Seit der Entdeckung der Radiowellen durch Heinrich Hertz ist die Nutzung des Radios allgegenwärtig. Doch birgt die Exposition gegenüber diesen elektromagnetischen Wellen Risiken für unsere Gesundheit, insbesondere für die Gehirnfunktion? Dieser Artikel beleuchtet die Funktionsweise von FM-Sendern, die potenziellen Auswirkungen der von ihnen ausgesendeten Strahlung und mögliche Schutzmaßnahmen.
Grundlagen der Radiowellen
Heinrich Hertz entdeckte, dass durch Schwingen von Ladungen in einem Leiter Radiowellen entstehen. Diese Wellen, auch als Funkwellen oder Hertzsche Wellen bekannt, sind elektromagnetische Signale, die sich ohne Leiter über große Entfernungen ausbreiten können. Im Gegensatz zu ionisierender Strahlung, die Atome verändern kann, gehören Radiowellen zur nichtionisierenden Strahlung.
Um Informationen wie Sprache zu übertragen, wird diese in ein hochfrequentes Signal umgewandelt und über eine Sendeantenne ausgestrahlt. Empfänger, wie Radios, dekodieren dieses Signal, um die ursprüngliche Information wiederzugeben. Die Übertragung erfolgt nahezu verzögerungsfrei.
Es gibt zwei Hauptmethoden, um das Signal zu verändern und unterschiedliche Töne zu übertragen:
- Amplitudenmodulation (AM): Hierbei wird die Stärke der Welle verändert.
- Frequenzmodulation (FM): Hierbei wird die Frequenz der Welle verändert.
Die meisten Radios bieten die Möglichkeit, zwischen AM und FM umzuschalten.
Lesen Sie auch: Faszination Nesseltiere: Wie sie ohne Gehirn leben
Reichweite und Ausbreitung von Radiowellen
Theoretisch haben Radiowellen im Vakuum eine unbegrenzte Reichweite. In der Realität wird diese jedoch durch Moleküle in der Luft und Gebäude eingeschränkt. Trotzdem können Radiosignale über große Entfernungen empfangen werden, oft durch Reflexion an der Ionosphäre, einer Schicht der Atmosphäre, in der Strahlung aus dem Weltall Elektronen aus Atomen löst. Diese Schicht wirkt wie ein Spiegel für elektromagnetische Strahlung.
Forscher nutzen Radioteleskope, um elektromagnetische Wellen aus dem Weltall zu empfangen und Informationen über kosmische Ereignisse wie Sternexplosionen oder die Gestalt der Milchstraße zu gewinnen.
Elektromagnetische Felder und ihre Wirkung auf den Körper
Da in Deutschland nahezu überall Radioempfang möglich ist, sind wir fast flächendeckend hochfrequenter Strahlung ausgesetzt. Diese Strahlung beeinflusst Stoffe, auf die sie trifft, wobei einige Stoffe reflektierend und andere absorbierend wirken. Radiosignale sind in Gebäuden schwächer, da Baustoffe einen Teil der Strahlung absorbieren.
Elektromagnetische Felder wirken auf den menschlichen Körper auf zwei Arten:
- Thermische Effekte: Diese bewirken eine leichte Erwärmung des Körpers, die jedoch meist problemlos kompensiert wird.
- Athermische Effekte: Diese können das Nervensystem und biologische Prozesse beeinflussen.
Im Gegensatz zu Mobilfunkstrahlung oder WLAN sind Radiowellen nicht gepulst (Analogfunk). Einige Forscher vermuten, dass gerade die digitale Pulsung starke biologische Effekte verursacht.
Lesen Sie auch: Lesen Sie mehr über die neuesten Fortschritte in der Neurowissenschaft.
Abschirmung gegen elektromagnetische Felder
Produkte zur Abschirmung von elektromagnetischen Feldern reflektieren die Strahlung. Je nach Zusammensetzung wirken sie gegen niederfrequente oder hochfrequente Signale. Da Radiowellen mit sehr hohen Frequenzen übertragen werden, sind nur Abschirmmaßnahmen wirksam, die speziell für hochfrequente Felder entwickelt wurden, wie Abschirmfarben, Abschirmvlies, Abschirmtapeten und abschirmende Textilien.
Risikofaktoren und Studienergebnisse
Funkwellen zur Übertragung von Radiosignalen sind hochfrequente elektromagnetische Strahlung, die sich über große Entfernungen ausbreiten kann. Diese Strahlen haben athermische Wirkungen, die biologische Prozesse verändern können. Die Langzeitwirkungen dieser Dauerbestrahlung werden weltweit in Experimenten und Studien untersucht.
Eine Studie untersuchte die Exposition durch verschiedene HF-EMF-Quellen (Mobilfunk-Basisstationen, FM-Radio- und TV-Sendeantennen, Mobiltelefone, DECT-Telefone und WiFi) und schätzte die HF-EMF-Gesamtdosis für das Gehirn auf 90,1 mJ/kg/Tag bei niederländischen und spanischen Kindern und 105,1 mJ/kg/Tag bei spanischen Jugendlichen. Höhere geschätzte HF-EMF-Dosen waren mit niedrigeren nonverbalen Intelligenzwerten bei den niederländischen und spanischen Kindern assoziiert.
Biologische Wirkungen hochfrequenter Felder
Die Energie hochfrequenter elektromagnetischer Felder wird vom Körper aufgenommen und kann dort unterschiedliche Wirkungen hervorrufen. Die Geschwindigkeit und Verteilung der Energieabsorption hängt von der Stärke und Frequenz der Felder sowie von den Eigenschaften des biologischen Gewebes ab.
Ausschlaggebend für die biologische Wirkung ist die Geschwindigkeit der Energieaufnahme im Körpergewebe. Elektromagnetische Felder üben Kräfte auf elektrisch geladene oder polare Teilchen aus, wodurch diese zusätzliche Bewegungsenergie erhalten. Bei sehr starken Feldern können sich auch ganze Zellen bewegen.
Lesen Sie auch: Tinnitus und Gehirnaktivität: Ein detaillierter Einblick
Für mögliche gesundheitliche Wirkungen ist die Wärmewirkung ausschlaggebend. Auswirkungen auf die Gesundheit sind dann zu erwarten, wenn bestimmte Schwellenwerte überschritten werden und die Wärmeregulierung des Körpers gestört ist. Langanhaltende Überwärmung im Augenbereich begünstigt beispielsweise die Entstehung von grauem Star.
Ein wichtiger Faktor ist die Eindringtiefe der Felder. Zudem muss die Resonanz berücksichtigt werden. Der Körper wirkt als Empfangsantenne und befindet sich im "Resonanzbereich", wenn seine Größe etwa der halben Wellenlänge des Feldes entspricht. Für einen erwachsenen Menschen liegt dieser Bereich bei Frequenzen um etwa 70 Megahertz und bei Kindern um etwa 100 Megahertz.
Kurze, starke Pulse hochfrequenter Felder können das "Mikrowellenhören" hervorrufen. Dabei werden Gewebeareale des Gehirns in kurzer Zeit geringfügig erwärmt und dehnen sich aus. Die Felder von Radio- und Fernsehsendern sowie die des Mobilfunks können das "Mikrowellenhören" jedoch nicht hervorrufen, da die Energie der einzelnen Pulse begrenzt ist.
Mögliche gesundheitliche Beeinträchtigungen infolge nicht-thermischer Wirkungen bei Expositionen unterhalb empfohlener Grenzwerte werden weiterhin wissenschaftlich diskutiert.
FM-Transmitter im Auto: Eine praktische Lösung mit Einschränkungen
FM-Transmitter ermöglichen die Übertragung von Navigationsdurchsagen, MP3-Musik und Telefongesprächen über das Autoradio. TomTom integriert beispielsweise die Funkübertragung in den Saugnapf-Sockel seiner aktuellen Navigations-Geräteserie.
Diese Lösung bietet Vorteile gegenüber bisherigen FM-Transmittern, da kein Kabelsalat entsteht und der Zigarettenanzünder nicht blockiert wird. Die Bedienung ist einfach: Der Nutzer stellt eine freie Funkfrequenz ein, und die Soundausgabe erfolgt per Funk.
Allerdings gibt es auch Nachteile: Bei Autos mit straffem Sportfahrwerk kann es zu Aussetzern kommen, da die Halterung das Gerät nicht fest genug fixiert. Zudem ist das Grundrauschen hörbar stärker als bei einer fixen Kabelverbindung.
Spezialfall: Audiovisuelle Wahrnehmungsstörung (AVWS) bei Kindern
Kinder mit AVWS haben Schwierigkeiten, sich auf eine Stimme zu konzentrieren, insbesondere bei Hintergrundgeräuschen. Hier kann ein Roger-Mikrofon-System helfen. Die Lehrkraft trägt ein kleines Mikrofon, und das Kind trägt die Roger-Empfänger. Die Stimme der Lehrkraft wird aufgenommen, verstärkt und direkt an die Ohren des Kindes übertragen.