Edition Wissenschaft

Ausgabe Nr. 18, Mai 2003
Anforderungen an technische Einrichtungen zur Untersuchung der Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf biologische Systeme
Von Dr. Joachim Streckert, Universität Wuppertal

Die Frage nach eventuellen Beeinflussungen oder gar Schädigungen biologischer Systeme durch elektromagnetische Felder wird weltweit stark diskutiert. Der bisher einzige, unbestrittene, nachweisbare und reproduzierbare Mechanismus ist die Wärmeerzeugung in biologischen Systemen, die sogenannte "thermische Wirkung". Mit Hilfe mathematischer Modelle, also formelmäßiger Zusammenhänge, kann der Wärmeeintrag in Zellgewebe auch theoretisch vorausgesagt werden.

Über diese Erkenntnisse hinaus bestehen besonders bei der Nutzung von Funkanwendungen, wie z.B. Mobilfunk, in der Öffentlichkeit Befürchtungen, dass auch unterhalb der thermischen Wirksamkeit Beeinflussungen oder gar Beeinträchtigungen auftreten können. Da trotz jahrelanger Forschung bis heute kein reproduzierbarer Nachweis biologischer Wirkungen schwacher elektromagnetischer Felder geführt wurde, konnten auch keine mathematischen Modelle entwickelt werden, die derartige Mechanismen beschreiben und die weitere Erforschung auf theoretischer Ebene gestatten würden. So ist man weiter auf Beobachtungen angewiesen, die nur im Rahmen sorgfältig durchgeführter wissenschaftlicher Experimente unter eindeutig definierten Randbedingungen sinnvoll sind. Diese Vorgehensweise ist personell und technisch aufwändig und somit kostenintensiv, stellt aber in Anbetracht des kontroversen und teilweise auch durch Unsachlichkeit geprägten Meinungsbildes, das durch die Medien widergespiegelt wird, die einzige Möglichkeit dar, zu objektiven Aussagen zu gelangen.

Im Fokus des Interesses steht bei Experimenten zu biologischen Effekten elektromagnetischer Felder meistens das biologisch/medizinische Versuchsdesign und somit die Frage, welche Objekte (z. B. Gewebezellen, Kleintiere oder Versuchspersonen) exponiert und welche eine Hochfrequenz-Exposition der am Experiment beteiligten biologischen Objekte unter eindeutig definierten Bedingungen stattfindet, ist aber auch vertieftes elektrotechnisches Know-how erforderlich, beispielsweise um eine gewünschte räumliche Verteilung des elektromagnetischen Feldes über alle Proben in einer Expositionsanlage zu erzielen oder um bei festgelegter Frequenz und Signalform die für eine bestimmte Expositionsstärke erforderliche Hochfrequenz-Sendeleistung zu berechnen.

Dieser Beitrag schildert an einigen Beispielen aus dem Mobilfunkbereich, welche Lösungen von Seiten der Ingenieurwissenschaften angeboten wurden, um Hochfrequenz- Expositionsanlagen für sehr unterschiedliche biologische Objekte hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Gleichmäßigkeit der applizierten elektromagnetischen Felder zu optimieren.

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