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Physik – Felder im Alltag

Technisch erzeugte hochfrequente Felder

Quellen

Quelle: wikimedia commons

Hierzu zählen alle Funkanwendungen: Bei den grossen Funkinfrastrukturen (Foto) sind das v.a. Radio, TV, Mobilfunk, Blaulichtdienste (Polizei, Sanität, Feuerwehr), Militär, Betriebsfunk, zivile Luftfahrt. Sodann gibt es eine grosse Anzahl von Funkanwendungen bei Konsumgütern wie Amateurfunk und privater Sprechfunk (Walkie-Talkie), Kürzestdistanzfunk zur Gerätekommunikation (WiFi-, W-LAN oder Bluetooth-Anwendungen; etwa: Heimcomputernetzwerke, Babyphone, Spielkonsolen), Schnurlostelefone (DECT-Telefone), Mobiltelefone, Heim-Mobilfunk Basisstationen (Femtozellen), etc. Die grössten Leistungen verwenden Radio- und Fernsehsender sowie Radare. Allerdings sind hinsichtlich der Exposition (Felder, denen der Mensch ausgesetzt ist), nicht nur – oder gar primär – die von der Quelle abgestrahlten Leistungen massgebend, sondern auch die Distanz zwischen Quelle und eigenem Standort und die entsprechenden Aufenthaltszeiten.

Feldstärken

Die Feldstärke nimmt mit zunehmendem Abstand deutlich ab. So misst man etwa in einem Kilometern Abstand von einem starken Rundfunksender ein schwächeres Signal als von einer nahe gelegenen Mobilfunk-Basisstation, obwohl die Basisstation eine mehrere hundert Mal schwächere Leistung abstrahlt. Dasselbe gilt in Bezug auf Geräte, die man nahe am Körper benutzt. Die Antenne des Mobiltelefons befindet sich in der Regel nur ein oder zwei Zentimeter vom Körper (Ohr) entfernt. Obwohl die Ausgangsleistung eines Handys mit maximal 1-2 W sehr gering ist, sind die am Kopf gemessenen Felder die stärksten hochfrequenten Felder, denen ein Mensch üblicherweise im Alltag ausgesetzt ist. Die elektrischen Feldstärken können 100 V/m oder mehr betragen. Im Durchschnitt senden die Geräte allerdings nicht mit maximaler Leistung. Zudem hängt die Feldstärke bzw. die Sendeleistung sehr stark vom Dienst ab, den man nutzt (UMTS hat massiv niedrigere Sendeleistungen als GSM).

FSM-Forschungsprojekte zum Thema Technisch erzeugte hochfrequente Felder

Neue Ansätze, um den Beitrag von Nahkörperquellen an der persönlichen HF-Exposition zu erfassen

Dr. Jürg Fröhlich, Prof. Dr. Martin Röösli
ETH Zürich

Technologie & angewandte Forschung (Abgeschlossen)

Das Projekt will persönliche Exposimeter hard- und softwareseitig derart erweitern, dass die Felder von nahe am Körper benutzten HF-Geräten berücksichtigt, und die Technologie für zukünftige epidemiologische Studien praktisch einsetzbar wird.

Publikation/en:
Röösli M., Roser K., Schöni A., Rechsteiner D., Foerster M. (2014). Verhaltensprobleme durch Handynutzung?
Bildung Schweiz, 3, 7-8. Download

Zahner M., Fröhlich J. (2014). ExpoM - A Personal RF-EMF Exposure Meter. Workshop on "New avenues in
epidemiological exposure assessment", BioEM 2014, Annual Joint Meeting of the Bioelectromagnetics
Society (BEMS) and the European BioElectromagnetics Association (EBEA), Cape Town, South Africa, June
2014. Download

Zahner M., Fröhlich J. (2014b). EMF exposure metering: Dealing with pulsed RF signals, BioEM 2014, Annual Joint Meeting of the Bioelectromagnetics Society (BEMS) and the European BioElectromagnetics Association
(EBEA), Cape Town, South Africa, June 2014. Download

Roser, K., Schoeni, A., Bürgi, A., Röösli, M. (2015). Development of an RF-EMF Exposure Surrogate for Epidemiologic Research. Int J Environ Res Public Health, 22, 12, 5, 5634-5656. Download  Peer reviewed

Roser, K., Schoeni, A., Röösli, M. (2016). Mobile phone use, behavioural problems and concentration capacity in adolescents: a prospective study. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 219, 759–769. Download  Peer reviewed

Roser, K., Schoeni, A., Struchen, B., Zahner, M., Eeftens, M., Fröhlich, J., Röösli, M. (2017). Personal radiofrequency electromagnetic field exposure measurements in Swiss adolescents. Environment International, 99, 303-314.  Peer reviewed

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Abschätzung der durch Mobiltelefone (GSM, UMTS) induzierten niederfrequenten Ströme im menschlichen Kopf

Prof. Dr. Niels Kuster, Dr. Sven Kühn
IT'IS Foundation

Technologie & angewandte Forschung (Abgeschlossen)

Das Projekt charakterisiert die maximalen und mittleren nutzungsabhängigen elektrischen Felder und Ströme, welche durch niederfrequente Magnetfelder von Mobiltelefonen im Kopf induziert werden.

Publikation/en:
Gosselin, M.C., Kühn, S., Kuster, N. (2013). Experimental and numerical assessment of low-frequency current distributions from UMTS andGSM mobile phones. Physics in Medicine and Biology, 58 (2013) 8339–8357  Download  Peer reviewed

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Definieren der Messmethodik und Verkleinern der Messunsicherheit bei Immissionsmessungen in Wohn- und Geschäftsräumen

Prof. Dr. Wolfgang Fichtner, Prof. Dr. Niels Kuster
ETH Zürich, Institut für Integrierte Systeme

Technologie & angewandte Forschung (Abgeschlossen)

Das Projekt erfasst die Feldinhomogenität und bestimmt die Messunsicherheit beim Einsatz von konventionellen EMV-Antennen in Innenräumen, evaluiert optimale Antennen, und erarbeitet Messvorschriften und -empfehlungen zuhanden von nationalen und internationalen Behörden.

Publikation/en:
Kühn, S., Kuster, N. (2010). Evaluation of Measurement Techniques to Show Compliance With RF Safety Limits in Heterogeneous Field Distributions. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 52, 4, 820-828.  Peer reviewed

Kühn, S. (2009). EMF Risk Assessment: Exposure Assessment and Compliance Testing in Complex Environments. Diss. ETH Zürich, # 18637.

Kühn, S., Kramer, A., Sepan, P., Kuster, N. (2007). EVALUATION OF MEASUREMENT TECHNIQUES TO SHOW COMPLIANCE WITH RF SAFETY LIMITS IN HETEROGENEOUS FIELD DISTRIBUTIONS, The Bioelectromagnetics Society, 29th Annual Meeting, Abstract Collection, 318-320.

Kramer, A., Nikoloski, N., Kuster, N. (2003) Analysis of indoor rf-field distribution, in: 15th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on Electromagnetic Compatibility 2003, Zurich, February 18-20, 2003, 305-306

Kramer, A., Fröhlich, J., Kuster, N. (2002) Towards danger of mobile phones in planes, trains, cars and elevators, in: Journal of the Physical Society of Japan, 71, 12, 3100.  Peer reviewed

Ebert, S., Mertens, R., Kuster, N. (2001) Criteria for selecting specific EMF exposure conditions for bioexperiments in the context of health risk assessment, in: 14th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility 2001, Zurich, February 20-22, 2001, 181-182.

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Zusammenhang zwischen EMF Exposition von Basisstationen und ausgewählten Leistungs-Indikatoren von Milchkühen innerhalb eines Pilotgebiets

Prof. Dr. Katharina Stärk Spallek
Bundesamt für Veterinärwesen

Grundlagenforschung (Abgeschlossen)

Das Projekt untersucht einen möglichen Zusammenhang zwischen hochfrequenter EMF-Exposition und verschiedenen Leistungsindikatoren von Milchkühen. Die Exposition der Kühe wird über Standortdaten der Tiere, NIS-Immissionsmodellierungen und Messungen ermittelt.

Publikation/en:
Baumann, P., Stärk, K. (2007) Exposure assessment for epidemiological studies in livestock: Measurement campaigns and simulations, in: 17th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility 2007 , Munich, September 24-28, 2007

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