Bahnstrom

Elektrische und magnetische Felder durch Bahnstrom

Die meisten Bahnlinien werden mit Wechselstrom einer Frequenz von 16,7 Hertz (Hz) betrieben. Deshalb weisen die elektrischen und magnetischen Felder entlang von Eisenbahn-Fahrleitungen ebenfalls diese Frequenz auf. Die Stärke des elektrischen Feldes beträgt direkt unter dem Fahrdraht – zum Beispiel auf einem Bahnübergang – rund 1500 Volt pro Meter (V/m) und nimmt mit zunehmendem Abstand ab.

Da die Spannung in der Fahrleitung unabhängig vom Fahrbetrieb ziemlich konstant bleibt, ändert sich auch das elektrische Feld nicht – im Gegensatz zum Magnetfeld.

Starke zeitliche Schwankungen des Magnetfelds

Weil in den Fahrleitungen nicht immer gleich viel Strom fliesst, unterliegen die Magnetfelder in der Umgebung von Bahnanlagen grossen zeitlichen Schwankungen. Wenn Lokomotiven und Triebwagen beschleunigen oder beim Bremsen Strom ins Netz zurückspeisen, ist der Stromfluss grösser und mit ihm auch das magnetische Feld. Auf einer ansteigenden Strecke oder beim Ziehen eines schweren Güterzugs benötigen die Lokomotiven ebenfalls mehr Strom. Die Stromeinspeisung in die Fahrleitung erfolgt typischerweise in Abständen von 25 bis 30 km.

appbahn

Fährt in einem Versorgungsabschnitt zwischen zwei Einspeisepunkten kein Zug, so fliesst kein Strom. Somit tritt auch kein magnetisches Feld auf. Sind jedoch Züge unterwegs, so ist das Magnetfeld entlang des ganzen Streckenabschnitts vorhanden, über den die Züge mit Strom versorgt werden. Die Feldbelastung neben der Bahnlinie variiert mit dem Verkehrsaufkommen im jeweiligen Versorgungsabschnitt, der aktuellen Position der Züge und dem schwankenden Strombedarf der Triebfahrzeuge. Weil die Magnetfelder des allgemeinen Elektrizitätsnetzes und der Bahnversorgung eine unterschiedliche Frequenz aufweisen, lassen sich ihre Intensitäten nicht eins zu eins miteinander vergleichen. Denn je nach Frequenz treten gesundheitliche Effekte ab einer anderen Magnetfeldstärke auf.

Den Rückstrom bündeln

Für die Intensität der Magnetfelder von Eisenbahn-Fahrleitungen ist ausserdem von Bedeutung, dass die Wege der Hin- und Rückströme relativ weit auseinander liegen. Der Hinweg führt über den Fahrdraht. Zurück fliesst der Strom zum einen über die Schienen und das Erdseil. Bedingt durch die Verbindung der Schienen mit dem Boden sucht sich ein Teil des Rückstroms seinen Weg jedoch auch durch das Erdreich oder über unterirdisch verlegte Metallrohre – wie jene der Gas- oder Wasserversorgung. Solche vagabundierenden Ströme können weite Entfernungen zurücklegen und kehren erst in der Nähe des Unterwerks wieder zum Bahntrassee zurück. Je weiter die Hin- und Rückströme auseinander liegen, desto grösser ist – bei gleicher Stromstärke – die räumliche Ausdehnung des Magnetfeldes. Um sie zu reduzieren, ist es günstig, wenn ein möglichst grosser Anteil des Rückstroms durch das Erdseil fliesst, da dieses dem Fahrdraht am nächsten liegt.

Immissionen im Zug

Im Wageninneren von Zügen sind wir ebenfalls Magnetfeldern ausgesetzt. Diese entstehen einerseits durch die Ströme in der Fahrleitung und in den Schienen. Anderseits verursacht auch die zuginterne Stromversorgung für Licht, Heizung und die Klimaanlagen solche Felder. Die interne Stromversorgung erfolgt von der Lokomotive aus über die so genannte Zugsammelschiene – einen unter dem Wagenboden eingebauten Kabelstrang – bis zum letzten Wagen. Messungen in einem Doppelstockzug auf der Strecke Bern – Zürich haben gezeigt, dass die Magnetfelder zeitlich stark schwanken und je nach Aufenthaltsort im Zug sehr verschieden sein können. In der unteren Etage des ersten Wagens nach der Lokomotive war das Magnetfeld am höchsten. Auf Sitzhöhe betrug der zeitliche Mittelwert 4 µT. Kurzzeitige Spitzenwerte erreichten 10 µT. Hauptquelle der Magnetfelder ist hier die Zugsammelschiene, deren Einfluss mit dem Abstand zur Lokomotive jedoch immer mehr abnimmt. In der oberen Etage des ersten Wagens hinter der Lokomotive sowie in den beiden Stockwerken des Steuerwagens am anderen Ende des Zuges war die Magnetfeldbelastung etwa ähnlich gross und betrug im zeitlichen Mittel rund 0,7 µT. Die kurzzeitigen Spitzen reichten bis 3,5 µT. Weil Züge nicht zu den Orten mit empfindlicher Nutzung gehören, gilt im Wageninnern auch keine vorsorgliche Begrenzung der Magnetfeldbelastung.

 


 

Elektrosmog und Bahnstrom – Lösungen und Messung

 

Was viele nicht wissen und im Film erklärt wird: Bahnstrom kann Dächer und Fassaden elektromagnetisch aufladen und buchstäblich in Schwingung versetzen. Solche Felder der Eisenbahn mit hoher Energiedichte können bei Menschen gesundheitliche Beschwerden auslösen und chronisch krank machen. Strom von der Bahn hat verschiedene Wirkungsweisen. Er kann einerseits die Baumasse, also eine ganzes Haus, eine Fassade oder ein Dach aufladen. In krassen Fällen entstehen so sogar hörbare Töne aus der Resonanz der Felder zur Baumasse. Wird nun eine Körper dauernd einer gewissen Intensität dieser Felder ausgesetzt, so entstehen Deregulationseffekte im Organismus, die krank machen.

Elektrosmog