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Bestimmung von Expositionen gegenüber elektromagnetischen Feldern der Elektromobilität

Bestimmung von Expositionen gegenüber elektromagnetischen Feldern der Elektromobilität Projektleitung: Dr.-Ing. Gernot Schmid, Seibersdorf Labor GmbH Beginn: 18.03.2021 Ende: 11.11.2025 Finanzierung: 449.025 Euro Hintergrund Elektromobilität gilt als Schlüssel für eine klimafreundliche Mobilität. Elektroantriebe arbeiten weitgehend schadstoffemissionsfrei. Betriebsbedingt entstehen allerdings Magnetfelder, die von dem elektrifizierten Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs ausgehen und auf Fahrer*in und Passagier*innen einwirken. Expositionen ( d.h. Situationen, in denen Personen solchen Feldern ausgesetzt sind) in relevanten Größenordnungen können dabei nicht von Vornherein ausgeschlossen werden. Gründe sind der geringe Abstand der Sitze zu den Komponenten, die Magnetfelder erzeugen, und die hohen Stromstärken in leistungsstarken Fahrzeugen. Darüber hinaus können bei rein batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) und bei Plug-In-Hybriden (PHEV) Expositionen bei Fahrzeugstillstand während des Ladevorgangs auftreten. Magnetfeldquellen sind dann zum Beispiel die Ladeeinrichtung selbst, das Ladekabel im Fall konduktiven Ladens, als Gleichrichter arbeitende Leistungselektronik sowie die Leitungen im Fahrzeug und die Fahrzeugbatterie. Magnetfeldquellen nur in Elektroautos und Hybriden Zielsetzung In dem Vorhaben wurde die Exposition von Personen gegenüber elektromagnetischen Feldern der Elektromobilität bestimmt. Einbezogen wurden Expositionsbeiträge durch den Fahrzeugfahrbetrieb und durch Batterieladevorgänge bei Fahrzeugstillstand. Die Studie ist aussagekräftig für Elektroautos und Elektro-Zweiräder ( d.h. ein- und zweispurige Personenkraftfahrzeuge). Als Fahrräder eingestufte Elektrofahrzeuge ( sog. E-Bikes) waren ausgenommen. Die Ergebnisse können mit Werten einer im Jahr 2009 abgeschlossenen Studie des BfS und mit in der Literatur veröffentlichten Werten verglichen werden. Zudem geben die Ergebnisse Hinweise für die Standardisierung. Durchführung Untersucht wurden gemessen an den Zulassungszahlen besonders beliebte E-Auto-Modelle und zusätzlich auch leistungsstarke E-Auto-Modelle von verschiedenen Herstellern. Dazu wurden Magnetfeldmessungen an mehreren Stellen im Fahrgastraum der Elektroautos und an den Sitzpositionen der Elektro-Zweiräder ( d.h. Elektroroller bzw. -motorräder) durchgeführt, während sich die Fahrzeuge auf einem Rollenprüfstand und in vorab festgelegten Betriebszuständen befanden. Die Betriebszustände umfassten das Beschleunigen, das Bremsen sowie das Fahren mit konstanten Geschwindigkeiten gegen verschiedene Lastmomente, um Luftwiderstände, Streckensteigungen und -gefälle zu simulieren. Anschließend wurden Magnetfeldmessdaten während eines Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Cycle (WLTC) aufgezeichnet. Dabei handelt es sich um einen ca. 30-minütigen genormten Fahrzyklus, der ursprünglich für vergleichbare Abgas- und Verbrauchsmessungen festgelegt wurde. Daten für Zweiräder wurden während eines World Motorcycle Test Cycle (WMTC) aufgezeichnet. Die auf dem Prüfstand ermittelten Daten wurden mit Messungen bei Fahrten auf einer abgesperrten, ebenen Teststrecke und bei einer etwa 90-minütigen Fahrt im öffentlichen Straßenverkehr validiert. Anschließend wurden die im Zeitbereich aufgezeichneten Messdaten entsprechend der spektralen Zusammensetzung analysiert und bewertet. Situationen, die basierend auf den Messungen die höchsten Expositionen erwarten ließen, wurden zusätzlich dosimetrisch analysiert. Die betreffenden Expositionssituationen wurden dazu in einer Simulationssoftware nachgebildet. Ziel war die rechentechnische Bestimmung, der im Körper einer exponierten Person hervorgerufenen elektrischen Feldstärken. Hierfür musste vorab die lokale Verteilung der Magnetfeldstärken in der Fahrgastzelle bzw. im Bereich der Sitze der Elektro-Zweiräder bekannt sein. Stellvertretend für die exponierten Personen wurden hochaufgelöste, digitale Menschmodelle eingesetzt, die anatomisch möglichst korrekt waren und Gewebetypen mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften unterschieden. Die Untersuchungen zum Aufladen bei Fahrzeugstillstand berücksichtigten Positionen in und außerhalb der Fahrzeuge. Ebenso wurden die Untersuchungen an Normal- und Schnellladepunkten durchgeführt. Hartschaum-Dummy mit zehn Messsonden im Fond eines Elektroautos Ergebnisse Die Studie stellt nach Kenntnis des BfS die bislang detaillierteste Untersuchung zu Magnetfeldexpositionen in Elektrofahrzeugen dar. Die Messungen wurden in aktuellen, für den deutschen Straßenverkehr zugelassenen Fahrzeugen unter realen Bedingungen im öffentlichen Straßenverkehr sowie auf Teststrecken und Prüfständen durchgeführt. Erstmals wurden auch Zweiräder einbezogen. Die Fahrzeughersteller waren nicht an den Untersuchungen beteiligt. Die Magnetfeldexposition innerhalb der Fahrzeuge war räumlich sehr ungleichmäßig. Hohe Werte traten im Fahrberieb vorrangig im Bereich der Beine auf, während der Oberkörper und der Kopf deutlich weniger exponiert waren. Die Exposition variierte je nach Fahrmanöver: Beim Beschleunigen und Bremsen waren die Werte höher als bei konstantem Fahren. Die maximale Motorleistung der Fahrzeuge hing nicht systematisch mit der Magnetfeldexposition zusammen. Langzeit-Effektivwerte aus Messungen während Fahrten im realen Straßenverkehr zeigten höhere Werte als die Daten, die während genormter Fahrzyklen auf einem Fahrzeugprüfstand ermittelt wurden. Alle Magnetfeldexpositionen wurde mit den Referenzwerten der EU -Ratsempfehlung und den ICNIRP -2010-Leitlinien verglichen. Bei sanfter Fahrweise lagen die Ausschöpfungen der EU -Referenzwerte meist im niedrigen zweistelligen Prozentbereich. Eine sportliche Fahrweise führte in mehreren Elektrofahrzeugen sowie in einem zu Vergleichszwecken untersuchten Fahrzeug mit Verbrennungsmotor zu Überschreitungen der EU -Referenzwerte. Bei Anwendung der moderneren ICNIRP -2010-Leitlinien ergab sich nur in einem Fall eine Überschreitung. Trotz der kurzfristigen Überschreitungen der Referenzwerte wurden keine Überschreitungen der empfohlenen Höchstwerte für im Körper induzierte elektrische Felder festgestellt. Die während des Ladens innerhalb der Fahrzeuge gemessenen magnetischen Flussdichten waren überwiegend niedriger als die während des Fahrens gemessenen Werte. Gleichstrom-Laden ( DC -Laden) führte, trotz höherer Ladeleistungen, zu geringeren Expositionen als Wechselstrom-Laden ( AC -Laden). Magnetische Flussdichten oberhalb der ICNIRP -Referenzwerte traten nur in unmittelbarer Nähe des Ladekabelsteckers bzw. der Fahrzeugbuchse ( bzw. beim induktiven Laden nahe dem Straßenniveau) unmittelbar neben dem Fahrzeug auf. Neben dem Antriebssystem erzeugen weitere Fahrzeugkomponenten Magnetfelder, z.B. die Sitzheizungen, Fensterheber oder Fahrzeugeinschaltung. In einigen Fällen waren diese Expositionen höher als die durch das Antriebssystem verursachten Felder. In vielen Fahrzeugen traten die höchsten Werte beim Einschalten oder Starten auf. Die mittleren Langzeitwerte in Elektroautos (0,5 bis 2,5 Mikrotesla/ µT ) entsprachen weitgehend denen in etablierten elektrisch angetriebenen Verkehrsmitteln wie Straßenbahnen oder U-Bahnen (2 bis 3 µT ). In doppelstöckigen Zügen wurden auf der oberen Fahrgastebene Werte bis zu 13 µT gemessen, also potenziell höhere Expositionen als in Elektroautos. Stand: 24.11.2025

PARAFAC components and fluorescent dissolved organic matter (FDOM) indices on organic matter transformation processes in the sea-surface microlayer and the underlying water during a mesocosm phytoplankton bloom in 2023

The effects of a phytoplankton bloom and photobleaching on colored dissolved organic matter (CDOM) in the sea-surface microlayer (SML) and the underlying water (ULW) were studied in a month-long mesocosm study, in May and June of 2023, at the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) in Wilhelmshaven, Germany. The mesocosm study was conducted by the DFG research group BASS (Biogeochemical processes and Air–sea exchange in the Sea-Surface microlayer, Bibi et al., 2025) in the Sea Surface Facility (SURF) of the ICBM. The facility contains an 8 m × 1.5 m × 0.8 m large outdoor basin with a retractable roof, which was closed at night and during rain events. The basin was filled with North Sea water from the adjacent Jade Bay. Homogeneity of the ULW in the basin was achieved by constant mixing of the water column. The daily SML and ULW samples were collected alternating in the morning, about 1 h after sunrise, and in the afternoon, about 10 h after sunrise. The alternation of sampling times intended to capture a potential effect of sun-exposure duration on DOM transformations and elucidated the day and night variability of the layers. The SML was collected via glass plate sampling (Cunliffe and Wurl, 2014). The ULW was sampled via a submerged tube and a connected syringe suction system in 0.4 m depth. The removed sample volume was refilled with Jade Bay water every day. SML and ULW samples were filtered through pre-flushed 0.7 µm Whatman GF/F and 0.2 nucleopore filters into clear 40 ml SUPELCO bottles. These bottles were acid-washed twice and combusted at 500 °C for 5 h. The samples were stored dark and at 4 °C and measured within a few days of the study. FDOM was measured using a Aqualog fluorescence spectrometer (Horiba Scientific, Japan) with 10 seconds integration time and high gain of the CCD (charge-coupled device) sensor within an excitation range from 240 to 500 nm, and an emission range from 209.15 to 618.53 nm. The Aqualog measures fluorescence as well as absorption. The resulting data includes an excitation-emission-matrix (EEM) of the blank (MilliQ Starna cuvette), an EEM of the sample, and the absorption values of the sample. The raw exported Aqualog data was corrected for errors and lamp shifts. The corrected EEM data is then decomposed by PARAFAC (Murphy et al., 2013) for its underlying fluorophore components. Before running the PARAFAC routine, the corrected data needed to undergo a correction process by subtracting the blank from the sample EEM and canceling the influences of the inner-filter effect (IFE, Parker & Rees, 1962; Kothawala et al., 2013). The fluorescence intensity of the IFE-corrected EEM is calibrated by using the Raman scatter peak of water (Lawaetz & Stedmon, 2009). For PARAFAC the corrected data was processed using the drEEM and NWAY toolbox (version 0.6.5; Murphy et al., 2013) in MATLAB (R2020b). A 4-component model was validated with the validation style S4C6T3 for the split half analysis with nonnegativity constraints and 1-8e as the convergence criteria with 50 random starts and a maximum number of 2500 iterations. The resulting final model had a core consistency of 88.11 and the explained percentage was 99.55%. Furthermore, four fluorescence indices were calculated from the corrected EEM data (HIX – Humification index, Zsolnay et al., 1999; BIX – Biological index, Huguet et al., 2009; REPIX – Recently produced index, Parlanti et al., 2000, Drozdowska et al., 2015; ARIX, Murphy, 2025).

Molecular indices calculated from the FT-ICR-MS data and environmental data, including dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen in the sea surface microlayer during a Mesocosm study in Wilhelmshaven, Germany, spring 2023

We studied dissolved organic matter (DOM) dynamics in the sea surface microlayer (SML) during a mesocosm study at the Sea sURface Facility (SURF) of the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) in Wilhelmshaven, Germany (53.5148 °N, 8.1463°E). The study was conducted from 18 May to 16 June 2023 as part of the multidisciplinary BASS research unit (Biogeochemical processes and Air-sea exchange in the Sea-Surface microlayer). SURF was filled with pretreated natural seawater from the nearby Jade Bay (53° 28' 42'' N, 8° 12' 15'' E) to replicate natural conditions. We selected this approach to examine the regrowth of surviving phytoplankton cells after the initial water treatments, simulating a native microbial community starting with almost no bioproduction or pre-existing bioproduction products. To induce and maintain the phytoplankton bloom, inorganic nitrogen, phosphorus, and silicate were added on May 26, May 31, and June 01, 2023. By that we induced an algal bloom of Emiliania huxleyi and Cylindrotheca closterium. By combining molecular analyses with nutrient and trace metal data, we highlight the in situ production of carbohydrate-like and laminarin-derived DOM as a significant contributor to the SML composition. This dataset contains DOM molecular data from ultrahigh-resolution mass spectrometry (Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometer, FT-ICR-MS), molecular indices calculated from the FT-ICR-MS data (Ibio, Iphoto, IDEG) and environmental data, including dissolved organic carbon (DOC), dissolved organic nitrogen (DON) data. Water samples were collected via glass plate for the SML and at 40 cm depth via tube. Furthermore, it contains attenuated total reflectance Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) data from representative samples for each bloom phase.

Dissolved organic matter molecular data in the sea surface microlayer during a Mesocosm study in Wilhelmshaven, Germany, spring 2023

We studied dissolved organic matter (DOM) dynamics in the sea surface microlayer (SML) during a mesocosm study at the Sea sURface Facility (SURF) of the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) in Wilhelmshaven, Germany (53.5148 °N, 8.1463°E). The study was conducted from 18 May to 16 June 2023 as part of the multidisciplinary BASS research unit (Biogeochemical processes and Air-sea exchange in the Sea-Surface microlayer). SURF was filled with pretreated natural seawater from the nearby Jade Bay (53° 28' 42'' N, 8° 12' 15'' E) to replicate natural conditions. We selected this approach to examine the regrowth of surviving phytoplankton cells after the initial water treatments, simulating a native microbial community starting with almost no bioproduction or pre-existing bioproduction products. To induce and maintain the phytoplankton bloom, inorganic nitrogen, phosphorus, and silicate were added on May 26, May 31, and June 01, 2023. By that we induced an algal bloom of Emiliania huxleyi and Cylindrotheca closterium. By combining molecular analyses with nutrient and trace metal data, we highlight the in situ production of carbohydrate-like and laminarin-derived DOM as a significant contributor to the SML composition. This dataset contains DOM molecular data from ultrahigh-resolution mass spectrometry (Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometer, FT-ICR-MS), molecular indices calculated from the FT-ICR-MS data (Ibio, Iphoto, IDEG) and environmental data, including dissolved organic carbon (DOC), dissolved organic nitrogen (DON) data. Water samples were collected via glass plate for the SML and at 40 cm depth via tube. Furthermore, it contains attenuated total reflectance Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) data from representative samples for each bloom phase.

Connect Haltestellen-Daten für Niedersachsen & Bremen

Die Daten enthalten stellen die zusammengefassten Haltestellenpunkte in Niedersachsen und Bremen dar. Dabei handelt es sich um die Bushaltestellen, die U-Bahn-Haltestellen, Straßenbahn- und Zughaltestellen.

Loss on ignition, water content, and pH measurements in surface sediments within DynaCom experimental islands and saltmarsh enclosed plots at different elevation levels, Spiekeroog, Germany, 2023-01 to 2023-08

Data presented here were collected between January 2023 to August 2023 within the research unit DynaCom (Spatial community ecology in highly dynamic landscapes: From island biogeography to metaecosystems) of the Universities of Oldenburg, Göttingen, and Münster, the iDiv Leipzig and the Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh enclosed plots were created in the back barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of the island of Spiekeroog. Sediment samples for the determination of pH, water content and loss on ignition were taken bi-/monthly in surface sediments (0-3 cm depth) from the experimental plots. Samples were taken between 3 hours before and 3 hours after low tide. Samples were stored dark and cool (8 °C) until measurement. Samples were measured in the laboratory within two months after sampling. Water content (w, [-]) was determined by first weighing the fresh sample (mf; ~ 3-7 g) in pre-weighed aluminium trays and than placed in the drying chamber at 105 °C for 12 hours. After placing samples in the exsiccator for 60 min., samples were re-weight to determine dry weight (md). Water content was calculated using w = (mf - md) / md . Afterwards, samples were placed in the muffle furnace for 2 hours at 430 °C within their aluminium trays, and placed again in the exsiccator for 60 min. Samples were re-weighed to determine the new dry weight (mgl) to calculate loss on ignition (LOI, [%]) using LOI = ((md – mgl) / md ) * 100 . Values of pH were measured according to DIN ISO 10390. Therefore, soil samples were weighed in pre-weighed Falcon™ 50 mL conical centrifuge tubes. Sediment samples were homogenized using a pestle. Ultrapure water was used to measure pH directly within the tubes using a HQ40D digital two channel multi meter and an Intellical PHC101 field low maintenance gel filled pH electrode (Hach Lange GmbH, Germany). The pH electrode was calibrated before measurement using singlet pH buffer sets (pH 4.01, 7.00, 10.01) for single use (Hach Lange GmbH, Germany). Post-processing of measured values were done using MATLAB (R2024b). Quality control was performed by (a) visually checks, and hence (b) the classification into quality control flags using quality check algorithms.

Koerperschallmessungen bei U-Bahnen und Hochbahnen

Erforschung des Koerperschalls, erzeugt durch U- und Hochbahnen, mit dem Ziel, Verbesserungen der Oberbauarten fuer diese Bahnen bezueglich des Koerperschalls vorzuschlagen.

Atmospheric methane and carbon dioxide concentrations measured during ALKOR cruise AL575 on 2022-07-12

Atmospheric carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) concentrations were monitored during AL575 cruise on 2022-07-12 using a cavity ring down spectrometer (Picarro G2301-f CRDS) and GEOMARs 'Atmospheric Intake System' (AIS). The Picarro/AIS system was installed in the wet laboratory (starboard, main deck) of RV ALKOR and was connected by an aluminium tube to an air inlet nozzle placed at the bow of RV ALKOR. The air was pumped via the AIS intake tube with a flow rate of 2.67 litre per minute to the Picarro analyser. The atmospheric CH4, CO2, and water vapour concentrations were determined in real time at 2-3 Hz sampling rate. A time offset of 87 seconds between the air intake nozzle at the bow (6 m above sea surface) and the actual gas measurement at the Picarro was determined and the calculated flow rate considered, when correlating the gas data with navigation and weather data provided by the WERUM dship repository (https://dship.geomar.de). The weather data is published separately at doi:10.1594/PANGAEA.983833 .

X-ray fluorescence data of the varved sediment record (HZM19) from Holzmaar, Germany

The elemental composition of the composite sediment record from HZM19 was obtained using the ITRAX XRF Core Scanner at the GEOPOLAR lab (University of Bremen) using a Cr tube with the following settings: exposure time: 5 s, voltage: 30 kV, and current: 50 mA. The step size was set to 200 µm. Prior to measurements and due to scanning times >7 h, core sections were covered with plastic foil (Chemplex Thin-Film). The dataset was cleaned following measurements, i.e. only data points remain that pass the following conditions: 1. counts per seconds >39.000; 2. MSE <15, and 3. validity equals 1. All values are provided in counts (cts). Here only the continuous XRF records of the composite profile is documented. Ages refer to Birlo et al. (2023) and the related dataset is Model D available via doi:10.1594/PANGAEA.949292.

NATURA 2000-Gebiet Müggelspree – Müggelsee

Das Gebiet umfasst das LSG/NSG Müggelsee und Fredersdorfer Fließ sowie das NSG Müggelspreeniederung Köpenick . Es vereint mehrere Teilgebiete: den Müggelsee mit der östlich anschließenden Bänke, die Wiesen und Waldbereiche zwischen Kleinem Müggelsee und Dämeritzsee, das Fredersdorfer Mühlenfließ, die Krumme Laake/Pelzlaake sowie die Gosener Wiesen und den Nordostteil des Seddinsees. So vielfältig wie die Lebensräume sind die hier vorkommenden Arten. Die Müggelspree ist ein wichtiger Ausbreitungskorridor für Fische und ebenso für Biber und Fischotter. Ein überregional beachtenswertes Brut-, Rast- und Überwinterungsgebiet für Wasservögel ist der Müggelsee. Die Bänke ist mit ihren Teich- und Seerosen neben dem Seddinsee ein bedeutendes Brutgebiet der Trauerseeschwalbe. Wertvoll sind auch die feuchten Wiesenbereiche, Weidengebüsche und Erlenbrüche der Gosener Wiesen und längs der Spree zwischen Dämeritzsee und Kleinem Müggelsee. Sie beherbergen eine Vielzahl im Stadtgebiet sonst kaum anzutreffender Arten. Die reizvolle Landschaft rund um den Müggelsee ist zu jeder Jahreszeit ein beliebtes Ausflugsziel für Kurz- und Tagestouren. Das liegt nicht zuletzt auch an der guten Verkehrsanbindung. So lässt sich der Müggelsee mit der S-Bahn bequem erreichen. Zahlreiche Wanderrouten erschließen das Gebiet und von Friedrichshagen aus führt sogar ein 1923 erbauter Fußgängertunnel 8,5 Meter unter der Spree zum anderen Ufer. Der Europaradweg R1 quert das Gebiet. Von ihm sind viele Abzweigungen möglich. Und wem das Strandbad Rahnsdorf zu groß ist, kann die malerische Badestelle am Kleinen Müggelsee mit einer Düne im Rücken nutzen. Zahlreiche Ausflugsschiffe verkehren auf den Gewässern. Einen besonderen Überblick über die schöne Landschaft kann man sich von den Müggelbergen, einem südlich des Müggelsees bis zu 115 Meter aufragenden Moränenzug, verschaffen. Seit Frühjahr 2017 ist die Gaststätte wieder geöffnet und können Besucher den Müggelturm gegen ein Eintrittsgeld erklimmen. Ausflugstipps – Auf Försters Wegen Gebietscode DE 3548-301 und DE 3548-341 (SPA) Bei den Managementplänen, die wir zum Download anbieten, handelt es sich um PDF-Dateien mit großen Datenvolumen. Einige Dateien wurden zu einer PDF-Datei zusammengefügt. Die Dateien sind nicht barrierefrei.

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