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Wie Strahlung wirkt

Jürgen Wendler 28.04.2017 0 Kommentare

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Dabei wirken Kräfte, deren Verteilung Physiker als Felder beschreiben. Wo elektrischer Strom fließt, entsteht nicht nur ein elektrisches, sondern immer auch ein Magnetfeld. Beide beeinflussen sich gegenseitig. Elektrische und magnetische Felder werden nicht nur künstlich erzeugt, sondern kommen auch von Natur aus vor. Die Erde ist von einem Magnetfeld umgeben, und bei Gewittern entstehen elektrische Felder. Was aber bedeutet es für Menschen und andere Lebewesen, wenn aufgrund des Einsatzes moderner Technologien der Einfluss von elektrischen und magnetischen Feldern zunimmt? Welche Gefahren für die Gesundheit sind damit verbunden? Diese Fragen beschäftigen Wissenschaftler schon seit vielen Jahren. Endgültige Antworten präsentieren sie zwar nicht, wohl aber viele Einsichten.

Technische Systeme arbeiten häufig mit Wechselstrom, das heißt: Die Felder wechseln laufend ihre Richtung und Stärke. Die Maßeinheit Hertz (Hz) gibt an, wie oft sich ein Vorgang in einer Sekunde wiederholt. Fachleute sprechen von Frequenz und verwenden in diesem Zusammenhang auch den Ausdruck Schwingung. Sie unterscheiden zwischen hoch- und niederfrequenten Feldern. Niederfrequente Felder treten bei Elektrogeräten und elektrischen Leitungen auf, die unter Spannung stehen, hochfrequente zum Beispiel beim Mobilfunk und drahtlosen Computernetzwerken. Bei der öffentlichen Stromversorgung in Europa liegt die Frequenz bei 50 Schwingungen pro Sekunde; hier entstehen niederfrequente Felder. Von hochfrequenten Feldern sprechen Experten bei 100 000 bis 300 Milliarden Schwingungen pro Sekunde, das heißt im Bereich zwischen 100 Kilo- und 300 Gigahertz. Weil bei hochfrequenten Feldern die elektrischen und magnetischen Teile eng aneinander gekoppelt sind, werden sie als elektromagnetische Felder bezeichnet.

So unterschiedlich die Frequenzen sind, so unterschiedlich sind die Wirkungen der Felder. Von der Frequenz hängt zum Beispiel ab, wie tief Felder in Organismen eindringen. Bei Frequenzen von etwa einem Gigahertz, wie sie im Mobilfunk verwendet werden, sind es nach Angaben des Bundesamtes für Strahlenschutz wenige Zentimeter. Hochfrequente Felder werden von Antennen abgestrahlt, wie sie für den Rund- oder Mobilfunk oder auch für drahtlose Computernetzwerke benötigt werden. Wichtig für die Wirkung ist deshalb auch, wie weit ein Organismus von der Antenne entfernt ist. Die Feldstärken verringern sich rasch mit zunehmender Entfernung.

Energie erwärmt Körper

Wenn statt von elektromagnetischen Feldern von elektromagnetischer Strahlung die Rede ist, drückt dies die Tatsache aus, dass Energie transportiert wird. Auch das sichtbare Licht und Röntgenstrahlung sind elektromagnetische Strahlung. Während die Röntgenstrahlung jedoch so viel Energie besitzt, dass Atome und Moleküle elektrisch aufgeladen, das heißt ionisiert, werden können, ist dies bei der Strahlung, die bei der Datenübertragung in Telefonen oder Computern eingesetzt wird, nicht der Fall. Diese sogenannte nicht ionisierende Strahlung ist nicht in der Lage, chemische Verbindungen aufzuspalten und so zum Beispiel Gewebeschäden zu verursachen. Unstrittig ist aber, dass auch durch sie zusätzliche Energie in Organismen befördert wird. Laut Bundesamt für Strahlenschutz ist eindeutig nachgewiesen, dass diese Energie eine Erwärmung verursachen kann. Mit gesundheitlichen Folgen sei zu rechnen, wenn Schwellenwerte überschritten würden und die Wärmeregulierung des Körpers gestört sei. So habe sich bei Tierversuchen gezeigt, dass durch die Erhöhung der Körpertemperatur über einen längeren Zeitraum Stoffwechselvorgänge gestört werden könnten. Außerdem seien Verhaltensänderungen beobachtet worden.

Zu den Forschern, die sich in den vergangenen Jahren mit der Wirkung hochfrequenter Felder beschäftigt haben, gehört der Biologie-Professor Alexander Lerchl von der Jacobs University. Eine seiner Studien hat gezeigt, dass beim Mobilfunk auftretende elektromagnetische Felder die Ausbreitung bereits vorhandener Tumore verstärken können. Wenn die Wissenschaftler gesunde Mäuse solchen Feldern aussetzten, erhöhte sich die Krebsrate nicht. War jedoch bei Mäusen bereits Tumorgewebe vorhanden, wurde das Tumorwachstum durch elektromagnetische Felder, denen die Tiere laufend ausgesetzt waren, gefördert. Tumore der Leber und Lunge sowie Lymphome kamen häufiger vor. Solche Effekte waren auch dann zu beobachten, wenn die Strahlungsintensität unterhalb der Grenzwerte blieb, das heißt selbst dann, wenn sich der Organismus nicht deutlich erwärmte. Wie Lerchl erläutert, sind er und seine Mitarbeiter mittlerweile auch der Frage nach den möglichen Ursachen dieses Phänomens nachgegangen. Was die Ergebnisse angeht, hält sich der Biologe allerdings bedeckt. Die Veröffentlichung der Erkenntnisse stehe noch aus.

Zur Frage, ob hochfrequente Felder das Krebsrisiko erhöhen können, kursieren nach wie vor unterschiedliche Informationen. Während die Internationale Krebsforschungsagentur der Weltgesundheitsorganisation (WHO) solche Felder als möglicherweise krebserregend eingestuft hat, erklärt das Bundesamt für Strahlenschutz, dass keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch hochfrequente Felder zu erwarten seien, wenn die Grenzwerte eingehalten würden. Dies hätten im Rahmen des Deutschen Mobilfunk Forschungsprogramms durchgeführte Studien gezeigt. Gleichwohl räumt die Behörde ein, dass die Beobachtungszeiten noch nicht ausreichten, um sicher zu sein, dass keine Beeinträchtigungen auftreten, wenn Menschen über lange Zeit solchen Feldern ausgesetzt sind. Dies gelte insbesondere für Kinder.

Mehr strahlende Geräte und Anlagen

Wichtig ist das Wissen über die genauen Wirkungen elektrischer und magnetischer Felder nicht zuletzt deshalb, weil elektrische Geräte und Anlagen in immer mehr Lebensbereichen eingesetzt werden. Es gebe eine wachsende Zahl von Geräten, die ständig sendeten, sagt Lerchl. Andererseits habe sich die Art des Gebrauchs verändert. Wenn jemand sein Smartphone nicht direkt am Ohr habe, verringere sich wegen des größeren Abstands die Belastung. Auch durch die zunehmende Elektromobilität nimmt die Zahl möglicher Strahlenquellen zu, wie Jan Henrik Lauer vom Bundesamt für Strahlenschutz erklärt. Die Behörde setze sich deshalb für das Minimierungsgebot ein, das heißt dafür, die Strahlenbelastung so gering wie möglich zu halten.

Keinen Zweifel lässt Lauer daran, dass weiterhin Forschungsbedarf besteht. Die Zahl der Studien zu dem Frequenzbereich, der bei der Elektromobilität eine Rolle spiele, sei noch nicht sehr groß. Als Beispiel für einen wichtigen Aspekt nennt der Behördenvertreter das sogenannte induktive Laden, bei dem anders als bisher bei Elektroautos üblich das Aufladen nicht mehr über ein Kabel erfolgt. Nach seinen Worten könnten die dabei benötigten höheren Leistungen dazu führen, dass Grenzwerte deutlich überschritten werden. Auch bei der Entwicklung allgemeingültiger Standards für das induktive Laden setze das Bundesamt für Strahlenschutz auf das Minimierungsgebot. Schon vor einigen Jahren habe die Behörde untersucht, welchen Belastungen Fahrer und Beifahrer in Elektroautos ausgesetzt seien. Damals hätten die gemessenen Werte deutlich unterhalb der Grenzwerte gelegen.

Wie vielschichtig das Thema der Belastungen durch elektrische und magnetische Felder ist, zeigt sich auch beim Blick auf die niederfrequenten Felder, wie sie zum Beispiel im Bereich von Hochspannungsleitungen auftreten. Anders als im Falle der hochfrequenten Felder betrachten Wissenschaftler das elektrische und das magnetische Feld bei den niederfrequenten getrennt. Das elektrische Feld dringt laut Bundesamt für Strahlenschutz kaum in den Körper ein. Vom magnetischen sei bekannt, dass es im Körperinnern Ströme erzeuge, die das Verhalten von Nerven beeinflussen könnten. Vor diesem Hintergrund wird bereits seit Jahren über mögliche Langzeitwirkungen niederfrequenter Felder diskutiert, etwa das Risiko des Verlustes von Nervenzellen bei Menschen, die in unmittelbarer Nähe von Hochspannungsleitungen leben. Verschiedene Studien haben Anhaltspunkte für die Vermutung geliefert, dass ein Zusammenhang zwischen Leukämie-Erkrankungen bei Kindern und niederfrequenten Magnetfeldern bestehen könnte.

Einfluss auf Rotkehlchen

Auch mit dem Einfluss elektrischer und magnetischer Felder auf andere Lebewesen als den Menschen haben sich Wissenschaftler beschäftigt. Von Interesse ist dieser Einfluss zum Beispiel vor dem Hintergrund der Tatsache, dass sich viele Tiere, darunter Vögel wie Rotkehlchen, am Magnetfeld der Erde orientieren. Vor wenigen Jahren hat eine Forschergruppe um Professor Henrik Mouritsen von der Universität Oldenburg im Fachjournal „Nature“ eine Studie veröffentlicht, die nahelegt, dass Felder, wie sie von Elektrogeräten erzeugt werden, den Magnetsinn von Rotkehlchen beeinträchtigen. Bei Versuchen auf dem Campus der Universität Oldenburg hatten die Wissenschaftler festgestellt, dass Rotkehlchen in Holzhütten ihren Magnetsinn nicht nutzen konnten. Dies änderte sich jedoch, als die Forscher die Hütten abschirmten. Durch die Abschirmung wurde das elektromagnetische Rauschen, das im allgemeinen Sprachgebrauch als Elektrosmog bezeichnet wird, gedämpft.


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Leserkommentare
erschreckerbaer am 22.10.2019 21:34
Ist doch in Ordnung.
Bis jetzt habe ich 48 Jahre in die Rentenkasse eingezahlt.
Habe dafür Steuern bezahlt.
Würde ich mit 67 in ...
flutlicht am 22.10.2019 20:43
Lieber @Wk, wann hat Höffner denn nun die Fläche erworben? Mal schreiben Sie von 14 Jahren im Text und in der Einleitung von 11 Jahren. Was stimmt?
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