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Strahlungsgrenzwerte

Wie hoch sind die Grenzwerte bei 2G, 3G, 4G & 5G?


Mobile Sprach- und Datendienste am Handy bzw. Smartphone, werden mittels hochfrequenter elektromagnetischer Felder übertragen. Jede Mobilfunkgeneration nutzt zudem andere Frequenzbereiche. In Deutschland kommen aktuell Bereiche zwischen 700 und 2600 MHz für 2G, 3G und LTE zum Einsatz. Mit der Einführung von 5G seit 2019, kommen Stück für Stück noch weitere Spektralbereiche hinzu. Einige Bereiche werden dagegen parallel von 4G und 5G genutzt (DSS). Doch wie hoch fallen die Grenzwerte aus und wie unterscheiden sich die Generationen voneinander diesbezüglich?

Grenzwerte für 2G-5G in Deutschland

Hinter der Angabe V/m verbirgt sich die physikalische Größe der sogenannten Feldstärke. Diese beschreibt, wie die Intensität eines elektrischen Feldes, etwa bei Mobilfunkantennen. Sie wird in Volt je Meter angegeben.

Der Grenzwert für die Feldstärke hängt vor allem von der genutzten Frequenz ab, auf der gefunkt wird. Im Bereich von 800 MHz wird LTE eingesetzt, vor allem im ländlichen Raum. Hier gilt 38 Volt je Meter (V/m) als Limit. Bei 900 MHz, das zurzeit noch GSM (2G) zugeordnet ist, beträgt der Grenzwert 41 V/m. Im Bereich von 1800 MHz funkten sowohl GSM, wie auch LTE: Grenzwert 58 V/m.

Bei 2000 MHz (UMTS) bzw. 2600 MHz (LTE) sind es 61 V/m. Die ersten 5G-Stationen funken überwiegend bei 3400-3600 MHz. Auch für diese gilt weiter die Grenzwertrichtlinie von 61 V/m[1]. Es gibt allerdings auch noch eine weitere Angabe in Watt je Quadradmeter (siehe unten)

Grenzwert des ICNIRP für 5G liegt aktuell, wie bei LTE, weiter bei 61 V/m.

Doch wie verhält es sich mit den künftig geplanten Bereichen über 6 GHz - genauer gesagt im Millimeterwellen-Spektralbereich (mmWave)? Noch funkt 5G hierzulande nicht um die 26 GHz. Noch sieht es allerdings nicht danach aus, dass sich am bestehenden Grenzwert bei mmWave etwas ändert. Siehe dazu hier die Aussage vom Bundesamt für Strahlenschutz in unserem Interview. Nach aktueller Erkenntnislage, führt derart kurzwellige EM-Strahlung eher zu einer temporären Erwärmung oberer Hautschichten und dringt nicht tiefer in den Körper ein. Das BfS sieht hier noch "[...] noch eine Reihe offener Fragen", so Nicole Meßmer vom BfS gegenüber 5G-Anbieter.info

Wer legt die Grenzwerte fest?

Ausgangspunkt ist die Internationale Strahlenschutzorganisation, kurz ICNIRP. Darüber hinaus gibt es eine eigene Deutsche Strahlenschutzkommission (SSK). Zu guter Letzt prüft auch regelmäßig die WHO.

Wie kommen die Werte zustande?

Das ist leider etwas Technik lastig. Aber wir versuchen es so einfach wie möglich zu beschreiben. Alle Grenzwerte in Deutschland oder anderen Ländern sind wissenschaftlich hergeleitet von der sogenannten „Biologischen Wirkungsschwelle“. Diese wurde vom ICNIRP mit 4 Watt je Kilogramm Köpergewicht für den gesamten menschlichen Körper festgelegt, da Funkmasten ja auf den kompletten Menschen einwirken. Direkt am Kopf gelten niedrigere Teilköperwerte, da die Antennen von Smartphones beim Telefonieren maßgeblich am Kopfbereich einwirken. Man spricht übrigens je auch von der spezifischen Absorptionsrate, welche man beim Handy als SAR Wert kennt.

Die schon genannte Wirkungsschwelle von 4 Watt/kg besagt, dass sich durch die absorbierte Funkenergie der Körper in 30 Minuten maximal um 1 Grad °C erwärmen darf. Aber: Die hierzulande davon abgeleiteten Grenzwerte betragen nur ein 50-stel dieses Energieniveaus!

Gemessen werden die sogenannten Referenzgrenzwerte übrigens nicht in Watt je kg Körpergewicht, da diese technisch nur schwer zu bestimmen sind. Stattdessen bedient man sich der physikalischen, elektrischen Feldstärke (Volt je Meter) oder der sogenannten Leistungsflussdichte (Watt je Quadratmeter). Beide Werte sind je ineinander umrechenbar. Erstere haben Sie ja ganz oben schon kennengelernt. Folgend haben wir der Vollständigkeit halber noch die Grenzwerte in Watt/m^2 aufgeführt.

Im Gegensatz zum immer gleichen SAR-Grenzwert, sind beide Referenzwerte zudem abhängig von der Frequenz, und variieren daher je nach Nutzband!


Entfernung und Position zum Sendemast spielen eine Rolle

Die meisten Menschen denken, je näher man einem Sendemast kommt, desto höher ist auch die Strahlungsexposition. Das ist allerdings nur bedingt richtig - so ist z.B. die Strahlungseinwirkung direkt unter dem Mast am geringsten, da diese sektorbasiert in bestimmte Richtungen kegelförmig funken. Bei der Bestimmung spielen also Entfernung und der Winkel eine entscheidende Rolle. Das Informationszentrum für Mobilfunk hat hierzu einen schönen Rechner programmiert, mit dem man spielerisch bestimmen kann, in welchen Situationen man welche Immission zu erwarten hat.

Grenzwertrechner Mobilfunk

Grenzwertrechner vom Informationszentrum für Mobilfunk | Screenshot


Hier einige Beispiele, wie Sie im Alltag vorkommen könnten. Jeweils bezogen auf einen Nutzer mit Smartphone:

a) 100 Meter vom Sendemast (30 Meter hoch) entfernt am Boden

b) 50 Meter von Sendemast (auf Haus 20 m) entfernt im Büro (10 m)
c) 300 Meter vom Sendemast (20 Meter hoch) in Haus (10 Meter)

Dann würden auf den Nutzer ungefähr folgende Strahlungswerte in Prozent vom Grenzwert einwirken:
a) ca. 4 Prozent
b) ca. 6,4 Prozent
c) ca. 0,4 Prozent

Welche Strahlungsgrenzwerte gelten im Ausland?

Die meisten europäischen Staaten folgen den Empfehlungen der ICNIRP. Einige Länder haben aber deutlich strengere Grenzwerte festgelegt, die gut 1/10 unserer Werte betragen. Begründet wird dies mit einer Vorsorge vor möglich negativen Implikationen auf die Gesundheit der Bevölkerung. Als Länder seien Belgien, Italien und in Teilen die Schweiz genannt. Letztere hat z.B. für 3G das Limit bei nur 5 V/m gezogen. In Belgien sind es für 4G & 3G sogar nur magere 3 V/m. Also Werte deutlich unter denen in Deutschland! [2]

Grenzwerte ausreichend: Das sagen Fachleute?

Zu dieser Frage empfehlen wir unser Interview mit Herrn Gutbier von Diagnose:Funk! Einmal hier aus dem Jahr 2018 noch vor der 5G-Einführung und hier Mitte 2021. Dort geht es auch u.a. um eine von der Bundesregierung beauftragte Risikostudie in der Schweiz. Des Weiteren führten wir zu dieser Thematik (und anderen Aspekten möglicher Gesundheitsgefahren bei 5G) ein ausführliches Interview mit dem Bundesamt für Strahlenschutz. Welche Grenzwerte gibt es, reichen diese für 5G aus und wie sieht es mit hochfrequenten Strahlen im mmWave-Bereich aus?


weitere Quellen:

[1] www.icnirp.org/cms/upload/consultation_upload/ICNIRP_RF_Guidelines_PCD_2018_07_11.pdf

[2] https://www.itu.int/en