Exposition von Personen durch die Nutzung von Mobiltelefonen
in Räumen die durch metallische Wände begrenzt sind (z.B. Kfz, Eisenbahnwaggons)
Stellungnahme des BfS zur Publikation:
"Rising level of public exposure to mobile phones: Accumulation through additivity and reflectivity."
Journal of the Physical Society of Japan. Vol. 71(2), pp 432-435, 2002. (Tsuyoshi Hondou)
In der genannten Publikation wird die elektromagnetische Leistungsflussdichte berechnet, die durch den Gebrauch von Mobiltelefonen in metallisch umschlossenen Räumen hervorgerufen werden kann. Als Rahmenbedingungen für diese theoretische Betrachtung wird angenommen, dass die Wände elektromagnetische Wellen vollständig reflektieren und die einzigen Verluste durch die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen nach Außen durch die Fenster entstehen.
Nach Angabe des Autors der Studie würden unter diesen Rahmenbedingungen, in einem typischerweise für den Pendelverkehr eingesetzten japanischen Eisenbahnwagen die von ICNIRP empfohlenen Referenzwerte für die allgemeine Bevölkerung überschritten werden, wenn eine Hochfrequenzleistung von insgesamt 12 Watt in dem Wagen abgestrahlt wird. Da die technischen Details der japanischen Endgeräte nicht bekannt sind, kann nicht abgeschätzt werden, wie viele Telefone hierfür gleichzeitig senden müssten. Aus dem Artikel kann eine Zahl von etwa 25 Telefonen abgeleitet werden. Dies erscheint eine durchaus praxisrelevante Situation zu sein. Deshalb ist es aus Strahlenschutzgründen erforderlich, das Problem genauer zu betrachten.
Im Folgenden werden deshalb die Ergebnisse der Studie zunächst auf deutsche Verhältnisse übertragen. Es werden dafür die typischen Abmessungen eines IC-Reisezugwagen (54 Sitzplätze) nach Angaben der Deutschen Bahn, sowie die technischen Daten von D- und E-Netz zugrundegelegt. Danach ergibt sich für das D-Netz eine erforderliche Gesamtleistung von etwa 16 W, entsprechend etwa 64 mit maximaler Leistung sendende Geräte, um eine Leistungsflussdichte von 4,5 W/m² zu erreichen.
Diese Leistungsflussdichte entspricht dem ICNIRP Referenzwert bei 900 MHz. Im E-Netz wären etwa 32 Watt erforderlich, um eine Leistungsflussdichte von 9 W/m² - dem Referenzwert bei 1800 MHz - zu erreichen. Dies entspricht etwa 257 gleichzeitigen Telefonaten bei maximaler Leistung der Geräte. Zumindest für das E-Netz ist dies keine praxisnahe Situation.
Die in der Publikation zugrundegelegte Annahme einer dämpfungsfreien Wellenausbreitung im Inneren eines Eisenbahnwagens, Busses oder eines beliebigen anderen Raumes, in dem sich Menschen aufhalten, ist zudem unrealistisch. In der Regel werden die elektromagnetischen Wellen durch Einrichtungsgegenstände, Verkleidungen und vor allem durch die Personen im Raum zusätzlich gedämpft. Genaue Zahlenangaben über diese zusätzliche Dämpfung liegen nicht vor.
Eine grobe Abschätzung anhand des bekannten Absorptionsverhaltens des menschlichen Körpers ergibt einen ungefähren Absorptionsquerschnitt für einen Erwachsenen von etwa 0,4 m². Die Summe der Absorptionsquerschnitte der Personen in dem betreffenden Raum kann in erster Näherung den durch die Fensteröffnungen bereits berücksichtigten Absorptionsquerschnitten hinzugerechnet werden.
Geht man unter diesen Voraussetzungen davon aus, dass der Wagon mit 54 Personen voll besetzt ist, so ergeben sich deutlich höhere Sendeleistungen, um die Grenzwerte für die elektromagnetischen Felder zu erreichen. Für das D-Netz ergeben sich 26 W, entsprechend 104 mit maximaler Leistung sendende Mobiltelefone. Für das E-Netz wäre eine Sendeleistung von insgesamt 52 W, entsprechend 416 sendende Geräte, erforderlich, um den Referenzwert zu erreichen.
Zusammenfassende Bewertung
Die genannte Publikation leitet ein theoretisches Konzept ab, um die elektromagnetischen Felder abzuschätzen, die durch den Betrieb von Mobiltelefonen in Räumen mit metallischen Wänden erzeugt werden. Dabei wird von Randbedingungen ausgegangen, die in der Praxis so nicht realistisch sind. Insbesondere wird durch das beschriebene Verfahren die Dämpfung durch Einrichtungsgegenstände und insbesondere durch die anwesenden Personen nicht berücksichtigt. Es wird weiterhin nicht berücksichtig, ob die erforderliche hohe Anzahl an Funkverbindungen in den Zellen der bestehenden Netze überhaupt realisiert werden kann.
Überträgt man die Ergebnisse der genannten Studie auf deutsche Verhältnisse und berücksichtigt man zumindest näherungsweise realistische Randbedingungen, so erscheint es extrem unwahrscheinlich, dass die bestehenden Grenzwerte durch die massenweise gleichzeitige Nutzung von Mobiltelefonen, z. B. in Eisenbahnwagons, überschritten werden.
Es bleibt aber zu berücksichtigen, dass der gewählte statistische Ansatz keine Aussagen über eine räumliche Intensitätsverteilung zulässt. Es istdeshalb durchaus möglich, dass sowohl zeitlich, als auch lokal begrenzt Intensitätsspitzen auftreten, die höher sein können als die hier berechnete mittlere Exposition. Da wesentliche Einflussfaktoren, wie z. B. die Dämpfung durch Personen, numerisch nicht genau bekannt sind, lassen sich genauere Abschätzungen nur durch Messungen erreichen.
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