NIS-Expositionsmessungen

Mit den NIS-Expositionsmessungen soll die tatsächliche Belastung der Bevölkerung durch die wichtigsten Quellen von nichtionisierender Strahlung (z.B. Hochspannungsleitungen, Rundfunksender, Mobilfunkanwendungen, WLAN) erfasst werden. Zu diesem Zweck lässt das BAFU seit 2021 schweizweit Messungen in typischen öffentlichen Aussen- und Innenbereichen und in Privatwohnungen durchführen. 2022 konnten die ersten Ergebnisse publiziert werden.

Auftrag und Auftragsvergabe

Der erste Auftrag zur Erfassung der Belastung der Schweizer Bevölkerung durch NIS wurde vom BAFU für den Zeitraum 2021–2025 in einem öffentlichen Beschaffungsverfahren ausgeschrieben. Im November 2020 erhielt ein Konsortium namens SwissNIS, bestehend aus drei Privatunternehmen und einem öffentlichen Forschungsinstitut, den Zuschlag für das Projekt. Die Auftragssumme beträgt 1,1 Mio. CHF. Neben der Durchführung der Messungen umfasst der Auftrag die Aufbereitung und Veröffentlichung der Messergebnisse in einer Berichtserie mit jährlicher Auflage. Der erste von fünf Berichten dieser Berichtserie erschien am 15.06.2022 auf der Website des BAFU (siehe Medienmitteilung: BAFU - Erster Monitoringbericht zu nichtionisierender Strahlung).

Messkonzept

Das vom BAFU beauftragte Projektkonsortium SwissNIS setzt bei den NIS-Expositionsmessungen auf ein innovatives Messkonzept mit Messungen an Orten, an denen sich Menschen typischerweise aufhalten. Es basiert weitestgehend auf dem im Dezember 2015 vom Bundesrat beschlossenen Konzept für ein nationales Monitoring elektromagnetischer Felder (PDF, 0.7 MB). Um die Belastung der Bevölkerung möglichst repräsentativ zu erfassen, kommen dabei drei verschiedene Messmethoden zum Einsatz.

Routenmessungen
Bei den sogenannten Routenmessungen werden zu Fuss Messungen mit mobilen Messgeräten auf vordefinierten Messrouten durchgeführt. Die Messrouten sind schweizweit auf alle Kantone verteilt und decken typische Aussenbereiche (z.B. Stadtzentren, Wohngebiete, ländliche Gebiete), unterschiedliche öffentliche Aufenthaltsbereiche (z.B. Bahnhöfe, Restaurants) sowie den Fahrgastbereich im öffentlichen Verkehr (z.B. Zug, Tram, Bus) ab. Die mobilen Messgeräte werden vom Messpersonal in einem speziellen Messrucksack transportiert. Der Abstand der Messgeräte zum Körper ist dabei so gewählt, dass Effekte durch Körperabschirmung minimiert ist. Der Messrucksack enthält Messgeräte für hochfrequente Strahlung, wie bspw. Mobilfunk oder WLAN, und auch solche für niederfrequente Felder, wie etwa von Hochspannungsleitungen. Die einzelnen Routenmessungen werden im Abstand von zwei Jahren wiederholt. Auf diese Weise lässt sich die zeitliche Entwicklung der Belastung erfassen.

Spotmessungen
Einen grossen Teil ihrer Zeit verbringen Menschen in ihren Wohnungen und Häusern. Private Wohnräume gelten gemäss der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) als Orte mit empfindlicher Nutzung. Sie werden zusätzlich durch strengere Grenzwerte geschützt. Daher werden in privaten Innenräumen detailliertere Messungen – die sogenannten Spotmessungen – durchgeführt. Diese bestehen aus mobilen Messungen in der ganzen Wohnung, einer stationären Kurzzeitmessung in der Mitte des Wohnzimmers und einer 24h-Messung im Schlafzimmer. Die Spotmessungen fanden in unterschiedlichen Wohnlagen (z.B. Stadtzentren, ländliche Gebiete) und Gebäudetypen (z.B. Einfamilienhaus, Mehrfamilienhaus, Bauernhaus) statt und schliessen Wohnungen in unmittelbarer Nähe zu den wichtigsten stationären NIS-Quellen ein (z.B. Hochspannungsleitung, Mobilfunkanlage).

Stationäre Dauermessungen
Seit Ende 2022 werden in einer Pilotphase stationäre Dauermessungen mit fünf ortsfesten Messstationen betrieben. In der Pilotphase wird getestet, ob eine kontinuierliche Datenaufzeichnung an einzelnen Orten zusätzliche Informationen zu saisonalen und tageszeitlichen Schwankungen und zur zeitlichen Entwicklung der NIS-Belastung liefern können.

Mit diesem Konzept wird zwischen 2021 und 2025 in mehr als 70 Gemeinden, schweizweit die NIS-Belastung gemessen.

Stand der Messungen

Bis Ende 2022 wurden Routenmessungen in 225 (von 300 insgesamt geplanten) typischen Aussenbereichen in der Schweiz Messungen zur Belastung der Bevölkerung durch NIS durchgeführt. Weiterhin wurden 158 Messungen in öffentlichen Bereichen (z.B. Restaurant, Bahnhof, Supermarkt) und in 246 Messungen öffentlichen Verkehrsmitteln (z.B. Bus, Zug, Tram) absolviert. In Abbildung 3 sind die für NIS-Messungen selektierten typischen Aussenbereiche und öffentlichen Bereiche auf einer Übersichtskarte dargestellt. In Privatwohnungen konnten bis März 2023 bisher 26 (der insgesamt 100 geplanten) Messungen absolviert werden (siehe Tabelle 1). Die Messungen in Privatwohnungen sind aufgrund der Corona-Pandemie noch etwas in Verzug. Seit Januar 2023 werden zudem fünf festinstallierte Messtation betrieben, an denen die Belastung seitdem dauerhaft gemessen wird.

Abbildung 3: Übersichtskarte NIS-Monitoring Schweiz

Hi-Res Download «Abbildung 3» (JPG, 3 MB, 19.03.2024)

Tabelle 1: Übersicht Messungen in Privatwohnungen

Zusammenfassung der Ergebnisse des Jahresberichts 2021

Allgemeines
Das Messkonzept der NIS-Expositionsmessungen ist darauf ausgelegt die typische Belastung der Bevölkerung über einen längeren Zeitraum zu erfassen. Im ersten Messjahr 2021 lag der Fokus auf der Umsetzung des Messkonzepts in die Praxis. Es hat sich gezeigt, dass das innovative Messkonzept in der Praxis gut funktioniert. Die ersten Ergebnisse weisen insgesamt auf eine moderate Belastung der Bevölkerung durch nichtionisierende Strahlung hin, deutlich unterhalb des Immissionsgrenzwerts. Durch die in Zukunft stetig wachsende Anzahl an Messungen, werden darauf basierende Erkenntnisse und Schlussfolgerungen nun kontinuierlich robuster und zuverlässiger.

Belastung durch hochfrequente Strahlung in öffentlich zugänglichen Bereichen
Die Belastung durch hochfrequente Strahlung in öffentlich zugänglichen Bereichen, d.h. dort wo sich Menschen üblicherweise im Alltag aufhalten, liegt auf einem tiefen Niveau (Datenstand: Dez. 2021). Die höchsten mittleren Belastungen – auf allerdings tiefem Niveau – wurden an Tramhaltestellen (0.66 V/m), in Industriegebieten (0.4 V/m) und Grossstadtzentren (0.38 V/m) gemessen. Die tiefsten mittleren Belastungen wurden in Landwirtschaftszonen (0.17 V/m) und im Naturgebiet (0.08 V/m) registriert (vgl. Abbildung 4).

Abbildung 4: Belastung durch hochfrequente Strahlung im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 4» (JPG, 5 MB, 19.03.2024)

Belastung durch niederfrequente Magnetfelder in öffentlich zugänglichen Bereichen
Die Belastung durch niederfrequente Magnetfelder in öffentlich zugänglichen Bereichen liegt im Mittel zwischen 0.02 und 1.15 µT. Die höchsten mittleren Belastungen – auf tiefem Niveau – traten dabei in Zügen (1.15 µT), an Bahnhöfen (0.62 µT) und an Busshaltestellen (0.51 µT) auf (vgl. Abbildung 5).

Abbildung 5: Belastung durch niederfrequente Magnetfelder im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 5» (JPG, 4 MB, 19.03.2024)

Belastung in privaten Wohnungen
In Privatwohnungen stehen die Messungen erst am Anfang (Stand Dezember 2021). Die dort bisher gemessene Belastung ist durchwegs tief. Die Anzahl der Messungen ist aber noch so gering, dass sich noch keine allgemeingültigen Aussagen ableiten lassen. Erste belastbare Ergebnisse werden mit dem nächsten Jahresbericht im 2. Quartal 2023 erwartet.

Zeitliche Entwicklung der NIS-Belastung
Im Vergleich mit einer Studie von 2014, die im Auftrag des BAFU mit ähnlichem Messkonzept durchgeführt wurde, zeigt sich, dass die Belastung 2021 auf einem ähnlichen Niveau wie 2014 liegt – trotz einer Verzwanzigfachung der übertragenen Datenmenge per Mobilfunk im gleichen Zeitraum [vgl. Indikator Elektrosmog (admin.ch)]. Die Fortführung und Wiederholung der Messungen in der jetzigen Messreihe und die stationären Dauermessungen werden zukünftig weitere Analysen zur zeitlichen Entwicklung der NIS-Belastung ermöglichen.

Welche Umgebungsquellen tragen am stärksten zur
Belastung bei?
Im Hochfrequenzbereich sind es meistens Mobilfunkanlagen, die den grössten Beitrag zur mittleren Belastung durch aus der Umgebung stammende Strahlungsquellen liefern (siehe Abbildung 6 hellblaue Balken). Lediglich im Zug und in der Metro stammt der Hauptanteil der mittleren Belastung von den Mobiltelefonen der Mitreisenden (siehe Abbildung 6 azurblaue Balken).

Hinweis: Die NIS-Expositionsmessungen erfassen gezielt diejenigen Strahlungsanteile, die aus der Umgebung stammen, nicht jedoch die Anteile, die durch das eigene Mobiltelefon entstehen. Es ist aber bereits aus anderen Studien bekannt, dass die Nutzung des eigenen Mobiltelefons die individuelle Belastung am stärksten bestimmt (z.B. Birks et al. (2018), van Wel et al. (2021); weitere Informationen siehe https://www.5g-info.ch/welchen-anteil-hat-mein-mobiltelefon-an-der-gesamtbelastung-durch-nichtionisierende-strahlung/

Abbildung 6: Hochfrequente Strahlungsanteile im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 6» (JPG, 4 MB, 19.03.2024)

Im Niederfrequenzbereich stammt der Hauptteil der Belastung meist von Anlagen zur Stromversorgung. Davon ausgenommen sind Bahnhöfe, Züge, Metros und Bushaltestellen, wo die Anteile des Eisenbahnstroms die Belastung bestimmen. Dabei ist anzunehmen, dass 2021 noch vergleichsweise viele Bushaltestellen und Restaurants in Bahnhofsnähe gemessen wurden und der Anteil Eisenbahnstrom dort in Zukunft mit der wachsenden Anzahl Messungen abnehmen wird. Im Tram und an der Tramhaltestelle ist die Belastung durch Tram-Rippelstrom erwartungsgemäss am stärksten ausgeprägt.

Abbildung 7: Niederfrequente Magnetfeldanteile im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 7» (JPG, 4 MB, 19.03.2024)

Zusammenfassung der Ergebnisse des Jahresberichts 2022

Allgemeines
Die Ergebnisse des 2. Jahresberichts zeigen, dass die Belastung der Bevölkerung durch nichtionisierende Strahlung (NIS) insgesamt auf einem tiefen Niveau ist. Sie bestätigen damit die Ergebnisse des 1. Jahresberichts. An Orten, an denen sich Menschen üblicherweise aufhalten, liegt die Belastung klar unter den Immissionsgrenzwerten. Der gesetzliche Gesundheitsschutz ist damit gewährleistet. Die höchsten Werte wurden an Bahnhöfen und Tramhaltestellen gemessen, wo sich besonders viele Nutzerinnen und Nutzer von Mobilgeräten aufhalten, wobei auch diese Höchstwerte immer noch klar unter den Immissionsgrenzwerten liegen. Die tiefsten Werte wurden in Naturgebieten verzeichnet. Auch in Schulen ist die Belastung tief.

Belastung durch hochfrequente Strahlung im
öffentlichen Raum
Die im Jahr 2022 gemessene Belastung durch hochfrequente Strahlung liegt in öffentlich zugänglichen Bereichen, d.h. dort wo sich Menschen üblicherweise im Alltag aufhalten, im Mittel (RMS) zwischen 0.13 V/m und 0.73 V/m und damit auf einem ähnlich tiefen Niveau wie im Vorjahr. Die höchsten mittleren Belastungen – auf diesem tiefen Niveau – wurden an Bushaltestellen (0.73 V/m), an Bahnhöfen (0.54 V/m), in urbanen Stadtzentren (0.48 V/m), an Tramhaltestellen (0.43 V/m) und in Industriegebieten (0.43 V/m) gemessen. Die tiefsten mittleren Belastungen wurden in Naturgebieten (0.13 V/m) und ländlich geprägten Gebieten (0.14 bis 0.22 V/m) sowie in Supermärkten (0.13 V/m), Schulen (0.21 V/m) und in einer Bibliothek (0.08 V/m) registriert (vgl. Abbildung 8). Alle aufgezeichneten ca. 270’000 Messwerte befinden sich deutlich – bzw. grösstenteils sehr deutlich – unterhalb der Immissionsgrenzwerte.

Hi-Res Download «Abbildung 8» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)Abbildung 8: Hochfrequente Strahlung im öffentlichen Raum

Mobilfunkanlagen tragen in der Regel am meisten zur mittleren Belastung bei (siehe Abbildung 9, hellblaue Balken). Vereinzelt sind es aber auch Rundfunkanlagen, die den grössten Beitrag ausmachen, dies insbesondere bei Messungen in der Nähe von Rundfunksendern. In Metros stammt der Hauptanteil der mittleren Belastung von den Mobiltelefonen der Mitreisenden (siehe «Uplink» bzw. azurblauer Balken). In öffentlichen Verkehrsmitteln sowie im Innern von Gebäuden (Bibliothek, Supermarkt, Schule) ist der WLAN-Anteil etwas stärker ausgeprägt.

Dort, wo bisher nur wenige Messungen durchgeführt wurden (d.h. kleines «N»), können einzelne Messungen einen starken Einfluss auf die mittleren Quellenanteile haben. Ein Spezialfall stellen die 9 Messungen in landwirtschaftlichen Gebieten dar. Von diesen fanden 3 in der Nähe eines Rundfunksenders und 6 in Gebieten ohne Rundfunksender statt. In den Ergebnissen zeigen sich grosse Unterschiede bei den mittleren Belastungen in den Gebieten mit Sender (1.07 V/m) und ohne Sender (0.17 V/m) sowie beim Anteil des Rundfunks an dieser Belastung (99.7% mit Sender und 42% ohne Sender). Aufgrund der geringen Anzahl Messungen von N=9 (und der quadratischen Mittelwertbildung) tragen die hohen Messwerte in den 3 Gebieten mit Rundfunksendern stark zum hohen Gesamtanteil der Rundfunkstrahlung von 97.2% in dieser Messumgebung bei. Zwar befinden sich Rundfunkanlagen häufig an erhöhten Standorten auf Hügeln und Bergen und können dadurch in ländlichen und landwirtschaftlichen Gebieten einen grossen Anteil zur Belastung (allerdings auf tiefem Niveau) beitragen. Aufgrund der erst geringen Anzahl Messungen und der statistisch übervertretenen Gebiete mit einem Rundfunksender sind die aktuell ausgewiesen mittleren Belastungen und die mittleren Rundfunkanteile jedoch als zu hoch und damit nicht repräsentativ für die landwirtschaftlichen Gebiete in der Schweiz einzustufen. Die Kategorie «Landwirtschaftliches Gebiet» ist aus diesem Grund mit einem Sternchen markiert.

Abbildung 9: Hochfrequente Strahlungsanteile im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 9» (JPG, 2 MB, 19.03.2024)

Belastung durch niederfrequente Magnetfelder im
öffentlichen Raum
Die Belastung durch niederfrequente Magnetfelder in öffentlich zugänglichen Bereichen liegt im Mittel (RMS) zwischen 0.03 und 2.47 µT. Die höchsten mittleren Belastungen traten in Zügen (2.47 µT) und an Bahnhöfen (1.60 µT) auf (vgl. Abbildung 10). In Zügen und an Bahnhöfen wurden auch die höchsten Einzelmesswerte registriert. Insgesamt bleiben alle Messewerte jedoch deutlich unterhalb der Immissionsgrenzwerte.

Abbildung 10: Niederfrequente Magnetfelder im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 10» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)

In den meisten gemessenen Umgebungen wird der Hauptteil der Belastung durch niederfrequente Magnetfelder von Anlagen zur Stromversorgung (50 Hz) bestimmt. Seltener ist der Eisenbahnstrom (16.7 Hz) die dominante niederfrequente Quelle, wie z.B. an Bahnhöfen oder in Zügen. Dass der Eisenbahnstrom auch in Naturgebieten, Hochschulen und Schulen den Hauptanteil der niederfrequenten Belastung ausmacht, ist überraschend und könnte damit zusammenhängen, dass sich einige dieser Messorte nahe einer Bahnstrecke befanden. Allerdings sind die Belastungen durch niederfrequente Felder an diesen Orten insgesamt so gering, dass sich kaum generelle Aussagen zu den ohnehin sehr kleinen mittleren Quellenbeiträgen ableiten lassen. Die Anteile des Tram-Rippelstroms (300 Hz) sind erwartungsgemäss nur an Tramhaltestellen und in Trams ausgeprägt.

Abbildung 11: Niederfrequente Magnetfeldanteile im öffentlichen Raum

Hi-Res Download «Abbildung 11» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)

Belastung durch hochfrequente Strahlung in privaten
Wohnungen
In Privatwohnungen ist die gemessene Belastung durch hochfrequente Strahlung insgesamt auf einem tiefen Niveau (siehe Abbildung 12). Für Wohnungen, die nicht aufgrund ihrer Nähe zu einer hochfrequenten Quelle ausgewählt wurden (Kategorie: Zufällig ausgewählte Wohnung), liegt die mittlere Belastung (RMS) zwischen 0.16 und 0.28 V/m. Auch in der Nähe von Mobilfunkanlagen fällt die Belastung mit 0.27 bis 0.35 V/m im Mittel nur geringfügig höher aus. Die höchste mittlere Belastung (RMS) wurde mit ca. 1.25 V/m in einer Wohnung nahe einer Mobilfunkantenne gemessen und die zweithöchste mit ca. 0.95 V/m in einer zufällig ausgewählten Wohnung.

Die Aufschlüsselung der Quellenbeträge in Abbildung 13 zeigt, dass Mobilfunkanlagen im Mittel den grössten Beitrag zur Belastung durch hochfrequente Strahlung in Wohnungen liefern, unabhängig davon, ob sich diese in der unmittelbaren Nähe befinden oder nicht. Die zweit- und drittbedeutendsten Beiträge stammen von Rundfunkanlagen und WLAN-Netzwerken, wobei die WLAN-Beiträge vor allem im Wohnbereich ausgeprägt sind. In der Nähe von Rundfunkanlagen konnte erst eine Messung durchgeführt werden, sodass Schlussfolgerungen hier noch verfrüht wären. Weitere Messungen in den kommenden Jahren werden zeigen, ob sich die ersten Tendenzen zur Belastung durch hochfrequente Strahlung in Privatwohnungen bestätigen.

Abbildung 12: Hochfrequente Strahlung in privaten Wohnungen

Hi-Res Download «Abbildung 12» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)

Abbildung 13: Hochfrequente Strahlungsanteile in privaten Wohnungen

Hi-Res Download «Abbildung 13» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)

Belastung durch niederfrequente Magnetfelder in
privaten Wohnungen
Die mittlere Belastung durch niederfrequente Magnetfelder ist in Privatwohnungen ebenfalls auf einem tiefen Niveau (siehe Abbildung 14). Für Wohnungen, die nicht aufgrund ihrer Nähe zu einer niederfrequenten Quelle ausgewählt wurden (Kategorie: Zufällig ausgewählte Wohnung), liegt die mittlere Belastung (RMS) bei 0.1 µT. Die bisherigen Messungen in der Nähe von Anlagen zur Stromversorgung (z.B. 36-150 kV Freileitung, Trafostation), von Eisenbahnlinien und von Tramlinien weisen in den meisten Fällen kaum stärkere Belastungen auf. Sie bewegen sich im Mittel zwischen 0.04 und 0.27 µT und damit ebenfalls auf einem tiefen Niveau. Die höchsten Messwerte traten erwartungsgemäss bei Wohnungen in der Nähe von 220/380 kV Freileitungen auf und betrugen im Mittel zwischen 0.87 bis 0.97 µT. Insbesondere die Messung in einer Wohnung, die sich in unmittelbarer Nähe zu einer 220/380 kV Freileitung befand, trug zu den deutlich höheren Mittelwerten in dieser Kategorie bei. Dort wurden bei allen drei Messungen mittlere Belastungen zwischen 1.5 und 1.7 µT festgestellt.

Die Analyse der Quellenbeiträge (siehe Abbildung 15) zeigt, dass bei den bisher gemessenen Wohnungen der Eisenbahnstrom (16.7 Hz) im Mittel den grössten Beitrag zur Gesamtbelastung leistet. Dieses Resultat ist überraschend und vermutlich auf die bislang noch nicht repräsentative Auswahl der Wohnungen zurückzuführen. Zudem ist die Anzahl der Messungen in den einzelnen Quellenkategorien noch klein. Bei Wohnungen in unmittelbarer Nähe zu einer Anlage zur allgemeinen Stromversorgung (50 Hz) ist diese erwartungsgemäss auch die Hauptquelle. Weitere Messungen in den kommenden Jahren werden zeigen, ob sich die ersten Tendenzen zur Belastung durch niederfrequente Magnetfelder in Privatwohnungen bestätigen.

Abbildung 14: Niederfrequente Magnetfelder in privaten Wohnungen

Hi-Res Download «Abbildung 14» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)

Abbildung 15: Niederfrequente Magnetfeldanteile in privaten Wohnungen

Hi-Res Download «Abbildung 15» (JPG, 1 MB, 19.03.2024)

Ausblick

Die Messungen an öffentlich zugänglichen Orten und in Privatwohnungen werden noch mindestens bis Ende 2025 fortgeführt. Ende 2025 werden zwei vollständige Erhebungen zur NIS-Belastung an öffentlich zugänglichen Orten in allen Schweizer Landesteilen (d.h. zwei gesamtschweizerische Datensätze) sowie 100 Messungen in Privatwohnungen absolviert sein.
Der 3. Jahresbericht zu den NIS-Expositionsmessungen erscheint im Sommer 2024. Dieser wird den ersten gesamtschweizerischen Datensatz an öffentlich zugänglichen Orten vervollständigen sowie erste Vergleiche zu den im Sommer 2023 gestarteten Wiederholungsmessungen erlauben. Die Ergebnisse zur Belastung in Privatwohnungen werden um die 2023 durchgeführten Messungen ergänzt. Zudem wird der Bericht erste Ergebnisse, der im Sommer 2022 gestarteten stationären Dauermessungen an 5 Messstationen aufzeigen.