typischerweise von 16-100 kHz, manchmal bis 200 kHz. Lautstärke, Frequenz und Bandbreite sind einstellbar, Ausgänge für Kopfhörer, Tonband, Datenlogger oder Spektrum-analyser sind integriert.
Beachten: Bei nur zeitweise auftretenden oder stark schwankenden Hörschallereignissen Langzeitaufzeichnungen durch-führen, hiermit können Pegelhäufigkeitsverteilungen und Perzentilbetrachtungen ermittelt werden. Messungen an Schlaf-plätzen sollten in der Nachtphase wenigstens über 8 Stunden von etwa 23 bis 7 Uhr erfolgen.
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Körperschall, Vibration (mechanische Schwingungen)
Messung der Schwingung bzw. Bewegung von Bauteilen wie Wänden, Böden, Decken, Heizkörpern, Rohrleitungen, Türen,
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Fensterscheiben (Vorsicht: Eigenresonanzen)...
Mit entsprechenden Schwingungsmessgeräten und Sensoren (Schwing- und Beschleunigungsaufnehmer, Accelerometer, Laser Vibrometer...). Aus den Messwerten (typischerweise Pegelwerte) werden Beschleunigungswerte in m/s² berechnet.
An Fußböden muss eventuell - je nach Bodenbelag - der schallharte Kontakt zum Estrich hergestellt werden, z.B. per Auf-nehmerplateau mit Spikes und Nivelliermöglichkeit. Frequenzbereich 5 Hz (besser weniger) bis 10 kHz (und höher), Hoch- und Tiefpassfilter wünschenswert, Nachweisempfindlichkeit unter 0,1 m/s².
Beachten: Bei nur zeitweise auftretenden Vibrationsereignissen sind - wie beim Luftschall - Langzeitaufzeichnungen durch-zuführen. Das Schwingungsempfinden von Menschen korreliert mit der Schwingbeschleunigung.
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Frequenzanalyse
Selektive Untersuchung der Frequenzen von Luft- oder Körperschallereignissen mittels Frequenzanalysen zumindest im Hörschallbereich von 20-20.000 Hz, besser noch bis in niedrige Frequenzbereiche unter 20 Hz bis 5 Hz und weniger hinein (Infraschall, Vibration) oder auch in höhere Bereiche über 20 kHz (Ultraschall), entweder in Form von Terzpegeln (Real Time Analyser) oder hochauflösend in Form von FFT (Fast Fourier Transformation, eine schmalbandige Frequenzanalyse). Als FFT-Zeitfenster sollte mindestens das Hanning-Fenster zur Verfügung stehen.
Wie beim Elektrosmog geht es auch beim Schall um Wellen und Frequenzen, die in Hertz (also in Ereignissen pro Sekunde) angegeben werden. Diesmal sind es nicht elektromagnetische Schwingungen (also Energieteilchen oder -wellen), sondern Bewegungen von Materieteilchen in der Luft, in Flüssigkeiten oder festen Gegenständen wie z.B. Bauteilen. Die Teilchen üben dabei einen - im wahrsten Sinne des Wortes - Druck aus, führen zu minimalen Dichteänderungen. Jede Art von Druckänderung in Luft, Wasser oder einem anderen Medium ist Schall im weitesten Sinne, Hörschall, wenn das menschliche Ohr ihn hören kann, Infra- und Ultraschall unterhalb oder oberhalb der akustischen Wahrnehmungsfähigkeit.
Die Ausbreitung von Schallwellen ist langsamer als die von elektromagnetischen Wellen: In Luft sind es 343 Meter pro Sekunde (m/s), das sind 1235 Kilometer pro Stunde (km/h), schneller als ein Jumbojet, aber nur ein Millionstel der Geschwindigkeit von Licht oder Funk.
Ein gesunder, jüngerer Mensch hört im Idealfall Frequenzen von rund 20 Hz bis 20 kHz, besonders gut die mittleren zwischen 1 und 5 kHz. Infraschall und Ultraschall nennt man tiefer- und höherfrequente Schallereignisse unter 20 Hz und über 20 kHz, die nicht mehr direkt mit dem Ohr gehört, aber dennoch von vielen Menschen wahrgenommen werden können - oft unangenehm, belästigend oder gar krankmachend. Lärm bezeichnet uner-wünschten, störenden oder gesundheitsschädlichen Schall. Bei Vibrationen geht es um spürbare, zumeist störende bis belastende mechanische Schwingungen, die Hand in Hand mit Luft- bzw. Hörschall, speziell auch dem Infraschall gehen können.
Schalldruckpegelmessungen und Frequenzanalysen werden üblicherweise in Raummitte durchgeführt, also möglichst weit entfernt von Wänden, Bö-den und Decken, denn in der Nähe solcher Grenzflächen ist mit Pegelerhöhung und Pegelvarianz zu rechnen. Wichtig für die baubiologische Praxis ist die Ermittlung der Belastungen dort, wo der Mensch sich häufig und dauerhaft aufhält (Schlafplatz, Arbeitsplatz).
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LICHT (künstliche Beleuchtung - sichtbares Licht, UV- und Infrarot-Strahlung)
Messung von elektromagnetischen Feldern, Lichtspektrum, Spektralverteilung, Lichtflimmern,
Beleuchtungsstärke, Farbwiedergabe, Farbtemperatur, Ultraschall
Wie beim Elektrosmog und beim Schall geht es auch beim Licht um Wellen und Frequenzen. Die Ausbreitung von Lichtwellen ist mit 300.000 Kilome-tern pro Sekunde unvorstellbar schnell. Das Frequenzspektrum des Lichts schließt sich direkt oberhalb der elektromagnetischen Funkfrequenzen an. Funk wird bis etwa 300 GHz genutzt (den klassischen Mikrowellen). Das unsichtbare Infrarot-"Licht" (die Wärmestrahlung) beginnt ab 300 GHz, das entspricht der Wellenlänge von 1 mm, und geht bis 780 nm. Das sichtbare Licht umfasst den Wellenlängenbereich von 780-380 nm und hiermit die Farben von rot über orange, gelb und grün bis blau und violett. Das wieder unsichtbare Ultraviolett-"Licht" (die UV-Strahlung) schließt sich mit 380-10 nm an. Trennt man weißes Licht durch ein Prisma auf, so erscheinen die Wellenlängen als Farben des Regenbogens.
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Ergän
zung zu den baubiologischen Richtwerten - Vorschläge, Orientierungs- und Bewertungshilfen:
Licht
, Beleuchtung
unauffällig
Elektrische Wechselfelder in Volt pro Meter V/m
bis 2 kHz < 10 ab 2 kHz < 1
Magnetische Wechselfelder in Nanotesla nT
bis 2 kHz < 50 ab 2 kHz < 5
Lichtspektrum, Spektralverteilung in Nanometer nm
Tageslicht-ähnlich, homogen,
fließende Übergänge, keine Einzelspitzen
Beleuchtungsstärke in Lux lx
tags ~ 100 - 100.000, abends ~ 10 - 100, nachts < 1
Farbtemperatur in Kelvin K
tags ~ 4000 - 6000, abends ~ 1500 - 3000
Ultra
schall in Dezibel dB
kein
Licht
, Beleuchtung
unauffällig
schwach
stark
extrem
Lichtflimmern in Prozent 2
2 - 10
10 - 50
> 50
keine Lichtmodulation zur Datenübertragung
Farb
wiedergabe in Ra-Index Ra
> 90
80 - 90
60 - 80
< 60
Keine
Schadstoffe oder Gerüche. Keine toxischen Inhalte wie z.B. Quecksilber. Herstellung und Entsorgung ökologisch.
Mess
ungen der elektrischen und magnetischen Wechselfelder in Anlehnung an TCO (30 cm Abstand).
Anga
ben besonders für die Abendstunden vor dem Zubettgehen, um die folgende Schlafphase nicht zu beeinträchtigen.
Die baubiologischen Empfehlungen für Licht orientieren sich an erster Stelle am technisch Machbaren, sie basieren zurzeit weniger - wie die anderen verbindlichen Richtwerte - auf Erfahrung, die bisher noch rar ist. Erste Fallbeispiele und einige
wissenschaftliche Forschungsergebnisse zeugen von biologischen Effekten und Risiken. ................................................................................................................................................................................................................
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Elektrosmog - nieder- und höherfrequente elektrische und magnetische Felder
Elektrische Feldstärke (Volt pro Meter, V/m) - siehe unter A1
Effektivwert-Messung gegen Erdpotenzial in Anlehnung an Computernorm TCO, aufgeteilt in niederfrequente (bis 2 kHz) und höherfrequente (ab 2 kHz) elektrische Felder.
Mit Feldmessgerät bzw. Feldsonde (TCO- bzw. Tellersonde, Kleinsonde), Feldmeter, NF-Analyser...
Magnetische Flussdichte (Nanotesla, nT) - siehe unter A2
Effektivwert-3D-Messung der Summe aller Feldlinienrichtungen in Anlehnung an Computernorm TCO, aufgeteilt in nieder-frequente (bis 2 kHz) und höherfrequente (ab 2 kHz) magnetische Felder.
Mit Feldmessgerät bzw. Feldsonde (Induktionsspule 3D isotrop/orthogonal oder 1D), Feldmeter, NF-Analyser...
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Dominierende Frequenz(en) (Hertz, Hz) und auffällige Oberwellen
Mit NF-Spektrumanalyser, Oszilloskop, Frequenzzähler, Voltmeter, Feldmeter...: Frequenzbereich 10 Hz - 100 kHz (besser 400 kHz und höher).
Hochfrequente Felder sind bei den Leuchtmitteln nicht zu erwarten, falls doch, sollten auch diese mit HF-Breitbandmessge-räten und/oder Spektrumanalysatoren oberhalb der TCO-Frequenzvorgaben zusätzlich gemessen werden.
Prinzipiell sollte der Elektrosmog an Leuchtmitteln möglichst frei bzw. arm an nieder- und höherfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern sowie Oberwellen ("Dirty Power") soweit technisch machbar sein.
Optimal: Versorgung mit Gleichstrom.
Beispiele elektrische Wechselfelder bis 2 kHz / ab 2 kHz (30 cm) in V/m: Glühbirnen < 10 / 0, Energiesparlampen bis 68 / bis 71, LEDs bis 125 / bis 7.
Beispiele magnetische Wechselfelder bis 2 kHz / ab 2 kHz (30 cm) in nT: Glühbirnen < 5 / 0, Energiesparlampen bis 80 / bis 80, LEDs bis 20 / bis 4. Messungen der Baubiologie Maes an handelsüblichen Leuchtmitteln in E27-Fassung für Öko-Test und andere Verbrauchermagazine.
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Lichtflimmern (Hertz, Hz - Prozent, Messungen des nieder- (bis 2 kHz) und höherfrequenten (ab 2 kHz) maximalen, realen Flimmeranteils am Gesamtlicht in Anlehnung an "Welligkeit nach CIE" (Internationale Beleuchtungskommission, Commission Internationale de l'Eclairage).
Mit Flimmerfrequenz- bzw. Lichtflimmermessgerät, Lichtmeter... und schnellen Silizium-Photodioden (mindestens bis 400 kHz, besser 100 MHz und höher). Anzeige des Flimmeranteils von 0-100 der Darstellung mit Oszilloskop und/oder Spektrumanalysator. Zu messender Spektralbereich des sichtbaren Lichtes um 400-700 nm, eventuell auch Infrarot. Even-tuell akustische Wiedergabe des Flimmerns auch im Hörbereich, Wechselspannungsausgang zur weiteren Analyse.
Anzugeben sind die dominierenden niederen und höheren Frequenz(en). Zu beurteilen ist Anzahl und Art von Oberwellen (Spektrumanalyse) und die Art, Gleichmäßigkeit oder Verzerrung der Sinuskurven (Oszilloskop). Wenige Oberwellen und vergleichsweise saubere, unverzerrte Sinuskurven sind besser zu bewerten als zahlreiche Oberwellen und auffällige, ver-zerrte Signalformen. Unterscheidung zwischen harmonischen Lichtschwankungen (netzbetriebenes Glüh- und Halogen-licht) und disharmonischem Lichtflimmern (Energiesparlampen, manche LEDs...).
Prinzipiell sollte Kunstlicht - als Vorbild dient wie immer Tag | | | |
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