W/m2 = 10.000.000 µW/m2 = 61,4 V/m
Man beachte, dass die doppelte Feldstärke das Vierfache an Leistungsflussdichte ergibt und die zehnfache Feldstärke das Hundertfache. (Die Leistungsflussdichte I, gemessen in µW/m2, und die elektrische Feldstärke E, gemessen in V/m, lassen sich mit der Formel I = 2.652,52 E2 ineinander umrechnen. Diese Formel gilt aber nur im sogenannten Fernfeld, also weit genug von der Antenne entfernt.)
Trifft der oben erwähnte Lichtkegel auf eine Glasscheibe, passiert er diese ohne große Verluste. Dagegen wird sein Licht von einem massiven schwarzen, undurchsichtigen Körper vollständig verschluckt. Dabei wird seine Energie letztlich in Wärme verwandelt. Wie stark sich dieser Körper dadurch erwärmt, hängt von seiner Masse ab: Eine große Masse braucht viel Energie zum Aufheizen, eine kleine wenig. Deshalb ist es sinnvoll zu betrachten, wie viel Energie (oder Leistung) von einem Kilogramm absorbiert wird. Das ist die „Spezifische Absorptions-Rate“, abgekürzt SAR. Sie wird in W/kg gemessen. Würde man also nur die Wärmewirkung der Funkstrahlung betrachten, wäre der SAR-Wert ein geeignetes Maß. Für kleine mobile Sender wie Handys und Smartphones gilt in Deutschland der Richtwert von maximal 2 W/kg, wobei als absorbierende Masse das Ohr und der anliegende Teil des Gehirns gewählt wird.
Quellen von Funkstrahlung
Dieses Buch beschäftigt sich mit den Wirkungen von sogenannten „elektromagnetischen Wellen“, die als Funkstrahlung, Wärme, Licht, Röntgenstrahlen und radioaktive Gammastrahlung bekannt sind. Uns interessiert hier aber nur die Funkstrahlung, also elektromagnetische Wellen mit Schwingungszahlen (= Frequenzen) zwischen 100 kHz (d. h. 100.000 Schwingungen pro Sekunde) und 300 GHz (d. h. 300 Milliarden Schwingungen pro Sekunde).
Wir unterscheiden nicht zwischen Wellen und Strahlen (aufgrund des Welle-Teilchen-Dualismus in der Physik, siehe auch Seite 15). Die Begriffe „Funkstrahlen“, „Radiowellen“ und „Hochfrequenzwellen“ sind gleichbedeutend.
Mobilfunk-Türme
Übliche Sendeleistung für 2G bis 4G: 30.000–80.000 mW (d. h. 30–80 W). Diese Zahl täuscht aber, weil die Sendeleistung stark gebündelt wird. Würde man diese gebündelte Leistung rund um die Antenne abstrahlen, so bräuchte man oft mehrere Kilowatt (mehrere 1.000.000 mW).
Auch wenn keine Funkverbindungen für Mobilfunkgespräche oder Datenübertragungen genutzt werden, wird ein Signal gesendet, das von den Benutzern ständig empfangen werden kann und zur Organisation des Datenverkehrs dient.
In dicht besiedelten Gebieten und entlang wichtiger Straßen sollen Kleinstsender für 5G mit einer Sendeleistung von bis zu 10.000 mW (10 W) aufgestellt werden, und das in Abständen von 100–250 m. Ihre Leistung scheint zwar gering zu sein, aber auch hier gilt, dass trotzdem der geringe Abstand zu den Menschen von wenigen Metern zu einer starken Belastung führen kann.
Beim Mobilfunk unterscheidet man verschiedene Generationen:
→1G, die erste Generation, war noch analog und wurde schon 1958 als „öffentlicher beweglicher Landfunkdienst“ eingeführt. Ein Funkgerät kostete damals mehr als ein Kleinwagen.
→2G, auch GSM genannt, wurde in Deutschland am 1. Juli 1992 in Betrieb genommen. Mit ihm wurde der Mobilfunk für die breite Masse erschwinglich. In Deutschland arbeitet es auf den Frequenzen 0,9 GHz (D-Netz) und 1,8 GHz (E-Netz).
→3G oder UMTS begann in Deutschland im Jahr 2000 mit der Versteigerung der Frequenzen, ist aber erst seit 2004 kommerziell verfügbar. Es war von vorneherein so konzipiert, dass es mehrere Übertragungskanäle bündeln kann. Das ermöglichte Videotelefonie und ein schnelleres Herunterladen von Filmen. Am 30. Juni 2021 hat dieser Standard endgültig ausgedient.
3G nutzte in Deutschland zunächst Frequenzen um 2 GHz; später kamen weitere dazu, die aber unter 3 GHz liegen.
→4G oder LTE mit noch höheren Übertragungsgeschwindigkeiten startete in Deutschland im Jahr 2010 mit rund 0,7 GHz; auch hier kamen später höhere Frequenzen bis etwa 2,6 GHz dazu.
→5G begann im Jahr 2019 – 2G-, 3G- und teilweise auch 4G-Basisstationen werden Schritt für Schritt auf 5G umgerüstet.
Handys/Smartphones
Übliche maximale Sendeleistung (für 2G bis 4G): bis zu 2.000 mW (d. h. 2 W). Bei gutem Empfang wird diese Leistung heruntergeregelt.
Normalerweise hat auch ein nicht benütztes Smartphone recht häufig Kontakt mit dem Internet, z. B. um Updates durchzuführen oder Hintergrunddienste auszuführen. Die Funkkontakte werden deutlich weniger, wenn „mobile Daten“ ausgeschaltet werden, solange man sie nicht benötigt. Auch im Flugmodus funken einige Smartphones unter bestimmten Voraussetzungen, wenn er lediglich über die Schnell-Bedienungsleiste eingeschaltet wird. Sicher ist es, wenn man den Flugmodus über das Menü anschaltet.
Auch ein ausgeschaltetes Handy kann durch die Polizei ferngesteuert eingeschaltet werden. Obwohl das gesetzlich nur sehr eingeschränkt erlaubt ist, passiert es häufiger, als man vermuten würde (siehe z. B. stern.de vom 14. Juli 2007).
Schnurlostelefon (DECT)
Übliche Sendeleistung: 250 mW
Es stellt in vielen Wohnungen die stärkste Strahlungsquelle dar und reicht meist auch in die benachbarten Wohnungen. Die meisten Schnurlostelefone funken rund um die Uhr, auch wenn sie nicht benützt werden. Sie funken außerdem immer mit voller Leistung. Es gibt aber Modelle, bei denen sich diese beiden Funktionen abschalten lassen, die dann also nicht ständig funken und wenn, dann nur mit der benötigten Leistung.
Bei allen Funkquellen in der Wohnung (DECT, WLAN, funkende Strom-, Wasser-, Gas- und Heizungszähler) gilt: Auch wenn die Sendeleistung klein ist, verursachen sie meist eine sehr starke Strahlung, weil außer der Leistung auch der Abstand entscheidend ist. Innerhalb einer Wohnung beträgt die Entfernung zwischen der Funkquelle und den Menschen nur einige Zentimeter bis einige Meter, bei außen liegenden Quellen ist sie viel größer.
| Quelle | Entfernung | Belastung in µW/m2 |
| WLAN-Router | 0,2 m | 149.204 |
| 1,0 m | 12.838 | |
| 1,5 m | 1.009 | |
| 3,5 m | 566 | |
| Laptop | 0,5 m | 27.161 |
| 1,0 m | 2.650 | |
| Typisches Gerät mit WLAN (Client) | 0,2 m | 205.411 |
| 1,0 m | 8.216 |
Strahlenbelastungsspitzenwerte durch WLAN (2,45 GHz) Tabelle nach: Hensinger, Peter und Teuchert-Noodt, Gertraud (Hrsg.): Smart City, Digitale Bildung, Elektromagnetische Felder.2
WLAN
