Kritische Auseinandersetzung mit den Thesen von Bo Sernelius
Kenneth R. Foster
Wie wirken Mobilfunkfelder im Organismus? Dies ist eine theoretische
Frage von weit reichender praktischer Bedeutung. Über Mechanismen,
durch die Hochfrequenzfelder (HF-Felder) zu biologischen Wirkungen
führen könnten, haben schon viele Wissenschaftler spekuliert
(vgl. in jüngster Zeit z. B. J. Silny 2000), ohne dass Mechanismen
biologischer Wirkungen bei niedrigen Expositionswerten, wie in der
drahtlosen Kommunikation üblich, etabliert werden konnten.
Zwei neue wissenschaftliche Studien stellen dieses Thema erneut
auf den Prüfstand.
Die erste Studie, verfasst von dem Physiochemiker Bo Sernelius
(Universität Linköping, Schweden), erschien, begleitet
von großem Medienrummel, Anfang 2004 im Internet. Auf vielen
Websites von Aktivisten wird die Studie jetzt als ein weiterer Beleg
der Schädlichkeit von HF Energie angeführt.
Sernelius stellte Berechnungen zu interzellulären Kräften
an, den so genannten Dispersionskräften. Dabei errechnete er
einen starken Anstieg um elf Größenordnungen dieser in
der Regel schwach ausgebildeten Kräfte unter dem Einfluss von
Handy-Strahlung, was dem Verhältnis zwischen der Größe
eines Menschen und dem Abstand zwischen Erde und Sonne entspricht.
Unter normalen Umständen sind die zwischen Zellen wirksamen
Dispersionskräfte nicht signifikant. Sernelius behauptet nun,
die unter dem Einfluss von Handy-Strahlung entstehenden Dispersionskräfte
reichten aus, um die Zellen verklumpen zu lassen, und könnten
so möglicherweise zu biologischen Wirkungen führen.
Diese Theorie weist allerdings eine entscheidende Schwachstelle
auf, wie der Physiker Robert Adair aus Yale in einem bisher unveröffentlichten
Brief an die Zeitschrift klarstellt. Dispersionskräfte entstehen
aus der Interaktion zwischen den sehr kleinen Dipolmomenten, die
sich spontan aus der Bewegung der Elektronen in Partikeln ergeben.
Die Bewegung der Elektronen ist außerdem verantwortlich für
die schwarze Körperstrahlung (die bei Temperaturen über
dem absoluten Nullpunkt von aller Materie freigesetzt wird). Daher
besteht ein Zusammenhang zwischen den Dispersionskräften zwischen
Partikeln und der ausgesandten schwarzen Körperstrahlung.
In seinen Berechnungen hatte Sernelius die reguläre schwarze
Körperstrahlung einer Zelle durch „Mobiltelefonstrahlung“
ersetzt, d.h. er ging praktisch davon aus, dass die Zellen bei 850
MHz und bei einer Intensität ähnlich der, die Handys im
Gewebe erzeugen, Energie aussenden. Wie Adair zeigt, sind solche
Felder aus externen Quellen nicht in der Lage, Kräfte von der
Stärke zu induzieren, die Sernelius voraussetzt. Experimente
haben klare Anhaltspunkte dafür geliefert, dass elektrische
Felder zwar interzellulär wirksame Kräfte induzieren,
jedoch bei 850 MHz sehr stark sein müssten, um wahrnehmbare
Bewegungen in den Zellen auszulösen (Foster 1992, 2000).
Eine andere theoretische Studie über Interaktionsmechanismen
erschien im Oktober 2003 im European Biophysics Journal. Die Autoren,
A. Budi and Mitarbeiter, stellen ein Modell zur Beschreibung der
Bewegung von Atomen in einem Insulinmolekül vor. „Kurzzeitiger
thermischer Stress“ wurde über 2 Nanosekunden durch die
(numerische) Erhöhung der Temperatur um 100° C erzeugt.
Die Berechnungen ergaben signifikante thermisch induzierte Veränderungen
im Molekül. Längst nicht so klar ist allerdings, was dies
für die biologischen Wirkungen gepulster Mikrowellenergie bedeutet.
Nicht einmal HF-Experten sind in der Lage, Sender zu bauen, die
in so kurzer Zeit im biologischen Präparat derart hohe Temperaturanstiege
erzeugen können.
Die Interaktionsmechanismen zwischen HF-Feldern und biologischen
Systemen sind seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung. Eine
Vielzahl von Mechanismen, durch die solche Felder potenziell biologische
Wirkungen erzeugen könnten, wurde etabliert. Allerdings sind
sehr hohe Feldstärken Voraussetzung für die Erzeugung
sichtbarer Effekte, weit oberhalb von Feldstärken, die zu einer
schädlichen Erwärmung führen. Theorien, die den Anspruch
erheben, die Mechanismen niederfrequenter Feldwirkungen zu erklären,
sind entweder technisch fehlerhaft (Sernelius) oder erfordern sehr
hohe Expositionswerte (Budi et al.).
Zu welchem Zweck beschäftigt man sich aber eigentlich mit
den Mechanismen, die in der Interaktion zwischen HF-Feldern und
Gewebe wirksam werden? In der Praxis werden Gesundheitsrisiken basierend
auf den Daten beurteilt, die aus Human- und Tierstudien gewonnen
wurden. Nur in seltenen Fällen, wenn überhaupt, sind die
mit Risiken in Zusammenhang stehenden molekularen Mechanismen bekannt.
Wenn die Gesundheitsorganisationen auch zögern, ein potenzielles
Risiko auszuschließen, nur weil die Mechanismen nicht bekannt
sind, so brauchen wir doch ein gewisses Verständnis der Mechanismen,
um Voraussagen über möglicherweise schädliche Expositionsbedingungen
zu treffen. Dies ist besonders wichtig im Umgang mit der HF-Energie,
die bei der Verwendung etlicher Frequenzbereiche, Modulationseigenschaften
und Intensitäten produziert wird. Von den Gesundheitsorganisationen
ist zu erfahren, dass viele „nicht-thermische“ Effekte
von HF-Feldern gefunden wurden, d.h. in erster Linie nicht auf eine
bloße Erhöhung der Temperatur zurückzuführende
Effekte. Allerdings wissen wir noch zu wenig, um diese Daten zur
Festlegung von Sicherheitsempfehlungen zu nutzen.
Nach vielen Jahren der Forschung und etlichen Studien zu diesem
Thema ist eine Vielzahl von Mechanismen der Interaktion zwischen
HF-Feldern und biologischen Systemen dokumentiert. Die relevanten
Grenzwerte (wie die der ICNIRP) basieren auf der Vermeidung exzessiver
Erwärmung von Gewebe, einem thermischen Mechanismus. Ebenso
wurde eine Vielzahl nicht-thermischer Mechanismen identifiziert
(Foster 2002), doch setzen diese im Allgemeinen sehr starke Felder
weit oberhalb der geltenden Limitierungen voraus, um erfassbare
Wirkungen zu erzeugen.
Andererseits ist das Fehlen plausibler Mechanismen der Interaktion
schwacher Feldwirkungen Grund genug, die Gültigkeit experimenteller
Daten zu solchen Wirkungen sorgfältig zu prüfen. Viele
der berichteten Effekte verschwinden bei näherer Betrachtung,
was nahe legt, dass es sich um Artefakte handelt.
Die Suche nach Mechanismen niederenergetischer Wirkungen geht derweil
weiter, so dass regelmäßig neue Faktoren in Betracht
gezogen werden müssen.
Kenneth R. Foster ist Professor für Bioingenieurwissenschaft
an der University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, USA.
Literatur
- Silny (1999) Wie wirken Mobilfunkfelder im Organismus?, FGF
Newsletter, Dez. 1999
- B. E. Sernelius (2004), Possible induced enhancement of dispersion
forces by cellular phones, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 6: 1363-1368.
- R. K. Adair (submitted to J. Phys. Chem. Chem. Phys.) Comments
on a Calculation by Sernelius of the Enhancement of Dispersive
Forces by the Presence of Endogenous Fields
- K. R. Foster, F. A. Sauer, and H. P. Schwan (1992). Electrorotation
and levitation of cells and colloidal particles, Biophysical
J. 63: 180-190.
- A. Budi, S. Legge, H. Treutlein, I Yarovsky (2004) Effect of
external stresses on protein conformation: a computer modelling
study. European Biophys. J. 33: 121-129.
- K. R. Foster (2000) Thermal and nonthermal mechanisms of interaction
of radiofrequency energy with biological systems, IEEE Trans.
Plasma Science 28: 17-23.
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