Elektromagnetiske udfordringer, når du kører elektrisk med bil, sporvogn, metro eller bus
Foto: (Joenomias) Menno de Jong, Pixabay
Der kommer flere og flere rapporter om elbilister, der lider af køresyge, svimmelhed og kvalme, når de kører i elbiler. Danske politibetjente bliver også oftere køresyge, når de kører i elbiler. (1) Andre får disse oplevelser, når de kører i metro eller i en elektrisk sporvogn.
El-bilernes bremse- og accelerationssystemer får af nogle skylden for ubehaget, andre beretter om klimaanlæggene, der er tilbøjelige til at danne skimmelsvamp, hvilket kan forårsage astmalignende symptomer. Men der er også andre problemer. (2) (3)
En tidligere Tesla-ejer fortæller f.eks., at hun og hendes mand blev meget trætte, efter at have kørt i deres elbil. Symptomer blev værre med tiden og eskalerede, da hun begyndte at få næseblod og kvalme mod slutningen af lange bilture.
I de sidste par måneder, de havde bilen, begyndte hun at tabe sit hår. Det var først, da hun tog på Road trip i sin mors benzindrevne køretøj, hvor hun ikke oplevede nogen symptomer, at hun indså, at der var noget galt. (4)
En forskningsrapport
Tre forskere fra Centralinstituttet for Arbejdsmiljø i Warszawa offentliggjorde i februar 2022 en forskningsrapport, der giver alle, der kører i elektriske køretøjer noget at tænke over. For el-bilister gælder det især ved opladning af elbilen:
Som Einar Flydal skriver, at selv om de elektromagnetiske felter hver for sig ligger under grænseværdierne, er summen af dem en helt anden sag: Der er ingen grænseværdier for så komplekse strålingsmønstre. Men vi ved, at nogle mennesker bliver syge, at al biologi kan påvirkes i en negativ retning, og at ingen har undersøgt langtidseffekterne særlig grundigt. Nogen beskriver elbilen som en smartphone på fire hjul.
Forskningsartiklens abstrakt:
“Det elektromagnetiske felt (EMF) i elektriske køretøjer (EV’er) og elektronisk udstyr inde i køretøjet, påvirker ikke kun chauffører, men også passagerer (der bruger elektriske køretøjer dagligt). Denne artikel opsummerer de målemetoder, der anvendes i undersøgelser af komplekse EMF i elektriske køretøjer med med det formål at vurdere de egenskaber en sådan eksponering har for brugere og chauffører af elektriske køretøjer, sammen med resultaterne af undersøgelser af det statiske magnetfelt (SMF), det ekstremt lavfrekvente magnetfelt (ELF) og radiofrekvente (RF) EMF relateret til brugen af elektriske køretøjer i bytransport.
De undersøgte EMF-komponenter overholder separat grænseværdierne i international arbejdsret og retningslinjer vedrørende evaluering af menneskelig kortvarig eksponering; imidlertid kræver andre spørgsmål opmærksomhed – elektromagnetisk følsomhed overfor elektroniske enheder og langvarig eksponering af mennesker.
Den stærkeste elektromagnetiske stråling (EMF) blev fundet i nærheden af jævnstrømsladestationer (DC) – SMF op til 0,2 mT og ELF magnetfelter op til 100 μT – og inde i de elektriske køretøjer – op til 30 μT tæt på dets interne elektriske udstyr. Inde i de elektriske køretøjer blev der fundet eksponering for RF EMF (op til et par V/m) og det blev fastslået at det blev udsendt fra udendørs radiokommunikationssystemer sammen med emissioner fra kilder, der bruges inde i køretøjer, såsom passagers mobiltelefoner og antenner på Wi-Fi-routere.”
Hvad med grænseværdien?
Einar Flydal tilføjer i sit blogindlæg:
En sporvogn, metro, bus eller bil er i princippet en metalkasse. Alle strålingskilder inde i køretøjet, f.eks. alle passagerernes mobiltelefoner, vil øge styrken for at kunne trænge gennem karosseriet, samtidig med at strålingen reflekteres inde i køretøjet, derved bliver den effektive eksponering ofte er mange gange større, end den ellers ville være.
For at vurdere, hvor den stærkeste elektromagnetiske stråling ligger i forhold til, hvad der må betragtes som sundhedsskadeligt, kan man enten sammenligne med anbefalingerne fra ICNIRP, teleindustriens private NGO, formidlet via WHO, hvor grænseværdien kun oplyses for én kilde ad gangen – og her konstatere, at eksponeringen ikke er et problem, eller sammenligne med forsigtighedsanbefalingerne fra de medicinske fagfolk bag EUROPAEM-retningslinjerne og deres kilder (som omfatter WHO’s kræftforskningsinstitut IARC). Her vil du opdage, at eksponeringen er alt for høj, når opladningen er i gang, medmindre du holder dig på god afstand. Hvis du normalt ikke oplader din elbil eller kører sporvogn i fire timer hver dag, tæller det i en positiv retning og reducerer formentlig den langsigtede effekt:
(1 mT / milliTesla = 1000 μT / microTesla = 1 000 000 nT / nanoTesla)
Det er ikke muligt at påvise præcist, hvad det er for detaljer i den komplekse stråling, der forårsager sundhedeffekterne, hvilket de polske forfattere i hovedtræk viser i forskningsartiklen: Det er simpelthen for komplekst.
Forskerne konkluderer:
“I hvert byområde er der daglig en mængde af passagerer, der rejser med offentlig transport. Økologiske og økonomiske årsager samt teknologisk udvikling betyder, at en betydelig procentdel af befolkningen allerede bruger elektriske køretøjer (sporvogne, metro, trolleys, busser) dagligt, eftersom de udgør et stigende flertal af transportressourcerne i forskellige store byer. Under rejserne udsættes passagerer og chauffører for en specifik kompleks af elektromagnetiske felter (EMF), med en dominerende ELF-komponent, der udsendes af drivsystemerne og deres forsyningsinstallationer, og en RF-komponent, der udsendes af forskellige trådløse kommunikationssystemer (f.eks. Wi-Fi-routere, der ofte er placeret inde i køretøjet, håndsæt til mobilkommunikation, der bruges af passagerer, og mobilkommunikations-BTS placeret uden for køretøjer). Afhængigt af placeringen af det elektriske udstyr inde i de elektriske køretøjer kan en højere eksponering for EMF påvirke passagerer eller i nogle tilfælde førere.
Undersøgelser af SMF, ELF og RF EMF udsendt af forskelligt elektrisk udstyr i forbindelse med brugen af EV-bytransport viste, at deres niveauer, betragtet separat, overholder de grænser, der er fastsat i international arbejdsret og retningslinjer, der har til formål at beskytte mod de direkte virkninger af kortvarig påvirkning på mennesker af EMF i et bestemt frekvensområde (sat op til at forhindre termisk belastning eller elektrisk stimulering i eksponeret væv). Internationale retningslinjer og arbejdsret giver ikke regler for, hvordan man evaluerer samtidig eksponering i forskellige frekvensområder (f.eks. SMF sammen med ELF og RF). Dette kræver også særlig opmærksomhed, da elektronisk udstyr og systemer, der anvendes i elektriske køretøjer, skal have tilstrækkelig elektromagnetisk beskyttelse for at sikre, at deres ydeevne ikke påvirkes negativt af virkningen fra elektromagnetiske felter fra brugen af elektriske køretøjer.
I betragtning af den kroniske karakter af eksponering for elektromagnetiske felter i elektriske køretøjer (navnlig med hensyn til potentiel eksponering for førere, når de forskellige elektromagnetiske felter er placeret i umiddelbar nærhed af føresædet) og de potentielle specifikke risici ved eksponering for elektromagnetiske felter med kompleks sammensætning i tids- og frekvensområder er der behov for at indsamle forskningsdata om de komplekse karakteristika ved eksponering for elektromagnetiske felter (EMF) i forbindelse med brugen af elektriske køretøjer i offentlig transport og de dermed forbundne sundhedsmæssige konsekvenser i forbindelse med arbejdstagere, der er udsat for kronisk eksponering, samt at reduktion af deres niveauet for eksponering ved hjælp af relevante forebyggende foranstaltninger (f.eks. placering af indendørs Wi-Fi-routere og andet lignende elektrisk udstyr i afstand fra førerhuset)”
Noter:
1) Flere politibetjente oplever problemer med køresyge, når de kører el-patruljebil | TV 2 Kosmopol
2a) En oversigt over nogle af elbilernes tekniske fejl finder du her:
De mest almindelige årsager til en defekt elbil (autoparts24.dk)
2b) Elbiler er betydeligt mindre pålidelige end forbrændingsbiler/ICE-biler: Hvem laver de mest pålidelige nye biler? – Forbruger Rapporter (consumerreports.org)
3a) Elbilerne, der skulle være en del af fremtidens løsning på klimaproblemerne, ender med at blive en del af problemerne: Stigende problem: De senere år er næsten 100 nyere elbiler blevet skrottet – Fjordavisen
3b) Elbilen er et dyrt tekno-fix, der på ingen måde løser transportsektorens klimaproblemer | Information
4) Elektromagnetisk stråling kan være et overset problem for elbiler – Autonews Business
Joel M. Moskowitz, ph.d. har på hans side, www.saferemr.com, samlet en lang række forskningsdokumenter, der omhandler elektriske køretøjer. Du finder listen med resumerer her:
Elektromagnetisk strålingssikkerhed: Søgeresultater for elektriske køretøjer (saferemr.com)
Herunder får du til uddybning forskningsrapportens indledning:
Gryz K, Karpowicz J, Zradziński P. Complex Electromagnetic Issues Associated with the Use of Electric Vehicles in Urban Transportation. Sensors (Basel). 2022 Feb 22;22(5):1719. doi: 10.3390/s22051719
1. Indledning
1.1. Elektriske køretøjer og deres tekniske infrastruktur
Af økologiske og økonomiske årsager er elektriske trækkøretøjer (sporvogne, metro, trolleys og pendlertog) en vigtig metode til offentlig transport i byområder og til intercity forbindelser. Disse ETV’er drives af stationære elektricitetskilder (jævnstrøm (DC) eller vekselstrøm (AC) elektriske installationer), der er direkte forbundet til køretøjer via ledninger. Den teknologiske udvikling gør det også muligt at anvende elektrisk energi langt fra elektriske ledninger i motorkøretøjer som personbiler (f.eks. taxaer som en form for offentlig transport, men også private køretøjer) og busser (e-mobilitetsteknologi) i forskellige konfigurationer af køre- og forsyningssystemer:
- et hybridt elektrisk køretøj (HEV) — en type hybridkøretøj, der kombinerer en konventionel forbrændingsmotor med elektrisk fremdrift for at opnå enten bedre brændstoføkonomi end et konventionelt køretøj eller bedre ydeevne;
- et plug-in hybrid elektrisk køretøj (PHEV) — en type hybridkøretøj, hvis batteri kan genoplades ved at tilslutte det til en ekstern elektrisk energikilde, samt af en konventionel forbrændingsmotor og generator ombord;
- et plug-in elektrisk køretøj (PEV) — enhver type motorkøretøj, der kan genoplades fra en ekstern elektricitetskilde, såsom stikkontakter, hvor den elektricitet, der er lagret i det genopladelige batteri, driver hjulene
- et brændselscelleelektrisk køretøj (FCEV) – den elektriske motor drives af elektricitet genereret i brændselscellerne ved en kemisk reaktion af komprimeret brint (fra tanken i køretøjet) og ilt fra luften.
Prognoserne tyder på en yderligere udvikling af disse typer motorkøretøjer og en stigning i deres bidrag til den offentlige transport. For eksempel blev der i Europa i 2019 brugt omkring 2300 elektriske busser. Prognoserne for 2025 viser en tidobling.
Driften af PEV eller PHEV er uadskilleligt forbundet med behovet for at oplade elkilder i køretøjerne (ved hjælp af batterier eller højeffektive kondensatorer kendt som superkondensatorer) via en ledning (i ladestationer) eller trådløst (ved hjælp af systemer placeret under vejoverfladen). I 2020 blev der i Europa anvendt ca. 200.000 offentlige ladestationer, hvoraf 24.900 var hurtig ladestationer med en effekt på over 22 kW.
Opladning kan udføres af udviklede systemer til trådløs strømoverførsel (WPT), hvor strøm overføres via EMF med frekvens ca. 20-100 kHz, eller på traditionel vis ved at oplade et batteri med jævnstrøm ved hjælp af kablede installationer.
Der er to traditionelle former for opladningsproces og ladestation: langsom og hurtig. I langsomme ladestationer med en strømforsyning typisk fra 1,5 kW til 22 kW (dvs. med strømområde 6-90 A) oplades batterierne i PEV’er via et kabel, der er tilsluttet en stikkontakt med AC på 50 Hz fra en enfaset 230 V-kilde (herunder typisk elektrisk installation, der bruges af elforbrugere, dvs. i hjemmet) eller en trefaset 400 V-installation med en maksimal fasestrøm på 32 A. I dette tilfælde bruger PEV’er AC/DC-konvertersystemer (ensrettere), der er placeret inde i køretøjer.
I hurtigladestationer med effekt på over 22 kW og højeffektopladning med effekt på over 100 kW (op til 350 kW, hvilket gør det muligt at oplade flere køretøjer samtidigt, hvilket reducerer opladningstiden med flere hundrede minutter, afhængigt af batteriernes kapacitet og deres opladningstilstand), oplades batterierne i PEV ved hjælp af en AC på 50 Hz konverteret til en DC (ensrettet) strøm på op til 400 A og en spænding på op til 1000 V, via et kabel tilsluttet stikkontakten, eller strømaftagere fastgjort til skinnerne placeret på et bustag, f.eks. i et depot eller et slutstop.
1.2. Elektromagnetisk felt inde i EV
1.2.1. Statisk, magnetisk og ekstremt lavfrekvent elektromagnetisk felt
Brugen af disse elektriske køretøjer (EV’er) i offentlig transport, herunder ETV’er, HEV’er, PHEV’er og PEV’er, resulterer i emission af elektromagnetiske felter (EMF) med et komplekst frekvensspektrum på grund af de forskellige design af elektriske drivsystemer, variationen af strømforsyningsparametre under kørslen og brugen af forskelligt elektrisk udstyr, f.eks. lavspændings 600 V eller 750 V DC-strømskinner eller kabler placeret langs ETV’ernes baner (overhead i sporvogne, trolleys og pendlertog, men under gulvet i metroer) og forsyner jævnstrøms- eller vekselstrømsmotorer. De udendørs jævnstrømsledninger udsender statisk og ekstremt lavfrekvent (ELF) EMF ved grundfrekvenser, normalt på 50 og 300 Hz, eller 300 og 600 Hz sammen, med et sæt højere harmonisk frekvens (der kommer fra den ufuldkomne ensretning af 50 Hz vekselstrømsstrømme fra enfasede eller trefasede installationer). På trods af DC-udendørssystemet er ETV’er og PEV’er meget ofte udstyret med AC-motorer. Derfor skal de bruge DC/AC-strømomformere placeret forskellige steder (f.eks. på taget, under gulvet eller i passagersektioner), nogle gange placeret i en vis afstand fra motoren og forbundet med kabler.
Drivsystemer (typisk AC-motorer) og deres forsynende interne installationer er de vigtigste kilder til ELF EMF. Motorerne, der bruges i elbiler, er normalt placeret under gulvet (metro, sporvogne) eller bagerst i passagersektionen (vogne, busser). Eksponering for den elektriske komponent i ELF EMF (elektrisk felt – EF) kan behandles som ubetydelig på grund af brugen af lavspænding og metalkonstruktionen af køretøjerne og huset til de indendørs enheder, der elektromagnetisk afskærmer EV’s indre rum og reducerer denne komponent af EMF inde i EV.
Den magnetiske komponent (magnetfelt – MF) i EMF er ikke afskærmet af køretøjets konstruktion og trænger ind i førerhuset og passagerområderne. Tids- og frekvensdomæne karakteristika for MF, der udsendes af elektriske strømforsyningsinstallationer og motorer, afhænger af ændringer i køreformen og ændringer i installationens effektbelastning. Figur 2 viser kurveformer, der karakteriserer MF-ændringer.
Vores undersøgelser viste, at frekvensspektret af ELF EMF, der udsendes af motorer og forsyningsudstyr i elbiler, dækker et område fra flere Hz op til 300 Hz, med dominerende komponenter normalt i flere titusinder af Hz [3]. Amplituder af komponenter ved frekvenser over 300 Hz er normalt lavere end 5% af grundfrekvensen. Ifølge offentliggjorte data blev de maksimale niveauer af registreret magnetfelt fundet at være 50 Hz i en sporvogn, 15,3-16,5 Hz i et tog og 12 Hz i en hybridvogn [4]. Det skal huskes, at sammenlignet med effektfrekvensen ELF EMF (karakteriseret ved en enkelt harmonisk komponent på 50/60 Hz), der udsendes af de almindelige vekselstrømsinstallationer i huse eller kontorer eller af højspændingstransmissionsledninger, i elbilerne, omfatter EMF-spektret ofte en statisk MF-komponent (SMF) fra DC-komponenten af strømme, og dens tidsvarierende komponent er karakteriseret ved en grundfrekvens, der kan være forskellig fra 50/60 Hz (både lavere eller højere), og kan omfatte højere harmoniske MF (som i frekvensdomænet kan repræsenteres som et bredbåndsspektrum af harmoniske – figur 3).
Opladningssystemerne i PHEV’er eller PEV’er udsender kompleks EMF, specifikt statisk og ELF med dominerende frekvenser ved 50 og 300 Hz som følge af pulsering i en ensrettet trefaset strøm. Niveauet for opladningens jævnstrøm og SMF varierer under opladningsprocessen og afhænger af batteriets tilstand – det er højest, når opladningen påbegyndes, og falder derefter over tid.
1.2.2. Radiofrekvent elektromagnetisk felt
Moderne køretøjer (og især elektriske køretøjer) er udstyret med mere og mere moderne trådløse kommunikationsteknologier, der fungerer som Internet of Things (IoT)-systemer, f.eks. passiv nøglefri adgang (PKE), enhed-til-enhed (D2D), intra-køretøj (InV), køretøj-til-køretøj (V2V), køretøj-til-infrastruktur (V2I), køretøj-til-alt (V2X) kommunikation eller køretøjs ad-hoc-netværk (VANET) [5,6]. Til dette formål anvendes flere teknologier, protokoller og standarder for trådløs kommunikation, såsom: trådløs fidelity (Wi-Fi), mobilkommunikation, long-term evolution (LTE), Bluetooth, verdensomspændende interoperabilitet for mikrobølgeadgang (WiMAX), trådløs adgang i køretøjsmiljøer (WAVE), dedikeret kortdistancekommunikation (DSRC), radiofrekvensidentifikation (RFID), nærfeltskommunikation (NFC), ZigBee osv.
Kabinerne i elektriske køretøjer har også radiokommunikationsudstyr, f.eks. faciliteter til kortdistance radiokommunikation, der bruges til lokale systemer med trådløs adgang til internettet ved hjælp af Wi-Fi-teknologi (anerkendt som routere udstyret med sende-modtage antenner), som er yderligere kilder til radiofrekvent (RF) EMF, der opererer i de industrielle, videnskabelige og medicinske (ISM) radiofrekvensbånd (Wi-Fi 2G: 2,40–2,48 GHz og Wi-Fi 5G: 5,15–5,73 GHz) [7]. Derudover er der håndsæt med offentlige mobilsystemer, der bruges af passagerer, som er kilder til RF EMF fra uplink-frekvensbåndene (UL), der bruges til kommunikation af håndsæt til basis transceiver stationer (BTS) (GSM: 880-915 MHz, DCS: 1710-1785 MHz og UMTS: 1920-1980 MHz, LTE-frekvensbånd, der er forskellige over hele verden i området 700-2700 MHz, f.eks. i Europa LTE 800: 832–862 MHz (FDD–Frequency Division Duplex), LTE 1800: 1710–1785 MHz (FDD), LTE 2100: 1920–1980 MHz (FDD) og LTE 2600: 2500–2570 MHz (FDD) og 2570–2620 MHz (TDD–Time Division Duplex) [8].
Eksponering for RF EMF inde i jord-EV i offentlig transport (busser, sporvogne, trolleys og tog) er korreleret med EMF-komponenten, der udsendes af forskellige udendørs kommunikationssystemer (placeret uden for køretøjer) såsom radio- og tv-antenner (RTV) (FM-radio: 88-108 MHz og analogt og digitalt tv: 174-862 MHz), offentlige mobilnets BTS-antenner, der leverer signaler til håndsæt (DL-downlink-bånd), ved hjælp af forskellige mobiltjenester – LTE 800: 791–821 MHz, GSM: 925–960 MHz, DCS: 1805–1880 MHz, UMTS og LTE 2100: 2110–2170 MHz, LTE 2600: 2620–2690 MHz) [9,10]. Figur 4 viser et eksempel på RF EMF-spektret registreret i centrum i en by (Warszawa, Polen) inklusive de eksponeringskomponenter, der er nævnt ovenfor.
Læs mere her:
