Gemessen an der begeisterten Aufnahme der 5G-Technologie durch Regierungen und Industrie stehen wir kurz vor einer technologischen Revolution. Ursprünglich eingeführt, um drahtlose Netzwerke bei der Bewältigung des ständig wachsenden Datenverkehrs in ihren Netzwerken zu unterstützen, wird 5G (wie die Befürworter behaupten) zu bahnbrechenden Innovationen wie Fernoperationen, der Steuerung fahrerloser Fahrzeuge und vielem mehr führen.
5G, das schließlich die heutigen 3G- und 4G-Mobilfunknetze ersetzen soll, verspricht, die Datenübertragungsrate um das 100-fache oder mehr zu beschleunigen, die Latenzzeit (Zeit zwischen dem Empfang eines Signals durch eine Mobilfunkbasisstation und seiner Antwort) erheblich zu reduzieren und es Mobilfunknetzen zu ermöglichen, weitaus mehr drahtlos verbundene Geräte zu verwalten, als dies derzeit möglich ist.
5G ist jedoch an vielen Orten heftig umstritten, wobei Bürgergruppen und einige Wissenschaftler Bedenken hinsichtlich der möglichen gesundheitlichen Auswirkungen von Hochfrequenzenergie (RF) äußern, die von 5G-Basisstationen übertragen wird. Die öffentliche Opposition scheint sich auf zwei Merkmale von 5G-Netzen zu konzentrieren:
Erstens werden 5G-Systeme in mehreren Frequenzbändern betrieben, darunter eines, das etwas unterhalb des Millimeterwellenanteils des HF-Spektrums liegt (und sich schließlich bis in diesen Bereich erstrecken wird) erstreckt sich von 30 bis 300 GHz. Während Millimeterwellen bisher nicht für die zellulare Kommunikation verwendet wurden, wurden sie für viele andere Anwendungen verwendet, einschließlich Flughafensicherheitsscanner, Antikollisionsradar für Automobile und zur Verbindung heutiger zellulärer Basisstationen.
Öffentliche Diskussionen scheinen 5G mit Millimeterwellenkommunikation zu verschmelzen. Tatsächlich werden viele 5G-Netze mit Frequenzen arbeiten, die denen der heutigen Mobilfunknetze nahe kommen, und einige können Millimeterwellen verwenden, um bei Bedarf hohen Datenverkehr zu bewältigen.
Zweitens werden 5G-Systeme auf einer Vielzahl von „kleinen Zellen“ beruhen, die in der Nähe von Teilnehmern montiert sind, häufig an Strommasten, die entlang öffentlicher Straßen verlaufen. Diese kleinen Zellen werden „intelligente“ Antennen enthalten, die mehrere Strahlen übertragen (bis zu 64 mit gegenwärtigen Designs, möglicherweise mehr), die unabhängig zu einzelnen Teilnehmern gesteuert werden können. Sie arbeiten mit viel niedrigeren Leistungspegeln als „Makro“ -Zellen, die von gegenwärtigen Systemen verwendet werden, die sich typischerweise auf Gebäudeoberseiten in städtischen Gebieten befinden.
Langfristig werden diese durch Pico-Zellen ergänzt, die in Gebäuden montiert werden und mit noch geringeren Leistungen arbeiten. Die Aussichten auf einen dramatischen Anstieg der Anzahl von Quellen, die HF-Signale übertragen, sind für viele Bürger zweifellos beunruhigend, unabhängig von den tatsächlichen Gesundheitsrisiken, wie sie von den Gesundheitsbehörden verstanden werden.
Die USA. Die Federal Communications Commission (FCC) hat die Einführung von 5G zu einer hohen Priorität gemacht, einige Vorschriften zurückgeschnitten und den lokalen Gemeinschaften weniger Kontrolle über die Platzierung kleiner Zellen gegeben (obwohl das Problem in Rechtsstreitigkeiten war und sich dies etwas ändern kann). Daher stehen die Gemeinden vor der Einführung einer neuen Infrastruktur, die der Öffentlichkeit neue und unbekannte Technologien bietet. Ingenieure ihrerseits neigen dazu, 5G als eine Erweiterung der gegenwärtigen (3G, 4G) Mobilfunktechnologie zu betrachten.
Die Möglichkeit von Schäden durch Umwelteinflüsse durch Hochfrequenzsignale ist seit langem ein Anliegen vieler Bürger, was zu öffentlichem Widerstand gegen drahtlose Basisstationen, Rundfunkeinrichtungen, Mobiltelefone und andere alltägliche Technologien führt. In einer Umfrage von 2017 unter 2.450 Einwohnern aus sechs europäischen Ländern stellte Peter Wiedemann, damals an der Universität von Wollongong in Australien, fest, dass 40 Prozent der Befragten Bedenken hatten, wobei 12 Prozent sich selbst als „dauerhaft besorgt“ bezeichneten — das heißt, häufig über die Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern nachzudenken und darüber zu sprechen.
Ihre Bedenken konzentrierten sich hauptsächlich auf „unfreiwillige“ Expositionen gegenüber HF-Signalen aus Umweltquellen, einschließlich Mobilfunk-Basisstationen. Aktivistengruppen, die von einer Echokammer von Internet-Websites unterstützt werden, haben gegen die Installation von Wi-Fi in Schulen, WLAN-fähigen Stromzählern, Mobilfunkbasisstationen und anderen Infrastrukturen protestiert, die HF-Energie in die Umwelt übertragen.
Obwohl die Exposition der Öffentlichkeit gegenüber HF-Feldern aus zukünftigen 5G-Netzen nicht im Detail untersucht wurde (nur wenige solcher Netze sind in Betrieb und die Technologie entwickelt sich rasant weiter), ist es unwahrscheinlich, dass sie sich stark von denen aus bestehenden Mobilfunknetzen unterscheiden, da die grundlegenden Erfordernisse der Technologie dieselben sind: ein Signal bereitzustellen, das stark genug ist, um mit einem einzelnen Teilnehmer zu kommunizieren, aber nicht stark genug, um Benutzer in angrenzenden Zellen zu stören.
Schon jetzt werden Mobilfunknetze „verdichtet“ (viele kleine Zellen hinzugefügt), um ihren ständig wachsenden Datenverkehr zu verwalten. Indem es eine schnellere Übertragung von Daten ermöglicht und Strahlen auf einzelne Benutzer lenkt, kann 5G tatsächlich dazu beitragen, die Gesamtpegel von HF—Signalen in der Umgebung zu reduzieren – aber das wird schließlich durch den schnell wachsenden Datenverkehr in Mobilfunknetzen und durch die eventuelle Flut von drahtlosen Geräten ausgeglichen werden -verbundene Geräte, die 5G ermöglichen wird.
Eine Überprüfung der Umgebungspegel von HF-Signalen im Jahr 2019 ergab jedoch keinen Anstieg der Gesamtwerte seit 2012, obwohl die Nutzung der drahtlosen Kommunikation rapide zugenommen hat, was teilweise auf „Effizienzverbesserungen“ zurückzuführen ist dieser Technologien und verbesserte Leistungssteuerungen aller Emitter.“
Ab den 1960er Jahren haben viele Studien mögliche biologische und gesundheitliche Auswirkungen der HF-Exposition untersucht, und es gibt inzwischen mehrere tausend Artikel zu diesem Thema (siehe Abbildung 1). Anfänglich waren diese Studien durch gesundheitliche Bedenken bei Arbeitnehmern motiviert, die bei der Arbeit hohen HF-Energien aus Industrieheizungen und anderen Geräten ausgesetzt waren. In jüngerer Zeit wurden zahlreiche Studien durchgeführt, um potenzielle Gesundheitsrisiken durch Umweltbelastungen durch Kommunikationssysteme zu untersuchen. In letzter Zeit hat die Forschung mit Millimeterwellen zugenommen, obwohl keine mit den genauen (und größtenteils noch unbestimmten) Frequenzen, die von 5G-Systemen verwendet werden sollen.
Millimeterwellen werden innerhalb von etwa 0 absorbiert.5 mm der Hautoberfläche, im Gegensatz zu HF-Energie bei niedrigeren Frequenzen, die tiefer in das Gewebe eindringen können. Seine offensichtlichen potenziellen Gefahren – thermische Schäden an Haut oder Hornhaut des Auges — wurden durch zahlreiche Studien untersucht, darunter viele, die von der US-Luftwaffe ab Mitte der 1990er Jahre gesponsert wurden (der vorliegende Autor war an mehreren davon beteiligt). und auch Studien über Augeneffekte von Millimeterwellen durch eine Gruppe an der Kanazawa Medical University in Japan. Eine dieser Studien war eine Langzeit-Krebs-Promotion-Studie an Mäusen, mit periodischen Expositionen zu intensiven Pulsen von Millimeterwellen, die keine Auswirkungen der Exposition gefunden; Die Studie hat jedoch unklare Relevanz für Kommunikationssignale.
Abgesehen von relativ wenigen Studien, die direkt für die Sicherheit relevant sind, enthält die Literatur sehr viele Studien, die nach biologischen Wirkungen von Millimeterwellen auf Endpunkte suchen, die nicht direkt mit möglichen Gesundheitsrisiken in Verbindung gebracht werden können. Die meisten dieser Studien berichteten über biologische Auswirkungen der Exposition. Sie unterscheiden sich jedoch stark in Ansatz, Endpunkt, Expositionsmerkmalen und Qualität. Viele dieser Studien sind explorativer Natur und es fehlen elementare Vorsichtsmaßnahmen, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.
Die meisten Länder auf der ganzen Welt haben Grenzwerte für die HF-Exposition festgelegt, die in etwa den derzeitigen FCC-Grenzwerten entsprechen. FCC und ähnliche Grenzwerte sollen die Gefahren von HF-Energie vermeiden, die sich aus einer übermäßigen Erwärmung des Gewebes ergeben. Einige Länder (z. B. Italien, Belgien und Indien) und Städte (z. B. Paris) haben aus „vorsorglichen“ Gründen niedrigere Grenzwerte festgelegt (grob beschrieben in der Rubrik „besser sicher als leid“).
Dies sind zum Teil politische Vorkehrungen für besorgte Bürger und zum Teil eine Absicherung gegen die Möglichkeit, dass in Zukunft niedrige oder „nichtthermische“ Gefahren nachgewiesen werden könnten. Russland und einige seiner ehemaligen Verbündeten im Warschauer Pakt haben auch viel niedrigere Expositionsgrenzwerte, ein Erbe der alten Sowjetunion.
Diese Verwirrung besteht seit vielen Jahren, aber die Bewertungen der Gesundheitsbehörden haben sich kaum geändert. In ihrer Überprüfung im Jahr 2018 kam die schwedische Strahlenschutzbehörde zu dem Schluss, dass „trotz des Fehlens etablierter Mechanismen zur Beeinträchtigung der Gesundheit durch schwache Radiowellenexposition jedoch mehr Forschung zu den neuartigen Frequenzbereichen erforderlich ist, die für 5G verwendet werden.“ Im August 2019 kündigte der FCC-Vorsitzende Ajit Pai an, dass die Kommission vorschlägt, ihre aktuellen HF-Expositionssicherheitsstandards (1996 verabschiedet) beizubehalten, und zitierte dabei eine Erklärung des Direktors der US-Bundesbehörde. Food and Drug Administration Center für Geräte und radiologische Gesundheit, dass „die bisher verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse keine nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen beim Menschen aufgrund von Expositionen bei oder unter den aktuellen Grenzwerten unterstützen.“
Im Gegensatz zu den vorsichtigen und allgemein beruhigenden Einschätzungen der Gesundheitsbehörden haben einige Wissenschaftler lautstark vor möglichen Gefahren von 5G gewarnt. In zahlreichen öffentlichen Präsentationen und in seinem Online—Buch über 5G hat Pall eine Reihe sensationeller Behauptungen aufgestellt – zum Beispiel, dass 5G einen „fast sofortigen“ Absturz der menschlichen Fortpflanzung „fast auf Null“ verursachen wird.“
Andere Gruppen, insbesondere in Europa, haben auf ein Moratorium für die Einführung von 5G gedrängt. Ein Appell, unterzeichnet von245 Wissenschaftler ab August 2019 empfahl „ein Moratorium für die Einführung der fünften Generation, 5G, für die Telekommunikation, bis potenzielle Gefahren für die menschliche Gesundheit und die Umwelt vollständig untersucht wurden.“ In einer Antwort auf die Beschwerde Ende 2017 wiederholte Vytenis Andriukaitis (Leiter des Kabinetts der Kommissare der Europäischen Union) beruhigende Ratschläge von Expertenberichten und wies darauf hin, dass die Aufforderung, „den Vertrieb von 5G-Produkten einzustellen, eine zu drastische Maßnahme zu sein scheint. Wir müssen zunächst sehen, wie diese neue Technologie angewendet wird und wie sich die wissenschaftlichen Erkenntnisse entwickeln werden.“ Er deutete an, dass die Kommissare über zukünftige Entwicklungen auf dem Laufenden bleiben würden.
Potenzielle Gefahren von 5G (oder einer anderen Technologie) „vollständig zu untersuchen“, ist ein offenes Programm ohne klaren Haltepunkt. Bei zellularen Kommunikationssystemen gibt es eine potenziell unbegrenzte Anzahl von Expositionsparametern (Frequenz, Modulation, Intensität), die untersucht werden müssen. (Im Gegensatz dazu ist die absorbierte Leistung, die den Temperaturanstieg im Gewebe bestimmt, viel einfacher zu quantifizieren.) Darüber hinaus bezieht sich „5G“ auf eine Reihe von Spezifikationen für den Betrieb eines Mobilfunknetzes, nicht auf eine bestimmte Quelle oder Häufigkeit der Exposition. Viele anfängliche Rollouts von 5G-Netzen übertragen tatsächlich Frequenzen mit Leistungspegeln, die denen heutiger Mobilfunknetze ähnlich sind.
Abgesehen von Martin Pall und relativ wenigen weiteren Wissenschaftlern sind die Gesundheitsbehörden nicht zu dem Schluss gekommen, dass die Exposition gegenüber HF-Feldern auf normalen Umweltniveaus Gesundheitsrisiken birgt. Angesichts dieser Situation erscheint Andriukaitis ‚Antwort vernünftig: Sehen Sie, wie sich die Wissenschaft entwickelt. Wenn sich eine klare Begründung für die Änderung der Expositionsgrenzwerte entwickelt, müssen sich Regierungen und die Kommunikationsbranche anpassen.
Aufgrund der verstreuten Literatur zu Bioeffekten von Millimeterwellen und der prognostizierten Zunahme der Nutzung dieses Teils des Spektrums sind sicherlich weitere Studien zu möglichen Auswirkungen von Millimeterwellen auf Gesundheit und Sicherheit erforderlich. Es gab jedoch bereits zu viele Fischereiexpeditionen; Qualitativ hochwertige Forschung ist erforderlich, und auch die Überwachung der wissenschaftlichen Literatur durch die Gesundheitsbehörden wird fortgesetzt.
Da eine Person am stärksten HF-Energie ausgesetzt ist, wenn sie ein Mobiltelefon benutzt, könnte eine betroffene Person einfach darauf verzichten, eines zu benutzen.