Wie Strahlung wirkt

Donnerstag, 10. August 2017

Wie Strahlung wirkt

Unser tägliches Leben ohne elektrischen Strom ist beinahe unvorstellbar. Meist wird uns dies erst im Zuge eines Stromausfalls bewusst, wenn wir hautnah erleben, was es heißt ohne Strom zu sein und wir erkennen müssen, wie viele Dinge in unserem Alltag nur mit Elektrizität funktionieren. Wenn wir nur an unseren Haushalt denken, in welchem wir von zahlreichen elektrischen Geräten umgeben sind, oder an die Nutzung von mobiler Telefonie bis hin zum Elektroauto, welches immer mehr in unserer Gesellschaft Einzug hält.

Dabei wirken Kräfte, deren Verteilung Physiker als Felder beschreiben. Wo elektrischer Strom fließt, entsteht nicht nur ein elektrisches, sondern immer auch ein Magnetfeld. Beide beeinflussen sich gegenseitig. Elektrische und magnetische Felder werden nicht nur künstlich erzeugt, sondern kommen auch von Natur aus vor. Die Erde ist von einem Magnetfeld umgeben, und bei Gewittern entstehen elektrische Felder.

Nun stellt sich aber immer öfter die Frage wie sich diese elektrischen bzw. dieses magnetischen Felder auf den menschlichen Organismus auswirken. Da auch der Mensch magnetisch schwingt müssen diese Felder logischerweise auch Einfluss auf den menschlichen Körper nehmen. Immer öfter wird in diesem Zusammenhang auch die Frage nach der negativen gesundheitlichen Belastung gestellt. Angefangen von Stresssymptomen bis hin zur krebserregenden Wirkung.

Aber wie wirkt nun elektrische Strahlung tatsächlich?

Technische Systeme arbeiten häufig mit Wechselstrom, das heißt: Die Felder wechseln laufend ihre Richtung und Stärke. Die Maßeinheit Hertz (Hz) gibt an, wie oft sich ein Vorgang in einer Sekunde wiederholt. Fachleute sprechen von Frequenz und verwenden in diesem Zusammenhang auch den Ausdruck Schwingung. Sie unterscheiden zwischen hoch- und niederfrequenten Feldern. Niederfrequente Felder treten bei Elektrogeräten und elektrischen Leitungen auf, die unter Spannung stehen, hochfrequente zum Beispiel beim Mobilfunk und drahtlosen Computernetzwerken. Bei der öffentlichen Stromversorgung in Europa liegt die Frequenz bei 50 Schwingungen pro Sekunde; hier entstehen niederfrequente Felder. Von hochfrequenten Feldern sprechen Experten bei 100 000 bis 300 Milliarden Schwingungen pro Sekunde, das heißt im Bereich zwischen 100 Kilo- und 300 Gigahertz. Weil bei hochfrequenten Feldern die elektrischen und magnetischen Teile eng aneinander gekoppelt sind, werden sie als elektromagnetische Felder bezeichnet.

So unterschiedlich die Frequenzen sind, so unterschiedlich sind die Wirkungen der Felder. Von der Frequenz hängt zum Beispiel ab, wie tief Felder in Organismen eindringen. Bei Frequenzen von etwa einem Gigahertz, wie sie im Mobilfunk verwendet werden, sind es nach Angaben des Bundesamtes für Strahlenschutz wenige Zentimeter. Hochfrequente Felder werden von Antennen abgestrahlt, wie sie für den Rund- oder Mobilfunk oder auch für drahtlose Computernetzwerke benötigt werden. Wichtig für die Wirkung ist deshalb auch, wie weit ein Organismus von der Antenne entfernt ist. Die Feldstärken verringern sich rasch mit zunehmender Entfernung.

Wenn statt von elektromagnetischen Feldern von elektromagnetischer Strahlung die Rede ist, drückt dies die Tatsache aus, dass Energie transportiert wird. Auch das sichtbare Licht und Röntgenstrahlung sind elektromagnetische Strahlung. Während die Röntgenstrahlung jedoch so viel Energie besitzt, dass Atome und Moleküle elektrisch aufgeladen, das heißt ionisiert, werden können, ist dies bei der Strahlung, die bei der Datenübertragung in Telefonen oder Computern eingesetzt wird, nicht der Fall. Diese sogenannte nicht ionisierende Strahlung ist nicht in der Lage, chemische Verbindungen aufzuspalten und so zum Beispiel Gewebeschäden zu verursachen. Unstrittig ist aber, dass auch durch sie zusätzliche Energie in Organismen befördert wird. Laut Bundesamt für Strahlenschutz ist eindeutig nachgewiesen, dass diese Energie eine Erwärmung verursachen kann. Mit gesundheitlichen Folgen sei zu rechnen, wenn Schwellenwerte überschritten würden und die Wärmeregulierung des Körpers gestört sei. So habe sich bei Tierversuchen gezeigt, dass durch die Erhöhung der Körpertemperatur über einen längeren Zeitraum Stoffwechselvorgänge gestört werden könnten. Außerdem seien Verhaltensänderungen beobachtet worden.

Warum soll man über Strahlung Bescheid wissen?

Das Wissen über elektrische Felder oder magnetische Felder spielt für uns deswegen eine immer wichtigere Rolle, da elektrische Quellen in unserem Leben beinahe täglich zunehmen. Der Mensch hat realistisch betrachtet - im zivilisierten Raum – kaum mehr die Möglichkeit den Strahlungen auszuweichen. Es gibt einfach immer und überall elektrische Geräte und wir sind ständig einer gewissen Strahlung ausgesetzt. Die moderne Kommunikation hat ebenfalls ihren Teil zu dieser Entwicklung beigetragen, denn die Nutzung von Smartphones und die nahezu uneingeschränkte Verbindung zum Internet haben die Strahlenbelastung für den Menschen natürlich erhöht. Auch die zunehmende Elektromobilität trägt ihren Teil dazu bei und wird in den kommenden Jahren die Strahlenbelastung für den Menschen um ein Vielfaches erhöhen. Gerade wenn man diese Entwicklung betrachtet, kann man erkennen, dass der Forschungsbedarf auf diesem Gebiet enorm ist.