Rob's web

Radiofrequente straling 2

In deel twee van dit artikel wordt vooral ingegaan op het praktisch bepalen van de gezondheidrisico 's.

Aan de hand van tabellen en formules te vinden en zo zelf te bepalen of uw installatie voldoet aan in redelijkheid te stellen eisen.

Gezondheidseffecten

De ICNIRP onderscheidt drie soorten effecten (tussen haakjes de door hen gebruikte Engelse term):

Een veel gevolgde indeling in de literatuur is in thermische en niet-thermische effecten. Dit is echter een verwarrende benaming. Niet het effect is thermisch, maar de keten van lichaamsprocessen die tot het uiteindelijke effect kunnen leiden begint met opwarming.

Het voert voor CQ-PA (veel) te ver nader op de verschillende gezondheidseffecten in te gaan. Voor wie geInteresseerd is in deze feiten verwijs ik naar het RIVM rapport. Duidelijk is wel,dat er geen studies bekend zijn, waar duidelijk het verband tussen bron en klachten wordt aangetoond. Met andere woorden: er is wetenschappelijk (nog) geen verklaring voor de gemelde klachten.

Dat houdt niet in dat de klachten ontkend worden. Er zijn alleen geen duidelijk (eenduidig) aanwijsbare oorzaken voor de klachten gevonden en daar waar wel klachten worden aangetoond, staan weer andere onderzoeken die het niet bewezen achten.

Uit de diverse door mij gelezen artikelen concludeer ik dat de risico's van de bij onze hobby uitgezonden RF-straling zich vooral beperken tot de onder 3 genoemde symptomen. De onder 1 en 2 genoemde effecten treden vooral op bij grote belastingen.

Normen

Er zijn al lange tijd normen ('normale waarden') op het gebied van radiofrequente straling. De laatste jaren zijn de normen duidelijker bepaald.

Het vaststellen van normen is een hele klus. Een ervan is het bepalen van de geaccepteerde DALY 's (Disability Adjusted Life Years: gezonde levensjaren). Dit is, naaste een wetenschappelijke discussie, ook een politiek besluitproces.

Zouden we de normen voor bijvoorbeeld het verkeersgeluid (wat betreft de DALY) gelijk stellen aan die voor radiofrequente straling, dan zou het verkeer muisstil moeten zijn. Voor het verkeersgeluid schat het TNO de DALY op 1000 per jaar. Bij nog (veel) grote risico's als deelname aan het wegverkeer is de DALY vaak gewoon door telling en een correctiefactor te bepalen.

Bij kleine risico's, zoals verkeersgeluid, radon, vocht en RF-straling, is dit uiteraard veel moeilijker. Ook al omdat heel vaak niet de oorzaak van een klacht bekend is en dus kan worden toegewezen aan een oorzaak.

In ons buurland België heeft de minister, vermoedelijk op politieke gronden, gekozen voor een blootstellingnorm van 0,02 W/kg voor frequenties tussen 10 MHz en 10 GHz. Dit is, internationaal gezien, een zeer lage norm.

Deze regelgeving in België is van toepassing voor nagenoeg elke zendinstallatie, werkend tussen 10 MHz en 10 GHz.

De Belgische norm zegt: "Buiten de veiligheidszone mag de over het ganse lichaam gemiddelde SAR ten gevolge van elektromagnetische straling niet hoger zijn dan 0,02 W/kg (gemiddeld over een willekeurige periode van 6 minuten)."

Dit geldt alleen voor publiek toegankelijke zones (buiten de zogenaamde veiligheidszones). Het huis en het erf van de radioamateur zelf wordt als veiligheidszone aangezien en hoeft dus niet aan de norm te voldoen.

De Belgische zendamateurs moeten voor 1 januari 2006 een berekening indienen van hun installatie bij het BIPT. Een en ander heeft tot gevolg dat onze Belgische medeamateurs voor het einde van dit jaar aan het rekenen moeten slaan.

(Redactie: het KB is door de RvS vernietigd en het BIPT heeft het besluit dan ook ingetrokken, zie ook het naschrift aan het einde van het artikel.)

Omdat de SAR heel moeilijk is te berekenen, heeft men voor België de volgende grenswaarden opgesteld:

Tabel 1
FrequentieVermogen
dichtheid
S in W/m2
Elektrische
veldsterkte
E in V/m
10 MHz tot 400 MHz0,513,7
400 MHz tot 2 GHzf/8000,686 √f
2 GHz tot 10 GHz2,530,7

Vergelijking normen toegelaten vermogendichtheid (W/m2)

Tabel 2
FrequentieICNIRPEuropese normIEEE/ANSIBelgië
1,8 MHzGeen64,8450Geen
3,5 MHzGeen46,5112Geen
7 MHzGeen32,833,8Geen
10 MHz2,02,017,50,5
14 MHz2,02,08,80,5
18 MHz2,02,05,50,5
21 MHz2,02,04,00,5
25 MHz2,02,02,90,5
28 MHz2,02,02,10,5
50 MHz2,02,02,00,5
144 MHz2,02,02,00,5
430 MHz2,152,152,80,54
1,2 GHz6,06,04,11,5
2,3 GHz10101,02,5
5,6 GHz10101,02,5

Europesche aanbevelingen voor de Elektrische veldsterkte (V/m):

Tabel 3
RangeE (V/m)
150 kHz - 1 MHz87
1 MHz - 10 MHz87/f
10 MHz - 400 MHz28
400 MHz - 2 GHz1,375×f
2 GHz - 300 GHz61

In Australia heeft men voor een meer pragmatische oplossing gekozen.

De ACA heeft een "Assessment against ACA mandated limits Amateur Radio" opgesteld, waarin de gewone zendamateur aan de hand van maximaal 9 stappen en de bijbehorende tabellen en formules kan bepalen of hij/zij aan de eisen voldoet. Men kan meestal volstaan met het bewaren van de berekeningen bij het logboek. De normen die Australia hanteert zijn o.a. gebaseerd op de aanbevelingen van de WHO en ICNIRP en zijn, op afrondingsverschillen na, gelijk aan de aanbevelingen van de Europese Unie.

Het door de ACA gepubliceerde assessment zal op de website van de VRZA voor enige maanden te downloaden zijn.

Conclusie RIVM

Het RIVM concludeert feitelijk in haar rapport dat de zendamateurs een ongrijpbare groep zijn wat betreft de door hun veroorzaakte radiofrequente straling.

Nergens in het rapport wordt gesuggereerd, dat wij een te grote belasting zouden veroorzaken. Alleen constateren ze, dat zonder nadere studie eigenlijk geen zicht is op de door zendamateurs veroorzaakte belasting voor 'het publiek'.

Dit wordt veroorzaakt doordat er wel een beperking van zendvermogen is, maar niet van het EIRP. Ook zijn er geen beperkingen opgelegd aan de plaats van opstelling. Door dit alles is het heel moeilijk vast te stellen hoe groot de belasting is voor het publiek. Vanuit het standpunt van een veiligheidsdeskundige hebben we dus een vergunning met een open einde.

Berekenen

Voor het bepalen van de veiligheidafstand spelen een groot aantal factoren mee en elke factor heeft zo zijn eigen limiet.

In alle door mij gevonden praktische formules in voor zendamateur relevante situaties wordt alleen de elektrische veldsterkte als maat genomen. Men gaat in de normen uit van een gemiddelde belasting in 6 minuten periodes. In onderstaande voorbeelden ga ik er vanuit, dat u deze 6 minuten 100% gebruikt.

Aan de hand van een stappenplan kunt u eenvoudig bepalen of uw installatie voldoet aan redelijk te stellen eisen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de tabellen, zoals het ACA die voor de Australische zendamateurs heeft gepubliceerd.

Omdat de tabellen niet voor elke situatie bruikbaar zijn, heb ik ook een rekenmethode bijgevoegd voor het zelf berekenen van de veiligheidsafstand.

Stap 1

Stel vast wat de antenneversterking, signaalverlies, zendmode en de output van de zender is. Indien dit de PEP-output is, mag u deze vermenigvuldigen met de vormfactor volgens de tabel. Bepaal in dat geval ook de vormfactor.

Bij het bepalen van het vermogen aan de antenne, mag men het verlies in connectoren verrekenen.

Voor het totaal vermogen dient men het zendvermogen te vermenigvuldigen met de numerieke gain (Gn). Deze kan men berekenen, zoals geleerd in de zendcursus, uit de gain in dB.

Gn = 10G/10

Omdat dB's opgeteld mogen worden kan men alle verliezen optellen. Uiteraard kunt u ook een vermogensmeting uitvoeren aan het voedingspunt van uw antenne....

Vormfactoren:

tabel 4
ModeVormfactor
SSB0,2
SSB (met compressie)0,5
FM1,0
AM, 50% modulatie0,5
AM, 100% modulatie0,3
Digitale modes (PSK31, RTTY etc.)1,0
CW0,4
Draaggolf (Tune)1,0
Analoge TV0,6

Typische demping in dB, coax per 30 meter

Tabel 5
BandRG-58RG-213PL-plug
160 m0,50,30
80 m0,70,40,1
40 m1,10,50,2
30 m1,40,60,2
20 m1,70,80,3
17 m2,00,90,3
15 m2,21,00,3
12 m2,41,10,3
10 m2,51,30,4
6 m3,51,70,5
2 m6,53,01,0
70 cm125,81,9
23 cm23113,7

Stap 2

Raadpleeg een van de tabellen op de volgende paging.

Voor wie deze tabellen niet voldoende zijn: u kunt het ook zelf berekenen via onderstaande formule:

Eq. 1

Hierbij is D de veilige afstand in meters, EIRP het zendvermogen ten opzichte van een isotroop in watt en E is de limiet van de elektrische veldsterkte uitgedrukt in V/m.

Deze waarde kunt u vinden in de tabel van de Europese Raad.

Bedenk, dat u bij zelf bereken van het EIRP het zendvermogen inclusief de antenneversterking ten opzichte van een isotroop (dBi) dient te nemen. In de Australische tabellen hoeft u alleen rekening te houden met het verlies tussen zender en antenne.

De norm kunt u voor de desbetreffende frequentie vinden in de tabel van de Europese Raad.

Simpel rekenvoorbeeld:

Zender geeft 100 W PEP op 14 MHz en is met SSB (met compressie) gemoduleerd en 'verbruike de volle 6 minutenperiode. De zender is via coax verbonden met een tussen geschakelde verliesvrije SWR meter en de antenne is ook met een PL-connector aangesloten.

Er zijn dus 4 PL-connectoren gebruikt, de coaxkabel is 45 m RG-213 en de beam heeft op 14 MHz een versterking van 4 dB t.o.v. een dipool.

Hadden we het berekend volgens de tabellen:

Verlies = -2,4 dB (verlies in coaxkabel en PL's). Dit is dus 0,58 keer. Het vermogen aan de antenne aangeboden is dan: 29 W.

Volgens de tabel geldt dan bij een antenneversterking van 6 dB een veilige afstand van ruim 2 meter.

Hebben we meerdere zenders gelijktijdig in bedrijf, dan dient men de belastingen volgens onderstaande methode samen te voegen.

Eq. 3

Stap 3

Noteer de gevonden of de berekende veiligheidsafstand voor elke gebruikte band en mode.

Stap 4

Vergelijk de werkelijke veiligheidsafstand met de minimale veiligheidsafstand.

HF, Veiligheidsafstand in meter bij gegeven band, antenneversterking en zendvermogen op het voedingspunt van de antenne.

Tabel 6
MHz/BandGain dBiVermogen
10 W25 W50 W120 W200 W
2 (160m)30,410,650,921,421,83
4 (80m)00,410,650,921,421,83
4 (80m)30,570,901,271,972,54
7 (40m)00,540,851,201,862,40
7 (40m)30,761,201,702,633,40
7 (40m)61,041,652,333,624,67
10 (30m)00,631,001,412,192,83
10 (30m)30,891,401,983,073,96
10 (30m)61,272,002,834,385,65
14 (20m)00,631,001,412,192,83
14 (20m)30,891,401,983,073,96
14 (20m)61,272,002,834,385,65
14 (20m)91,772,803,966,137,91
18 (17m)00,631,001,412,192,83
18 (17m)30,891,401,983,073,96
18 (17m)61,272,002,834,385,65
18 (17m)91,772,803,966,137,91
21 (15m)00,631,001,412,192,83
21 (15m)30,891,401,983,073,96
21 (15m)61,272,002,834,385,65
21 (15m)91,772,803,966,137,91
25 (12m)00,631,001,412,192,83
25 (12m)30,891,401,983,073,96
25 (12m)61,272,002,834,385,65
25 (12m)91,772,803,966,137,91
30 (10m)00,631,001,412,192,83
30 (10m)30,891,401,983,073,96
30 (10m)61,272,002,834,385,65
30 (10m)91,772,803,966,137,91

VHF, Veiligheidsafstand in meter bij gegeven band, antenneversterking en zendvermogen op het voedingspunt van de antenne.

Tabel 7
MHz/BandGain dBiVermogen
10 W25 W50 W120 W200 W
50 (6m)00,631,001,402,192,83
50 (6m)30,891,402,003,073,96
50 (6m)61,272,002,804,385,65
50 (6m)91,772,804,006,137,91
50 (6m)122,503,955,608,6511,17
50 (6m)153,545,607,9012,2715,84
144 (2m)00,631,001,42,192,83
144 (2m)30,891,402,03,073,96
144 (2m)61,272,002,84,385,65
144 (2m)91,772,804,06,137,91
144 (2m)122,503,955,68,6511,17
144 (2m)153,545,607,912,2715,84
144 (2m)206,299,9514,121,8028,14
450 (70cm)00,631,001,42,192,83
450 (70cm)30,891,402,03,073,96
450 (70cm)61,272,002,84,385,65
450 (70cm)91,772,804,06,137,91
450 (70cm)122,503,955,68,6511,17
450 (70cm)153,545,607,912,2715,84
450 (70cm)206,299,9514,121,8028,14
1240 (23cm)00,631,001,42,192,83
1240 (23cm)30,891,402,03,073,96
1240 (23cm) 61,272,002,84,385,65
1240 (23cm)91,772,804,06,137,91
1240 (23cm)122,503,955,68,65 11,17
1240 (23cm)153,545,607,912,27 15,84
1240 (23cm)206,299,9514,121,8028,14

Als de veiligheidsafstand bij alle gevonden banden en antennes tot de publieke ruimte (tuin Buren, straat en dergelijke) groter is dan de in de berekening gevonden afstand, voldoet u aan redelijk te stellen eisen.

Maak een notitie van het geheel en bewaar dit bij uw stationsbeschrijving, zodat u verweer heeft als er klachten of vragen uit uw omgeving komen.

Bepalen werkelijke veiligheidsafstand

De veiligheidsafstand moet bepaald worden in de richting van alle lobben. In de praktijk zal dit vaak alleen de hoofdlob hoeven te zijn. Als veiligheidsafstand neemt men de kortste afstand tussen de publieke ruimte en het daarbij dichtstbijzijnde gedeelte van de antenne. Bij hooggeplaatste antennes zal dit dus bijna altijd een diagonaal zijn.

Omdat de mens een rechtopgaand iets is, zal men dus bier rekening mee moeten houden. Als standaard nemen we aan dat de mens 2 meter lang is!

Zie ook de tekening.

Fig. 1
Fig. 1.

Onder publieke ruimte verstaat men dus die ruimte, welke niet uw prive erf is. Dus niet alleen de straat, maar ook de tuin en het balkon van uw buurman.

Wat te doen?

Ongetwijfeld zal vroeg of laat ook in ons land op naleving van de internationaal aanvaarde normen worden gecontroleerd.

Een technicus denkt in dit geval vaak, dat wanneer hij beneden de limiet blij ft, er niets aan de hand is. Een veiligheidsdeskundige zal echter het ALARA (As Low As Reasonable Acceptable) principe aanhangen.

Dat betekent, dat men moet trachten de belasting zo laag als maar naar redelijkheid haalbaar te maken. Het lijkt mij een algemeen maatschappelijk aanvaarde stelling: daar waar men kan, de risico's voor anderen zoveel mogelijk beperken. Misschien hebt u hier zo een argument gevonden om uw gemeente te bewegen de antenne hoger te mogen plaatsen...

Evaluatie

Bij de voorbereiding voor dit artikel heb ik vele publicaties doorgebladerd. Ik kom tot de conclusie, dat er in de gehele wereld veel maatschappelijke onrust over dit onderwerp is en dat in veel landen de normen op een of andere manier gecontroleerd en/of bewaakt worden.

Hoewel de klachten van RF-straling moeilijk meetbaar zijn en ook lang niet altijd duidelijk toe te wijzen zijn aan RFstraling, worden ze wel als zodanig erkend.

Ik heb de indruk dat de klachten zich vooral daar manifesteren, waar de uitzendingen van lange tijdsduur zijn. Vooral rondom GSM-masten en omroepzendstations is een concentratie van klachten te zien.

Gezien de internationale ontwikkelingen schat ik in, dat in de toekomst eigenaren van antenneopstellingen aannemelijk moeten maken, dat ze aan de gestelde eisen voldoen.

Daarnaast zou het mij ook niet verbazen, dat ook de tijdsfactor (Duty Cycle) in de normen zal worden opgenomen of dat de huidige 6-minutennorm anders zal worden omschreven.

Voor de meeste amateurstations zal een en ander weinig gevolgen hebben. Dit zolang de thans internationaal erkende normen worden gebruikt. Echter voor zendamateurs in situaties als laag over het erf van de Buren hangende antennes, zou dit in uitzonderlijke gevallen mogelijk ongewenste consequenties kunnen hebben.

Toekomst

Omdat in steeds meer landen actief naar RF-straling wordt gekeken, zal het waarschijnlijk onontkoombaar zijn, dat er ook in Nederland controle zal worden uitgevoerd aan de belasting van 'het publiek' wat betreft radiofrequente straling. Tot op dit moment heeft ons land zich altijd erg terughoudend opgesteld rondom dit onderwerp.

De reden hiervoor is waarschijnlijk, dat de gevolgen voor de bevolking als totaal (zeer) laag worden geschat.

Of misschien beter gezegd: de DALY is dusdanig laag geschat, dat beleidsmakers geen noodzaak zien bier regulerend op te treden.

Bij toenemende belasting, zal waarschijnlijk de druk vanuit de overheid en de maatschappij toenemen om de praktijk te toetsen aan de geldende normen.

Tot slot

Het is niet duidelijk wat de vervolgstudies van het RIVM rapport zullen opleveren. Mocht een en ander tot meer controle Leiden, dan spreekt mij de Australische aanpak (zelf de gegevens bewaren) wel aan. lk wissel nog-al eens van eigengebouwde antenne en lang niet van elke antenne is het stralingsdiagram bekend.

In de Belgische aanpak moet ik bij elke wijziging aan antennes een nieuwe berekening inleveren en zit ik met een heleboel vragen zoals: welke versterking heeft nu mijn Moxon antenne? Daarnaast zal het verwerken van al die data niet gratis kunnen zijn en zal dus op een of andere manier betaald moeten worden.

In de Australische situatie kan ik een berekening maken met een aangenomen versterking, de minimale veiligheidsafstand bepalen en deze vergelijken met de kortste afstand tot "het publiek". Indien dan de versterking maar beneden de bij de berekening gebruikte versterking blijft, hoef ik me geen zorgen te maken.

Dit past ook meer in de moderne kwaliteitszorg: zelf verklaren dat men aan de norm voldoet. Zie hiervoor ook de nieuwe EMC-norm.

Daar waar regelgeving zich houdt aan de wetenschappelijk aanbevolen normen, is in redelijkheid met de huidige normen te leven voor ons zendamateurs.

Toch zou het mij niet verbazen, dat er iets in onze vergunningsvoorwaarden zal gebeuren. Zo mogen onze Amerikaanse medeamateurs 5 MHz gebruiken, waarbij het vermogen in ERP wordt beperkt.

Op dit moment ken ik absoluut geen antenne met een versterking van bijvoorbeeld 50 dBi. Echter nergens staat ook, dat we die niet zouden mogen gebruiken als die zou bestaan.

Vanuit het gezichtsveld van een veiligheidsdeskundige is dit natuurlijk te gek voor woorden!

Een limitering van het zendvermogen in EIRP of ERP en een eigen verklaring zou dan ook een nette oplossing van het probleem zijn.

Echter constateer ik ook, dat, vermoedelijk om politieke redenen, sommige landen (o.a. BelgiË) veel verder gaan, dan wat men op wetenschappelijke gronden zou verwachten. Omdat politici soms moeten/willen 'scoren', is de uitkomst van dit soort discussies onvoorspelbaar. Het lijkt me daarom zaak voor de zendamateurverenigingen om samen met andere belangenorganisaties bier alert op te zijn. Het is hierbij vooral zaak er op te letten, dat de discussie op basis van feiten en normen wordt gevoerd.

Actuele naschrift

Op 26 januari 2005 maakte het BIPT bekend, dat op 15 december 2004 de (Belgische) Raad van State het Koninldijk Besluit betreffende de normering van zendmasten voor elektromagnetische golven tussen 10 MHz en 10 GHz heeft vernietigd en dat de eis voor het insturen van een berekening tot nader orde is uitgesteld. Niet dat de Belgische zendamateurs nu blij zouden moeten zijn. Teslabel, een collectief tegen antennemasten, eist veel strengere normen. Deze organisatie wil namelijk, dat de limiet 0,6 V/m bedraagt. Volgens de UBA zou invoering van deze norm betekenen, dat 95% van alle zenders uit de lucht zou verdwijnen.

De vernietiging van het Koninklijk besluit geschiedde overigens wegens een procedurefout. Iets wat wij in Nederland ook wel eens tegenkomen.

Bronnen

  1. RIVM rapport 861020007 / 2004 - Gezondheidseffecten van blootstelling aan radiofrequente elektromagnetische velden - Probleemanalyse niet-ioniserende straling door: JFB Bolte en MJM Pruppers
  2. Koninklijk besluit houdende de normering van zendmasten voor elektromagnetische golven tussen 10 MHz en 10 GHz (Belgisch Staatsblad van 22-05-2001)
  3. AANBEVELING VAN DE RAAD van 12 jun 1999 betreffende de beperking van blootstelling van de bevolking aan elektromagnetische velden van 0 Hz - 300 GHz (1999/519/EG) (Europese Raad)
  4. ONZE ANTENNES EN ONZE GEZONDHEID door John Devoldere, ON4UN (www.uba.be)
  5. Electromagnetic radiation exposure: assessment against ACA mandated limits Amateur Radio (Edition May 2002)
  6. Australian Communications Authority (ACA)
  7. Milieu en Gezondheid 2001: Overzicht van doelen en beleid - TNO-rapport: PGNGZ/2001.95, pagina's 179 t/m 191

Johan Schepers, PA3AIN.