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Bayerisches Landesamt fürUmwelt
Mobilfunk und SchuleLehrerfortbildung 2011/I
Dr. Thomas Kurz, LfU-28
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-202
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Teilnehmerlisten
▌Teilnahmebestätigung
Organisation
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-203
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Messköpfe
befinden
sich an
10 Stützpunkten
▌Ausleihe von dort
an umliegende
Schulen
▌Rückgabe
wieder
an den
Stützpunkt
▌StützpunkteOrganisation
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-204
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Physikalische Grundlagen
Elektromagnetische Wellen
▌Mobilfunk
Funktionsweise von Netzen und Handys
▌Wirkungen und Grenzwerte
Immissionen und SAR
▌SAR-Messkopf
Hinweise zur Nutzung
▌InhaltInhalt
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-205
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wellen
▌de.wikipedia.org:
"Eine Welle ist in der Physik ein räumlich und zeitlich
veränderliches Feld, das Energie, jedoch keine Materie,
durch den Raum transportiert."
▌Charakterisierung
Periodendauer T: Dauer einer Schwingung
Frequenz f: Anzahl Schwingungen pro Sekunde
f = 1 / T ; ω = 2π f = 2π / T
Wellenlänge λ: Kleinster Abstand zweier Punkte
gleicher Phase einer Welle
λ = c / f
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-206
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Rundfunkstrahlung, Mobilfunkstrahlung, sichtbares Licht
und Wärmestrahlung sind physikalisch völlig gleichwertig.
▌Die Energie (und damit die Frequenz) allein entscheidet
über die Erscheinungsform elektromagnetischer Wellen.
▌Elektromagnetisches SpektrumPhysikalische
Grundlagen
LW, MW
IR
X-ray
Bahn-
stromTV-
Satellit
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-207
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wirkungen elektromagnetischer Strahlung
▌Sichtbares Licht
▌Mittels Sinnesorgan (Auge) als Farben direkt
wahrnehmbar
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-208
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wirkungen elektromagnetischer Strahlung
▌ACHTUNG! Ionisierende Strahlung!
▌Ultraviolette Strahlung
▌Bräunung der Haut, Sonnenbrand, Hautkrebs
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-209
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wirkungen elektromagnetischer Strahlung
▌ACHTUNG! Ionisierende
Strahlung!
▌Röntgenstrahlung,
Gammastrahlung
▌Hochenergetische Strahlung
kann Molekülbindungen
auflösen und zu
Krebsentstehung führen
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wirkungen elektromagnetischer Strahlung
▌Infrarotstrahlung
▌Wahrnehmung als Wärme
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wirkungen elektromagnetischer Strahlung
▌Radio- und Mikrowellen
▌Wärmewirkung
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Kraftwirkungen auf Ladungsträger oder Dipol-Moleküle
Bewegung
von Ionen
und Wasser-
molekülen
Wärme-
wirkung
▌Ursache der thermischen WirkungPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Elektromagnetische Wellen
▌Komponenten
Elektrisches Feld elektrische Feldstärke E
Magnetisches Feld magnetische Feldstärke H
▌Eigenschaften
E ⊥ H
E / H = Z0 ≈ 377 Ω
▌Einheiten
[E ] = 1 V/m
[H ] = 1 A/m
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2014
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Leistungsdichte
▌Sendeenergie wird in den Raum abgestrahlt
Energie pro Fläche
Leistungsdichte S
▌Bezug zu Feldstärken
S = E · H = E2 / Z0
▌Einheit
[S ] = 1 W/m2
P
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2015
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Specific absorption rate
SAR ist die in einem Gewebevolumen absorbierte (in
Wärme umgewandelte) Hochfrequenzleistung pro
Masse des Volumens
SAR =
abhängig von Leitfähigkeit σ und Permittivität ε
▌SAR-Wert
10 gP
im Gewebe absorbierte Leistung
Masse des Gewebes
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2016
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Charakterisierung elektromagnetischer Wellen
▌Stärke
Elektrische Feldstärke E 1 V/m
Magnetische Feldstärke H 1 A/m
H = E / Z0 (Fernfeld)
Leistungsdichte S 1 W/m2
S = E2 / Z0 (Fernfeld)
SAR 1 W/kg
SAR ~ S
▌Art der Wirkung
Frequenz f 1 Hz
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2017
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Heinrich Hertz
▌Entdeckung elektromagnetischer Wellen
▌Technische Nutzung elektromagnetischer WellenTechnische
Nutzung
1886
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2018
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌1906: Übertragung der ersten Radiosendung (USA)
▌1920: Erste Rundfunkübertragung (BRD)
Inbetriebnahme des Senders Königs Wusterhausen
▌Technische Nutzung elektromagnetischer Wellen
1906
1920
Technische
Nutzung
Joeopitz a
t th
e G
erm
an langu
ag
e W
ikip
edia
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Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2019
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Vorläufer des Mobilfunks
▌Zugfunk Berlin – Hamburg
▌Technische Nutzung elektromagnetischer Wellen
1926
Technische
Nutzung
Marco Cacozza
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2020
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Beginn des Fernsehens
▌Fernsehsender Paul Nipkow
▌Technische Nutzung elektromagnetischer Wellen
1935
Technische
Nutzung
Eckhard Etzold
*7219/2011* 7219/2011
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2021
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Start des ersten volldigitalen Mobilfunknetzes
▌Technische Nutzung elektromagnetischer Wellen
1992
Technische
Nutzung
Dubid
ub,
Bene
dik
t S
eid
l
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Rundfunk-Sendeanlagen
UKW, DVB-T, DAB, KW, MW, LW
▌Mobilfunk
▌Haushalt
▌Arbeitsplatz, Medizin, ...
Zugangstransponder, Zeiterfassung, Diathermie, NMR
▌Heutige NutzungPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-MesskopfGigasetCommunications
Jecowa
Linksys by Cisco
Linksys byCisco
*7219/2011* 7219/2011
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Informationsübertragung
▌Erzeugung einer elektromagnetischen Welle
Schwingkreis (Hertz'scher Dipol)
Elektromagnetische Felder lösen sich ab
Ausbreitung der Felder im Raum mit
Lichtgeschwindigkeit
c = 299 792 458 m/s
t0 t0 + ¼ T t0 + ½ T t0 + ¾ T t0 + T
Technische
Nutzung
Bild: FIZ CHEMIE Berlin
*7219/2011* 7219/2011
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Informationsübertragung
▌Hochfrequenzsignal:
s(t) = A · sin (υ(t))
Phase υ(t)
Momentane Frequenz
ω(t) = dυ(t) / dt
▌Unmoduliert: υ0(t) = ω0 t + υ0 ; A = 1
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Informationsübertragung
▌Hochfrequenzsignal:
s(t) = A · sin (υ(t))
Phase υ(t)
Momentane Frequenz
ω(t) = dυ(t) / dt
▌Unmoduliert: υ0(t) = ω0 t + υ0 ; A = 1
▌Modulation der
Amplitude A = 1 + M · m(t)
Phase υ(t) = υ0(t) + M · m(t)
Frequenz ω(t) = ω0 + M · m(t)
υ(t) = υ0(t) + M · ∫m(t) dt
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Isotropstrahler
▌Sendeleistung wird isotrop
(in alle Richtungen gleichmäßig)
abgestrahlt
▌Equivalent Isotropically
Radiated Power (EIRP)
▌Sendeleistung
PEIRP
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Abschätzung der zu erwartenden
Leistungsdichten aus der Sendeleistung
Abstandsgesetz für Energiegrößen
S(r) = PEIRP / (4π r2)
S(10 m) = 1.6 W/m2
S(20 m) = 0.4 W/m2
S(30 m) = 0.2 W/m2
▌Sendeleistung und Immissionen
Beispiel: PEIRP = 2.0 kW
PEIRP
Bild: Borb
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Bündelnde AntennenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf Ps
PEIRP
▌Gezieltere Versorgung
▌EIRP gilt in Hauptstrahlrichtung
PEIRP = Ps · G
▌Beispiele
Mobilfunk
ca. 1–2 kW/Kanal
UKW-Rundfunk
bis 164 kW/Programm
Fernsehen DVB-T
bis 164 kW/Bouquet
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Ausbreitung elektromagnetischer Wellen
Bild Tram: http://www.skoda.cz
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
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Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Technische Unterscheidung
Global System for Mobile Communications
seit 1992 als GSM-900
seit 1994 als GSM-1800
Universal Mobile Telecommunications System
seit 2004
Long Term Evolution
seit 2011 (reines Datennetz)
▌Kommerzielle Unterscheidung nach Netzbetreibern
▌MobilfunknetzePhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Vodafone
*7219/2011* 7219/2011
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2031
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Rundfunk
unidirektional
Einheitlichkeit
keine Rückmeldungen
beschränktes Angebot
▌Mobilfunk
bidirektional
Individualität
Gleichzeitigkeit
▌Was unterscheidet Rundfunk und Mobilfunk?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf Gespräch 1
Martin Seyer
Stefan Kühn
Markus Schweiss
Bild:Umairanwer at en.wikipedia
Andre
as P
raefc
ke
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2032
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Rundstrahlende Sendeantenne
geringe Kapazität
▌Wie funktioniert ein Mobilfunknetz?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bilder Handy:Frédéric Bellaiche (with Jonathan Zuniga)
*7219/2011* 7219/2011
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© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2033
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Sektor-Sendeantenne
höhere Kapazität
▌Wie funktioniert ein Mobilfunknetz?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bilder Handy:Frédéric Bellaiche (with Jonathan Zuniga)Frédéric Bellaiche
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2034
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Verkleinerung der Zellgröße
höhere Kapazität
▌Wie funktioniert ein Mobilfunknetz?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bilder Handy:Frédéric Bellaiche (with Jonathan Zuniga)Frédéric Bellaiche
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2035
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Kleine, sektorisierte Zellen
maximale Kapazität
▌Wie funktioniert ein Mobilfunknetz?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2036
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Zelluläres System
▌Wie funktioniert ein Mobilfunknetz?
06 12
5 3 260
34 5 0
1 426
41 35
26
5 03
0
3541
4126
20 6
1
5 3 0
6 2 1
5 344
▌ 1 Zelle
1 Basisstation
▌ verschiedene Zellen
Abgrenzung
durch Frequenz
oder Code
▌ verschiedene Betreiber
Abgrenzung
durch Frequenz
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2037
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Der Kunde bestimmt die Netzdichte, nicht der Betreiber!
▌Wie funktioniert ein Mobilfunknetz?
▌Nutzung
▌Anzahl Zellen
▌"Anzahl Antennen"
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2038
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Anfänge des Mobilfunks in Zug-
und Autotelefonen
▌D-Netze 1992 für outdoor-
Nutzung konzipiert
▌Teilnehmer
A-Netz 1971 11'000
B-Netz 1985 25'000
C-Netz 1993 800'000
D-Netze seit 1992 je 4 Mio. (urspr. geplant)
E-Netze seit 1994
▌Nutzung von Mobilfunknetzen – damalsPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
oebl.de
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2039
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌75 % der Deutschen besitzen mindestens ein Handy
▌Nutzung von MobilfunknetzenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2040
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌170 Mrd. Gesprächs-
minuten
▌33 Mio. GB Daten
(Festnetz: 78-fach!)
▌Nutzung von Mobilfunknetzen
2009
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2041
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Nutzer erwarten indoor-Versorgung
▌Technische Weiterentwicklungen
GPRS (seit 2001)
HSDPA (seit 2006)
▌Neue Dienste
SMS (seit 1993)
WAP (seit 1999)
MMS (seit 2002)
Videotelefonie (seit 2002)
▌Nutzung von Mobilfunknetzen – heute
Carl Zeiss AG, Nokia
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2042
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Nutzung von Mobilfunknetzen – heutePhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
MVG München
Bild
Notr
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e W
ikip
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Tom
Tom
N.V
.
Bild www:PixBox - Fotolia.com
Markus Kocher, xsmart AG
Martin Seyer
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2043
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Warum werden neue Sender errichtet?
Schließung von Versorgungslücken [ Land]
Umzug (z.B. bei Nicht-Verlängerung des Mietvertrags
an einem bestehenden Standort)
Qualitätsansprüche der Nutzer (indoor vs. outdoor)
Steigende Nutzung (Telefonie, Daten) [ Stadt]
▌Senderdichte eines MobilfunknetzesMobilfunk
10'000 Ew. 1 Mio. Ew.100'000 Ew.Senderstandort – alle Maßstäbe gleich (ca. 1.8 km × 1.3 km) – Datenquelle: Bundesnetzagentur
OpenS
tre
etM
ap u
nd M
itw
irkende
, C
C-B
Y-S
A
OpenS
tre
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ap u
nd M
itw
irkende
, C
C-B
Y-S
A
OpenStreetMap und Mitwirkende, CC-BY-SA
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2044
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌GSM-Basisstationen senden mehrere Kanäle
Kontrollkanal
Verkehrskanal
▌Sendeaktivitäten von BasisstationenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2045
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Ein Kanal bedient i.d.R. maximal 8 Mobilgeräte
Gespräch auf Kontrollkanal
Leistungsregelung beim Mobilteil
▌Sendeaktivitäten von BasisstationenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2046
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Ein Kanal bedient i.d.R. maximal 8 Mobilgeräte
Gespräch auf Verkehrskanal
Leistungsregelung beim Mobilteil
▌Sendeaktivitäten von BasisstationenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2047
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wegen Leistungsregelung und dynamischer Zuschaltung
von Gesprächskanälen hängen die Immissionen der
Basisstation vom Gesprächsaufkommen ab!
▌Für den Immissionsschutz ist der Betriebszustand
maximaler Auslastung ("Sylvesterfall") maßgeblich!
alle genehmigten Kanäle in Betrieb
alle Kanäle mit maximaler Sendeleistung
▌Sendeaktivitäten von BasisstationenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2048
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Handys senden aktiv ...
beim Einschalten
während Auto- oder Bahnfahrten
bei aktiver Nutzung
sehr selten im Standby-Mode
▌In allen anderen Situation sind Handys reine
Empfangsgeräte!
▌Sendeaktivitäten von HandysPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2049
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Aktives Gespräch
Gesprächsdaten: jeder 8. Slot wird gesendet
1 sec = 1733 slots, davon ca. 217 gesendet
einige Slots für Kontrolldaten umgewidmet
▌In Gesprächspausen DTX-Mode (Discontinuous TX)
▌Wie oft senden Handys?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2050
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Die BTS regelt die Sendeleistung von Handys anhand
der ankommenden Signalqualität
▌Regelbereiche (RMS bei einem Telefonat):
GSM-900: 375 µW – 250 mW 28 dB
GSM-1800: 125 µW – 125 mW 30 dB
UMTS: 1 nW – 125 mW 80 dB
▌Leistungsregelung von HandysPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2051
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Mobilfunk verursacht in der Regel Immissionen durch
Ganzkörper-Exposition von der Basisstation
Teilkörper-Exposition vom Handy
▌Mobilfunk-Immissionen
Bundesamt für Strahlenschutz
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2052
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Einwirkung hochfrequenter EMF auf den gesamten
Körper
▌Absorption führt zu Gewebeerwärmung
▌Ziel:
Grenzwerte begrenzen
die Temperaturerhöhung
Grenzwert-
ausschöpfung
von 100 % führt nur
zu vernachlässigbarer
Erwärmung
▌Ganzkörper-ExpositionPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bild:hkannn,
shutterstock.com
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2053
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Grenzwertkonzept nach ICNIRP
▌ICNIRP
Internationale unabhängige
Vereinigung von Wissen-
schaftlern zur Erforschung
der Auswirkung nicht-
ionisierender Strahlung
auf die menschliche Gesundheit
▌Entwicklung des Grenzwertkonzepts
Sichtung aller Studien
Beurteilung der Relevanz einzelner Studien
im Kontext der Gesamtstudienlage
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2054
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Zusammensetzung der ICNIRP-Hauptkommission
Agnette
Peralta
Rüdiger Matthes
Eric Van
Rongen
Maria Feychting
Karl Schulmeister
Adele
Green
Bruce Stuck
Kari Jokela
Bernard Veyret
James
Lin
Anthony
Swerdlow
Richard Saunders
Paolo Vecchia
Per Söderberg
▌Physik
▌Medizin
▌(Elektro)technik ▌Epidemiologie ▌Biologie▌Augenmedizin
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2055
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌gesicherte Effekte
▌Ableitung der Ganzkörpergrenzwerte
▌Hitzestress 4 W/kg
Temperatur-
erhöhung
um 1 K
nach 30 min
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2056
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌gesicherte Effekte
▌Basisgrenzwert
berufliche Exposition
▌Ableitung der Ganzkörpergrenzwerte
▌Hitzestress 4 W/kg
▌SAR < 0.4 W/kg
zum Vergleich:
Grundumsatz
des Menschen
ca. 1 W/kg
Faktor 10
Unsicherheit bei Extrapolation
auf den Menschen
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2057
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌gesicherte Effekte
▌Basisgrenzwert
berufliche Exposition
▌Basisgrenzwert
Allgemeinbevölkerung
▌Ableitung der Ganzkörpergrenzwerte
▌Hitzestress 4 W/kg
▌SAR < 0.4 W/kg
▌SAR < 0.08 W/kg
Faktor 10
Unsicherheit bei Extrapolation
auf den Menschen
Faktor 5
Vorsorge für Allgemeinbevölkerung
(Kinder, Kranke, Senioren)
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2058
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌gesicherte Effekte
▌Basisgrenzwert
berufliche Exposition
▌Basisgrenzwert
Allgemeinbevölkerung
▌Immissionsgrenzwerte
frequenzabhängig
▌Ableitung der Ganzkörpergrenzwerte
▌Hitzestress 4 W/kg
▌SAR < 0.4 W/kg
▌SAR < 0.08 W/kg
▌Messgrößen
E, H, S
Faktor 10
Unsicherheit bei Extrapolation
auf den Menschen
Faktor 5
Vorsorge für Allgemeinbevölkerung
(Kinder, Kranke, Senioren)
Zusammenhang zwischen
SAR im Gewebe und äußerer
Feldstärke
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2059
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Abhängigkeit der SAR
von der Körpergröße
S = 10 W/m2
▌Folge:
Frequenzabhän-
gigkeit der abge-
leiteten Grenz-
werte
Minimum zwischen
10 MHz und
400 MHz
▌Ableitung der Ganzkörpergrenzwerte
Resonanz-
bereich
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Quelle: Tagungsband zur 21. Jahrestagung "Nichtionisierende Strahlung" des Deutsch-Schweizerischen Fachverbands für Strahlenschutz e.V. Köln, November 1988
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2060
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Mobilfunk-Grenzwerte:
GSM-900:
41.7 V/m
GSM-1800:
58.4 V/m
UMTS:
61.0 V/m
▌Ganzkörpergrenzwerte
Resonanzbereich
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2061
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Grenzwerte für ortsfeste Funkanlagen mit EIRP > 10 W
▌Konzept des Sicherheitsabstands
▌Praktische Umsetzung der GrenzwertePhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2062
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Aufsichtsbehörde:
Bundesnetzagentur
legt Sicherheits-
abstand für jede
Funkanlage und
jeden Standort
fest
Standortbescheinigung
verbindlich für Betreiber
▌Praktische Umsetzung der GrenzwerteGanzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2063
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Grenzwerte Sicherheitsabstände
▌Grenzwerte
effektiv: Sendeleistung
mehr Sender!
kaum geringere Immissionen
▌sehr niedrige Grenzwerte
Mobilfunk nur noch mit äußerst dichtem Sendernetz
oder nicht mehr möglich
▌Zusammenhang: Grenzwerte – Sicherheitsabstand
Gre
nzw
ert
Sic
her-
he
itsabsta
nd
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2064
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Woher kommen die Grenzwerte?
▌Die heutigen Grenzwerte ...
basieren auf gesicherten wissenschaftlichen
Erkenntnissen
orientieren sich an gesundheitlichen Auswirkungen
von EMF
spiegeln (anders als z.B. die TCO-Standards) nicht
das technisch Machbare wider
▌Restunsicherheiten bestehen bei jeder Technik
▌Deutsches Mobilfunk-Forschungsprogramm
ca. 50 Teilprojekte von 2002 bis 2008
Ziel: Klärung offener Fragen
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2065
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Definitionen von "nicht-thermisch"
Laie alles unter 1 K Temperaturerhöhung
Biologe Temperaturerhöhung nicht messbar
(schwaches Feld, Thermometer zu
unempfindlich, Thermoregulation, ...)
Physiker andere Mechanismen als Energie-
absorption (direkte elektrische
Einwirkungen)
▌Aber: Nicht-thermische Reaktion treten erst auf, wenn
auch thermische Reaktionen bereits vorliegen.
▌Nicht-thermische WirkungenPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2066
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Die früheren Hinweise auf gesundheits-
relevante Wirkungen hochfrequenter
Felder konnten nicht bestätigt werden.
Schlaf
Hirnleistung
Blut-Hirn-Schranke
Immunparameter
Fortpflanzung
Entwicklung oder Verarbeitung von äußeren Reizen
Verursachung von Krebserkrankungen, Tinnitus oder
Kopfschmerzen
▌Aktueller Sachstand (allgemein)Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bundesamt für Strahlenschutz
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2067
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Es wurden auch keine neuen Hinweise
für mögliche gesundheitsrelevante
Wirkungen gefunden. Insbesondere
auch keine nichtthermischen Wirk-
mechanismen.
▌Die Ergebnisse geben deshalb
insgesamt keinen Anlass, die beste-
henden Grenzwerte zu korrigieren.
▌Offene Fragen
Mögliche Langzeitrisiken für Handynutzungszeiten von
mehr als 10 Jahren?
Reagieren Kinder empfindlicher als Erwachsene?
▌Aktueller Sachstand (allgemein)
Handys!
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bundesamt für Strahlenschutz
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2068
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Wasserstoffbrücken
Ehydr ≈ 0.2 eV
schwache Bindung
sorgen für Verbindung der
Einzel-DNA-Stränge zur
Doppelhelix
▌Quantenenergie
bei 1 GHz
E1GHz = h f ≈ 4·10-6 eV
▌Mittlere kinetische Energie
E293K = 3 kB T / 2 ≈ 0.04 eV
▌Größenvergleich verschiedener EnergienPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
I, Splette
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2069
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Mobilfunk verursacht in der Regel Immissionen durch
Ganzkörper-Exposition von der Basisstation
Teilkörper-Exposition vom Handy
▌Mobilfunk-Immissionen
Bundesamt für Strahlenschutz
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2070
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌SAR
ICNIRP, DIN: Mittelung über 10 g Körpergewebe
▌SAR = Maximum über alle 10-g-Würfel
▌SAR des Handys
10-g-Würfel, gering exponiert
10-g-Würfel, mäßig exponiert
10-g-Würfel, stark exponiert
▌SAR = Maximum über
alle 10-g-Würfel
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2071
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Rechnerische Simulation
▌Messung
DIN EN 62209-1
maximale Sendeleistung
alle Frequenzbänder
linke und rechte Kopfseite
touch / tilt
▌SAR des HandysPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
IMST GmbH
Niels Kuster, ETH Zürich
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2072
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Höhere SAR bei Teilkörper-Exposition erlaubt
Wärmeabfuhr in nicht-exponierte Körperregionen
möglich
▌Lokale SAR von 100 W/kg gefährdet sensible Organe
Linsentrübung am Auge bei 100 W/kg
Wärmeabfuhr am Auge besonders
schwer möglich
▌Teilkörper-Exposition
Rakesh Ahuja
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2073
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
Petr Novák, Wikipedia
▌Teilkörper-Exposition mit 2 W/kg
(= maximal zulässige Einwirkung)
▌Grundannahmen:
τ = 200 s Zeitconstante für Temp.-Erhöhung
c = 4.2 kJ / (kg K) Spez. Wärmekapazität
m = 10 g Masse
SAR = 2 W/kg Grenzwert Teilkörper-Exposition
▌Beispiel: Erwärmung des Auges
Bild: Bundesamt für Strahlenschutz
2 W/kg
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2074
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
Petr Novák, Wikipedia
▌Teilkörper-Exposition mit 2 W/kg
(= maximal zulässige Einwirkung)
▌Aufgenommene Wärme:
ΔQ = SAR · τ · m = m · c · ΔT
▌Resultierende Temperaturerhöhung:
ΔT = SAR · τ / c
ΔT ≈ 2 W/kg · 200 s / (4.2 kJ / (kg K))
= 0.1 K
▌Teilkörper-Grenzwert schützt ausreichend vor
Gesundheitsschäden (Auge: ΔT ≈ 3 K notwendig)
▌Beispiel: Erwärmung des Auges
Bild: Bundesamt für Strahlenschutz
2 W/kg
!
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2075
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
Peter Niemayer
▌Teilkörper-Exposition mit 2 W/kg
(= maximal zulässige Einwirkung)
▌Resultierende Temperaturerhöhung:
ΔT ≈ 0.1 K
▌"Aber das Ohr wird doch spürbar warm...?"
kein HF-Effekt!
Blutstau durch Druck des Handys auf das Ohr
Handy-Erwärmung durch Verlustwärme des Akkus
Behinderung der Wärmeabgabe (Wärmestau)
▌Beispiel: Erwärmung des Ohrs
Bild: Bundesamt für Strahlenschutz
2 W/kg
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2076
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Absorbierte Gesamtenergie
E = SAR · Δt
Basisstation mit QE = 5 % Grenzwertausschöpfung
SAR = (0.05)2 · 0.08 W/kg = 2·10-4 W/kg
Zeitraum: 1 Tag
EBTS = 2·10-4 W/kg · 86400 s ≈ 17 J/kg
Handy mit 0.6 W/kg (Blauer-Engel-Kriterium)
SAR = 0.6 W/kg
Zeitraum: 5 Minuten
Ecp = 0.6 W/kg · 300 s ≈ 180 J/kg
▌Dominierende Immissionsquelle ist immer das Handy!
▌Verhältnis von Teil- zu Ganzkörper-ExpositionPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2077
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Gesprächsverhalten
sich kurz fassen
Festnetz nutzen
SMS schreiben
▌UMTS nutzen
bessere Leistungsregelung während des Gesprächs
Leistungsregelung schon beim Verbindungsaufbau
meist dichteres Netz
▌Wie kann man Handy-Immissionen minimieren?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Scared Poet
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2078
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Leistungsregelung nutzen
auf gute Funkversorgung
achten
Telefonate in Kellern,
Tiefgaragen, etc. vermeiden
▌SAR minimieren
beim Kauf auf niedrigen SAR-Wert achten
Headset benutzen
▌Wie kann man Handy-Immissionen minimieren?Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
Bundesamt für Strahlenschutz
Andreas Praefcke
ed g2s
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2079
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Basisstationen gehören in die Nähe der Nutzer!
▌Standortfrage bei Mobilfunk-Basisstationen
geringe Kapazität
(nur 1 Sektor nutzbar)
HSPA-Datenrate leidet
unter Entfernung
Technischer Aspekt
OpenStreetMap und Mitwirkende, CC-BY-SA
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2080
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌Basisstationen gehören in die Nähe der Nutzer!
▌Standortfrage bei Mobilfunk-Basisstationen
Hohe Sendeleistung auf
Handy-Seite erforderlich
Immissionsschutz-Aspekt
Karte: OpenStreetMap und Mitwirkende, CC-BY-SAHandy: Frédéric Bellaiche
Physikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2081
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌SAR-Sensor befindet
sich auf der rechten
Geräteseite
Mittelung über 1 g
entspricht
ANSI C95.1-199
▌Lichtwellenleiter darf
nicht geknickt werden
▌Gerät während des
Ladens nicht mess-
bereit
▌ DATA /
CHARGE
Anschlüsse
▌Maschek ESM-120 SAR-Messkopf
▌SENSOR
*7219/2011* 7219/2011
Bayerisches Landesamt fürUmwelt
© LfU / Referat 28 / Thomas Kurz / 2010-09-2082
Mobilfunk und Schule: Lehrerfortbildung 2010/II
▌RANGE
Bargraph-
Skalierung
(nur Geräteanzeige)
▌ONPower on/off
▌Maschek ESM-120 SAR-Messkopf
▌MODE1x Umschaltung
Frequenzbereich
GSM-900, GSM-1800,
UMTS, TETRA, auto
2x Umschaltung
RMS / PEAK
▌TONE1x Gesprächs-
ton on/off
2x SAR-
Indikator-
Ton
▌LIGHT1x Display-
Beleuchtung
2x Permanent
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▌Maschek ESM-120 SAR-Messkopf
▌MEASUREMENTS
Zeitliche
Darstellung
der Messwerte
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▌Maschek ESM-120 SAR-Messkopf
▌OSCILLOSCOPE
Oszilloskop-
Funktion;
Darstellung im
ms-Bereich
▌MODE
kontinuierlich
auto-trigger
triggert auf
25-%-Pegel
des Y-Bereichs
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▌Maschek ESM-120 SAR-Messkopf
▌FREQUENZ-
BEREICH
GSM-900
GSM-1800
UMTS
<...> Auto
TETRA
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▌Maschek ESM-120 SAR-Messkopf
▌CONFIGURE
Establish
communication
ANSI limit
(1.6 W/kg)
ICNIRP limit
(2.0 W/kg)
peak-value
display
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▌Verbindungsaufbau
am Fenster (3. Stock)
▌Bewegung
vom Fenster
weg
(schlechte-
rer Empfang)
▌MessbeispielPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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▌Pflege und Reinigung
nur mit leicht angefeuchtetem Tuch reinigen
keine Lösungsmittel verwenden
Schläge und Stöße sind zu vermeiden!
▌Maschek ESM-120 SAR-MesskopfPhysikalische
Grundlagen
Technische
Nutzung
Mobilfunk
Ganzkörper-
Exposition,
Grenzwerte
Teilkörper-
Exposition
SAR-Messkopf
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▌Begleitende Projektseite
http://www.mobilfunkundschule.bayern.de
▌EMF-Datenbank der Bundesnetzagentur
http://emf.bundesnetzagentur.de
▌Ergebnisse des Mobilfunk-Forschungsprogramms
http://www.bfs.de/de/elektro/forsch_mobil.html
▌Empfehlungen und Stellungnahmen der SSK
http://www.ssk.de
▌Diskussionsforum
http://www.izgmf.de/scripts/forum/
▌Weblinks
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▌EMF-Team des LfU
▌Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
▌EMF-Infoline
0821 / 9071 – 3518
▌EMF-Postfach
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