Immer mehr Schulen nutzen die Gelegenheit und statten ihre Klassenzimmer mit einer zeitgemäßen Netzwerkinfrastruktur aus. Dazu gehört in vielen Fällen auch die Nutzung mobiler Endgeräte duch Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler. Deshalb werden auch aktive Netzwerkkomponenten, wie WLAN Access Points, in Klassenzimmern angebracht. Wie sieht es denn hier mit der Strahlenbelastung und einer möglichen Gesundheitsgefährdung aus? In diesem Beitrag möchte ich die bestehenden Regelungen, Grenzwerte und wissenschaftliche Erkenntnisse zusammentragen und damit eine Unterstützung für die Planung moderner Netzwerkumgebungen im Bildungsbereich geben.
Zahlen, Daten, Fakten
WLAN funkt nach den Standards IEEE802.11 b/g im Frequenzbereich von Mikrowellenherden im 2,4 GHz-Band mit einer maximalen Sendeleistung 100mW. Die Router senden im Betrieb 10-mal pro Sekunde „beacons“ (Signalisierungsinformationen). Die mittlere Sendeleistung liegt im Schnitt typischerweise zwischen 0,5 mW im Ruhebtrieb und 10mW maximal zwischen Basis und Empfangsteil. Das WLAN Modul in mobilen Endgeräten (Laptops, Tablets) sendet im Ruhemodus normalerweise keine Signale aus.
Nach den Standards IEEE 802.11n und 802.11ac funken WLAN Netzwerke auch im 5-GHz Band mit höherer Sendeleistung von bis zu 200mW im Innenbereich.
Durch modernere Techniken wie MIMO (Multiple Input Multiple Output) wird eine effizientere Nutzung bei höheren Datenraten möglich, wenn alle Komponenten im Netzwerk dazu in der Lage sind. Durch moderne Stromsparprotokolle in den Geräten werden die Immissionen ebenfalls reduziert.
Die Sendeleistung der elektromagnetischen Funkwellen nimmt im Abstand vom Sender ab, also, je weiter die Entfernung zum Sender, desto geringer ist die Immissionsbelastung.
Biologische Wirkungen
Man unterscheidet zwischen direkten (thermischen) und indirekten Wirkungen, wobei eine Wirkung, bzw. ein Effekt nicht unbedingt eine gesundheitliche Beeinträchtigung, bzw Gefährdung bedeutet.
direkte (thermische) Wirkungen
Als Basisgröße für die Wärmewirkung dient die spezifische Absorptionsrate (SAR-Wert) mit der Einheit Watt pro Kilogramm (W/kg) Bei Einhaltung der verbindlichen Grenzwerte ist gewährleistet, dass es zu keiner gesundheitsbeeinträchtigten Erhöhung der Körpertemperatur kommen kann. Der Wert wird bei maximaler Sendeleistung über 10 Gramm Gewebe bei direktem Körperkontakt ermittelt. Der Grenzwert liegt hier bei 2 W/kg. In der Realität wird diese Situation zum Beispiel beim Telefonieren mit einem Mobiltelefon direkt am Ohr erreicht. Moderne Mobiltelefone haben einen SAR-Wert wischen 0,7 W/kg und 1,1W/kg. Die Sendeleistung von Mobilfunk ist jedoch um einiges höher als bei WLAN.
SAR-Werte durch Funkwellen einzelner Bluetooth- oder WLAN-Geräte bleiben in der Regel und besonders bei körperfernem Betrieb deutlich unterhalb der empfohlenen Höchstwerte. Bluetooth-USB-Sticks Klasse 1 und WLAN-Sender (2,4 GHz) in einem auf einem Schreibtisch platzierten Notebook haben bei höchster nomineller Sendeleistung lokale SAR-Werte von etwa 0,1 bis 0,2 W/kg ergeben. In ungünstigen Situationen (z. B. Laptop auf dem Schoß und Sender unmittelbar über dem Oberschenkel) können Werte in der Größenordnung des empfohlenen Höchstwerts auftreten.
indirekte (nicht-thermische) Wirkung
Mögliche Wirkungen können auch durch nicht-thermische Effekte erzielt werden. Solche Wirkungen könnten zum Beispiel sein:
- Beeinflussung der Blut-Hirn-Schranke
- Effekte auf neurophysiologische und kognitive Prozesse
- Potenzielle Langzeiteffekte auf Blut, Immunsystem, Reproduktion und Entwicklung
- Krebsentstehung oder Krebspromotion
- Gehirntumorrisiko bei Handy-Langzeitnutzung
- Elektrosensibilität (umstrittener Begriff)
Alle diese möglichen Wirkungen wurden und werden unter anderem von der Ständigen Strahlenschutzkommission (SSK) untersucht. Bisher konnten KEINE belastbaren Wirkungen in diesem Bereich gefunden werden.
Fazit und Empfehlungen
- Unter Berücksichtigung der Gesamtheit aller vorliegenden wissenschaftlichen Studien ermittelt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) KEINE nachgewiesene Gesundheitsgefahr
- Handelsübliche Geräte liegen weit unter den geforderten Grenzwerten
- Die angegebenen Strahlungswerte sind Maximalwerte, im laufenden Betrieb sind die gemittelten Werte weit geringer
- Die Strahlungsintensität nimmt in der Entfernung zum Sender rapide ab.
- Die WLAN Module mobiler Endgeräte emittieren im Ruhemodus so gut wie keine Strahlung.
Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) empfiehlt generell, Strahlenexposition zu minimieren, um mögliche, aber bisher nicht erkannte gesundheitliche Risiken gering zu hallten.
Einfache Maßnahmen sind hierfür:
- Zentrale WLAN-Zugangspunkte nicht in unmittelbarer Nähe von Personen aufstellen (entfernte Wand)
- Ein professionelles Ausleuchten hilft beim sinnvollen Platzieren von WLAN Access Points.
- Verwenden von einheitlichen Komponenten im Netzwerk, die nach den selben Standards funktionieren
- Die Sendeleistung der Accesspoints lässt sich regulieren und auf ein sinnvolles Maß reduzieren.
- Ein Accesspoint im Klassenzimmer benötigt eine geringere Sendeleistung, als ein Gerät, welches mehrere Zimmer versorgen muss.
- Kabelverbindungen können bevorzugt werden, wenn auf Drahtlostechnik verzichtet werden kann. (Peripheriegeräte)
- Laptop/Tablet nicht auf dem Schoß benutzen, sondern auf dem Tisch
Weitere Links und Quellen
Technische Hochschule Deggendorf. Fakultät Elektrotechnik und Medientechnik
Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für “Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (EMVU)”
