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Gesundheitliche Auswirkungen von TETRA – wissenschaftlicher Kenntnisstand und aktuelle Forschung

Der Ausbau eines bundesweit einheitlichen digitalen Sprech- und Datenfunksystems für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (Digitalfunk BOS) in der Bundesrepublik Deutschland nach dem TETRA-Standard durch die Bundesanstalt für den Digitalfunk der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BDBOS) ist nahezu abgeschlossen.

Das britische "National Radiological Protection Board" hat 2001 einen Bericht [1] zu möglichen gesundheitlichen Einflüssen von TETRA verfasst und weitere Forschung empfohlen. Da das TETRA-Signal mit 16 Hertz (Hz) gepulst ist, sollten auch mögliche Einflüsse dieser Pulsung untersucht werden.

Der aktuelle Kenntnisstand zu möglichen gesundheitlichen Auswirkungen dieser Technik wird im Folgenden kurz zusammengefasst.

Britische Studie an ZellenEinklappen / Ausklappen

In einer britischen Studie aus dem Jahr 2005 konzentrierten sich die Wissenschaftler auf neurophysiologische Einflüsse auf Zellebene. Es wurden die elektrische Aktivität von Zellen des Herzmuskels und des Gehirns sowie die neuronale Aktivität von Hirnschnitten unter TETRA-Exposition untersucht. Hierbei wurde bei einem SAR-Wert von 0,4 Watt pro Kilogramm (W/kg) kein Effekt gefunden [2]. Der ausgewählte SAR-Wert beruht auf Messungen im homogenen Phantom und soll der realen Exposition im Gehirn entsprechen.

Britische Studie zum Herz-Kreislauf-SystemEinklappen / Ausklappen

In Großbritannien wurde eine Probandenstudie zum Einfluss von TETRA-Signalen auf das Herz-Kreislauf-System durchgeführt. Bei 120 gesunden Testpersonen wurde kein Einfluss von TETRA auf den Blutdruck, die Blutparameter und das Herz-Kreislaufsystem gefunden [3].

Britische Probandenstudie zu KognitionEinklappen / Ausklappen

In Großbritannien wurde eine Probandenstudie [4] zu Kognition unter Exposition mit TETRA-Endgeräten durchgeführt; diese ist nicht in einer begutachteten Fachzeitschrift publiziert, der Abschlussbericht liegt aber vor. Es wurden 40 erwachsene gesunde Männer untersucht. In den Situationen TETRA links oder rechts am Kopf (1,4 Watt pro Kilogramm, gemittelt über 10 Gramm Gewebe) sowie Scheinexposition links oder rechts am Kopf haben alle Probanden im Abstand von jeweils einer Woche drei Serien kognitiver Tests durchgeführt. Insgesamt wurden 22 Tests aus den Bereichen Reaktionszeiten, Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Gedächtnis durchgeführt. Zusätzlich wurden die Befindlichkeit und das Auftreten eventueller Symptome abgefragt.

Es zeigten sich drei signifikante Veränderungen unter TETRA-Exposition. Die Durchführung einer hohen Anzahl von Einzelvergleichen führt jedoch zu einer Häufung zufälliger falsch positiver Ergebnisse. Wird dies in der statistischen Auswertung berücksichtigt, verbleibt ein statistisch signifikantes Ergebnis. Dieses zeigte eine verschlechterte Leistung des verbalen Gedächtnisses, die aber ausschließlich bei rechtsseitiger Exposition auftrat. Die verbale Informationsverarbeitung ist aber in der linken Hemisphäre lokalisiert. Eine direkte Wirkung einer rechtsseitigen Exposition auf einen in der linken Hemisphäre lokalisierten Gedächtnisbereich ist als eher unwahrscheinlich einzustufen. Da andere Tests zum Gedächtnis keinen Effekt zeigten, ist dieses Ergebnis mit Vorsicht zu interpretieren. Das EEG wurde in dieser Studie nicht untersucht.

Britische Studie zu verschiedenen gesundheitlichen BeschwerdenEinklappen / Ausklappen

Eine dritte britische Probandenstudie [6] befasste sich mit der Frage, ob TETRA-Endgeräte das Auftreten von gesundheitlichen Symptomen hervorrufen können. Es wurden 60 gesunde Testpersonen untersucht, sowie weitere 60 Personen, die angaben, unter Symptomen zu leiden, die sie auf die Nutzung von TETRA-Endgeräten zurückführten. Die Untersuchungen wurden unter den Anforderungen an eine Doppelblindstudie (weder die Testperson noch die Forscher wussten, wann eine Exposition stattfand) durchgeführt. Bei einem SAR-Wert von 1,4 Watt pro Kilogramm (gemittelt über 10 Gramm Gewebe) wurde ein typisches TETRA-Signal (mit 16 Hertz gepulst) und ein ungepulstes Signal gleicher Trägerfrequenz (385,35 Megahertz) für 50 Minuten eingesetzt. Zusätzlich wurde eine Scheinexposition durchgeführt. Es wurden acht verschiedene Symptome und der Gemütszustand abgefragt.

Während der Exposition mit einem ungepulsten Signal traten in beiden Gruppen verstärkt Kopfschmerzen auf. Weiterhin berichtete die nicht-sensitive Gruppe über steigende Müdigkeit und die sensitive einerseits über Konzentrationsschwierigkeiten, andererseits über verminderten Juckreiz.

Während einer Exposition mit dem gepulsten Signal traten von all diesen Symptomen nur Konzentrationsschwierigkeiten auf. Nach einer statistischen Korrektur für wiederholte statistische Tests war das einzige verbleibende signifikante Ergebnis ein verminderter Juckreiz. Der Gemütszustand der Testpersonen änderte sich infolge der Exposition nicht. Keiner der Studienteilnehmer konnte unterscheiden, ob er gerade exponiert wurde oder nicht.

Die Autoren schließen aus ihren Ergebnissen, dass das gepulste TETRA-Signal keine gesundheitlichen Symptome hervorruft, möglicherweise aber das ungepulste Signal.

Britische Probandenstudie zu HirnaktivitätEinklappen / Ausklappen

In einer weiteren britischen Probandenstudie [5] wurden die Hirnaktivität und die Hertzratenvariabilität untersucht. Es wurden zwei Experimente durchgeführt, am ersten nahmen 164 Polizisten teil. 107 davon gaben an, unter Symptomen zu leiden, die sie den genutzten TETRA- Geräten zuschrieben. Es wurde das Wach-EEG im Ruhe-Zustand während einer TETRA-Exposition entweder am Kopf oder an der Brust registriert.

Es zeigten sich ausschließlich während der Exposition an der Brust Veränderungen im EEG, die in ihrem Ausmaß etwa dem Unterschied zwischen "Augen auf" und "Augen zu" entsprachen. Es ist davon auszugehen, dass diese geringfügige Veränderung nicht gesundheitsrelevant ist. Als Ursache vermuten die Wissenschaftler eine Wirkung auf den Nervus Vagus.

Am zweiten Experiment nahmen 60 Polizisten teil. Untersucht wurden das Wach-EEG und die Herzratenvariabilität während einer Exposition an der Brust.

Die im Experiment 1 beobachtete Veränderung des EEG konnte nicht reproduziert werden, möglicherweise als Folge der geringeren Probandenzahl. Es zeigte sich ein Einfluss auf die Herzratenvariabilität, was die vermutete Beteiligung des Nervus Vagus stützt.

Prospektive Kohortenstudie in GroßbritannienEinklappen / Ausklappen

Weiterhin wird in Großbritannien im Rahmen des "Airwave health monitoring programme" eine prospektive Kohortenstudie an bis zu 100.000 Nutzern von TETRA-Endgeräten mit einer Laufzeit von 15 Jahren (bis 2018) durchgeführt. In dieser Studie werden Krebserkrankungen, die allgemeine Mortalität und weitere Erkrankungen untersucht.

Eine Pilotstudie wurde bereits in den Jahren 2003 – 2005 durchgeführt [7]. Hierbei wurde in zwei Bezirken auch eine sehr ausführliche Expositionsbestimmung der Nutzer durchgeführt. Von 2004 bis Ende 2012 wurden im Rahmen der Hauptstudie mehr als 42.000 Teilnehmer aus ganz Großbritannien rekrutiert und medizinisch untersucht [8]. Ihre Nutzungsgewohnheiten wurden abgefragt und mit registrierten Daten verglichen.

Es zeigte sich eine eingeschränkte Übereinstimmung, die Zahl der Anrufe wurde unterschätzt, die Dauer der Gespräche überschätzt [9].

Britische Studien zum Signal von BasisstationenEinklappen / Ausklappen

Zusätzlich zu Studien zu den Auswirkungen der Endgeräte wurden in Großbritannien unter Laborbedingungen auch die Auswirkungen eines simulierten Signals einer Basisstation untersucht [10], [11] Dafür wurden etwa 130 Gesunde und 50 Personen mit Symptomen, die subjektiv auf eine TETRA-Exposition zurückgeführt wurden (Elektrosensible), rekrutiert. Es wurden das Wohlbefinden und das Auftreten von Symptomen, die kognitive Leistungsfähigkeit und der Kreislauf untersucht. Ein Teil der Untersuchungen wurde entsprechend den Anforderungen an eine Doppelblindstudie und der andere Teil in Form eines offenen Provokationstests durchgeführt. Im Fall des offenen Provokationstests wussten alle Beteiligten von der Exposition.

In dem offenen Provokationstest [10] fühlten sich Elektrosensible deutlich schlechter und empfanden mehr Symptome als Gesunde. In der Doppelblindstudie gab es zwischen beiden Gruppen keinen Unterschied. In keiner der Gruppen konnten Personen erkennen, wann die Basisstation eingeschaltet war. Elektrosensible hatten allgemein - und verstärkt während des offenen Provokationstests - einen höheren Puls als gesunde Testpersonen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass nicht die Exposition selber, sondern die Kenntnis oder die Vermutung einer Exposition mit einer daraus resultierenden Erwartungshaltung die Symptome verursacht.

Zusätzlich wurden unter doppelblinden Bedingungen computergestützte Kognitionstests zu Gedächtnis und Aufmerksamkeit durchgeführt [11]. Unter TETRA- oder Scheinexposition wurden verbale und visuelle Gedächtnisaufgaben und mathematische Aufgaben gelöst. Es zeigten sich keine Unterschiede in der Leistungsfähigkeit zwischen den Gruppen und kein Einfluss der Exposition.

Dänische Studie zur KognitionEinklappen / Ausklappen

Eine weitere Studie zu Kognition wurde in Dänemark durchgeführt [12]. Es wurden 53 junge, gesunde männliche Probanden rekrutiert und 45 Minuten entweder mit TETRA exponiert (420 Megahertz, 2 Watt pro Kilogramm) oder scheinexponiert (nach Zufallsprinzip, doppelblind). Es wurden Kognitionstests durchgeführt (Gedächtnisleistung, Reaktionszeit) und es wurde das Wohlbefinden abgefragt.

Es wurden keine signifikanten Unterschiede infolge der Exposition gefunden, weder bei den Kognitionstests noch beim Auftreten subjektiver Symptome. Der in der britischen Probandenstudie [4] beschriebene Einfluss auf das Gedächtnis konnte in dieser Studie nicht bestätigt werden. Die Testpersonen konnten nicht unterscheiden, wann sie tatsächlich exponiert waren und wann nicht.

Studien der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und ArbeitsmedizinEinklappen / Ausklappen

In Deutschland hat die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) mehrere Studien zu TETRA-Endgeräten durchgeführt. Diese sind aber bisher nur als Tagungsbeiträge [13, 14] und nicht begutachtete Fachartikel [15] veröffentlicht. Es wurden Kognitionstests (Reaktionszeiten, Gedächtnis) durchgeführt, durch Bewegung hervorgerufene Hirnpotentiale abgeleitet und das Verhalten während einer Ruhesituation (psychologische Grundaktivität ermittelt durch den autokinetischen Lichttest) untersucht. Junge, gesunde Probanden im Alter von 20-30 Jahren nahmen an der Studie teil.

Die Ergebnisse zu kognitiver Leistungsfähigkeit, Wohlbefinden und autokinetischem Test zeigten bei 24 Testpersonen keinen Einfluss von TETRA[13], [15]. Eine Pilotstudie an 10 Probanden hatte ebenfalls keinen Einfluss auf bewegungsabhängige Hirnpotentiale ergeben [14]. Die Untersuchung weiterer EEG-Parameter wurde angekündigt, es liegen hierzu aber keine Angaben vor. Es wurde bei allen Experimenten mit einem maximalen SAR-Wert von 1,35 Watt pro Kilogramm (gemittelt über 1 Gramm Gewebe) bzw. 0,832 Watt pro Kilogramm (gemittelt über 10 Gramm Gewebe) exponiert. Dieser Wert wurde für eine Eindringtiefe von etwa 17 Millimeter berechnet und entspricht in etwa dem Wert in der Hirnrinde. An der Kopfoberfläche betrug der SAR-Wert um 2 Watt pro Kilogramm.

Österreichische Studie zu Auswirkungen von TETRA-Funkgeräten auf elektronische ImplantateEinklappen / Ausklappen

Mit einem verifizierten Messaufbau wurden 21 Herzschrittmacher und 6 Defibrillatoren sowie drei verschiedene Funkgeräte getestet [14].

Unter sehr ungünstigen Bedingungen (maximale Empfindlichkeit des Schrittmachers, maximale Sendeleistung des TETRA-Gerätes) kam es bei 6 von 21 Schrittmachern und 2 von 6 Defibrillatoren zu einer Beeinflussung durch TETRA-Funkgeräte. Die vorübergehenden Störungen traten bis zu einer Reichweite von 30 cm auf.

Zu dauerhaften Ausfällen der Implantate kam es nicht. Obwohl die genannten ungünstigen Bedingungen in der Realität selten auftreten, wird ein Sicherheitsabstand von 30 cm zwischen Schrittmacher und TETRA-Funkgerät empfohlen.

Forschung des BfS zu TETRAEinklappen / Ausklappen

Um wissenschaftliche Unsicherheiten bei der Bewertung der Exposition durch TETRA- Anwendungen weiter zu reduzieren, hat das BfS in Zusammenarbeit mit der BDBOS in jüngster Zeit Forschungsvorhaben durchgeführt:

  1. Probandenstudie zur Untersuchung des Einflusses der für TETRA genutzten Signalcharakteristik auf kognitive Funktionen
    Das Projekt ist abgeschlossen. Der Abschlussbericht liegt zum Download in DORIS, der Online-Bibliothek des BfS, vor.
  2. TETRA: Modellierung von SAR-Werten im gesamten Körper und detailliert im Kopfbereich unter besonderer Berücksichtigung des Auges
    Das Projekt ist abgeschlossen. Der Abschlussbericht liegt zum Download in DORIS, der Online-Bibliothek des BfS, vor.
  3. Bewertender Review zu der Frage der Übertragbarkeit von Ergebnissen aus benachbarten Frequenzbereichen und ähnlichen Technologien auf TETRA am Beispiel der Thermoregulation und deren Einflussfaktoren.
    Das Projekt ist abgeschlossen. Der Abschlussbericht wird derzeit im BfS bewertet.
Zusammenfassung der verschiedenen Studien und ihrer Ergebnisse
ExpositionBiologisches SystemUntersuchte EndpunkteErgebnisse
Green et al. 2005 [2]-
TETRA 380,89 MHz mit 17,6 Hz gepulst
SAR: 5 - 400 mW/kg
Hirnzellen und Herz-Muskelzellen der Ratte
  • Kalzium-Konzentration
  • Kalzium-Einstrom
Kein Effekt
Barker et al. 2007 [3]-
GSM, TETRA
SAR: 1,4 W/kg
Gesunde Testpersonen
  • Blutdruck, Herzratenvariabilität
  • Konzentration von Adrenalin
Kein Effekt
Smith et al. 2005 [4]-
TETRA 381 MHz, mit 17,6 Hz gepulst
SAR: 1,4 W/kg
Gesunde Testpersonen
  • Befindlichkeit
  • Symptome
  • Intelligenz
  • Persönlichkeits-merkmale
  • Reaktionsfähigkeit
  • Aufmerksamkeit
  • Gedächtnis
semantisches Kurzzeitgedächtnis verschlechtert
Burgess et al. 2016 [5]-
TETRA, SAR 1,3 W/kgGesunde Polizisten und Polizisten mit Symptomen aus Großbritannien
  • Wach - EEG
  • Herzratenvariabilität
Geringfügiger Einfluss auf beide Parameter, nicht gesundheitlich relevant
Nieto-Hernandez et al. 2011 [6]-
TETRA 385,25 mit 17,6 Hz gepulst
SAR 1,3 W/kg
Testpersonen, gesunde und elektrosensible Personen
  • Symptome
  • Gemütszustand
Mehr Symptome beim ungepulsten Signal
Kein Erkennen der Exposition
Airwave Health Monitoring Programme 2006 [7]-
variable Exposition durch Endgeräte im beruflichen Alltag Polizisten aus England, Wales und Schottland, gesunde und elektrosensible Personen
  • EEG, kognitive Funktionen und Befindlichkeit
  • Gesundheit im Langzeitverlauf
nicht beendet
Elliott et al. 2014 [8]-

variable Exposition durch Endgeräte im beruflichen Alltag

Gesunde Polizisten aus Großbritannien
  • Gesundheit im Langzeitverlauf
nicht beendet
Verngaud et al. 2016 [9]-
variable Exposition durch Endgeräte im beruflichen Alltag Gesunde Polizisten aus Großbritannien
  • Expositionsbestimmung
Nur teilweise Übereinstimmung subjektiver und objektiver Angaben
Wallace et al. 2010 [10]-
TETRA-Basisstationssignal 420 MHz
SAR: 271 μW/kg
Testpersonen, gesunde und elektrosensible Personen
  • Herzfrequenz
  • Blutdruck
  • Hautleitfähigkeit
  • körperliche Beschwerden
Bei Verblindung: kein Effekt;
unverblindet: mehr und stärkere Symptome unter TETRA bei Elektrosensiblen
Wallace et al. 2012 [11]-
TETRA-Basisstationssignal 420 MHz
SAR: 271 μW/kg
Testpersonen, gesunde und elektrosensible Personen
  • Kurzzeitgedächtnis
  • Arbeitsgedächtnis
  • Aufmerksamkeit
  • Herzfrequenz
  • Blutdruck
  • Hautleitfähigkeit
kein Effekt
Riddervold et al. 2010 [11]-
TETRA, 420 MHz
SAR: 2 W/kg
Gesunde Testpersonen
  • Gedächtnis
  • Reaktionszeit
  • Symptome
kein Effekt
Eggert et al. 2002 [13]-
TETRA 380,25 MHz; 17,65 Hz gepulst
SAR: 35 mW/g
Gesunde Testpersonen
  • Kognitionstests
  • Befindlichkeit
kein Effekt
Ullsperger et al. 2003 [14]-
TETRA 380,25 MHz; 17,65 Hz gepulst
SAR: 35 mW/g
Gesunde Testpersonen
  • Kognitionstests
  • EEG
kein Effekt
Neuschulz et al. 2012 [15]-
TETRA 380,25 MHz; 17,65 Hz gepulst
SAR: 35 mW/g
Gesunde Testpersonen
  • Kognitionstests
  • Befindlichkeit
  • EEG
kein Effekt
Cecil et al. 2014 [16]-
TETRA 380 – 420 MHz,
1 – 3 W,
SAR max. 1 W/kg
Herzschrittmacher,
Defibrilator
  • Elektromagnetische Verträglichkeit
5 von 21 Herzschrittmachern, 2 von 4 Defibrilatoren gestört

Literatur

[1] NRPB (2001) Possible health effects from terrestrial trunked radio (TETRA). Report of an advisory group on non-ionizing radiation.

[2] Green AC, Scott IR, Gwyther RJ, Peyman A, Chadwick P, Chen X, Alfadhl Y, Tatterstall JE (2005) An investigation of the effects of TETRA RF fields on intracellular calcium in neurones and cardiac myocytes. Int J Radiat Biol. 81(12): 865 – 885

[3] Barker AT, Jackson PR, Parry H, Coulton LA, Cook GG, Wood SM (2007) The effect of GSM and TETRA mobile handset signals on blood pressure, catechol levels and heart rate variability. Bioelectromagnetics 28(6): 433 – 438

[4] Smith RN, Tattersall JEH, Bowditch SC, Holden SJ, Green AC, Scott IR, Harrison PK, Low DA, Smith SJR, Grose RI, Mifsud NCD (2005) An Investigation of the Effects of the Airwave TETRA Signal on Cellular Calcium and Brain Function. Dstl/CR15728 Issue 1.0 Biomedical Sciences Dstl Porton Down, Salisbury. Home Office under Order/ Contract reference CS652

[5] Burgess AP, Fouquet NC, Seri S, Hawken MB, Heard A, Neasham D, Little MP, Elliott P (2016) Acute Exposure to Terrestrial Trunked Radio (TETRA) has effects on the electroencephalogram and electrocardiogram, consistent with vagal nerve stimulation. Environ Res. 150: 461 - 469.

[6] Nieto-Hernandez R, Williams J, Cleare AJ, Landau S, Wessely S, Rubin GJ (2011) Can exposure to a terrestrial trunked radio (TETRA)-like signal cause symptoms? A randomised double-blind provocation study. Occup Environ Med. 68:339-344

[7] "Airwave health monitoring programme, Home office pilot report", 2006, Imperial College London

[8] Elliott P, Vergnaud AC, Singh D, Neasham D, Spear J, Heard A (2014) The Airwave Health Monitoring Study of police officers and staff in Great Britain: Rationale, design and methods. Environ Res. 134:280-285

[9] Vergnaud AC, Aresu M, McRobie D, Singh D, Spear J, Heard A, Elliott P (2016) Validation of objective records and misreporting of personal radio use in a cohort of British Police forces (the Airwave Health Monitoring Study). Environ Res. 148: 367- 375

[10] Wallace D, Eltiti S, Ridgewell A, Garner K, Russo R, Sepulveda F, Walker S, Quinlan T, Dudley S, Maung S, Deeble R, Fox E (2010) Do TETRA (Airwave) Base Station Signals Have a Short-Term Impact on Health and Well-Being? A Randomized Double-Blind Provocation Study. Environ Health Perspect. 118(6):735 – 741

[11] Wallace D, Eltiti S, Ridgewell A, Garner K, Russo R, Sepulveda F, Walker S, Quinlan T, Dudley S, Maung S, Deeble R, Fox E (2012) Cognitive and physiological responses in humans to a TETRA base station signal in relation to perceived electromagnetic hypersensitivity. Bioelectromagnetics, 33(1): 23 – 39

[12] Riddervold IS, Kjærgaard SK, Pedersen GF, Andersen NT, Franek O, Pedersen AD, Sigsgaard T, Zachariae R, Mølhave L, Andersen JB (2010) No effect of TETRA hand portable transmission signals on human cognitive function and symptoms. Bioelectromagnetics 31(5):380 – 390

[13] Eggert S, Hentschel K, Ruppe I, Neuschulz H, Kaul G, Goltz S, Kersten N(2002) Influence of electromagnetic fields emitted by handheld mobile radio of the tetra system on cognitive performance and well-being of humans. Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, Quebec, Canada.

[14] Ullsperger P, Fruede G, Erdmann U, Eggert S (2003) Influence of electromagnetic fields of the tetra communication system on bioelectrical brain activity of healthy participants. Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, Hawaii, USA

[15] Neuschulz H (2012). Einfluss eines TETRA-Feldes auf kognitive Funktionen und Reaktionen in einer Ruhesituation. EMF Spectrum, 3:13-17.

[16] Cecil S, Neubauer G, Rauscha F, Stix G, Müller W, Breithuber C, Glanzer M (2014) Possible risks due to exposure of workers and patients with implants by TETRA transmitters. Bioelectromagnetics, 35(3):192-200

Stand: 09.12.2016

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