E-Autos und Strahlenschutz
Strahlenschutzstudie E-Autos
In einer Strahlenschutz-Studie haben alle untersuchten Elektroautos die Empfehlungen zum Schutz vor gesundheitlichen Auswirkungen von Magnetfeldern eingehalten. Außerdem ist man in reinen Elektroautos nicht prinzipiell stärkeren Magnetfeldern ausgesetzt als in Fahrzeugen mit konventionellem oder hybridem Antrieb. Das zeigen aufwendige Messungen und Computersimulationen im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) und des Bundesumweltministeriums (BMUV).
Unabhängig von der Antriebsart unterschreiten alle untersuchten Fahrzeuge die zum Schutz der Gesundheit empfohlenen Grenzwerte. Diese Grenzwerte begrenzen die elektrischen Ströme und Felder, die durch Magnetfelder im menschlichen Körper entstehen können, auf ein unbedenkliches Maß. Für die Untersuchung wurden die Magnetfelder an den Sitzplätzen von 14 verschiedenen Pkw-Modellen der Baujahre 2019 bis 2021 in unterschiedlichen Betriebszuständen gemessen und bewertet.
„Zwar wurden in einigen Fällen – örtlich und zeitlich begrenzt – vergleichsweise starke Magnetfelder festgestellt. Die empfohlenen Grenzwerte für im Körper erzeugte Felder wurden in den untersuchten Szenarien jedoch eingehalten, so dass nach derzeitigem wissenschaftlichem Kenntnisstand keine gesundheitlich relevanten Auswirkungen zu erwarten sind“, betont BfS-Präsidentin Inge Paulini. „Die Ergebnisse der Studie sind eine gute Nachricht für Verbraucherinnen und Verbraucher, die bereits ein Elektroauto fahren oder über einen Umstieg nachdenken.“
Die Studie wurde von einem Projektteam aus Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Seibersdorf Labor GmbH, des Forschungszentrums für Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (femu) der Uniklinik RWTH Aachen und des ADAC Technik Zentrums e. V. durchgeführt. Fahrzeughersteller waren an der Studie nicht beteiligt.
Magnetfelder treten in allen Kraftfahrzeugen auf
Magnetfelder entstehen, wenn elektrische Ströme fließen. In modernen Kraftfahrzeugen gibt es daher viele Quellen für Magnetfelder. Dazu gehören unter anderem Klimaanlagen, Gebläse, elektrische Fensterheber oder Sitzheizungen. Bei Elektrofahrzeugen kommen hauptsächlich die größere und leistungsstärkere Batterie, die Hochvoltverkabelung und der Inverter (Wechselrichter) für den Antriebsstrom sowie der Elektroantrieb selbst hinzu. In der Studie wurden alle im Auto auftretenden Magnetfelder untersucht und – soweit möglich – der jeweiligen Ursache zugeordnet.
Höchste Werte meist im Fußraum
Die Auswertung der Messungen und Simulationen ergab, dass die empfohlenen Höchstwerte für im Körper erzeugte Felder in allen untersuchten Szenarien eingehalten werden. Im Detail ergab sich jedoch ein differenziertes Bild: Die gemessenen Magnetfeldwerte variierten deutlich zwischen den untersuchten Fahrzeugen, räumlich innerhalb der einzelnen Fahrzeuge sowie in Abhängigkeit vom Betriebszustand. So traten die stärksten Magnetfelder vorrangig im Fußraum vor den Sitzen auf, während die Magnetfelder im Kopf- und Rumpfbereich meist gering waren.
Motorleistung kein Indikator für Magnetfeldstärke
Zwischen der Motorleistung und den Magnetfeldern im Innenraum der Elektrofahrzeuge konnte kein eindeutiger Zusammenhang festgestellt werden. Die Fahrweise hatte einen größeren Einfluss als die Motorleistung. Bei sportlicher Fahrweise mit starken Beschleunigungs- und Bremsvorgängen traten kurzzeitig deutlich höhere Magnetfelder auf als bei moderater Fahrweise. Kurzzeitige Spitzenwerte von weniger als einer Sekunde Dauer traten unter anderem beim Betätigen des Bremspedals, beim automatischen Zuschalten von Motorkomponenten sowie – unabhängig von der Antriebsart – beim Einschalten der Fahrzeuge auf. Der höchste lokale Einzelwert wurde beim Einschalten eines Hybridfahrzeugs ermittelt.
Spitzenwerte reduzieren
„Die großen Unterschiede zwischen den Fahrzeugmodellen zeigen, dass die Magnetfelder in Elektroautos nicht übermäßig stark und auch nicht stärker ausgeprägt sein müssen als in herkömmlichen Pkw“, sagt Paulini. „Die Hersteller haben es in der Hand, durch intelligentes Fahrzeugdesign lokale Spitzenwerte zu reduzieren und Durchschnittswerte niedrig zu halten. Je weiter es zum Beispiel gelingt, starke Magnetfeldquellen von den Fahrzeuginsassen fernzuhalten, desto geringer sind die Felder, denen die Insassen in den verschiedenen Fahrzuständen ausgesetzt sind. Solche technischen Möglichkeiten sollten bei der Fahrzeugentwicklung von Anfang an berücksichtigt werden.
Über die Studie
Bei der Studie handelt es sich nach Kenntnis des BfS um die bisher umfangreichste und detaillierteste Untersuchung zum Auftreten magnetischer Felder in Elektrofahrzeugen. Die erhobenen Daten basieren auf systematischen Feldstärkemessungen an aktuellen, für den deutschen Straßenverkehr zugelassenen Fahrzeugmodellen auf Rollenprüfständen, auf einer abgesperrten Test- und Versuchsstrecke sowie im realen Straßenverkehr. Insgesamt wurden elf Pkw mit reinem Elektroantrieb, zwei Hybridfahrzeuge und ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor untersucht.
Mit einem Elektroroller, zwei Leichtkrafträdern und einem Elektromotorrad wurden erstmals auch elektrische Zweiräder berücksichtigt. Wie beim Pkw traten die stärksten Magnetfelder im Bereich der Füße und Unterschenkel auf. Die zum Schutz der Gesundheit empfohlenen Grenzwerte für im Körper erzeugte Felder wurden in allen untersuchten Szenarien eingehalten. Das Auftreten von nachgewiesenen gesundheitlich relevanten Feldwirkungen in den untersuchten Fahrzeugen ist daher insgesamt als sehr unwahrscheinlich einzustufen.
Messverfahren
Durch den Einsatz ausgefeilter Messtechnik konnten in der Studie auch kurzzeitige Magnetfeldspitzen von weniger als 0,2 Sekunden Dauer zuverlässig erfasst und bewertet werden. Die derzeit gültigen Messvorschriften berücksichtigen solche kurzzeitigen Schwankungen, die beim Einschalten von elektrischen Fahrzeugkomponenten auftreten können, nicht. Die Untersuchung hat jedoch gezeigt, dass sie in relevantem Umfang auftreten. Eine entsprechende Erweiterung der Messnormen erscheint daher aus Sicht des BfS erforderlich.
Der Studienbericht „Ermittlung der Exposition durch elektromagnetische Felder der Elektromobilität. Ergebnisbericht – Teil 1“ ist im Digitalen Online-Repositorium und Informations-System DORIS unter der URN https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0221-2025031250843 verfügbar. Weitere Informationen zum Strahlenschutz bei der Elektromobilität finden Sie unter https://www.bfs.de/e-mobilitaet.
