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Quelle: http://ecolog-institut.de
 
Texte aus dem Arbeitsbereich Umweltverträglichkeit und Technikfolgen


Auszüge


  Stand: 30. Januar 2003


Mobilfunk: Expositionen, Risiken, Vorsorge

H.-Peter Neitzke, November 2001

 1 Expositionen

Um eine flächendeckende Mobilfunkversorgung sicher zu stellen, ist Deutschland von mehreren Netzen von Funkzellen überzogen, die jeweils von einer Mobilfunkbasisstation versorgt werden. Derzeit sind in Deutschland knapp 50.000 GSM-Mobilfunkanlagen der vier Netzbetreiber T-Mobil (D1), Mannesmann/Vodafone (D2), E-Plus und Viag-Intercom in Betrieb. Mit dem Aufbau der UMTS-Netze wird sich diese Zahl etwa verdoppeln.

Beim Mobilfunk werden zur Zeit vor allem elektromagnetische Felder im Mikrowellenbereich mit Frequenzen von rund 900 MHz (D1, D2) bis 1800 MHz (E-Plus, Viag-Intercom, auch D2) benutzt. Die UMTS-Netze werden mit Frequenzen um 2000 MHz arbeiten. Während die Felder der alten Mobilfunknetze (A, B, C) kontinuierlich abgestrahlt wurden, arbeiten die modernen, digitalen GSM-Netze mit gepulsten Feldern (TDMA-Verfahren). Die Pulsung ergibt sich daraus, dass mehrere Nutzer parallel von der Basisstation bedient werden, und jeder nur während kurzer Zeitfenster von 0,577 Millisekunden Länge im Abstand von 4,615 Millisekunden tatsächlich Kontakt mit der Station hat. Bei den GSM-Systemen wird die Strahlung also in kurzen Pulsen abgegeben. Die Frequenz dieser Pulse ist konstant, beim GSM-Standard sind es 217 Pulse pro Sekunde, d.h. die Pulsung hat eine Frequenz von 217 Hz. Da die Basisstation mehrere Nutzer 'parallel' bedient, ist bei ihr die 217 Hz-Pulsung nicht so stark ausgeprägt wie beim Handy.

Die UMTS-Netze werden in der ersten Ausbaustufe dagegen wieder kontinuierlich arbeiten. Auch beim UMTS-Mobilfunk werden mehrere Teilnehmer parallel bedient, ihre Trennung erfolgt jedoch nicht durch die Zuordnung zu unterschiedlichen Zeitfenstern, sondern durch eine zusätzliche Codierung (CDMA-Verfahren).

Die Stärke der von einer Mobilanlage oder einem –telefon ausgehenden Felder wird entweder durch die elektrische Feldstärke in Volt pro Meter (V/m) oder durch die Leistungsflussdichter (Intensität) in Watt pro Quadratmeter (W/m2) angeben. Es werden aber oft auch andere, abgeleitete Einheiten benutzt, wie Milliwatt pro Quadratmeter (1 mW/m2 = 0,001 W/m2), Mikrowatt pro Quadratmeter (1 µW/m2 = 0,000001 W/m2) oder sogar Nanowatt pro Quadratzentimeter (1 nW/cm2 = 0,00001 W/m2).

Die von den Mobilfunkanlagen abgestrahlte Leistungsflussdichte hängt von der Zahl der Nutzer ab, die auf die Anlage zugreifen, aber auch vom Abstand zwischen den Mobilfunktelefonen (Handys) und den Basisstationen. Viele Nutzer bedeuten eine höhere abgestrahlte Intensität und bei größeren Abständen muss sowohl von der Basisstation wie vom Handy eine höhere Intensität abgestrahlt werden, um die Verbindung aufrecht zu halten, als bei geringeren Abständen. Lediglich im sogenannten 'Organisationskanal' wird in der Regel mit voller Leistung, unabhängig von der Zahl der zu bedienenden Nutzer gesendet.

Mobilfunkanlagen strahlen in der Regel nicht in alle Raumrichtungen gleich stark ab, da die Antennen eine bestimmte Richtcharakteristik haben. Die elektromagnetische Belastung in der Umgebung einer Anlage hängt daher nicht nur von der Zahl der Antennen und der Sendeleistung ab, sondern auch von den verwendeten Antennentypen, insbesondere deren Antennengewinn, Abstrahlcharakteristik und Neigungswinkel, sowie der Art wie die Antennen montiert sind. Es ist deshalb unmöglich eine allgemeingültige Aussage zur Belastung durch Mobilfunkanlagen zu machen. Diese muss vielmehr in der Planungsphase anhand der technischen und baulichen Daten der Anlage berechnet bzw. nach Inbetriebnahme der Anlage durch Berechnung oder Messung bestimmt werden.

Untersuchungen aus Österreich und der Schweiz zufolge, die durchaus auf Deutschland übertragbar sind, macht der Mobilfunk bereits jetzt, vor der Einführung der UMTS-Netze, den größten Teil der Belastung durch hochfrequente elektromagnetische Felder aus. Lediglich in der unmittelbaren Umgebung leistungsstarker Radio- und Fernsehsender überwiegen die Immissionen durch diese Anlagen.


2 Risiken

Risikobewertung unter Unsicherheit

Die Bewertung möglicher Gesundheits- oder Umweltrisiken, die von einer technologischen Entwicklung ausgehen, sollte sich nach Möglichkeit auf gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse stützen. Dies ist angesichts der Rasanz der technischen Entwicklung nicht immer möglich. Mit Ausnahme des Arzneimittelbereichs, wo die Unbedenklichkeit einer Substanz vor der Zulassung durch umfangreiche Tierexperimente und klinische Untersuchungen nachgewiesen werden muss, geht man in fast allen anderen Bereichen, in denen eine neue Technologie eingeführt wird, bei der neue Stoffe, Organismen oder Strahlungsarten zum Einsatz kommen, von einer Unschädlichkeitsvermutung aus. Das heißt, die Technologien werden angewandt, die Stoffe, die Organismen oder die Strahlung werden eingesetzt, und eine Überprüfung erfolgt erst, wenn es Verdachtsmomente für schädliche Auswirkungen auf Gesundheit oder Umwelt gibt. Zugleich werden durch die Einführung und Anwendung der Technologie aber oft Fakten und wirtschaftliche Sachzwänge geschaffen, die hohe Anforderungen an die Beweiskraft von Argumenten zu ihrer möglicherweise gebotenen Einschränkung zur Folge haben. Die wissenschaftliche Überprüfung möglicher Risiken 'hinkt' der Anwendung in der Regel um Jahre hinterher. Die politischen Entscheidungen über eine Reglementierung, aber auch wirtschaftliche Entscheidungen, zum Beispiel im Hinblick auf die Absicherung im Schadensfall, müssen deshalb häufig vor dem Hintergrund nicht immer vollständig gesicherter Erkenntnisse erfolgen.

Die Bewertung der Risiken, die möglicherweise von den elektromagnetischen Feldern des Mobilfunks ausgehen, ist ein Beispiel für die oben beschriebene Problematik des Umgangs mit unvollständigem und unsicherem Wissen. Hier ist eine Risikobewertung besonders dringlich, da sich der Mobilfunk innerhalb von weniger als 10 Jahren zu einer flächendeckenden Technologie entwickelt hat und fast die gesamte Bevölkerung von den Expositionen betroffen ist. Das bedeutet, dass selbst ein kleines individuelles Gesundheitsrisiko zu einer großen Zahl von Erkrankungsfällen führen kann.

Der rasanten Entwicklung dieser Technologie steht jedoch ein nur langsam wachsender wissenschaftlicher Erkenntnisstand zu möglichen Auswirkungen der Felder gegenüber. Die derzeit vorliegenden Befunde stellen zwar noch keinen wissenschaftlich allgemein akzeptierten Beweise für gesundheits- und umweltschädliche Wirkungen elektromagnetischer Felder bei Feldstärken unterhalb der Schwellen für thermische und Reizwirkungen dar, sie sind jedoch als deutliche Hinweise auf mögliche Gefahren und hinreichender Anlass für vorsorgende Maßnahmen zum Gesundheits- und Umweltschutz zu werten.

Klassifizierung der wissenschaftlichen Evidenz

Gesundheitliche Schäden durch einen Schadstoff, durch Strahlung oder Mikroorganismen, allgemein eine Noxe, gelten dann als nachgewiesen, wenn entsprechende übereinstimmende Ergebnisse aus unabhängig voneinander durchgeführten Untersuchungen vorliegen, die zudem in das wissenschaftliche Gesamtbild passen. Gemessen an diesen Anforderungen müssen die toxischen Wirkungen vieler Umweltnoxen als unbewiesen gelten. Das gilt insbesondere für viele Noxen, die nicht akut toxisch sind, die aber im Verdacht stehen, bei chronischen Expositionen zu gesundheitlichen Spätschäden zu führen.

Die Forderung nach einer unabhängigen Replikationen jeder Untersuchung ist natürlich ein an sich richtiges Prinzip wissenschaftlichen Arbeitens, denn nur so sind Zufallsbefunde, Selbsttäuschungen und Fälschungen auszuschließen. Versuche zur Replikation von Forschungsarbeiten werden jedoch höchst selten unternommen, weil sie als Wiederholungen bereits durchgeführter Untersuchungen wissenschaftlich nur wenig Anerkennung finden und somit auch nicht karrierefördernd sind. Zudem sind Replikationen, gerade wenn es um die Wirkungen elektromagnetischer Felder geht, sehr schwierig, weil zur vollständigen Charakterisierung elektromagnetischer Felder im Experiment weit mehr Parameter zu spezifizieren sind als z.B. bei chemischen Substanzen (u.a. Frequenz, Intensität, Modulation und Zeitstruktur), und sie sind aufwendig, weil sie oft nur in einer engen Zusammenarbeit von Medizinern, Biologen, Physikern und Technikern zu realisieren sind.

Wenn Untersuchungen trotz dieser Hemmnisse von einer anderen Arbeitsgruppe wiederholt werden und zu gleichen Ergebnissen führen, sind sie sicher ein starker Beleg dafür, dass der untersuchte Zusammenhang zwischen der Einwirkung des Feldes und einem biologischen Effekt real ist. Oft wird allerdings ein negativer Versuchsausgang im Wiederholungsexperiment als Widerlegung des ersten Experiments gewertet. Der Ausgang eines Experiments ist jedoch, gerade wenn es darum geht, kleine Effekte nachzuweisen, nicht selten davon abhängig, wie überzeugt die Experimentatoren vom Vorhandensein des Effekts sind. Dies birgt natürlich die Gefahr, dass Ergebnisse als wahr angesehen werden, weil man sie so erwartet hat, obwohl sie vielleicht nur auf einem Zufall oder einem experimentellen Artefakt beruhen. Es birgt aber auch die Gefahr, dass man ein als Replikation geplantes Experiment nachlässiger durchführt oder vorschnell abbricht, weil man ohnehin nicht mit einem positiven Ergebnis rechnet, obwohl der Effekt real ist und nur durch experimentelle Störeinflüsse überdeckt wurde.

Vor diesem Hintergrund müssen sich die zum Schutz der Umwelt und der Gesundheit vor den möglichen Wirkungen dieser Noxen zu treffenden gesetzlichen Regelungen oft auf mehr oder weniger gesicherte wissenschaftliche Hinweise stützen. Das gilt beim derzeitigen Forschungsstand insbesondere auch für die elektromagnetischen Felder des Mobilfunks.

Im Bereich der hochfrequenten elektromagnetischen Felder gelten bisher lediglich die akuten Wirkungen, die auf der Erzeugung von Wärme beruhen ('thermischer Effekt'), als im wissenschaftlich strengen Sinne nachgewiesen. Für andere Wirkungen liegen bisher lediglich wissenschaftliche Hinweise vor, die bei einzelnen, durchaus gesundheitsrelevanten Effekten aber so stark sind, dass sie Anlass für vorsorgende Maßnahmen zum Gesundheitsschutz sein sollten.

Das ECOLOG-Institut hat im Rahmen mehrerer Gutachten den wissenschaftlichen Erkenntnisstand zu den möglichen gesundheitlichen Auswirkungen elektromagnetischer Felder ausgewertet. Dabei wurden nur wissenschaftliche Arbeiten berücksichtigt, die in begutachteten wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht wurden und die bestimmte wissenschaftliche Mindeststandards hinsichtlich der angewandten Methodik und der Dokumentation erfüllen. Auf der Grundlage dieser Auswertungen wurde für die Fachgespräche des Bundesumweltministeriums und der Strahlenschutzkommission im Frühjahr 2001 eine Klassifizierung der Stärke der wissenschaftlichen Evidenz für gesundheitliche Auswirkungen und möglicherweise gesundheitlich relevante biologische Effekte entsprechend dem folgenden Schema vorgenommen:

Klassifizierung der Evidenz wissenschaftlicher Forschungsergebnisse

Nachweis
: es liegen übereinstimmende Ergebnisse identischer Untersuchungen vor

konsistente Hinweise
: es liegen (starke) Hinweise aus unterschiedlichen Untersuchungsansätzen mit gleichem Endpunkt vor

starker Hinweis
: es liegen übereinstimmende Ergebnisse vergleichbarer Untersuchungen vor

Hinweis
: es liegen ähnliche Ergebnisse vergleichbarer Untersuchungen vor

schwacher Hinweis
: es liegen einzelne Untersuchungsergebnisse vor

Tabelle 1 gibt einen Überblick über die Erkenntnisse aus Untersuchungen zu den Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf biologische Systeme und den menschlichen Organismus (Spalte 1), die zur Untersuchung angewandten Methoden (Spalte 2), die niedrigsten Leistungsflussdichten bzw. Werte der spezifischen Absorptionsrate (SAR), bei denen die jeweiligen Effekte oder Wirkungen beobachtet wurden (Spalte 3) sowie die Stärke der wissenschaftlichen Evidenz (Spalte 4 bis 8). Im Literaturverzeichnis am Ende dieses Beitrags sind die Arbeiten aufgeführt, in denen sich ausführliche Diskussionen der einzelnen Ergebnisse und Hinweise auf die Originalliteratur finden.

Die in Tabelle 1 aufgeführten gesundheitlichen Auswirkungen und biologischen Effekten hochfrequenter elektromagnetischer Felder wurden überwiegend bei Leistungsflussdichten bzw. Spezifischen Absorptionsraten (SAR) beobachtet, bei denen keine oder nur schwache thermische Wirkungen zu erwarten sind. Die akuten Schädigungen und Beeinträchtigungen durch die thermischen Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder, wie Schädigung des Gewebes durch Überhitzung und Wahrnehmung von Feldern hoher Intensität als 'Ticken' (Mikrowellen- oder Radar-'Hören'), gelten als wissenschaftlich unstrittig (Kategorie: Nachweis) und werden hier nicht weiter diskutiert.

Epidemiologische Untersuchungen zum Krebsrisiko in der Umgebung von Mobilfunkanlagen sind derzeit noch kaum möglich, da es sich hierbei vielfach um Krankheiten mit Latenzzeiten von 20 und mehr Jahren handelt, der Mobilfunk mit flächendeckenden Expositionen aber noch nicht einmal 10 Jahre alt ist. Ähnliches gilt für das Gehirntumorrisiko im Zusammenhang mit der Handy-Nutzung. Hierzu liegen derzeit auch nur wenige Studien vor, die in ihren Ergebnissen auch nicht einheitlich sind. Es fällt aber auf, dass gerade die Studien, die in Schweden und Finnland, zwei Ländern mit einer bereits längeren Verbreitung des Mobilfunks, durchgeführt wurden, auf ein erhöhtes Gehirntumorrisiko bei Personen deuten, die Mobiltelefone länger und häufiger genutzt haben. Zwei Studien aus den USA und eine aus Dänemark ergaben dagegen keine statistisch signifikant erhöhten Risiken. In diesen Ländern hat der Mobilfunk jedoch, wie in Deutschland, erst später eine weitere Verbreitung gefunden.

Der flächendeckende Ausbau der Mobilfunknetze und die starke Verbreitung von Mobiltelefonen werden epidemiologische Untersuchungen zu Gesundheitsrisiken auch künftig methodisch sehr schwierig machen, da die für solche Untersuchungen notwendigen unbelasteten Vergleichsgruppen in absehbarer Zeit nicht mehr zur Verfügung stehen werden. Bei der Bewertung möglicher Risiken kann man jedoch auch auf epidemiologische Untersuchungen zum Gesundheitszustand der Anwohner von anderen Hochfrequenz-Sendeanlagen (Radio- und Fernsehsender, militärische Funksendeanlagen, Radaranlagen) und von Personen, die an ihrem Arbeitsplatz hochfrequenten elektromagnetischen Feldern ausgesetzt waren, zurückgreifen. Hier liegen einige Hinweise auf erhöhte Raten für Krebs insgesamt, für Leukämie und Gehirntumoren bei den Anwohnern bzw. bei den Beschäftigten der Anlagen vor. Auch auf die Entwicklung anderer Tumoren haben hochfrequente elektromagnetische Felder möglicherweise einen fördernden Einfluss (s. Tabelle 1), zumindest gibt es hierzu Hinweise aus epidemiologischen Untersuchungen. Diese sind wegen der geringen Zahl solcher Untersuchungen bisher aber überwiegend als 'schwach' einzustufen. Jedoch gibt es auch erste Hinweise aus Tierexperimenten, die auf eine kanzerogene Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder deuten. So wurde z.B. an Ratten und an transgenen Mäusen mit einer mäßig erhöhten Prädisposition für Lymphknotenkrebs, die gepulsten hochfrequenten elektromagnetischen Feldern ausgesetzt wurden, eine Erhöhung der Krebsrate beobachtet.

Neben den bisher diskutierten Risikoerhöhungen für schwerwiegende Erkrankungen als Folge der Exposition in hochfrequenten Feldern gibt es Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dem Vorkommen verschiedener Befindlichkeitsstörungen und der Entfernung der Wohnung zu Kurzwellensendeanlagen. In einer großangelegten Studie wurde dem von den Anwohnern des Kurzwellensenders Schwarzenburg bei Bern geäußerten Verdacht eines Zusammenhangs zwischen Gesundheitsbeschwerden und dem Sender nachgegangen. Es fanden sich keine Hinweise auf eine Beeinflussung schwerwiegender Erkrankungen (z.B. Krebs). Jedoch wurde festgestellt, dass bei Personen, die bis zu etwa 1000 Meter vom Sender entfernt wohnten, vermehrt neurovegetative Störungen wie Schlafstörungen, Nervosität, Müdigkeit, Gliederschmerzen auftraten. In mehreren Teilstudien konnte bestätigt werden, dass die Schlafstörungen von der gemessenen Feldstärke direkt abhingen, das heißt sie kamen mit steigender Feldstärke häufiger vor. An keinem Messort wurden die seinerzeit in der Schweiz empfohlenen Grenzwerte überschritten. Über ein gehäuftes Auftreten psychoneurovegetativer Symptome wird auch bei Personen berichtet, die in der Nähe der Kurzwellensendeanlage Moosbrunn in Österreich wohnten. Auch hier fand sich eine Abhängigkeit der Beschwerden wie Kopfschmerzen und Schwindel von der Entfernung zum Sender. Erste Ergebnisse einer österreichischen Untersuchung zum Gesundheitszustand der Bevölkerung in der Umgebung von Mobilfunkanlagen deuten auf einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Störungen und der Belastung durch hochfrequente elektromagnetische Felder hin.

Es gibt einige Anhaltspunkte aus experimentellen Untersuchungen, die Erklärungen für die in epidemiologischen Studien aufgezeigten Risiken bieten. Die folgenden Effekte wurden alle bei Versuchsbedingungen festgestellt, bei denen ein thermischer Effekt ausgeschlossen werden kann.

In Experimenten an verschiedenen Tieren und am Menschen wurden Auswirkungen niederfrequent modulierter Hochfrequenzfelder auf das Nervensystem nachgewiesen, diese reichen von Einflüssen auf die Wirksamkeit bestimmter Neurotransmitter (Tier) über Veränderungen der Gehirnpotentiale (EEG, Mensch und Tier) und Beeinflussungen kognitiver Funktionen (Mensch und Tier) bis zu Beeinflussungen des Lernvermögens und des Verhaltens (Tier). Die vorliegenden Ergebnisse sind als konsistente Hinweise auf Einflüsse hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf das Zentrale Nervensystem zu werten.

Eine Vergrößerung der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke für Fremdstoffe unter dem Einfluss hochfrequenter Felder wurde in mehreren Tier-Experimenten beobachtet.

In Untersuchungen an Probanden wurde eine erhöhte Ausschüttung bestimmter Stresshormone unter der Einwirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder festgestellt. Ähnliche Ergebnisse liegen auch aus Experimenten an Ratten vor. In letzteren Untersuchungen ergaben sich auch Hinweise auf Beeinträchtigungen des Immunsystem. Diese Ergebnisse sind insgesamt als konsistente Hinweise auf eine Beeinträchtigung des Hormonsystems zu werten.

Die Ergebnisse von epidemiologische Untersuchungen an beruflich exponierten Männern und von experimentellen Untersuchungen an Tieren ergaben Hinweise, dass hochfrequente Felder nicht erst bei thermisch wirksamen Intensitäten zu einer Abnahme der Fertilität führen können.

In Untersuchungen an Zellkulturen wurden Veränderungen am Erbgut, wie Einzel- und Doppelstrangbrüche sowie Schäden an den Chromosomen (Chromosomen-Aberrationen, Auftreten von Mikrokernen), festgestellt. Hierbei kann es sich um Folgen der direkten Einwirkung der Felder auf der molekularen Ebene handeln, es kann aber auch sein, dass die Schäden am Erbgut durch andere Noxen entstanden sind, und dass die hochfrequente Strahlung 'nur' zu einer Hemmung der natürlichen zelleigenen Reparaturmechanismen führt. Die vorliegenden Untersuchungen werden in ihrer Gesamtheit als konsistente Hinweise auf Veränderungen des Erbmaterials unter der Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder unterhalb der Schwellen für makro-thermische Effekte gewertet.

Ebenfalls in in vitro-Experimenten wurden Einflüsse niederfrequent gepulster Felder auf die Zellkommunikation, insbesondere auf den Calcium-Efflux, beobachtet, wie sie auch bei niederfrequenten Magnetfeldern auftreten. Die vorliegenden Befunde, wie auch die Ergebnisse von Untersuchungen zu den Auswirkungen auf die Gen-Expression, die Gen-Transkription und die Gen-Translation stellen konsistente Hinweise auf entsprechende Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder dar. Starke Hinweise auf eine fördernde Wirkung solcher Felder auf die Zell-Proliferation und Beeinflussungen der Zell-Transformation liegen aus verschiedenen in vitro-Untersuchungen vor.

Die Aktivität des Enzyms Ornithindecarboxylase, das die Geschwindigkeit der Biosynthese von Polyaminen und damit des Zellwachstums bestimmt, kann einigen Experimenten zufolge nicht nur durch bekannte chemische Tumorpromotoren gesteigert werden. Es wurde gezeigt, dass diese Wirkung auch durch niederfrequent amplitudenmodulierte Hochfrequenzfelder hervorgerufen werden kann.

Zusammenfassung

Die Zahl der epidemiologischen Untersuchungen, die im Hochfrequenzbereich durchgeführt wurden, ist gering. Da sehr unterschiedliche Expositionssituationen mit verschiedenen Trägerfrequenzen und Modulationsarten untersucht wurden, ist eine unmittelbare Vergleichbarkeit der Studien nicht gegeben. Dennoch sind die Ergebnisse insgesamt als ernstzunehmende Hinweise auf ein erhöhtes Krebsrisiko (insbesondere Leukämie und Gehirntumoren) als Folge hochfrequenter elektromagnetischer Expositionen zu werten. Eine verlässliche Aussage über das Gesundheitsrisiko von Mobilfunk-Nutzern lässt sich derzeit noch nicht machen, allerdings deuten die ersten Untersuchungen auf einen Zusammenhang zwischen dem Gebrauch von Handys und der Ausbildung von Gehirntumoren. Auf der experimentellen Seite gibt es etliche Untersuchungen, bei denen Effekte auf der zellulären Ebene oder patho-physiologische Wirkungen nachgewiesen wurden, die u.a. im Hinblick auf die Entstehung von Krebs bedeutsam sein könnten. Viele dieser Effekte wurden bereits für Intensitäten nachgewiesen, die deutlich unter der Schwelle für thermische Effekte und den derzeit geltenden Grenzwerten lagen.
 
 

 

EMF, Mäuse und Lymphdrüsenkrebs

 

   
EMF, Mäuse und Lymphdrüsenkrebs

H.-Peter Neitzke

Die Autoren einer neuen tierexperimentellen Untersuchung zur krebsfördernden Wirkung der elektromagnetischen Felder des Mobilfunks und mit ihnen die Mobilfunkindustrie geben Entwarnung: die 1997 von einer australischen Forschergruppe unter der Leitung von Michael Repacholi veröffentlichten Ergebnisse zu einer deutlich erhöhten Lymphdrüsenkrebsrate bei Mäusen, die Mobilfunkfeldern ausgesetzt waren, seien durch die neue Studie von Tammy Utteridge u.a. eindeutig widerlegt. Die Studie von Repacholi u.a. galt bisher als einer der überzeugendsten Hinweise aus tierexperimentellen Untersuchungen auf eine krebsfördernde Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder mit Frequenzen, Zeitstrukturen und Intensitäten, wie sie beim Mobilfunk auftreten. Eine Wiederholung dieses Experiments war jedoch längst überfällig. Utteridge u.a. waren jetzt die ersten, die die Ergebnisse einer Untersuchung veröffentlichten, von der sie und andere behaupten, sie erfülle die Anforderungen an eine Replikation des Repacholi-Experiments. Weitere, ähnliche Untersuchungen laufen derzeit im Rahmen des EU-Perform A-Projekts und des Forschungsprogramms des Bundesumweltministeriums (s. EMF-Monitor 2/2002 S. 8, 4/2001 S. 6). Die von interessierten Kreisen schon Wochen vor der Veröffentlichung der Ergebnisse von Utteridge u.a. gestartete 'Entwarnungskampagne' erweist sich jetzt, wo die Studie vorliegt, und man sich überhaupt erst ein Bild von ihrer Qualität machen kann, als verfrüht. Die Untersuchung von Utteridge u.a. weicht nicht nur in der Methodik deutlich von der Repacholi-Arbeit ab, die Veröffentlichung weist zudem erhebliche Mängel auf:

Versuchstiere

Die Arbeit von Repacholi war u.a. kritisiert worden, weil sie mit transgenen Mäusen (Eµ-Pim1) durchgeführt wurde, die eine genetisch bedingte Prädisposition für Lymphdrüsenkrebs aufweisen. Bei der langen Dauer des Experiments von 18 Monaten hätte man, so die Kritik, auch mit einem wilden Mäusestamm arbeiten können. Eµ-Pim1-Mäuse wären nur für Experimente mit einer Dauer von maximal 6 Monaten geeignet. Die Utteridge-Studie war sogar auf eine Zeit von 24 Monaten angelegt. Nach 17 Monaten waren jedoch bereits fast alle Tiere gestorben.

Bedenklich ist der hohe Anteil an Mäusen in dem Utteridge-Experiment, die auch ohne elektromagnetische Exposition am Ende des Experiments Lymphome aufwiesen. Die Zahl, obwohl zur Beurteilung der Aussagekraft der Untersuchung wesentlich, wird in der Veröffentlichung weder genannt, noch werden die möglichen Auswirkungen auf das Untersuchungsergebnis diskutiert. Aus den Angaben in Tabelle 1 der Veröffentlichung lässt sich jedoch rekonstruieren, dass 12,5 Prozent der nichtexponierten Kontrolltiere an lymphoblastischen Lymphomen und knapp 62 Prozent an nicht-lymphoblastischen Lymphomen erkrankten. Insgesamt lag die Erkrankungsrate bei den Kontrolltieren in der Utteridge-Studie daher bei rund 74 Prozent. In dem Repacholi-Experiment erkrankten dagegen nur 22 Prozent der Kontrollmäuse. Dieser Unterschied ist nicht nur verwunderlich, da Utteridge u.a. angeben, ihre Tiere vom gleichen Züchter bezogen zu haben, er ist auch für die Interpretation der Ergebnisse wesentlich. Bei einer so hohen Erkrankungsrate, wie sie die Tiere in dem Utteridge-Experiment auch ohne Exposition aufwiesen, ist es sehr schwierig, überhaupt eine Zunahme der Erkrankungsrate durch die Befeldung nachzuweisen.

Expositionsanordnung

In dem Repacholi-Experiment konnten sich die Tiere in ihrem Käfig während der Exposition frei bewegen. Dies hatte u.a. zur Folge, dass wegen der räumlichen Variation der Leistungsflussdichte, variierender Ausrichtung der Tiere zum Feld und unterschiedlicher Abschirmungen durch die Körper anderer Tiere der SAR-Wert, als Maß für die elektromagnetische Belastung, nicht exakt, sondern nur in einer gewissen Bandbreite angegeben werden konnte (s.u.). Utteridge u.a. hatten sich jedoch zum Ziel gesetzt, die Bestrahlungsdosis möglichst genau zu definieren und einen möglichen Dosis-Wirkungszusammenhang zu überprüfen. Sie fixierten deshalb die Mäuse in engen Plastikröhren und ordneten jeweils 40 dieser Röhren kreisförmig um die Sendeantenne an (Ferris-Rad). Auch die Kontrolltiere wurden in entsprechenden Plastikröhren fixiert, ohne dass sie jedoch einem Feld ausgesetzt wurden. Aus Experimenten an Ratten ist bekannt, dass die Fixierung in solchen Röhren bei den Tieren Stress auslöst (s. z.B. Stagg u.a. 2001) und dass die Folgen dieses Stresses – auch im Hinblick auf die Kanzerogenese - die Auswirkungen anderer Faktoren überdecken kann. Utteridge u.a. hatten in ihrem Experiment zwar auch eine Kontrollgruppe mit frei laufenden Mäusen, aber deren Lymphom-Rate wird in der Arbeit nicht angegeben und eine Korrektur der Ergebnisse für den Faktor 'Stress' wird nicht vorgenommen.

Exposition und Dosimetrie

Aufgrund ihrer experimentellen Anordnung variierte der SAR-Wert in dem Experiment von Repacholi u.a. zwischen 0,008 und 4,2 W/kg. Als Mittelwert geben die Autoren 0,13 bis 1,4 W/kg an. Utteridge u.a. nennen in ihrer Arbeit vier Expositionshöhen: 0,25, 1,0, 2,0 und 4,0 W/kg. Obwohl diese Autoren durch die Fixierung der Tiere die nominelle Exposition in ihrem Experiment besser konstant halten konnten als Repacholi u.a., ist fraglich, ob sie wirklich so genau definiert war, wie die Autoren behaupten. In der Arbeit findet sich kein Hinweis darauf, ob das Wachstum der Mäuse während der Versuchszeit berücksichtigt wurde. Da sich das Gewicht des wilden Mäusestamms in dieser Zeit im Mittel fast verdoppelte und bei den transgenen Mäusen um etwa 70 Prozent zunahm (s. Abbildungen 2 A, B in der Veröffentlichung), die Bestrahlungsintensität aber offensichtlich konstant gehalten wurde, ist davon auszugehen, dass die tatsächlichen SAR-Werte für die älteren und schwereren Tiere deutlich unter den angegebenen Werten lagen.

In dem Repacholi-Experiment wurden die Tiere während der gesamten Versuchsdauer täglich zweimal je 30 Minuten dem Feld ausgesetzt. Utteridge u.a. befeldeten ihre Versuchstiere an fünf Tagen der Woche für je eine Stunde. Das heißt, dass es in den beiden Experimenten nicht nur deutliche Unterschiede in der zeitlichen Expositionsverteilung gab, sondern, dass die wöchentliche Expositionszeit in dem Repacholi-Experiment auch noch 40 Prozent länger war als in dem Experiment von Utteridge u.a.

Dokumentation der Untersuchungsbedingungen und Darstellung der Ergebnisse

In der Veröffentlichung von Utteridge u.a. fehlen wesentliche Angaben, die für eine Beurteilung der Aussagekraft dieser Untersuchung unverzichtbar sind (s.o.). Zudem weist sie einige 'Merkwürdigkeiten' auf. So ist in der Abbildung 2 B die Entwicklung des Gewichts der transgenen Versuchstiere über einen Zeitraum von 28 Monaten dargestellt, obwohl, ausweislich der Abbildung 1 B auf derselben Seite, nach etwas mehr als 17 Monaten alle Tiere tot waren.

Fazit

Angesichts der erheblichen Unterschiede in Versuchsdesign und -ablauf, bei Expositionszeiten und –höhen kann die Arbeit von Utteridge u.a. (2002) kaum als Replikation der Arbeit von Repacholi u.a. (1997) angesehen werden. Die Arbeit von Utteridge u.a. weist zudem so viele Schwächen auf, dass erhebliche Zweifel an der Aussagekraft der Ergebnisse aufkommen. Darüber hinaus drängt sich die Frage auf, welche Gutachter diese Arbeit, trotz ihrer offensichtlichen Defizite auch in der Darstellung zur Publikation empfohlen haben.

Literatur

Repacholi M.H., Basten A., Gebski V., Noonan D., Finnie J. & Harris A.W. 1997: Lymphomas in Eµ-Pim1 transgenic mice exposed to pulsed 900 MHz electromagnetic fields. Radiat. Res. 147: 631-640.

Stagg R.B., Hawel L.H., Pastorian K., Cain C., Adey W.R. & Byus C.V. 2001: Effect of immobilization and concurrent exposure to a pulse-modulated microwave field on core body temperature, plasma ACTH and corticosteroid, and brain ornithine decarboxylase, fos and jun mRNA. Radiat. Res. 155: 584-592.

Utteridge T.D., Gebski V., Finnie J.W., Vernon-Roberts B. & Kuchel T.R. 2002: Long-term exposure of Eµ-Pim1 transgenic mice to 898,4 MHz microwaves does not increase lymphoma incidence. Radiat. Res. 158: 357-364.

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Quelle: http://ecolog-institut.de 


Tabelle 1 Klassifizierung der wissenschaftlichen Evidenz für biologische Effekte und gesundheitliche Auswirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder (zur Definition der Klassifizierungskategorien s. Text)
Wirkung/Effekt

Methode

S (W/m2) / SAR (W/kg)

Klassifizierung

schwache Hinweise
Hinweise  
starke Hinweise  
konsistente Hinweise  
Nachweis  
Krebs
Krebs, insgesamt Epidemiologie         +  
Experiment, Tier 0,5/       +  
Leukämie Epidemiologie Epidemiologie        

+
Lymphdrüsenkrebs Epidemiologie           +
Experiment, Tier 3/0,01       +  
Gehirntumoren Epidemiologie         +  
Experiment, Tier 0,01/         +
Lungenkrebs Epidemiologie           +
Brustkrebs Epidemiologie, Frauen           +
Epidemiologie, Männernt>            
  Experiment, Tier 10/0,3         +
Augenkrebs Epidemiologie           +
Hodenkrebs Epidemiologie         +  
Hautkrebs Experiment, Tier 10/1,2         +
andere Krebsformen Epidemiologie           +
Experiment, Tier /0,5         +
Zentrales Nervensystem
Neuroendokrines Syst. Experiment, Tier /0,6       +  
Blut-Hirn-Schranke Experiment, Tier, Zelle /0,016     +    
Gehirnfunktionen Experiment, Mensch 0,01/   +      
Experiment, Tier 1/   +      
kognitive Funktionen, (Lern-) Verhalten Experiment, Mensch /0,9   +      
Experiment, Tier /0,07   +      
Motorische Funktionen Epidemiologie, Kinder           +
Immunsystem
Lymphozyten Experiment, Zelle 15/1,5       +  
Herz-Kreislauf-System
Kreislauferkrankungen Epidemiologie           +
Herzschlagraten-Varibilität Epidemiologie           +
Blutbild Epidemiologie           +
Hormonsystem
Melatonin Experiment, Mensch 0,5/         +
Experiment, Tier /0,6       +  
Stresshormone Experiment, Mensch 0,2/   +      
Experiment, Tier /0,6   +      
Vermehrung
Infertilität Epidemiologie         +  
Experiment, Tier 0,01/       +  
Teratogenität Epidemiologie         +  
Experiment, Tier /2,3         +
Erbmaterial
Chromosomen-Aberrationen, Mikrokerne Experiment, Mensch 0,1/   +      
Experiment, Tier /0,05   +      
Experiment, Zelle /0,3   +      
DNS-Brüche Experiment, Tier 10/0,6   +      
Experiment, Zelle 8/2,4   +      
DNS-Synthese u. Reparatur Experiment, Zelle 0,9/1,5 10-4       +  
Mutagene Wirkung Experiment, Mikroorganismen 10/         +
Zelluläre Prozesse
Gen-Expression, -Transkription, -Translation Experiment, Tier /0,3   +      
Experiment, Zelle 0,9/0,0001   +      
Zell-Proliferation, -Transform. Experiment, Zelle /1     +    
Zell-Zyklus Experiment, Zelle 5/         +
Zell-Kommunikation Experiment, Zelle 1/0,001         +
Ca2+-Homäostase Experiment, Zelle /0,03   +      
Enzymaktivität, ODC Experiment, Zelle 10/       +  
Enzymaktivität, andere Experiment, Zelle /0,05       +  

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