Anlage 1 - Zulässige Werte für EM-Felder
Als zulässige Werte werden Basis- und abgeleitete Werte für die verschiedenen Expositionsbereiche angegeben. Diese gelten für sinusförmige periodische Vorgänge einer Frequenz. Für gepulste EM-Felder und Anwendung der Basiswerte siehe Abschnitte 3 und 4.
Die zulässigen Werte für Expositionsbereich 1 orientieren sich am Konzept der Vermeidung von Gefährdungen unter Berücksichtigung von Sicherheitsfaktoren. Es sind Effekte berücksichtigt, wie Reizung von Sinnesorganen, Nerven- und Muskelzellen, Beeinflussung der Herzaktion und Wärmeeffekte. Die Werte gelten längstens für eine Arbeitsschicht.
Für den Expositionsbereich 2 gelten Werte, die auf Grund der allgemeinen Zugänglichkeit und zur Vermeidung möglicher Belästigungen zusätzliche Sicherheitsfaktoren berücksichtigen.
1
BasiswertBasiswert, für unmittelbare WirkungenBasiswerte für unmittelbare Wirkungen
Als Basiswerte für unmittelbare Wirkungen sind die in Tabelle 1 angegebenen Grenzwerte festgelegt.
| Frequenzbereich | Effektivwert der elektrischen Stromdichte J in A/m21 | Spezifische Absorptionsrate SAR in W/kg 2 | Spezifische Absorption für Impulsfelder SA in J/kg 3, 4 | Leistungsdichte S in W/m25, 6 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ganzkörpermittelwert | Lokale SAR 7 | |||||
| Kopf und Rumpf | Gliedmaßen | |||||
| > 0 - 1 Hz | 0,040 | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
| 1 - 4 Hz | 0,040 / f 8 | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
| 4 - 1 000 Hz | 0,010 | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
| 1 - 100 kHz | f / 100 9 | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
| 0,1 - 10 MHz | f / 100 10 | 0,4 | 10 | 20 | (-) | (-) |
| 0,01 - 10 GHz | (-) | 0,4 | 10 | 20 | 0,01 | (-) |
| 10 - 300 GHz | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | 50 |
| (-) bei diesen Frequenzen nicht relevant | ||||||
2
Abgeleitete Werte
Die abgeleiteten Werte sind so festgelegt, dass selbst unter Zugrundelegung der ungünstigsten Expositionsbedingungen der EM-Felder die Basiswerte nicht überschritten werden. Die abgeleiteten Werte für den Expositionsbereich 1 und Expositionsbereich 2 wurden dabei unter Berücksichtigung verschiedener Sicherheitsfaktoren aus den Basiswerten der Tabelle 1 berechnet.
Erläuterung zu Abschnitt 2 der Anlage zur Unfallverhütungsvorschrift:
Die in den Tabellen angegebenen Werte gelten für Ganzkörperexposition.
Die abgeleiteten Werte sind grundsätzlich einzuhalten. Sie dürfen überschritten werden, wenn nachgewiesen ist, dass die Basiswerte nicht überschritten werden.
Die Einhaltung der abgeleiteten Werte gewährleistet nicht zwangsläufig die Sicherheit von Trägern aktiver elektronischer Körperhilfsmittel.
Die Bilder 1 und 2 enthalten die graphische Darstellung der abgeleiteten Werte.
2.1
Abgeleitete Werte im Frequenzbereich 0 Hz bis 29 kHz
2.1.1
Zulässige Werte im Expositionsbereich 1 und im Bereich erhöhter Exposition
Bei der Festlegung der Werte für kurze Expositionszeiten werden die Sicherheitsfaktoren der abgeleiteten Werte für Expositionsbereich 1 verringert. Dies ist auf Grund der Größe der Sicherheitsfaktoren und der kontrollierten Expositionsbedingungen zulässig. Zur Begrenzung von Sekundäreffekten darf beim elektrischen Feld ein Wert von 30 kV/m nicht überschritten werden.
| Frequenzbereich | Effektivwert der elektrischen Feldstärke in kV/m | |
|---|---|---|
| f/Hz | Expositionsbereich 1 | Bereich erhöhter Exposition 2 h/d |
| 0 - 35,53 | 30 | 30 |
| 35,53 - 66,67 | 1066 / f | 30 |
| 66,67 - 1000 | 1066 / f | 2000 / f |
| 1000 - 29000 | 1,066 | 2 |
Der zulässige Wert der magnetischen Flussdichte im Frequenzbereich 0 Hz bis 1 Hz des Expositionsbereiches 1 ist auf Grund von Induktionswirkungen auf bewegte leitfähige Körper im Magnetfeld festgelegt worden. Zusätzlich ist in diesem Frequenzbereich die Kraftwirkung auf ferromagnetische Teile zu berücksichtigen.
| Frequenzbereich f/Hz | Effektivwert der magnetischen Flussdichte in mT 11 | |
|---|---|---|
| Expositionsbereich 1 | Bereich erhöhter Exposition 2 h/d | |
| 0 - 1 | 67,9 12 | 127,3 13 |
| 1 - 1000 | 67,9 / f | 127,3 / f |
| 1000 - 29000 | 67,9 · 10-3 | 127,3 · 10-3 |
Für Extremitäten dürfen die in Tabelle 3 angegebenen Werte für Magnetfelder um den Faktor 2,5 überschritten werden.
2.1.2
Zulässige Werte im Expositionsbereich 2
| Frequenzbereich f/Hz | Effektivwert der elektrischen Feldstärke in kV/m | Effektivwert der magnetischen Flussdichte in mT 14 |
|---|---|---|
| 0 - 1 | 20 | 21,22 |
| 1 - 16,67 | 20 | 21,22 / f |
| 16,67 - 1000 | 333,3 / f | 21,22 / f |
| 1000 - 29000 | 333,3 · 10-3 | 21,22 · 10-3 |
2.2
Übergangsbereich 29 kHz bis 91 kHz
Die Festlegungen für diesen Frequenzbereich berücksichtigen den Übergang von niederfrequenten Reizwirkungen zu hochfrequenten Wärmewirkungen.
2.2.1
Zulässige Werte im Expositionsbereich 1 und im Bereich erhöhter Exposition
| Frequenzbereich f / kHz | Effektivwert der elektrischen Feldstärke in kV/m | |
|---|---|---|
| Expositionsbereich 1 | Bereich erhöhter Exposition 2 h/d | |
| 29 - 48,5 | 1,066 | 2 |
| 48,5 - 91 | 1,066 | 97 / f |
| Frequenzbereich f / kHz | Effektivwert der magnetischen Flussdichte in µT 15 | |
|---|---|---|
| Expositionsbereich 1 | Bereich erhöhter Exposition 2 h/d | |
| 29 - 48,5 | 67,9 | 127,3 |
| 48,5 - 91 | 67,9 | 6176 / f |
2.2.2
Zulässige Werte im Expositionsbereich 2
| Frequenzbereich f / kHz | Effektivwert der elektrischen Feldstärke in V/m | Effektivwert der magnetischen Flussdichte in µT 16 |
|---|---|---|
| 29 - 91 | 333,3 | 21,22 |
2.3
Abgeleitete Werte im Frequenzbereich 91 kHz bis 300 GHz
Für Expositionszeiten t = 6 Minuten (Dauerexposition) gelten die Werte nach Tabelle 8 bzw. 11. Dabei ist über jedes 6-Minuten-Intervall zu mitteln.
Neben der Angabe von zulässigen Werten für Dauerexposition sind für Expositionszeiten t < 6 Minuten wegen der Thermoregulation des Körpers höhere Werte zulässig. Diese sind für jeden Einzelfall mit den in der Tabelle 9 enthaltenen Formeln zu bestimmen. Bei Anwendung der Werte der Tabelle 9 ist zusätzlich sicherzustellen, dass die Spitzenwerte nach Tabelle 10 nicht überschritten werden.
2.3.1
Zulässige Werte im Expositionsbereich 1 und im Bereich erhöhter Exposition Frequenzbereich
| Frequenzbereich f / MHz | Effektivwert der elektrischen Feldstärke in V/m | Effektivwert der magnetischen Feldstärke in A/m | Mittelwert der Leistungsdichte in W/m2 |
|---|---|---|---|
| 0,091 - 0,576 | 1066 | 4,9 / f | (-) |
| 0,576 - 10 | 614 / f | 4,9 / f | (-) |
| 10 - 30 | 61,4 | 4,9 / f | (-) |
| 30 - 400 | 61,4 | 0,163 | 10 |
| 400 - 2000 | 3,07 · √f | 8,14 · √f · 10-3 | f / 40 |
| 2000 - 300000 | 137,3 | 0,364 | 50 |
| Frequenzbereich f / MHz | Höchstwert von ∑ Ei2 · ti in (V/m)2 · min | Höchstwert von ∑ Hi2 · ti in (A/m)2 · min | Höchstwert von ∑ Si · ti in (W/m2) · min |
|---|---|---|---|
| 1 - 10 | 2,26 · 106 / f2 | 143 / f2 | (-) |
| 10 - 30 | 22,6 · 103 | 143 / f2 | (-) |
| 30 - 400 | 22,6 · 103 | 0,16 | 60 |
| 400 - 2000 | 56,5 · f | 0,4 · 10-3 · f | 0,15 · f |
| 2000 - 300000 | 113 · 103 | 0,8 | 300 |
| Ei, Hi | gemessener oder berechneter Effektivwert der elektrischen bzw. magnetischen Feldstärke während des i-ten Intervalls | ||
| Si | gemessener oder berechneter Mittelwert der Leistungsdichte während des i-ten Intervalls | ||
| ti | Dauer des i-ten Intervalls | ||
| Frequenzbereich f / MHz | Spitzenwert der elektrischen Feldstärke in V/m | Spitzenwert der magnetischen Feldstärke in A/m | Spitzenwert der Leistungsdichte in W/m2 |
|---|---|---|---|
| 0,091- 0,1 | 2222 | 10 / f | (-) |
| 0,1 - 0,2 | 22222 · f | 10 / f | (-) |
| 0,2 - 0,3 | 22222 · f | 50 | (-) |
| 0,3 - 3 | 6667 | 50 | (-) |
| 3 - 10 | 20000 / f | 150 / f | (-) |
| 10 - 30 | 2000 | 150 / f | (-) |
| 30 - 400 | 2000 | 5 | 10000 |
| 400 - 2000 | 100 · √f | 0,25 · √f | 25 · f |
| 2000 - 300000 | 4472 | 11,2 | 50000 |
2.3.2
Zulässige Werte im Expositionsbereich 2
| Frequenzbereich f / MHz | Effektivwert der elektrischen Feldstärke in V/m | Effektivwert der magnetischen Feldstärke in A/m | Mittelwert der Leistungsdichte in W/m2 |
|---|---|---|---|
| 0,091 - 0,14 | 333,3 | 16,8 | (-) |
| 0,14 - 0,826 | 333,3 | 2,35 / f | (-) |
| 0,826 - 10 | 275 / f | 2,35 / f | (-) |
| 10 - 30 | 27,5 | 2,35 / f | (-) |
| 30 - 400 | 27,5 | 0,073 | 2 |
| 400 - 2000 | 1,375 · √f | 3,64 · √f ·10-3 | f / 200 |
| 2000 - 300000 | 61,5 | 0,163 | 10 |
2.3.3
Zulässige Werte für hochfrequente Ströme im Frequenzbereich 10 MHz bis 110 MHz
Im Frequenzbereich von 10 MHz bis 110 MHz können im menschlichen Körper hochfrequente Ströme eingekoppelt werden, durch die die SAR-Werte in den Extremitäten überschritten werden können. Aus diesem Grund werden zusätzlich zu den Feldstärken die Ströme durch die Extremitäten begrenzt.
| Expositionsbereich | Zulässiger Strom in mA |
|---|---|
| Expositionsbereich 1 | 100 |
| Expositionsbereich 2 | 45 |
2.3.4
Bewertung der Exposition bei elektromagnetischen Feldern mit mehreren Frequenzen
In elektromagnetischen Feldern unterschiedlicher Frequenzen werden unzulässige Expositionen im Frequenzbereich von 91 kHz bis 300 GHz vermieden, wenn die nachfolgenden Bedingungen eingehalten sind.
Darin bedeuten:
| Ek, Hk | gemessene oder berechnete spektrale Effektivwerte der elektrischen bzw. magnetischen Feldstärken gemittelt über jedes 6-Minuten-Intervall |
|---|---|
| Sk | Mittelwert der Leistungsdichte gemittelt über jedes 6-Minuten-Intervall |
| Ea,k, Ha,k, Sa,k | zulässige Werte der elektrischen bzw. magnetischen Feldstärken und der Leistungsdichte nach Tabelle 8 und 11. |
2.4
Zulässige Werte für mittelbare Wirkungen
Die zulässigen Werte für Körperströme und Berührungsspannungen sind in Tabelle 13 angegeben.
| Frequenz f | Zulässiger Körperstrom in mA | Zulässige Berührungsspannung in V |
|---|---|---|
| 0 Hz | 10 | 60 |
| 1 Hz ≤ f <100 Hz | 3,5 | 25 |
| 100 Hz ≤ f < 2kHz | 1,75 · (f / kHz) + 3,3 | 25 |
| 2 kHz ≤ f < 3,8 kHz | 1,4 · (f / kHz) + 4,2 | 25 |
| 3,8 kHz ≤ f < 12 kHz | 1,4 · (f / kHz) + 4,2 | 1,05 · (f / kHz) + 20,5 |
| 12 kHz ≤ f < 28 kHz | 1,75 · (f / kHz) | 1,05 · (f / kHz) + 20,5 |
| 28 kHz ≤ f <100 kHz | 50 | 1,05 · (f / kHz) + 20,5 |
| 100 kHz ≤ f < 1 MHz | 50 | 125 |
Die in Tabelle 13 enthaltenen Werte für zulässige Körperströme und für zulässige Berührungsspannungen gelten nicht für die Beeinflussung von Rohrleitungsnetzen und Netzen der Telekommunikation bzw. der Signaltechnik, in die durch parallel verlaufende Starkstromanlagen der Bahn und der elektrischen Energieversorgung Spannungen eingekoppelt werden.
3
Gepulste Felder
Für gepulste Felder, die aus einer zeitlichen Abfolge von sinus-, trapez-, dreieckförmigen oder exponentiellen Einzel- oder Mehrfachpulsen und Pausen oder Gleichfeldanteilen bestehen, kann eine vereinfachte Bewertung mit den Festlegungen der nachfolgenden Abschnitte vorgenommen werden.
3.1
Frequenzbereich 0 Hz bis 91 kHz
Diese Felder werden durch folgende zusätzliche Kenngrößen beschrieben:
| G | Anstelle der Größe G sind die elektrische Feldstärke E, die magnetische Feldstärke H oder die magnetische Flussdichte B einzusetzen. |
|---|---|
| G(t) | kennzeichnet die Zeitfunktion,  den Spitzenwert.
|
| T | Zeitliche Dauer eines Impulses bzw. Impulszuges mit anschließender Pause. |
| TI | Integrationszeit, wobei gilt:  |
| τP | Zeitdauer einer Feldänderung bei sinus-, dreieck- oder trapezförmigen Signalverläufen von Null auf den positiven oder negativen Spitzenwert bzw. vom positiven oder negativen Spitzenwert auf Null. Die Ermittlung von τP bei exponentiellen Signalverläufen ist gemäß obiger Abbildung vorzunehmen. Sind die einzelnen Zeitdauern τPi unterschiedlich, so sind alle diese Werte τPi für die weiteren Berechnungen heranzuziehen. |
| τPmin | Kleinster Wert aller Zeitdauern τPi: τPmin = min (τPi) |
| τC | Hilfsgröße zur Beschreibung exponentieller Signalverläufe. |
| Sind die einzelnen Zeitdauern τCi unterschiedlich, so sind alle diese Werte τCi für die weiteren Berechnungen heranzuziehen. | |
| τD | Zeitliche Summe aller Feldänderungen i im Zeitintervall TI. |
Es gilt für:
| |
| fP | Frequenz der Feldänderung, wobei gilt:  |
| V | Gewichtungsfaktor, wobei gilt:  |
| Vmax | maximaler Gewichtungsfaktor. Grundsätzlich gilt: Vmax = 8. |
Unter folgenden Voraussetzungen kann beim Betrieb von Magnetresonanz-Anlagen in Wissenschaft und Forschung und bei medizinischen Anwendungen der maximale Gewichtungsfaktor vergrößert werden, wenn
die verbindlichen Beschaffenheitsanforderungen nationaler Rechtsvorschriften, die einschlägige Gemeinschaftsvorschriften umsetzen, von der Anlage erfüllt werden,
für die Arbeitsplätze Gefährdungsanalysen nach dem Arbeitsschutzgesetz unter besonderer Beachtung der Gefahren durch EM-Felder durchgeführt und dokumentiert werden,
die notwendigen Schutzmaßnahmen getroffen sind,
sie unter fachkundiger ärztlicher Aufsicht oder in Anwesenheit eines Sachkundigen durchgeführt werden.
Die Werte für die zulässigen zeitlichen Änderungen der magnetischen Flussdichte für gepulste Felder im Frequenzbereich von 0 Hz bis 91 kHz sind in der Tabelle 14 angegeben. Gleichzeitig dürfen die in Tabelle 15 angegebenen, jeweils über die Zeitdauer τPmin gemittelten Werte der zeitlichen Änderungen der magnetischen Flussdichte nicht überschritten werden.
| Frequenzbereich fp / Hz | Maximal zulässige zeitliche Änderung der magnetischen Flussdichte in T/s | |
|---|---|---|
| Expositionsbereich 1 | Bereich erhöhter Exposition 2 h/d | |
| 0 - 1 | 0,6 · fp · V | 1,1 · fp · V |
| 1 - 1000 | 0,6 · V | 1,1 · V |
| 1000 - 48500 | 6 · 10-4 · fp · V | 1,1 · 10-3 · fp · V |
| 48500 - 91000 | 6 · 10-4 · fp · V | 55 · V |
| Frequenzbereich fp / Hz | Maximal zulässige zeitliche Änderung der magnetischen Flussdichte in T/s | |
|---|---|---|
| Expositionsbereich 1 | Bereich erhöhter Exposition 2 h/d | |
| 0 - 1 | 0,38 · fp · V | 0,72 · fp · V |
| 1 - 1000 | 0,38 · V | 0,72 · V |
| 1000 - 48500 | 3,8 · 10-4 · fp · V | 0,72 · 10-3 · fp · V |
| 48500 - 91000 | 3,8 · 10-4 · fp · V | 35 · V |
Für Extremitäten dürfen die in Tabelle 14 und 15 angegebenen Werte um den Faktor 2,5 überschritten werden.
Die maximal zulässigen Spitzenwerte der magnetischen Flussdichte bei gepulsten Magnetfeldern ergeben sich aus den Werten der Tabelle 15 durch Multiplikation mit dem Faktor τPmin bzw. aus den Werten der Tabellen 3 und 6 durch Multiplikation mit dem Ausdruck √2 · V.
3.2
Frequenzbereich 91 kHz bis 300 MHz
Bei gepulsten Hochfrequenz-Feldern sind bei Anwendung der Tabelle 9 für Effektivwerte und Tabelle 10 für Spitzenwerte die Basiswerte der Tabelle 1 eingehalten.
4
Anwendung der Basiswerte
Bei Verzicht der Anwendung der abgeleiteten Werte ist für Ganzkörperexposition sicherzustellen, dass unter allen auftretenden Bedingungen die Basiswerte eingehalten sind. Dabei werden die Werte der Tabelle 1 als zusätzliche Sicherheit mit den Faktoren der nachfolgenden Tabelle 16 multipliziert.
| Frequenz | Expositionsbereich 1 | Expositionsbereich 2 |
|---|---|---|
| 0 Hz - 91 kHz | 0,6 | 0,2 |
| 91 kHz - 300 GHz | 1,0 | 0,2 |
Im Bereich erhöhter Exposition sowie für Teilkörperexposition sind die Basiswerte nach Tabelle 1 sicher einzuhalten.
Über jedes Flächenelement von 1 cm2 senkrecht zur Stromrichtung sowie über jedes Zeitintervall von 1 s zu mitteln;
Über jedes 6 Minuten-Intervall arithmetisch zu mitteln;
Mittelungsmasse 10 g;
Trägerfrequenz f > 300 MHz und Pulslänge T < 30 µs;
Über jedes Flächenelement von 20 cm2 und jedes Zeitintervall von jeweils 68/ f1,05-Minuten (f in GHz) zu mitteln;
Die maximale örtliche Leistungsdichte gemittelt über jedes Flächenelement von 1 cm2 darf 1 kW/m2 nicht überschreiten;
Mittelungsmasse 10 g;
f in Hz;
f in kHz;
f in kHz;
Über Flächenelemente von 100 cm2 zu mitteln
Werte oberhalb von 67,9 mT dürfen nur unter Beachtung von § 14 angewendet werden.
Werte oberhalb von 67,9 mT dürfen nur unter Beachtung von § 14 angewendet werden.
Über Flächenelemente von 100 cm2 zu mitteln
Über Flächenelemente von 100 cm2 zu mitteln
Über Flächenelemente von 100 cm2 zu mitteln