Ein Forscherteam des Projekts GOLIAT hat ein neues Protokoll entwickelt und angewendet, um die Exposition gegenüber Mobilfunkstrahlung, insbesondere durch 5G, zu messen. Die Forscher haben die Pegel hochfrequenter elektromagnetischer Felder (RF-EMF) in drei verschiedenen Szenarien gemessen: wenn sich das Mobilgerät im Flugmodus befindet (kein Benutzer), wenn das Mobiltelefon intensiv durch Herunterladen oder Hochladen von Daten genutzt wird.
Die Studie zeigt, dass die Exposition gegenüber HF-EMF durch Mobilfunk-Basisstationen mit zunehmender Bevölkerungsdichte zunimmt. Allerdings senden Mobiltelefone in Gebieten mit schlechter Netzqualität am stärksten.
Die Untersuchung wurde in der Schweiz durchgeführt, einem der ersten Länder in Europa, das 5G-Netze in großem Umfang ausgebaut hat. Die Ergebnisse liegen nun vor veröffentlicht in Umweltforschung und Bereitstellung relevanter Daten für epidemiologische Forschung, Risikomanagement und Risikokommunikation.
Um die von Geräten und Basisstationen emittierten HF-EMF-Werte zu messen, wählte das Studienteam zwei Städte (Zürich und Basel) und drei ländliche Dörfer (Hergiswil, Willisau und Dagmersellen) aus. Dabei definierten sie jeweils unterschiedliche Mikroumgebungen oder Bereiche mit unterschiedlicher Nutzung, etwa Wohn- oder Industriegebiete, Schulen, öffentliche Parks oder öffentliche Verkehrsmittel. Die Forscher maßen die Exposition, indem sie einen Rucksack mit einem persönlichen Belichtungsmesser und einem mobilen Gerät trugen, das mit einem Sensor und einer Software ausgestattet war, um die vom Telefon abgegebene Leistung zu verfolgen.
Insgesamt wurden mehr als 30.000 Datenpunkte analysiert. Bei der Nutzung des Mobiltelefons im Flugmodus kommt die HF-EMF-Exposition hauptsächlich von Mobilfunk-Basisstationen. Die Forscher fanden heraus, dass die Expositionswerte mit zunehmender Bevölkerungsdichte zunahmen. Der Durchschnitt für ländliche Dörfer lag bei 0,17 Milliwatt pro Quadratmeter (mW/m²), während der Durchschnitt für Städte bei 0,33 mW/m² für Basel und 0,48 mW/m² für Zürich lag.
„Die höchsten Werte wurden in städtischen Gewerbegebieten und im öffentlichen Verkehr festgestellt, die immer noch mehr als das Hundertfache unter den internationalen Richtwerten lagen“, sagt Martin Röösli, Forscher am Swiss TPH und Letztautor der Studie.
In dem Szenario, in dem der maximale Datendownload ausgelöst wurde (das Telefon des Forschers war auf den Download großer Dateien eingestellt), stieg die Strahlung deutlich auf durchschnittlich 6–7 mW/m² an. Die Autoren führen diesen Anstieg teilweise auf Beamforming zurück, eine mit 5G-Basisstationen verbundene Technik, die Signale effizienter an den Benutzer weiterleitet, was zu einer höheren Belastung beim Herunterladen von Daten führt. Die Exposition war in beiden Städten insgesamt höher, was wahrscheinlich auf die höhere Anzahl von 5G-Basisstationen zurückzuführen ist.
Das Szenario schließlich, in dem die höchsten RF-EMF-Werte registriert wurden, war das Szenario mit maximalem Daten-Upload, bei dem das Mobiltelefon des Forschers so eingestellt war, dass es ständig große Dateien hochlädt. Die durchschnittliche Belastung lag in den Städten bei etwa 16 mW/m² und in den Dörfern fast doppelt so hoch (29 mW/m²).
In diesem Szenario war das Telefon, das die Daten sendete, die größte Strahlungsquelle, und die Belastung war in Dörfern aufgrund der geringeren Dichte an Basisstationen deutlich höher, was die Signalqualität verringert und Geräte dazu zwingt, mehr Strom zum Senden von Daten zu verbrauchen.
„Wir müssen bedenken, dass das Telefon in unserer Studie etwa 30 cm vom Messgerät entfernt war, was bedeutet, dass unsere Ergebnisse die tatsächliche Exposition möglicherweise unterschätzen. Ein Mobiltelefonbenutzer hält das Telefon näher am Körper und damit auch an der Exposition.“ zu RF-EMF könnte bis zu zehnmal höher sein“, sagt Adriana Fernandes Veludo, Forscherin am Swiss TPH und Erstautorin der Studie.
„Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass die Umweltbelastung geringer ist, wenn die Basisstationsdichte gering ist. Allerdings ist in einer solchen Situation die Emission von Mobiltelefonen um Größenordnungen höher“, sagt Fernandes Veludo. „Dies hat die paradoxe Konsequenz, dass ein typischer Mobiltelefonnutzer in Gebieten mit geringer Basisstationsdichte stärker HF-EMF ausgesetzt ist.“
Dies ist die erste Studie dieser Art, die aussagekräftige Daten zum 5G-Niveau in der Umgebung und vom einzelnen Telefon liefert. Die Messungen werden nun innerhalb von drei Jahren zweimal in neun weiteren europäischen Ländern durchgeführt, sodass mögliche Veränderungen der Bevölkerungsexposition im Zuge der Einführung von 5G überwacht werden können.
Weitere Informationen:
Adriana Fernandes Veludo et al., Erkundung der RF-EMF-Werte in Schweizer Mikroumgebungen: Eine Bewertung der umwelt- und autoinduzierten Downlink- und Uplink-Exposition im Zeitalter von 5G, Umweltforschung (2024). DOI: 10.1016/j.envres.2024.120550