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Was ist eigentlich Mobilfunkstrahlung, wie funktioniert dieses Netz und was ist 5G? (Symbolbild)

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#Faktenfuchs: Was ist eigentlich Mobilfunkstrahlung und 5G?

Die neuen 5G-Mobilfunknetze decken mittlerweile fast gesamt Deutschland ab. Doch was ist eigentlich Mobilfunkstrahlung, wie funktioniert dieses Netz und was ist 5G? Ein #Faktenfuchs.

Über dieses Thema berichtet: BR24 im Radio am .

Mehr als 95 Prozent der Menschen in Deutschland haben in ihrer Region Zugriff auf 5G, das zeigen die 2023 veröffentlichten Jahresstatistiken der Netzbetreiber. Die neue Mobilfunkgeneration kann einiges mehr als der Vorgänger 4G.

Doch weil 5G in Teilen eine neue Technik ist, haben manche Bedenken, ob die Technologie auch sicher ist. Immer wieder verbreiten sich Behauptungen dazu. Sie lassen sich meist auf zwei große Nenner bringen: 5G schade der Gesundheit oder sei noch nicht genügend erforscht, um solchen Schaden auszuschließen. Der #Faktenfuchs behandelte 5G schon 2019 in einem Artikel und hat nun den aktuellen Stand recherchiert.

Zum Artikel: #Faktenfuchs: 5G nach derzeitigem Wissensstand ungefährlich

Kein Nachweis für Schäden innerhalb der Grenzwerte

Dieser lautet zusammengefasst: Bisher gibt es keinen wissenschaftlichen Nachweis dafür, dass Mobilfunkstrahlung - und damit auch 5G - unterhalb der geltenden Grenzwerte Menschen gesundheitlich schädigt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie die deutsche Fachbehörde sind der Meinung, dass die bestehenden Erkenntnisse zu elektromagnetischen Feldern und den genutzten Frequenzbereichen auf 5G übertragbar sind.

Den ausführlichen Faktencheck zu diesen Behauptungen haben wir in einem eigenen Text aufgeschrieben. In diesem Text werden dagegen die technischen Grundlagen zu Mobilfunk und 5G erklärt.

Wie funktioniert Mobilfunk?

Die Technologie hinter Mobilfunk funktioniert vereinfacht folgendermaßen: Mobilfunkgeräte, also Handys, erzeugen elektromagnetische Felder. Diese Felder entstehen auch überall dort, wo Strom fließt, also in Geräten wie dem Fernseher oder dem Föhn. Für den Mobilfunk werden diese elektromagnetischen Felder aber bewusst erzeugt.

"Im Mobilfunk werden hochfrequente elektromagnetische Felder für die drahtlose Übertragung von Sprache und Daten genutzt", schreibt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) auf seiner Webseite. "Als Wellen breiten sie sich im freien Raum mit Lichtgeschwindigkeit aus und können dabei Energie und Informationen über große Entfernungen übertragen."

Diese elektromagnetischen Felder oder Funkwellen werden auch als Strahlung bezeichnet. Strahlung findet dann statt, wenn sich Energie ausbreitet oder transportiert wird. Strahlung kann natürlich entstehen, wie beim Sonnenlicht. Oder sie wird wie beim Mobilfunk oder beim Röntgen künstlich erzeugt. Strahlung kann manchmal gefährlich sein, zum Beispiel bei zu hohen Dosen oder bestimmten Strahlungsarten wie Radioaktivität.

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Das Spektrum elektromagnetischer Wellen von Strom über Mobilfunk bis hin zu Röntgenstrahlung.

Wie funktioniert das Mobilfunknetz?

Bei einem Anruf werden die elektromagnetischen Felder, die ein Handy erzeugt, an die nächste "Basisstation" weitergeleitet. Eine Basisstation ist eine ortsfeste Anlage, zum Beispiel ein Mobilfunksendemast.

Die Basisstation empfängt über eine Antenne diese elektromagnetischen Felder und leitet sie weiter an zentrale Vermittlungscomputer. Von dort aus werden die Informationen an die Basisstation des Anrufempfängers gesendet.

Die zweite Basisstation wandelt diese wieder in elektromagnetische Felder um, die an das Handy des Angerufenen geschickt werden, sodass das Gespräch zustande kommt. Alle Basisstationen und die Vermittlungscomputer zusammen bilden das Mobilfunknetz.

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Das Mobilfunknetz besteht vereinfacht gesagt aus den Komponenten Endgerät, Basisstation und Vermittlungscomputer.

Was ist der Unterschied zwischen dem bisherigen Mobilfunknetz und 5G?

Der augenfällige Unterschied besteht in der Zahl. Während 5G für die fünfte Generation beim Mobilfunk steht, ist 4G (oder LTE) jene ältere Netztechnik, die bereits vor rund zwölf Jahren eingeführt wurde. Im Wesentlichen unterscheiden sich die beiden Mobilfunkgenerationen in der Geschwindigkeit. 4G erreicht theoretisch bis zu 1.000 Megabit pro Sekunde - in der Praxis werden allerdings selbst 100 Megabit oft nicht erreicht. Für den Privatgebrauch sind aber auch geringere Raten völlig ausreichend. Um etwa ein 4K-Video zu streamen, also ein Video mit einer sehr hohen Auflösung, braucht man nicht mehr als 35 Megabit pro Sekunde.

4G oder LTE ist dabei nicht nur langsamer als das neue 5G, was die Geschwindigkeit bei der Datenübertragung angeht. Auch die Reaktionszeiten sind beim älteren Netz länger. Das heißt, man muss länger warten, bis auf eine Eingabe, wie etwa das Starten eines Video-Calls, im Netz die entsprechenden Vorgänge anlaufen.

Ein weiterer Unterschied ist physikalischer Art: 5G sendet mit höheren Frequenzen, was zur Folge hat, dass die abgegebenen Mobilfunkwellen nicht so weit reichen. Um ein bestimmtes Gebiet versorgen zu können, müssen also bei 5G mehr Sendestationen gebaut werden als bei 4G. Wobei diese neuen Masten kleiner und unauffälliger ausfallen können.

Weswegen wurde 5G eingeführt?

Abgesehen von Gamern, die bei Online-Spielen häufig sehr reaktionsschnelle Netze benötigen, reicht 4G für die Bedürfnisse von Privatnutzern in der Regel aus. 5G wird von der Industrie gebraucht. Die Vernetzung von Produktionsmaschinen, die Fernsteuerung von Robotern, eine digitalisierte Verkehrsführung - das alles funktioniert nur mit schnellen und zuverlässigen Datennetzen. Vieles muss dabei kabellos überbrückt werden, weil Autos oder bewegliche Geräte nicht oder nur schlecht an das Festnetz angeschlossen werden können.

Ein weiteres Einsatzfeld für 5G wird das sogenannte Internet of Things sein. Dabei sollen etwa Haushaltsgegenstände wie Heizungen oder Jalousien mit dem Internet verbunden sein. Dafür braucht es leistungsfähige Netze, die nicht nur schnell sind, sondern auch viele Millionen Datenpunkte gleichzeitig versorgen können.

Wieso gibt es Grenzwerte für Mobilfunkstrahlung?

Hochfrequente elektromagnetische Felder, wie sie im Mobilfunk verwendet werden, werden vom Körper des Menschen aufgenommen, man sagt auch "absorbiert". Es ist wissenschaftlich eindeutig nachgewiesen, dass hochfrequente elektromagnetische Felder Kraft ausüben können, auch auf die elektrisch geladenen Teilchen und polaren Moleküle im menschlichen Körper. Das kann das Gewebe erwärmen, was man thermische Wirkung nennt.

Diese thermische Wirkung ist laut dem Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) der ausschlaggebende Grund für mögliche gesundheitliche Folgen. "Wir wissen, wie viel Energie ein Körper absorbieren muss, damit es warm wird und damit es unangenehm und irgendwann auch gesundheitlich relevant wird", sagt Blanka Pophof vom BfS im Gespräch mit dem #Faktenfuchs. Die Biologin ist wissenschaftliche Referentin im BfS-Kompetenzzentrum für elektromagnetische Felder.

Um gesundheitliche Schäden zu verhindern, gibt es für die Stärke der hochfrequenten elektromagnetischen Felder in Deutschland Grenzwerte. Für ortsfeste Anlagen sind sie in einer Verordnung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes festgesetzt. Diese Werte beruhen auf der wissenschaftlichen Ausarbeitung der Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) und der daraus folgenden Empfehlung durch die EU.

Eine Gesamterwärmung des Körpers um ein Grad Celsius gilt als unbedenklich

Der Grundgedanke hinter der Festsetzung der Grenzwerte, sagt Biologin Pophof: Die menschliche Körpertemperatur schwanke im Tagesverlauf ungefähr um ein Grad. "Eine Gesamterwärmung des Körpers um ein Grad Celsius ist gesundheitlich nicht relevant." Deswegen habe man berechnet: Wie viel Energie kann ein Mensch absorbieren, damit sich sein gesamter Körper nicht mehr als ein Grad erwärmt?

Dann habe man diesen Wert nochmal durch 50 geteilt, um sämtliche Unwägbarkeiten auszuschließen. Ist der ganze Körper dauerhaft elektromagnetischer Mobilfunkstrahlung ausgesetzt, so kommt man laut Pophof dadurch auf 0,08 Watt pro Kilogramm Körpergewicht als Grenzwert. Wenn nicht der ganze Körper, sondern nur ein Teilbereich bestrahlt wird, werden höhere Werte angesetzt.

Für Mobilfunktelefone werden die Grenzwerte als sogenannter SAR-Wert (SAR = Spezifische Absorptionsrate) festgelegt. Der SAR-Wert ist das Maß für die Energieaufnahme des menschlichen Körpers. Um gesundheitliche Wirkungen auszuschließen, empfahlen die ICNIRP und daraufhin die deutsche Strahlenschutzkommission und die EU-Kommission einen Höchstwert von 2 Watt/Kilogramm, wenn das Handy auf Kopf und Rumpf strahlt, und 4 Watt/Kilogramm für Arme und Beine.

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Vergleich der elektrischen Feldstärken verschiedener Strahlungsquellen.

Wer überprüft die Grenzwerte?

Die Einhaltung der Grenzwerte für die ortsfesten Anlagen überwacht die Bundesnetzagentur. Sie stellt das laut eigener Aussage vor der Inbetriebnahme sicher und führt bundesweit auf öffentlichen Wegen und Plätzen Messungen durch. "Wie die Messreihen zeigen, werden die zulässigen Grenzwerte nur zu einem Bruchteil ausgeschöpft", schreibt die Agentur auf ihrer Webseite. Sofern Messergebnisse für Anlagen vorhanden sind, sind sie in einer Datenbank der Bundesnetzagentur frei zugänglich.

Die SAR-Werte der Endgeräte, darunter Handys, überwacht ebenfalls die Bundesnetzagentur. "Bei Funkanlagen, von denen eine Gefahr ausgeht, kann sie ein Verbot des Marktzugangs aussprechen bis hin zu einem Rückruf der gefahrbildenden Geräte", heißt es auf der Webseite des Bundesumweltministeriums. SAR-Werte von Mobiltelefon-Modellen kann man auf der Webseite des BfS nachlesen.

Fazit

5G ist eine neue Mobilfunktechnik, die hauptsächlich eine schnellere Datenübertragung ermöglicht. Sie wird für industrielle Zwecke und das Internet der Dinge gebraucht.

Bei Mobilfunk entstehen elektromagnetische Felder, die auf den menschlichen Körper wirken können. Deswegen wurden für Mobilfunk-Sendemasten und Handys Grenzwerte eingeführt, die gesundheitliche Folgen ausschließen sollen.

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