Strahlung in E-Autos: "Wir nehmen das Thema sehr ernst"
Roland S. wirkt nicht wie jemand, der zur Übertreibung neigt oder sich unnötig in etwas hineinsteigert. Wenn der Immobilienmakler also darüber klagt, dass er sich bei längeren Fahrten in seinem Mercedes EQS unwohl fühlt, es in den Beinen kribbelt und er das auf elektromagnetische Strahlen im Elektroauto zurückführt, klingt das durchaus glaubhaft.
Der Mann kennt sich aus mit Strahlung. Vor Jahren arbeitete er für ein Unternehmen, das Kristalle für die Halbleiterindustrie produzierte. Dazu braucht es extrem starke Magnetfelder. Vor denen hat der Kaufmann Respekt, da sie Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben können.
"Es kribbelt in den Beinen"
Das bestätigt auch das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS)(öffnet im neuen Fenster) : "Im medizinischen Bereich werden starke statische Magnetfelder von mehreren Tesla (das heißt mehreren tausend Millitesla) für bildgebende Verfahren eingesetzt. In diesem Bereich können für Patienten, aber auch für das medizinische Personal akute Wirkungen, wie zum Beispiel Schwindel oder Übelkeit, auftreten."
Weiter schreibt das BfS: "Für von Gleichstromleitungen ausgehende statische elektrische Felder, wie sie in üblichen Expositionssituationen auftreten, sind keine gesundheitlichen Gefahren nachgewiesen. Auch die von Gleichstromleitungen ausgehenden statischen magnetischen Felder sind in üblichen Expositionssituationen unbedenklich."
Im Gegensatz zu Röntgen- und Gammastrahlung reiche die Energie von elektromagnetischen Feldern ebenfalls nicht aus, um das Erbmaterial zu schädigen und Krebs zu verursachen.
Aber was bedeutet das für Autos? Wie stark sind dort die magnetischen Felder? Und unterscheiden sich Elektroautos von Verbrennern?
"Wir nehmen das Thema sehr ernst"
Ein Gespräch mit Martin Reuter hilft weiter. Der promovierte Elektrotechniker ist bei Mercedes-Benz verantwortlich für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der E-Antriebe. Oder anders gesagt: Er muss unter anderem dafür sorgen, dass im Elektroauto keine gesundheitsschädliche Strahlung entsteht, wobei dies als Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (EMVU) (öffnet im neuen Fenster) bezeichnet wird.
"Wir nehmen das Thema sehr ernst und betrachten es von der Entwicklung eines Fahrzeugs bis zur Freigabe," sagt Reuter. Als Basis dienen die Empfehlungen des BfS, das sich wiederum auf die WHO (Weltgesundheitsorganisation) bezieht.
Die WHO wertet alle medizinischen Forschungen aus und veröffentlicht über die Internationale Kommission zum Schutz vor nicht-ionisierender Strahlung (ICNIRP) Grenzwerte als Empfehlungen(öffnet im neuen Fenster) - für die Strahlenbelastungen durch Mobiltelefone oder Mobilfunkmasten, aber auch im Elektroauto. Diese liegen aktuell in der EU für elektrische Felder bei 5 Kilovolt pro Meter (5 kV/m) bei 50 Hz, für Magnetfelder bei 100 Mikrotesla (100 µT). Bei höheren Frequenzen zwischen 3 kHz und 1MHz liegt der Wert bei 87 kV/m.
Grenzwerte sind nur eine Empfehlung
Da die WHO aber keine Regierungsorganisation ist, haben diese Werte keine gesetzgebende Funktion. Hersteller können, müssen sie jedoch nicht übernehmen. Für Reuter ist das keine Frage: "Mercedes hält sich natürlich an diese Grenzwerte," sagt er. "Gerade auch, um Befürchtungen wie die des EQS-Fahrers entkräften zu können."
Reuters Team untersucht die EMV in einem eigenen Prüfgebäude in Sindelfingen(öffnet im neuen Fenster) . 50 Millionen Euro hat der Hersteller 2019 hier investiert, um Antennensysteme sowie die bis zu 250 in einem Auto verbauten elektronischen Komponenten zu testen. Zur Eröffnung hieß es: "Die dortigen Messungen tragen dazu bei, dass (...) die Belastung der Passagiere im Fahrzeuginnenraum möglichst gering ist" .
"Wir sorgen beispielsweise dafür, dass das Radio nicht brummt, wenn der E-Motor läuft." Deshalb müssen die Ingenieure alle Kabel und E-Bauteile sorgfältig isolieren und gegeneinander abschirmen. "Prinzipiell unterscheiden sich E-Auto und Verbrenner aber sehr wenig. Beide haben die gleichen kritischen Quellen für magnetische Felder wie Sitzheizung, Klimaanlage, Assistenzsysteme oder Lautsprecher."
Im Elektroauto kommen zwar noch E-Aggregate wie Batterie, Motor oder Bordlader hinzu. Doch Untersuchungen zeigen, dass die Magnetfelder weniger von der elektrischen Leistung der Elektromotoren abhängen als von der Position der Batterie, von den Kabeln und der Leistungselektronik.
Die Seibersdorf Labor GmbH aus Österreich führte 2009 zur "Bestimmung der Exposition durch Magnetfelder alternativer Antriebskonzepte" im Auftrag des BfS sogar Fahrversuche mit damals verfügbaren Hybrid- und Elektroautos wie dem Toyota Prius, dem vollelektrischen Fiat Panda Electric und dem Mercedes-Transporter Atego BlueTec Hybrid durch.
Gemessen wurden in den Fahrzeugen die Strahlenwerte sowohl auf Rollenprüfständen als auch im Straßenverkehr unter realen Verkehrsbedingungen. Berücksichtigt wurden zudem unterschiedliche konstante Fahrgeschwindigkeiten sowie die Auswirkungen von Beschleunigungs- und Bremsmanövern.
Erhöhte Werte beim Bremsen und Beschleunigen
Das Ergebnis: Bei den Hybrid-Pkw lagen die lokal auftretenden Maximalimmissionen zwischen 29 und 34 Prozent unter dem ICNIRP-Referenzwert für die Allgemeinbevölkerung, im vollelektrischen Fiat Panda immerhin noch drei Prozent. "Diese Maximalwerte," heißt es im Abschlussbericht der Forscher, "treten in den meisten Fällen lokal stark begrenzt, am Fahrer- und Beifahrerplatz typischerweise im Fuß- und Unterschenkelbereich auf. In manchen Fällen, bei ungünstiger Lage der Batterie bzw. der Verkabelung unmittelbar unter oder hinter der Rückbank, wurden (je nach Fahrzeug stark unterschiedlich) auch im Unterleibsbereich auf der Rückbank Immissionswerte bis zu maximal 34 Prozent des Referenzwertes gemessen" - vor allem bei Bremsvorgängen sowie beim Beschleunigen des Fahrzeugs.
An anderen Stellen, zum Beispiel im Kopf- oder Rumpfbereich von Fahrern sowie Passagieren, waren die gemessenen Werte deutlich niedriger. "Dies eröffnet Minimierungspotenzial," folgerte das BfS damals, "das Hersteller bei der Fahrzeugentwicklung nutzen können."
Eine Frage der Abschirmung
Und das tun sie, wie Mercedes-Ingenieur Reuter versichert. Um die Strahlenbelastung zu verringern, verlege Mercedes Kabel und E-Bauteile so weit wie möglich im Unterboden oder Motorraum, also von der Kabine durch eine Metallschicht getrennt.
Außerdem sinkt die Feldenergie mit wachsendem Abstand überproportional. Im freien Raum ist das Magnetfeld bei doppeltem Abstand nur noch ein Viertel so stark. Eine Isolation oder Abschirmung kann es sogar auf ein Zehntel senken. "Schon ein paar Millimeter mehr Abstand von Kabeln oder Leitungen können hier sehr viel bewirken," sagt Elektrotechniker Reuter.
Jene Studie aus Österreich untersuchte seinerzeit übrigens auch die Belastung durch elektrische Strahlung in zwei Fahrzeugen mit Verbrennerantrieben, einem VW Passat und einem Audi A4. Das Ergebnis: Die Ingenieure ermittelten im Fußraum vorne eine ähnlich starke Strahlung wie im Elektroauto.
Verantwortlich dafür waren hier der Motor eines Lüftungsgebläses und dessen Verkabelung. Bei höchster Leistungsstufe lagen die Messwerte in einem Fall sogar über den empfohlenen Referenzwerten. Aber auch hier lieferten die Magnetfeldmessungen keinerlei Hinweise auf ein Gefährdungspotenzial, auch nicht für Träger etwa von Herzschrittmachern.
Und seit 2009 hat die Autoindustrie die Konstruktion der Fahrzeuge mit Hybrid- und Elektroantrieb weiter verbessert. Bei heutigen Elektromotoren verhindert beispielsweise ein Alu-Druckguss-Gehäuse das Austreten elektromagnetischer Strahlung.
Zudem werden Filter eingesetzt, die eine elektromagnetische Strahlung an den Schnittstellen nach außen verringern. Zum Schutz der Insassen, aber auch um Störungen im Zusammenspiel der elektronischen Systeme zu verhindern.
Ungeklärte Phänomene
Mercedes-Kunde Roland S. beruhigt das alles nicht. Er ist viel unterwegs in seinem EQS - beruflich wie privat. Nach anderthalb Jahren stehen schon über 60.000 Kilometer auf dem Tachometer seines Luxus-Stromers. Auf langen Strecken macht er es sich auch schon mal gerne auf der Rückbank bequem und lässt sich von seiner Frau chauffieren.
"Dann," klagt er, "kribbelt es noch schneller als vorne. Vielleicht, weil ich direkt über dem Heckmotor sitze?" Auch wenn der Elektro-Mercedes mit bis zu 200 kW Gleichstrom an der Schnellladesäule zieht, spürt der Fahrer das nach eigenen Angaben körperlich.
Obwohl es keinen direkten physikalischen Zusammenhang gibt, wiegelt Physiker Reuter derlei Beobachtungen von Kunden nicht einfach ab. Wissenschaftliche Untersuchungen würden solche " Phänomene " bestätigen.
Alleine die Angst vor einer schleichenden Vergiftung, beispielsweise durch Abgase einer Fabrik, oder der Nähe eines Atomkraftwerks, könne Menschen Bauchschmerzen bereiten oder sie sich unwohl fühlen lassen: Jeder Mensch sei da ganz unterschiedlich sensibilisiert.
Nachtrag vom 1. März 2024, 17:45 Uhr
Wir haben einige Details in den Absätzen drei und vier ergänzt. Auch haben wir noch Angaben zu den Grenzwerten hinzugefügt.
Hinweis: Dieser Artikel ist im Februar 2024 zuerst bei unserem Kooperationspartner Edison.media erschienen(öffnet im neuen Fenster) .