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Zurzeit wird für den Mobilfunk in Deutschland noch in erster Linie der sog. GSM-Standard (Global System for Mobile Communications)
eingesetzt. Die verwendeten Frequenzbereiche liegen bei 900 MHz (D-Netz) und 1800 MHz (E-Netz) (siehe Tabelle
"Quellen hochfrequenter Strahlung").
Funktionsweise
Um eine flächendeckende Versorgung mit mobilen Funkanwendungen zu erreichen, werden die zu versorgenden Gebiete in sogenannte Funkzellen eingeteilt, die jeweils von ortsfesten Funksendeanlagen (Basisstationen)abgedeckt werden. Diese Basisstationen kommunizieren über elektromagnetische Felder mit den mobilen Endgeräten. Die Basisstationen sind über Kabel oder Richtfunk mit einer zentralen Vermittlungsstelle verbunden. Die abgestrahlte Leistung der Anlagen liegt typischerweise im Bereich von 10 bis 50 W. Sie richtet sich u.a. nach der Größe der jeweiligen Funkzelle, deren typischer Radius von wenigen zehn Metern für sog. Picozellen bis zu 35 km für Makrozellen im ländlichen Raum reichen kann, und der Anzahl der Personen, die gleichzeitig telefonieren. Heute existiert vor allem in Städten eine gut ausgebaute Mobilfunk-Versorgung mit kleinzelligen Netzen. Zur Erhöhung der Kapazität und zur Schließung von Funklöchern werden auch weiterhin neue Basisstationen aufgebaut.
Da in einer Funkzelle meist mehrere Gespräche gleichzeitig
geführt werden, müssen deren Funksignale voneinander unterscheidbar sein. Die
Unterscheidung erfolgt zunächst über die Frequenz der Strahlung. Jeder Mobilfunkbetreiber erhält von der Bundesnetzagentur (früher: Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post RegTP) einen Frequenzbereich zugeteilt, der in
mehrere schmale Frequenzbänder unterteilt wird. Benachbarte Zellen nutzen
unterschiedliche Frequenzbänder, da sich die Gespräche sonst gegenseitig stören
würden. Um die Zahl der in einer Zelle gleichzeitig möglichen Gespräche zu
erhöhen, wird das sogenannte Zeitschlitzverfahren angewandt. Eine Zeitdauer von
4,62 Millisekunden (ms) wird in 8 Zeitschlitze von je 0,577 ms
unterteilt. Ein bestimmtes Handy sendet während eines Telefonats nur in einem
der 8 Zeitschlitze Informationen an die Basisstation. Während der
restlichen 7 Zeitschlitze kann die Basisstation Informationen mit
7 weiteren Handys austauschen. Für das einzelne Handy ergibt sich somit
ein gepulstes Signal mit einem Puls pro 4,62 Millisekunden, was einer
Frequenz von 217 Hz entspricht. Man spricht daher von einem niederfrequent
gepulsten HF-Signal. Dies gilt aber nur für Mobiltelefone. Die Pulsung der
Signale der Basisstation hängt von der Zahl der in einem Frequenzkanal jeweils
zur gleichen Zeit geführten Gespräche ab und kann stark schwanken.
Neben den GSM-Netzen ist an vielen Orten bereits das Netz
für die nächste Generation des Mobilfunks, basierend auf der UMTS-Technik (Universal Mobile Telecommunication System), verfügbar. Der für das UMTS-System
reservierte Frequenzbereich liegt zwischen 1900 und 2170 MHz, also
etwas oberhalb dem des E-Netzes (siehe Tabelle
"Quellen hochfrequenter Strahlung").
Funktionsweise
Mit dieser Technik ist eine deutlich höhere
Datenübertragungsrate als mit dem GSM-System erreichbar. Technisch möglich ist
eine Rate von bis zu 2 MBit/s. Diese wird jedoch nur in bestimmten
Gebieten und bei geringer Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Teilnehmers zur
Verfügung stehen. Für die übrige Nutzung beträgt die Datenübertragungsrate bis
zu 384 kBit/s. Mit dieser Übertragungskapazität ist das UMTS-Netz
multimediafähig, d.h. es können Bild, Ton und Daten übertragen werden.
Das Übertragungsverfahren unterscheidet sich grundsätzlich
von dem der GSM-Technik. Alle Teilnehmer des Netzes nutzen das gleiche Frequenzband mit einer Breite von 5 MHz. Die einzelnen Verbindungen werden durch einen Code identifiziert und voneinander abgegrenzt. Das bedeutet, dass die übertragenen Datenpakete vom Sender verschlüsselt und vom Empfänger wieder
entschlüsselt werden müssen. Um die von der Basisstation gesendeten Daten von
den vom Handy gesendeten zu unterscheiden, wird nach Angaben der Hersteller
bevorzugt das sog. Frequenzduplexverfahren eingesetzt, d.h. für die Verbindung
von der Basisstation zum Handy wird ein anderes Frequenzband verwendet als für
die Gegenrichtung. Möglich wäre auch das sog. Zeitduplexverfahren, bei dem für
beide Verbindungsrichtungen das gleiche Frequenzband genutzt wird, diese sich
aber zeitlich abwechseln. Dieses Verfahren ist derzeit nur für kleinere Netze,
wie z.B. firmeninterne Hausnetze vorgesehen. Beim Frequenzduplexverfahren ist
das Signal im Gegensatz zum Zeitduplexverfahren nicht gepulst, sondern besitzt
einen dem Rauschen ähnlichen Charakter.
Für einen störungsfreien Betrieb des UMTS-Netzes ist
systembedingt eine feinstufige Leistungsregelung sowohl bei den Basisstationen
als auch bei den mobilen Endgeräten notwendig, durch die die Verbindungen immer
mit der minimal notwendigen Sendeleistung aufrecht erhalten werden. Beim
Verbindungsaufbau beginnt das Handy daher immer mit der geringsten Leistung, um
diese dann bis zur benötigten Leistung zu erhöhen (GSM-Handys verhalten sich
genau umgekehrt).
Netzausbau
Für das UMTS-Netz, das parallel zum bestehenden GSM-Netz
aufgebaut wird, werden etwa 40.000 zusätzliche Basisstationen benötigt. Durch
die mögliche Kooperation zwischen den Netzbetreibern und die Nutzung bereits
vorhandener Standorte erhöht sich die Zahl der Standorte für Sendeanlagen
weniger stark. Ende des Jahres 2005 waren in der Standortdatenbank der
Bundesnetzagentur ca. 69.700 Standorte von Funkanlagen erfasst (siehe
Jahresgutachten 2OO5 zur Umsetzung der Zusagen der Selbstverpflichtung der
Mobilfunkbetreiber; Deutsches Institut für Urbanistik Berlin, Dezember 2OO5),
ein Großteil davon sind Mobilfunksendeanlagen.
Funktürme und Sendemasten sind ortsfeste Sendeanlagen im
Sinne der 26. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (26. BImSchV). Der Betreiber ist dafür
verantwortlich, dass die darin festgelegten Grenzwerte eingehalten werden. Er
hat für alle Anlagen mit einer Leistung von mindestens 10 Watt (in Bezug
auf eine angenommene homogene Abstrahlung in alle Richtungen) eine
Standortbescheinigung bei der Bundesnetzagentur zu beantragen. Das Verfahren zur
Erteilung einer Standortbescheinigung ist in der "Verordnung über das
Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV)" vom
20. August 2002 (BGBl. I, S. 3366) festgelegt.
Die Bundesnetzagentur weist für jeden Standort einer
Sendefunkanlage einen individuellen Sicherheitsabstand aus. Bei der Bestimmung
des Sicherheitsabstandes werden von der Bundesnetzagentur sowohl neu geplante
Anlagen (sofern sie bekannt sind) als auch bereits vorhandene sowie in der
Umgebung befindliche Funksendeanlagen berücksichtigt. Allgemein liegt der
Sicherheitsabstand bei reinen Mobilfunksendern (in Abstrahlrichtung der
Antenne) in der Größenordnung von wenigen Metern. Die derzeit geltenden
gesetzlichen Grenzwerte schließen auch die UMTS-Anlagen mit ein. Ihre
Einhaltung ist von den Mobilfunkbetreibern nachzuweisen.
Weitere Informationen zum Standortverfahren sind auf den
Internetseiten der Bundesnetzagentur erhältlich oder können angefordert werden bei der
Bundesnetzagentur
Postfach 8001
55003 Mainz
Neben den Fragen des Strahlenschutzes ist bei der Errichtung von Sendeanlagen auch das Baurecht zu beachten. Nähere Informationen dazu finden Sie auf dem Infoblatt "Rechtsschutzmöglichkeiten bei Errichtung und
Betrieb von Mobilfunkanlagen" Infoblatt
November 2004 und auf den FAQ-Seiten des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS).
Nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand sind
gesundheitliche Beeinträchtigungen durch die hochfrequente Strahlung des
Mobilfunks nicht zu befürchten, wenn die Grenzwerte eingehalten werden.
Aufgrund der derzeit noch nicht abschließend zu klärenden
Fragen zum möglichen Langzeitrisiko und eines eventuell erhöhten Risiko für
Kinder und Jugendliche (siehe auch biologische und
gesundheitliche Wirkungen) hält das BfS aber Vorsorgemaßnahmen für unabweisbar.
Eine der Vorsorgemaßnahmen ist die Minimierung der
Strahlenbelastung der Bevölkerung. Diese Forderung gilt für alle Anwendungen
elektromagnetischer Felder.
Für die Mobilfunksendeanlagen bedeutet dies, dass die
Minimierung der Strahlenexposition der Bevölkerung ein wichtiges Kriterium bei
der Standortwahl sein muss. Besonders berücksichtigt werden muss die Exposition
von Kindern und Jugendlichen, die sich noch in der Entwicklung befinden und in
vielen Fällen gegenüber Umwelteinflüssen empfindlicher reagieren als
Erwachsene.
Das BfS hält außerdem eine umfassende Information der
Verbraucherinnen und Verbraucher vor der Aufstellung von Sendeanlagen für
erforderlich.
Die Erklärung zur Selbstverpflichtung der Mobilfunkbetreiber "Maßnahmen zur Verbesserung von Sicherheit und Verbraucher-, Umwelt-, und Gesundheitsschutz, Information und vertrauensbildende Maßnahmen beim Ausbau der Mobilfunknetze", die diese am 6. Dezember 2001 gegenüber der Bundesregierung abgaben, dient der Umsetzung der genannten Vorsorgemaßnahmen. Sie stellt eine Erweiterung der Vereinbarung zwischen den kommunalen Spitzenverbänden und den Mobilfunkbetreibern vom Juli 2001 dar.
Ziel der Vereinbarungen ist es, Konflikte bei der
Installation neuer Sendeanlagen zu vermeiden und einvernehmliche Regelungen zu
treffen. Den Kommunen und damit auch der betroffenen Bevölkerung wird eine
Mitsprachemöglichkeit bei der Auswahl von Standorten für Mobilfunksendeanlagen
eingeräumt. Die Betreiber verpflichten sich, die Kommunen umfassend über
beabsichtigte Vorhaben und geplante Standorte zu informieren und gegebenenfalls
alternative Standorte zu akzeptieren. Im Bereich von Kindergärten und Schulen
sollen bevorzugt alternative Standorte gesucht werden.
Sinnvoll und notwendig im Sinne der Vorsorge ist auch eine
regelmäßige Überprüfung der Belastung der Bevölkerung durch elektromagnetische
Felder. An hierfür geeigneten Maßnahmen beteiligen sich die Mobilfunkbetreiber
finanziell.
Die Bundesnetzagentur stellt im Internet eine Datenbank zur Verfügung, in der sich Bürgerinnen und Bürger
über wichtige Merkmale aller Sendeanlagen im Bundesgebiet informieren können.
Außerdem enthält die Datenbank Ergebnisse von Messungen der hochfrequenten
Felder an ausgewählten Standorten im gesamten Bundesgebiet. Die Kommunen können
für die in ihrem Bereich bestehenden Sendeanlagen detailliertere Informationen
abrufen. In dieser Datenbank sollen auch die Anlagen erfasst werden, die vor
dem Inkrafttreten der 26. BlmSchV am 1. Januar 1997 errichtet wurden.
Auch die Mobilfunk-Endgeräte - die
"Handys" - sind Quellen hochfrequenter elektromagnetischer
Felder. Die Antennen der Mobilfunkgeräte strahlen die benötigte HF-Energie ab
und empfangen sie auch. Der Kopf befindet sich beim Telefonieren in unmittelbarer
Nähe dieser Antennen (Nahfeld).
Zum Schutz der Verbraucher sind international
festgeschriebene Grenzwerte für die Energieaufnahme im Kopf einzuhalten. Damit
wird verhindert, dass sich einzelne Teilbereiche des Körpergewebes
"überwärmen". Eines besonderen Schutzes bedarf das Auge, das Wärme
schlecht abführen kann.
Bei Handys im D-Netz werden Ausgangsleistungen bis zu
2 Watt pro Puls (Spitzenleistung) nicht überschritten, im E-Netz beträgt
die maximale Pulsleistung 1 Watt (siehe Tabelle
"Quellen hochfrequenter Strahlung". Aufgrund des
Zeitschlitzverfahrens beträgt die maximale mittlere Leistung für D-Netz-Handys
0,25 W, der entsprechende Wert für das E-Netz-Handy beträgt 0,125 W.
Die neuen UMTS-Handys liegen nach Herstellerangaben bei 0,12 Watt. Für
jeden Handytyp wird vor der Markteinführung durch ein aufwändiges Verfahren
geprüft, ob auch bei der maximalen Leistung die o.g. Grenzwerte von den Geräten
eingehalten werden. Im realen Betrieb arbeiten moderne Mobilfunkgeräte aufgrund
der o. g. Leistungsregelung oft mit geringerer Sendeleistung.
Das Ausmaß der beim Mobiltelefonieren in den Kopf
eingestrahlten HF-Energie hängt u.a. ab von der Bauform des Gerätes, vom Typ
der Antenne und ihrer Position zum Kopf, von der verwendeten Frequenz, von der
Art der Benutzung sowie von der tatsächlichen Ausgangsleistung. Um prüfen zu
können, ob Geräte die bestehenden Vorschriften einhalten, sind standardisierte
Verfahren zur Bestimmung der Energieaufnahme im Kopf erforderlich.
Während eines Telefonats mit dem Handy ist der Nutzer einem
hochfrequenten Feld ausgesetzt, dessen Intensität um Größenordnungen höher ist
als die des Feldes einer benachbarten Basisstation. Betroffen sind dabei vor
allem die Bereiche des Kopfes in unmittelbarer Nähe zur Antenne des Handys. Die
Dauer der Belastung hängt von der Länge der Telefonate ab und ist meist kurz.
Im Gegensatz dazu ist die Feldbelastung durch eine Basisstation zeitlich nicht
begrenzt und gleichmäßiger über den gesamten Körper verteilt.
Aus Gründen des vorbeugenden Gesundheitsschutzes ist es
gerade auch beim Handy wichtig, die Feldeinwirkungen, denen der Nutzer
ausgesetzt ist, so gering wie möglich zu halten. Jeder Nutzer kann durch sein
eigenes Verhalten zu einer Verringerung der Feldeinwirkungen beitragen. Das
Bundesamt für Strahlenschutz hat Empfehlungen zum umsichtigen Gebrauch von
Handys veröffentlicht. Diese gelten in besonderem Maße für Kinder.
- In Situationen, in denen genauso gut mit einem Festnetz wie
mit einem Handy telefoniert werden kann, sollte das Festnetz genutzt werden.
- Telefonate per Handy sollten kurz gehalten werden. Falls die
elektromagnetischen Felder von Handys langfristig ein gesundheitliches Risiko
bedeuten sollten, würde eine kurze Dauer der Gespräche zur Verringerung dieses
Risikos beitragen.
- Möglichst nicht bei schlechtem Empfang telefonieren: Die
Leistung, mit der das Handy sendet, richtet sich nach der Güte der Verbindung
zur nächsten Basisstation. Autokarosserien ohne Außenantenne verschlechtern
z.B. die Verbindung für Handys, weshalb diese dann mit einer höheren Leistung
senden.
- Abstand halten: Wenn beim mobilen Telefonieren Head-Sets
benutzt werden, verringert sich in den meisten Fällen wegen des größeren
Abstandes zwischen Kopf und Antenne die spezifische Absorptionsrate
(SAR) - und damit die Exposition - deutlich. Ähnliches gilt beim
Versenden von Short-Messages (SMS).
- SAR-Werte der Handys beachten: Handys verwenden, bei denen
der Kopf möglichst geringen Feldern ausgesetzt ist. Als Maßstab dafür dient der
Teilkörper-SAR-Grenzwert von 2 W/kg für den Kopf- und Rumpfbereich, der so weit
wie möglich unterschritten werden sollte. Um den Nutzern eine informierte
Entscheidung zu ermöglichen, hält das BfS eine klare Kennzeichnung der Geräte mit dem maximalen SAR-Wert für unverzichtbar. Die SAR-Werte der aktuell verfügbaren Handy-Modelle finden Sie hier. Im Juni 2001 wurde das Umweltzeichen "Blauer Engel" für besonders strahlungsarme
Mobiltelefone eingeführt. Um dieses Umweltzeichen zu erhalten, dürfen Handys
einen SAR-Wert von 0,6 W/kg nicht überschreiten. Dieses Zeichen signalisiert
gleichzeitig, dass das Gerät umwelt- und recyclingfreundlich produziert wurde.
Leider wird es von den Handyherstellern aber so gut wie nicht angenommen.
Elektronische Geräte können empfindlicher auf hochfrequente
Strahlung reagieren als der menschliche Körper. Ein Beispiel sind implantierte
Herzschrittmacher, die unter ungünstigen Umständen in ihrer Funktion gestört
werden können. Störbeeinflussungen einzelner Schrittmacher durch Mobiltelefone
wurden bis zu einem Abstand von maximal 20 cm zwischen den Geräten
beobachtet. Träger von Herzschrittmachern sollten dem vorbeugen und ihre Handys
nicht unmittelbar am Oberkörper betriebsbereit halten, also beispielsweise
nicht im Standby-Betrieb in der Jackett-Tasche tragen. Bei einem üblichen
Abstand von mehr als 20 cm zwischen Handy-Antenne und Herzschrittmacher hat das
normale Telefonieren keine Auswirkungen auf den Herzschrittmacher.
Bei Hörgeräten kann es in der Nähe von Mobilfunkgeräten zu
Störgeräuschen kommen. Hier die Empfehlung: Abstand halten oder wenn man selbst
telefonieren will das Hörgerät abschalten!
Probleme können auch bei der Handybenutzung in
Krankenhäusern auftreten, vereinzelt werden empfindliche medizinische Geräte auch noch in 1 bis 2 Metern Abstand gestört. Auf ausreichenden Abstand zu empfindlicher medizintechnischer Elektronik ist zu achten - insbesondere
in Intensivstationen und Operationssälen. Mobilfunk-Verbote in Krankenhäusern
sind daher strikt einzuhalten.
Um Beeinflussungen der Bordelektronik zu vermeiden, muss das Mobiltelefon während des Fluges ausgeschaltet bleiben (§ 27 Abs. 3
Luftverkehrsgesetz).
Das Verbot der Benutzung von Handys ohne
Freisprecheinrichtung während des Autofahrens ist in der damit verbundenen
Ablenkung der Fahrerin bzw. des Fahrers begründet. Da auch bei Nutzung einer
Freisprecheinrichtung eine Ablenkung auftritt, sollte auf das Telefonieren am
Steuer nach Möglichkeit ganz verzichtet werden.
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