Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) führt das Forschungsprogramm "Strahlenschutz beim Stromnetzausbau" durch, um unter anderem Fragen zu möglichen gesundheitlichen Wirkungen unterhalb der bestehenden Grenzwerte zu klären. In insgesamt zehn Themenfeldern sollen 39 einzelne Forschungsvorhaben durchgeführt werden. Mehr als die Hälfte der geplanten Vorhaben laufen oder sind abgeschlossen. Da der Abschluss des Forschungsprogramms erst für das Jahr 2025 geplant ist, wurden in dem Fachgespräch einzelne (Zwischen-)Ergebnisse vorgestellt.

Zusammenfassung der Vorträge

Im Fachvortrag von Dr. C. Sauter zum laufenden Vorhaben "Einfluss von niederfrequenten Magnetfeldern auf den Schlaf und Marker der Alzheimer-Demenz beim Menschen" wurden die Methoden und der aktuelle Stand des Projektes dargelegt.

Anschließend präsentierte K. Jankowiak die Methoden und Ergebnisse sowie weitere geplante Projekte zum Thema „Wahrnehmungsschwellen und Wirkmechanismen in elektrischen Hybrid-Feldern“. Die Wahrnehmungsschwellen bei Hybridfeldern, bei denen es sich um eine Kombination aus statischen und niederfrequenten Feldern handelt, sind deutlich geringer als bei isolierten Feldern.

Dem folgte PD Dr. D. Wollschläger mit einer Präsentation über die Machbarkeit einer interdisziplinären Studie an B-Zell-ALL-Patient*innen (ALL steht für Akute Lymphatische Leukämie). Auch wenn die Machbarkeit prinzipiell gezeigt wurde, steht die Entscheidung zur Durchführung der Pilot- und Hauptstudie noch aus. Hier sind der erhebliche Zeit- und Kostenaufwand im Kontext der zu erwartenden Aussagekraft der Ergebnisse noch zu bewerten.

Der nächste Fachvortag von Dr. U. Winkler legte die Ergebnisse einer umfassenden Literaturstudie zum Thema Korona-Ionen dar. Korona-Ionen können als spezielle Form der elektrischen Entladung an Hochspannungsfreileitungen entstehen. Dabei werden Luftmoleküle um die Leitungen elektrisch aufgeladen. Im Ergebnis wurde festgehalten, dass von an Hochspannungsleitungen emittierten Ionen oder von deren Anlagerung an Partikel in der Luft keine gesundheitsrelevanten Wirkungen zu erwarten sind. Allerdings sind ältere experimentelle Daten zur Deposition im Atemtrakt zum Teil widersprüchlich und bedürfen einer Überprüfung.

Der letzte Vortrag des Tages des BfS-Referenten D. Geschwentner zur "Erfassung der Magnetfeldexposition der Bevölkerung" präsentierte die Methoden und Herausforderungen für die zufällige Auswahl von Proband*innen. Ebenso erläuterte er Lösungsvorschläge zum Umgang mit typischen Störeinflüssen für die verwendeten Messgeräte.

Ausblick

Nach dem Abschluss des Forschungsprogramms 2025 ist eine neue Risikobewertung geplant. Bis dahin werden noch folgende Ergebnisse erwartet.

• Die Metaanalyse zu Amyotropher Lateralsklerose (1.1, 1.2) sowie die humanexperimentelle Studie zu Alzheimer und Schlaf (1.8), ergänzt durch eine Zellkulturstudie (1.6, 1.7), werden wesentliche Beiträge im Themenfeld neurodegenerative Erkrankungen liefern.
• Die systematische Fortführung der Probandenstudie zu Wahrnehmungs- und Wirkungsschwellen (2.1 - 2.4) wird bis 2025 abgeschlossen sein und Aussagen zur Wahrnehmung von Hybridfeldern (Kombination aus statischen und niederfrequenten Feldern) zulassen.
• Zu Leukämie im Kindesalter werden mehrere Forschungsvorhaben als Human-, Tier- und In-Vitro-Studien durchgeführt. Im November 2022 veranstaltet das BfS bereits den 7. Internationalen Workshop zu diesem Thema (3.1 – 3.9). Es ist allerdings derzeit nicht absehbar, ob alle offenen Fragen zufriedenstellend beantwortet werden können.
• Die bereits vorliegende Literaturstudie zu Korona-Ionen (6.1) wird durch Daten aus einer experimentellen Studie ergänzt werden.
• Die Ausschreibung einer epidemiologischen Studie zu Magnetfeldexposition in der Schwangerschaft und Fehlgeburtenrate (5) ist in Prüfung. Abhängig von der Verfügbarkeit geeigneter Messdaten können Ergebnisse hierzu erwartet werden.
• Die Gründung des KEMF ermöglichte es, eigene Forschungsaktivitäten zu intensivieren. Die Vorarbeiten zur Erfassung der Magnetfeldexposition der Bevölkerung sind abgeschlossen, sodass 2025 aktuelle Daten vorliegen werden.

Vortragsfolien

Eine Einführung zum Fachgespräch sowie die Vorstellung und Diskussion der Vorhaben zu "Strahlenschutz beim Stromnetzausbau" mit den Themenfeldern neurodegenerative Erkrankungen, Wahrnehmungs- und Wirkschwellen, Leukämie im Kindesalter, Kokanzerogenität, Fehlgeburten, Korona-Ionen und Expositionsanalyse finden Sie hier:

• Einführung des Fachgesprächs durch PD Dr. M. Kreuzer (BfS) und Überblick und Diskussion zu "Strahlenschutz beim Stromnetzausbau" durch die Referent*innen des BfS

Die Fachvorträge der Forschungsnehmer*innen und zur Eigenforschung finden Sie hier:

• Einfluss von niederfrequenten Magnetfeldern auf den Schlaf und Marker der Alzheimer-Demenz beim Menschen | Dr. C. Sauter (Charité Berlin)
• Wahrnehmungsschwellen und Wirkmechanismen in elektrischen Hybrid-Feldern | K. Jankowiak (RWTH Aachen)
• Machbarkeit einer interdisziplinären Studie zum Zusammenhang zwischen Umwelt, genetischen Faktoren und Leukämie in pädiatrischen B-Zell-ALL-Patienten | PD Dr. D. Wollschläger (Institute of Medical Biostatistics, Epidemiology and Informatics (IMBEI) Radiation Epidemiology, University Medical Center Mainz)
• Ionen und geladene Partikel an Hochspannungsleitungen und mögliche gesundheitliche Auswirkungen – Ergebnisse einer bewertenden Literaturstudie | Dr. U. Winkler (Institut für Troposphärenforschung Leipzig)
• Magnetfeldexposition der Bevölkerung – Eigenforschung | D. Geschwentner (Bundesamt für Strahlenschutz)

Durch sich gegenseitig widersprechende Informationen von verschiedenen Akteur*innen zu Wirkungen und Risiken von elektromagnetischen Feldern kommt es in Teilen der Gesellschaft zu Verunsicherungen. Die damit einhergehenden Herausforderungen für die Bereiche der Risikowahrnehmung und -kommunikation untersucht das BfS mit diversen Forschungsvorhaben.

Zusammenfassung der Vorträge

Macht das Darstellungsformat den Unterschied?

Im Vortrag von Dr. M. Leidecker-Sandmann wurden die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zu Wirkungen von unterschiedlichen Darstellungsformen (Video, Text, Infografik) bei Informations- und Kommunikationsaktivitäten im Kontext des Stromnetzausbaus vorgestellt. Grundsätzlich hat das Präsentationsformat von Informationen einen Einfluss auf die Risikowahrnehmung der Rezipient*innen. Empfohlen wird die Nutzung von multimodalen Darstellungsformen (Wort-Bild-Kombinationen).

Konflikte um 5G und Risikokommunikation in einer Risikogesellschaft

In seiner Präsentation legte Dr. K. Berr die Befunde einer Diskursanalyse früherer und aktueller Mobilfunkkonflikte dar und diskutierte anschließend deren Konsequenzen für die BfS-Risikokommunikation. Die Risikoeinschätzung in der allgemeinen Bevölkerung weicht mitunter stark vom vorhandenen Konsens des internationalen Fachdiskurses ab. Die daraus resultierenden Mobilfunkkonflikte wandeln sich von der Konzentration auf "Grenzwerte" (UMTS-Ausbau) hin zu der Frage nach der "Notwendigkeit" (5G) des weiteren Ausbaus. Eine Herausforderung besteht in der aktiven und offenen Kommunikation von wissenschaftlichen Unsicherheiten. Denn dadurch können sich psychologisch trotz Transparenz Ängste und Bedenken verfestigen bzw. Nichtwissen könnte fälschlicherweise als "wissenschaftliche Schwäche" interpretiert werden.

Sichtweisen und Haltung der Bevölkerung zu elektromagnetischer Strahlung im Zusammenhang mit Mobilfunk und zu 5G

Die Referent*innen A. Wachefeld-Schell und Dr. T. Jerkovic trugen die zentralen Ergebnisse der im April 2022 abgeschlossenen Studie zu den Sichtweisen der Bevölkerung zu Mobilfunk und 5G vor, die an frühere, vom BfS beauftragte Umfragen zum Thema Mobilfunk (zuletzt 2013) anknüpfte.

Beim Risikoempfinden ist die Sorge vor Strahlung der Mobilfunkbasisstationen in den vergangenen Jahren gesunken, wohingegen die Befürchtungen im Kontext einer Mobilfunknutzung von Kindern zugenommen haben. Vier Kategorien von Bürger*innen lassen sich hinsichtlich ihres selbst angegebenen Grads an Informiertheit und Besorgtheit zu Mobilfunk/5G unterscheiden:

• Gleichgültige,
• informiert Besorgte,
• gemäßigt Informierte,
• informiert Unbesorgte.

In der Gruppe der "informiert Besorgten" (9 % der Befragten) befindet sich das Untersegment der "Ablehnenden" des 5G-Ausbaus, das insgesamt einen geringen Teil der Bevölkerung ausmacht. Sowohl der Besitz von Mobilfunkendgeräten als auch deren Nutzungsintensität haben zugenommen. Im Diskurs über 5G manifestieren sich Fragen und Probleme der Gesellschaft – z. B. Digitalisierung und Datenschutz, Vertrauen in Expert*innen, Medien, Politik.

Vortragsfolien

Mögliche gesundheitliche Risiken durch statische und niederfrequente elektrische und magnetische sowie hochfrequente elektromagnetische Felder sind häufig wiederkehrende Themen in der öffentlichen Diskussion. Die Ausgangslage, den Erkenntnisstand Risikowahrnehmung/Risikokommunikation sowie einen Überblick der relevanten BfS-Forschungsvorhaben finden Sie hier:

• Risikowahrnehmung und -kommunikation | C. Raupach (Bundesamt für Strahlenschutz)

Die Fachvorträge der Forschungsnehmer*innen finden Sie hier:

• Macht das Darstellungsformat den Unterschied? Ein Experiment zur Wirkung unterschiedlicher Darstellungsformen niederfrequenter magnetischer Felder von Hochspannungsleitungen auf die Wahrnehmung der Rezipient*innen | Dr. M. Leidecker-Sandmann (Karlsruher Institut für Technologie)
• Konflikte um 5G und Risikokommunikation in einer Risikogesellschaft | Dr. K. Berr (Universität Tübingen)
• Sichtweisen und Haltung der Bevölkerung zu elektromagnetischer Strahlung im Zusammenhang mit Mobilfunk und zu 5G – aktueller Stand und Zeitvergleich | A. Wachenfeld-Schell & Dr. T. Jerković (Gesellschaft für innovative Marktforschung mbH (GIM) Heidelberg)

Forschungsvorhaben zu Themen wie oxidativer Stress, Umweltauswirkungen und molekulare Wirkmechanismen wurden frequenzübergreifend diskutiert, da sowohl niederfrequente als auch hochfrequente Felder untersucht wurden.

Zusammenfassung der Vorträge

Internationaler Workshop zur Bedeutung von elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern für oxidativen Stress

Der Fachvortag des BfS-Referenten Dr. F. Meyer behandelte das Thema Oxidativer Stress. Oxidativer Stress wird als Ursache ganz unterschiedlicher Erkrankungen diskutiert, allerdings gibt es nur selten Beweise dafür. Auch in Veröffentlichungen zu nieder- wie auch hochfrequenten Feldern wird häufig oxidativer Stress als Wirkmechanismus postuliert. Ergebnisse aus experimentellen Studien sind jedoch u. a. wegen der unterschiedlichen Aussagekraft und Belastbarkeit verschiedener Marker sehr heterogen. Zwei systematische Reviews, die zu niederfrequenten Feldern vom BfS und zu hochfrequenten Feldern von der WHO initiiert wurden, sind derzeit in Bearbeitung. Ergebnisse werden ab Ende 2022 erwartet.

Umwelteffekte elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder auf Flora und Fauna

Die Präsentation der BfS-Referentin Dr. J. Schmidt gab einen Überblick über die Wirkungen elektromagnetischer Felder auf die Umwelt. Unstrittig ist, dass viele Tierarten elektrische und magnetische Felder, wie bspw. das Erdmagnetfeld, wahrnehmen können. Daher ist der Einfluss anthropogener Felder auf die Umwelt prinzipiell denkbar. Zudem können z. B. fliegende Tierarten stärker exponiert werden als der Mensch, da sie näher an leistungsstarke Sender herankommen. Bisher liegen nur wenige Einzelergebnisse vor. Negative Wirkungen auf Populationen, bestimmte Arten oder ein Ökosystem sind bisher nicht nachgewiesen. Zu Bienenvölkern nahe Hochspannungsleitungen oder hochfrequenten, leistungsstarken Sendern und zu ausgewählten Pflanzenarten sind Wiederholungsstudien in Planung.

Proteinfaltung unter Feldeinwirkung, Radikalpaar-Mechanismus und Strahlenschutz, Ionenkanäle

Anschließend legte der BfS-Referent Dr. A. Deser mögliche Wirkmechanismen elektromagnetischer Felder auf molekularer Ebene dar. Zu diesen zählen u. a. die Fehlfaltung von Proteinen, die Beeinflussung von biochemischen Reaktionen durch den Radikalpaarmechanismus und der Einfluss externer Felder auf das Rauschverhalten spannungsabhängiger Ionenkanäle. Hier steht die Forschung noch sehr am Anfang. Bis jetzt sind die Hinweise gering, dass elektromagnetische Felder, denen wir im Alltag ausgesetzt sind, über diese Mechanismen gesundheitsrelevante Wirkungen haben. Das BfS hat zu molekularen Wirkmechanismen einen internationalen Workshop im Mai 2022 in München veranstaltet, um den aktuellen Kenntnisstand zusammenzutragen und hat Forschungsvorhaben zu diesen Themen ausgeschrieben bzw. in Planung.

Vortragsfolien

Die Einführungen in die Themenbereiche oxidativer Stress, Wirkungen auf die Umwelt und molekulare Wirkmechanismen durch die Fachreferent*innen des BfS sowie die jeweiligen Abschlussdiskussionen mit Feedback aus dem Auditorium finden Sie hier:

• Einführung, Überblick und Diskussion zu frequenzübergreifenden Themen | Fachreferent*innen des BfS

Die Fachvorträge der Forschungsnehmer*innen und zur Eigenforschung finden Sie hier:

• Bericht "Internationaler Workshop zur Bedeutung von elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern für oxidativen Stress" | Dr. F. Meyer (Bundesamt für Strahlenschutz)
• Bericht vom Internationalen BfS-Workshop zu Wirkungen elektromagnetischer Felder auf die Umwelt | Dr. J. Schmidt (Bundesamt für Strahlenschutz)
• Radikalpaar-Mechanismus, Proteinfaltung und Rauschen von Ionenkanälen | Dr. A. Deser (Bundesamt für Strahlenschutz)

Der Zwischenfrequenzbereich, der bspw. bei der Elektromobilität eine Rolle spielt, ist vergleichsweise weniger gut untersucht. Insgesamt ist die Datenlage in diesem Frequenzbereich, verglichen zu nieder- und hochfrequenten Feldern, schwächer. Dennoch weisen die Ergebnisse auch hier darauf hin, dass bei Einhaltung der Grenzwerte keine gesundheitsrelevanten Wirkungen zu erwarten sind. Um die Datenlage zu verbessern, wurden vom BfS zwei Forschungsvorhaben initiiert.

Zusammenfassung der Vorträge

In seinem Fachvortag präsentierte G. Schmid das Vorhaben "Bestimmung von Expositionen gegenüber elektromagnetischen Feldern der Elektromobilität". Bei diesem wird an aktuellen zwei- und einspurigen Fahrzeugmodellen die Exposition der Passagiere während des Fahrens sowie beim Laden erfasst.

Das Vorhaben "Einfluss zwischenfrequenter Magnetfelder auf das Verhalten von Labornagern", dient vor allem der Reproduktion vorliegender Ergebnisse aus einer Vorläuferstudie.

Vortragsfolien

Die Einführung in das Thema und einen Überblick über die BfS-Forschungsvorhaben durch die Referent*innen des BfS sowie die Abschlussdiskussion mit Feedback aus dem Auditorium finden Sie hier:

• Einführung, Überblick und Diskussion zum Zwischenfrequenzbereich| Fachreferent*innen des BfS

Den Fachvortrag des Forschungsnehmers finden Sie hier:

• Exposition von Personen durch Magnetfelder der Elektromobilität | G. Schmid (Seibersdorf Labor GmbH)
• Einfluss zwischenfrequenter Magnetfelder auf das Verhalten von Labornagern (keine Präsentation; nach Vorliegen des Abschlussberichts wird dieser in DORIS, dem Online-Repositorium des BfS veröffentlicht)

Um noch bestehende Forschungslücken im Bereich Hochfrequenz bzw. Mobilfunk zu schließen, die bspw. die Langzeitwirkung bei der Handynutzung oder die perspektivisch zum Einsatz kommenden höheren Frequenzbereiche beim Mobilfunkstandard 5G betreffen, hat das BfS entsprechende Forschungsvorhaben initiiert in den Bereichen

• Epidemiologie,
• Biologie,
• Exposition und
• Dosimetrie.

Im Gebiet Biologie ist etwa die Überprüfung bzw. Reproduktion von einzelnen Forschungsergebnissen und ggf. Verbesserung der Datenbasis von Relevanz, unter anderem zu möglichen thermischen Effekten bei der NTP-Studie, zur tumor-promovierenden Wirkung im Maus-Modell, zu Wirkungen auf die Umwelt oder zu möglichen Effekten des von 5G genutzten neuen Frequenzbereichs FR 2 (> 7 GHz). Die (Zwischen-)Ergebnisse dieser Vorhaben wurden während des Fachgespräches vorgestellt.

In den präsentierten Forschungsergebnissen konnten unterhalb der Grenzwerte keine gesundheitsrelevanten Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse sind konsistent mit der nationalen und internationalen Forschung. Diese stützt sich auf eine robuste Datengrundlage und einen großen Fundus an Fachliteratur. Die Ergebnisse der von der WHO in Auftrag gegebenen systematischen Reviews zu verschiedenen Endpunkten wurden erst später erwartet. Es wird davon ausgegangen, dass diese Reviews einen großen Einfluss auf die Aktualisierung der Klassifizierung der Mobilfunkfelder durch die Internationale Krebsagentur (IARC) haben werden.

Zusammenfassung der Vorträge

Einführend stellte BfS-Referent Dr. P. Scholz-Kreisel den Bereich epidemiologische Forschung zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern vor. Die vom BfS begleiteten Forschungsvorhaben zu Mobilfunknutzung und Hirntumorrisiko konnten dazu beitragen, die wissenschaftlichen Unsicherheiten in der Risikobewertung weiter zu reduzieren. Infolgedessen kann ein ursächlicher Zusammenhang zwischen Mobilfunkexposition und dem Auftreten von Hirntumoren als noch unwahrscheinlicher angesehen werden. Dies ist insbesondere - wie die MOBI-Kids-Studie nahelegt - beim Krebsrisiko von Kindern und Jugendlichen der Fall.

Gliom-Inzidenzraten in den nordischen Ländern im Kontext möglicher Mobilfunk-assoziierter Risiken

In seinem Fachvortag legte Dr. J. Schüz die Ergebnisse einer aktuellen Auswertung sowie entsprechender Modellierungen auf Grundlage der Daten der Krebsregister dar. Diese wurden im Rahmen eines vom BfS begleiteten Forschungsvorhaben durchgeführt. Sie zeigen stabile Erkrankungsraten für Hirntumoren. Diese Raten sind nicht mit einzelnen, älteren Ergebnissen aus Fall-Kontroll-Studien vereinbar, die einen Anstieg der Erkrankungsraten suggerieren.

HF-Effekte auf Kognition und Schlaf - Gibt es alters- und geschlechtsspezifische Unterschiede?

Anschließend legte Dr. C. Sauter den aktuellen Stand eines Forschungsvorhabens dar, das sich der Frage widmet, ob es einen alters- und geschlechtsspezifischen Unterschied bei der Wirkung von Mobilfunkstrahlung auf die Kognition und den Schlaf gibt. Im Ergebnis konnte eine Beeinträchtigung der Hirnaktivität im Wachtzustand und im Schlaf nicht abgeleitet werden.

Einfluss von 5G-2R Frequenzen (27 und 40.5 GHz) auf das Transkriptom und Epigenom menschlicher Hautzellen

Die Präsentation von Prof. Dr. A. Lerchl widmete sich vorläufigen Ergebnissen und Methodenentwicklungen zur Untersuchung des Einflusses von 5G-2R (geplanter, höherer Frequenzbereich über 26 Gigahertz, sogenannte Millimeterwellen) auf Hautzellen. In dem Frequenzbereich 5G-2R liegt die Eindringtiefe elektromagnetischer Felder in den Körper bei unter einem Millimeter, weshalb sich entsprechende Forschungsvorhaben auf die Haut und Augen konzentrieren.

Methoden zur Abschätzung der Exposition

Abschließend wurden von S. Schießl, G. Schmid und T. Kopacz in drei Vorträgen unterschiedliche Methoden vorgestellt, die bei der Abschätzung der Exposition helfen können. Die Forschungsvorhaben sind vor dem Hintergrund zu sehen, dass die umfassende EMF-Expositionserfassung aufgrund komplexer werdender Szenarien zunehmend vor Herausforderungen steht. Neue Technologien, wie z. B. adaptive Antennen und die stetig steigende Anzahl von EMF-Anwendungen, erhöhen die Streubreite der individuellen Exposition. Eine deutliche und gesundheitsrelevante Erhöhung der Gesamtexposition ist allerdings nicht zu erwarten.

Vortragsfolien

Eine Einführung zum Thema "Hochfrequente Felder / Mobilfunk" sowie die Einführungen in die Themenbereiche Epidemiologie, Biologie, Exposition / Dosimetrie durch die Referent*innen des BfS und die jeweiligen Abschlussdiskussionen mit Feedback aus dem Auditorium finden Sie hier:

• Einführung, Überblick und Diskussion zu "Hochfrequente Felder / Mobilfunk", Epidemiologie, Biologie, Exposition / Dosimetrie | Referenten des BfS

Die Fachvorträge der Forschungsnehmer*innen finden Sie hier:

• Gliom-Inzidenzraten in den nordischen Ländern im Kontext möglicher mobilfunk-assoziierter Risiken | Dr. J. Schüz (International Agency for Research on Cancer)
• HF-Effekte auf Kognition und Schlaf – Gibt es alters- und geschlechtsspezifische Unterschiede? | Dr. C. Sauter (Charité Berlin)
• Einfluss von 5G-2R-Frequenzen (27 und 40.5 GHz) auf das Transkriptom und Epigenom menschlicher Hautzellen | Prof. Dr. A. Lerchl (Jacobs University Bremen)
• EMF-Monitoring des Mobilfunks mittels Smartphones | S. Schießl (RWTH Aachen)
• Abschätzung der Exposition durch elektromagnetische Felder zukünftiger Mobilfunkanwendungen | G. Schmid (Seibersdorf Labor GmbH)
• Immissionsmessungen an 5G-Basisstationen mit Beamforming-Antennen | T. Kopacz (RWTH Aachen)