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Ein Meer elektromagnetischer Wellen

Während praktisch des ganzen 20. Jahrhunderts war die Verträglichkeit der elektromagnetischen Felder (EM) mit Ausnahme der Radioaktivität kein Forschungsthema. Es ist daher nicht verwunderlich, dass es zu den allgegenwärtigen elektromagnetischen Smog keine überzeugende Hinweise auf mögliche Veränderungen der menschlichen Gesundheit finden lassen? Daten aus der Laborforschung, der Epidemiologie und der Expositionsmessungen sind sehr unvollständig und reichen nicht aus, um zuverlässige Schlüsse zu zulassen.

"Strom ist unsichtbar, aber sehr wohl spürbar, und er lässt sich durch leitende Kabel transportieren. Die Lampe leuchtet auf, Motoren aller Art starten, die Heizplatte erhitzt sich und der Kühlschrank kühlt, der Fernseh- oder Computerbildschirm erhellt sich, das Telefon klingelt und den Ungeschickten, der am Kabel herumfingert, trifft sofort der elektrische Schlag.

Doch der durchfließende Strom hat auch eine verborgene Seite, die untrennbar mit dem ihm zugrunde liegenden schwingenden elektrischen Feld verbunden ist, sich aber außerhalb der Leitungen befindet und nicht direkt spürbar ist. Denn er generiert magnetische Felder, die in der unmittelbaren Umgebung vorhandene elektrische Ladungen auf Distanz polarisieren.

Bereits in den Pionierzeiten des ausgehenden 19. Jahrhunderts, als der Physiker Maxwell, der Begründer der Theorien über die Elektrizität, den Nachweis für diese beiden Eigenschaften erbrachte, wurde das elementare Zusammentreffen des für die Stromleitung notwendigen elektrischen Felds und des beim Durchfließen entstehenden magnetischen Felds im Begriff des Elektromagnetismus zusammengefasst.

Das große gemeinsame, universelle Spektrum

Der Ausdruck Elektromagnetismus bezeichnet die Fortbewegung der Energie, unabhängig davon, ob sie nun im konkreten Material einer Leitung oder im immateriellen Raum erfolgt. Er hat nicht nur die Tore zu der Beherrschung der Elektrizität durch den Menschen in praktischen Anwendungen geöffnet, sondern ist auch ein "Sesamöffne-Dich" der modernen Physik geworden.

So bereitete er der Erkenntnis den Weg, dass das Weltall in Wahrheit von einer unglaublichen Vielfalt von Verbreitungsformen schwingender elektromagnetischer Wellen erfüllt ist, die sich auf einem gigantischen Frequenzspektrum ablesen lassen, das von Null (im Fall des in eine Richtung fließenden Gleichstroms) bis zu 10 20 Hertz1) reicht.

Dieses gemeinsame, einheitliche Raster der Schwingungsphänomene in der Welt der Atome und Partikel umfasst auf seinen Himalaja-ähnlichen Frequenzspitzen alles, die kosmische Strahlung und die Phänomene der Radioaktivität (unterschieden in Gamma- und Röntgenstrahlen) ebenso wie die Merkmale des sichtbaren Lichts und die verschiedenen Farben, die es zusammensetzen, sowie auch die riesigen Spektren, die ihm im infraroten und ultravioletten Bereich vor- beziehungsweise nachgelagert sind.

Auf diesem Kontinuum befinden sich die Frequenzen der vom Menschen entwickelten elektrischen und elektronischen Anwendungen ganz am unteren Ende. Sie sind allerdings nach und nach auf der Schwingungsskala gestiegen, um immer vielfältigere Zwecke zu erfüllen.

Bild: Das elektromagnetische Spektrum
Das elektromagnetische Spektrum

Auf der riesigen logarithmischen Frequenzskala umfasst das elektromagnetische Spektrum sowohl die grundlegenden Phänomene des Weltalls (kosmologische Strahlung, Radioaktivität, Licht) als auch die Entwicklung der auf Elektrizität beruhenden Zivilisation und die vom Menschen erfundene Telekommunikation.

Präzedenzfall Radioaktivität

Bei ihrer Verbreitung haben die elektromagnetischen Wellen bei ihrem Aufprall auf die Atome, aus denen sich belebte wie unbelebte Objekte zusammensetzen, naturgemäß eine elektrische Wirkung. Dessen wurde man gewahr, als die Pioniere dieser Forschung in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts sich - oft auf Kosten ihrer Gesundheit - für die Merkmale der Radioaktivität, von deren biologischen Schadwirkungen sie noch nichts wussten, zu interessieren begannen. In diesem Bereich des elektromagnetischen Spektrums ruft die Fähigkeit, Materie zu durchdringen, Brüche in den Verbindungen der Atome hervor und führt zur Bildung von Ionen. Auf biologischer Ebene hat dies eine tief greifende Veränderung der DNA zur Folge. Diese streng überwachten Wellen werden "ionisierende Strahlen" genannt.

Obwohl diese Eigenschaft in hohem Maße tödlich sein kann, war sie für die Wissenschaft von großem Interesse, da sie ausgezeichnete Dienste zu leisten versprach. So steckte Marie Curie während des Ersten Weltkriegs, weit hinter den Schützengräben, ihre ganze Energie in den Nachweis, dass Röntgenstrahlen ein bisher unbekanntes Mittel an die Hand gaben, um Knochenläsionen von Verletzten zu "sehen". Den Folgen dieser Strahlungen, denen sie sich ihr ganzes Forscherleben lang ausgesetzt hatte, fiel sie später zum Opfer.

Ab den 50er Jahren, mit der Entwicklung der Nuklearindustrie und der zunehmenden Einführung radioaktiver Anwendungen in der Medizin und anderen Disziplinen, entstand die Strahlenschutz-Wissenschaft. Sie verfolgte das Ziel, die Wirkungen der ionisierenden Strahlung zu untersuchen, wirksame Schutzmittel zu entwickeln, die Expositions-Grenzwerte festzulegen und gleichzeitig einen maximalen Nutzen daraus zu ziehen. Die 1965 gegründete Internationale Vereinigung für den Strahlenschutz (IRPA) begann, die Rolle eines weltweiten Forums für den Austausch und die Verbreitung der Erkenntnisse sowie die Festlegung gesundheitlicher Normen für diese einzigartige Gruppe ionisierender Strahlen zu spielen.

Nicht ionisierende Neulinge

Zehn Jahre später fragten sich die Wissenschaftler, die die Arbeiten der IRPA leiteten, ob diese Strahlenschutzvorkehrungen nicht auch auf andere Teile des elektromagnetischen Spektrums. auf denen die neuen Technologien zunehmend beruhten - angefangen beim sehr niedrigen Frequenzbereich von 50 Hertz der herkömmlichen Stromnetze über das immer breitere Radiofrequenzspektrum für Übermittlungen bis hin zu den so genannten Mikro- und Infrarotwellen - ausgedehnt werden sollte. Denn es besteht effektiv ein direkter Zusammenhang zwischen der Wellenfrequenz und der transportierten Energie - und mithin den potenziellen Auswirkungen auf die Materie.

1977 schuf die IRPA im Verbund mit der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) das erste Internationale Komitee für die nicht ionisierende Strahlung, um die Hygienekriterien auf diesem sehr weit gesteckten Gebiet zu untersuchen und festzulegen. 1992 trennte sich das Komitee von der Vereinigung und wurde zur Internationalen Kommission für den Schutz gegen die nicht ionisierende Strahlung (englisch ICNIRP), einer unabhängigen wissenschaftlichen Instanz mit dem Auftrag, diese Fragen weltweit zu koordinieren. Dieses Forschungsfeld, das lange - zu lange - unbeachtet geblieben war, hatte damit Form angenommen, ging aber von einem sehr begrenzten Wissensstand aus.

Elektrischer Alltag

Die Schutzaufgabe, mit der diese neu gegründete Organisation betraut wurde, ist von einer Komplexität, die einem zunächst den Atem verschlagen kann. Wie soll man sich in unserer Gesellschaft, in der alles elektrisch läuft, vorstellen können, dass man - bislang ohne jeden Grund - besorgt sein sollte über die zahllosen sehr niederfrequenten elektromagnetischen Felder, die von der Vielzahl der Apparate, die wir in unserem Privat- und Berufsleben benutzen, von den elektrischen Verkehrsmitteln und den Kabeln, die sie speisen, herrühren. Es herrscht allgemeiner Konsens über die Unschädlichkeit dieser Felder, deren sehr schwache und räumlich begrenzte magnetische Ladung sehr niedrige Grenzwerte nicht überschreiten darf.

Der Einfluss dieser Felder wird allerdings eindeutig weitreichender und größer, wenn die Stromstärke zunimmt und spezifischere Distanzwerte erfordert, wie dies beispielsweise bei gewissen hochenergetischen Industrieanwendungen oder den neuralgischen Punkten in den Stromnetzen, etwa den Kraftwerken, Transformatorstationen oder Hochspannungsleitungen der Fall ist. Insbesondere bezüglich Letztgenannten ist eine Debatte über ihre potenziellen gesundheitlichen Folgen im Gange - Folgen, die neuere Forschungen zu bestätigen scheinen.

Von Wellen überflutet

Ein weiterer zentraler Bereich hängt übrigens mit der Entwicklung der Telekommunikation zusammen. Auch hier werden die Übermittlungsfähigkeiten der elektromagnetischen Wellen nicht erst seit gestern genutzt. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erlaubte die Beherrschung von Sendung und Empfang der so genannten Hertz-Wellen im Bereich von 300 KHz bis 300 GHz die Entstehung und Entwicklung von Rundfunk und später Fernsehen.

Mit der Zeit fand die drahtlose Fernübermittlung immer breitere Anwendung und dehnte sich in die höheren Spektren der "Radiofrequenzen" aus, was während des Zweiten Weltkriegs beispielsweise zur Erfindung des Radars führte. Seit etwa zwanzig Jahren hat die wachsende Überschneidung verschiedenster elektromagnetischer Signale explosionsartig zugenommen. Mit der Vervielfältigung der Fernsteuerungen, mit WiFi und BlueTooth haben sie unseren häuslichen und beruflichen Alltag erobert. Wir stehen unter Dauerberieselung von Satellitenbündeln. In den Läden und den Transithallen von Flughäfen gehen wir immer häufiger durch Sicherheitseinrichtungen (gegen Diebstahl, Kontrolle des Tascheninhalts usw.) mit so genannter pulsierender EM-Strahlung.

Das Handy im Visier

Höhepunkt der Innovationen in diesem Bereich war zweifellos die Erfindung der mobilen Telefonie und ihr umwerfender Erfolg. Als wahres Gesellschaftsphänomen unserer Epoche verbreitete sich das Handy, ausgehend von den Jüngsten, über alle Altersklassen und sozialen Gruppen. Diese Technologie arbeitet auf üblichen Intensitätsniveaus und Nutzungsfrequenzen, was das elektromagnetische Umfeld anbelangt, in dem wir uns ohnehin bereits bewegen, und warf daher zunächst keine neuen Fragen auf.

Allerdings mit zwei Ausnahmen. Bei der eiligen Einrichtung der Infrastrukturen für das Übertragungsnetz wurde dieses zum einen - bedingt durch den Aufschwung der mobilen Telefonie - immer enger mit den bewohnten Zonen verwoben. Anfänglich richteten sich die Sorgen und Klagen vor allem auf diesen Punkt. Nach dem aktuellen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse besteht jedoch keine generelle Gesundheitsgefährdung aufgrund der Radiofrequenzen und der Exposition gegenüber Mirkowellen (das heißt den Betriebsfrequenzen der Sendemasten), sofern die Exposition unter dem Wert der ICNIRP- Leitlinien liegt. Im äußersten Fall gesellten sich zu den bereits in großer Dichte in der Umwelt vorhandenen Quellen, ohne ernstlich ins Gewicht zu fallen.

Zum anderen stellte die Nutzungsweise des Handys, ans Ohr gepresst und damit in unmittelbarer Nähe unseres Gehirns, die Wissenschaftler vor ganz neue Probleme."

Binnen weniger Jahre hat das Problem der wachsenden Magnetfeldexposition im Alltag einen Umfang angenommen, der es zu einem zunehmend vorrangigen Forschungsfeld, wie das Gebiet des Gehörs, der Zellbiologie und der Epidemiologie. Seit 2004 hat die EU überdies mit einem wissenschaftlichen Koordinierungsnetz ausgerüstet, den EMF-Net (Electromagnetic Fields Network), das sich auf die Sicherheit der Mobiltelefonie und der übrigen Technologien mit elektromagnetischer Strahlung konzentriert.

1)Ein Hertz (nach dem deutschen Physiker, einem Zeitgenossen Maxwells, benannt) entspricht einer Wellenschwingung pro Sekunde. Die Wellenlängen werden in einer reziproken Skala ausgedrückt (beispielsweise die Klasse der Mikrowellen), die die Distanz misst, die eine Welle in einem Schwingungszyklus durchläuft.

Quelle: FTEinfo, Magazin über europäische Forschung 46, Aug. 2005, S. 4-7

Elektrosmog - eine gesundheitliche Beeinträchtigung?

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