TETRA und TETRAPOL - Digitale zellulare Bündelfunksysteme

 
TETRA und TETRAPOL sind digitale, zellulare Bündelfunksysteme für Sprach- und Datenübertragung.
Bündelfunksysteme sind professionelle Funksysteme für geschlossene Benutzergruppen wie private und öffentliche Betriebsfunkanwendungen oder Sicherheitsfunkanwendungen (sog. BOS-Funk, z. B. Polizeifunk). Im Gegensatz zu anderen Betriebsfunksystemen, wo die jeweils verfügbaren Sendekanäle nur einer fest zugeordneten Nutzergruppe zu Verfügung stehen, werden beim Bündelfunk alle vorhandenen Kanäle je nach Bedarf auf die unterschiedlichen Gruppen verteilt ("gebündelt"), wodurch sich die Anzahl der insgesamt möglichen Nutzer erhöht.

Anders als beim öffentlichen Mobilfunk wie GSM ist beim Bündelfunk der Einsatz jedoch auf eine jeweilige Region beschränkt und das Hand-over, also das Weiterreichen von Zelle zu Zelle während des Gesprächs ist nicht vorgesehen.
Vorteile dieser Systeme sind einige Dienstmöglichkeiten wie Gruppenrufe oder auch Verbindungen nur zwischen Mobilgeräten ohne der Nutzung einer Basisstation. Dadurch können die Mobilteile auch außerhalb der Reichweite einer Basisstation untereinander genutzt werden.

TETRA wurde von dem Europäischen Standardierungsinstitut für Telekommunikation (ETSI) in Zusammenarbeit mit der Industrie entwickelt, während TETRAPOL alleine von einem Herstellerkonsortium entwickelt wurde und kein nach ETSI anerkannter Standard ist.

 

Einige funktechnische Daten von TETRA

Sendefrequenzen in Deutschland: 390 - 395 MHz (Basisstation)
380 - 385 MHz (Mobilgerät)
Sendeleistung Basisstation:

25 Watt ERP (typisch) bis zu 40 Watt ERP je Frequenzkanal
Max. 25 dBW ERP (= 316 W) für Gesamtstation, keine Leistungsregelung

Sendeleistung Mobilgerät: 1, 3 oder 10 Watt, mit optionaler Leistungsregelung
Reichweite: Ca. 14 - 25 km auf dem Land und 4 - 5 km im städtischen Gebiet
Kanalzugriffsverfahren: Zeitmultiplex (TDMA), vier Zeitschlitze zu je 14,167 ms in einem Rahmen von 56,67 ms (Puls-Wiederholfrequenz also 17,65 Hz)
Modulationsverfahren: GMSK (digital, wie beim GSM-Mobilfunk)
 


Einige funktechnische Daten von TETRAPOL

Sendefrequenzen: Spezifiziert ist der Bereich von 70 - 520 MHz, der tatsächlich genutzte Frequenzbereich ist landesabhängig
Sendeleistung Basisstation: 3 - 50 Watt (je Kanal, fest eingestellt)
Sendeleistung Mobilgerät: 1, 2 oder 10 Watt (typisch 2 Watt), mit Leistungsregelung
Reichweite: Bis zu 30 km auf dem Land und 6 km im städtischen Gebiet
Kanalzugriffsverfahren: Frequenzmultiplex (FDMA), Kanalraster 10 oder 12,5 KHz,
typischerweise 4 bis 8 Kanäle pro Basisstation (max. 24)
Modulationsverfahren: GMSK (digital, wie beim GSM-Mobilfunk), die Übertragung ist in Frames zu je 20ms Dauer organisiert.

 

Gesundheitliche Aspekte von TETRA

Hiierzu ein Beitrag vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) mit Stand vom 06.05.11:

Zurzeit wird durch die Bundesanstalt für den Digitalfunk der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BDBOS) ein bundesweit einheitliches digitales Sprech- und Datenfunksystem für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (Digitalfunk BOS) in der Bundesrepublik Deutschland nach dem TETRA-Standard aufgebaut. Der aktuelle Kenntnisstand zu möglichen gesundheitlichen Auswirkungen dieser Technik aus der Fachliteratur wird im Folgenden kurz zusammengefasst.

Bisheriger Kenntnisstand aus der Literatur

Das britische „National Radiological Protection Board“ hat 2001 einen Bericht zu möglichen gesundheitlichen Einflüssen von TETRA verfasst und weitere Forschung empfohlen (NRPB, 2001). Da das TETRA-Signal mit 16 Hz gepulst ist, sollten auch mögliche Einflüsse dieser Pulsung untersucht werden. Inhaltlich konzentrierte man sich auf neurophysiologische Einflüsse auf Zellebene, es wurde die elektrische Aktivität von Zellen des Herzmuskels und des Gehirns sowie die neuronale Aktivität von Hirnschnitten unter TETRA-Exposition untersucht. Hierbei wurde bei einem SAR-Wert von 0,4 W/kg kein Effekt gefunden (Green et al. 2005). Der ausgewählte SAR-Wert beruht auf Messungen im homogenen Phantom und soll der realen Exposition im Gehirn entsprechen. In einer Probandenstudie wurde bei 120 gesunden Testpersonen kein Einfluss von TETRA auf den Blutdruck, die Blutparameter und das Herz-Kreislaufsystem gefunden (Barker et al. 2007).

Britische Probandenstudie zu Kognition

In Großbritannien wurde eine Probandenstudie (Smith et al. 2005) zu Kognition unter Exposition mit TETRA Endgeräten durchgeführt; diese ist bisher nicht in einer begutachteten Fachzeitschrift publiziert, der Abschlussbericht liegt aber vor. Es wurden 40 erwachsene gesunde Männer untersucht. In den Situationen TETRA links oder rechts am Kopf (1,4 W/kg, gemittelt über 10 g Gewebe) sowie Scheinexposition links oder rechts am Kopf haben alle Probanden im Abstand von jeweils einer Woche drei Serien kognitiver Tests durchgeführt. Insgesamt wurden 22 Tests aus den Bereichen Reaktionszeiten, Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Gedächtnis durchgeführt. Zusätzlich wurden die Befindlichkeit und das Auftreten eventueller Symptome abgefragt.

Es zeigten sich drei signifikante Veränderungen unter TETRA-Exposition. Die Durchführung einer hohen Anzahl von Einzelvergleichen führt jedoch zu einer Häufung zufälliger falsch positiver Ergebnisse. Wird dies in der statistischen Auswertung berücksichtigt, verbleibt ein statistisch signifikantes Ergebnis. Dieses bezog sich auf das verbale Gedächtnis. Die verschlechterte Leistung zeigte sich ausschließlich bei rechtsseitiger Exposition, wobei die verbale Informationsverarbeitung in der linken Hemisphäre lokalisiert ist. Da andere Tests zum Gedächtnis keinen Effekt zeigten, ist dieses Ergebnis mit Vorsicht zu interpretieren. Das EEG wurde in dieser Studie nicht untersucht.

Britische Studie zu verschiedenen gesundheitlichen Beschwerden

Eine weitere britische Probandenstudie (Niento-Hernandez et al. 2010) befasste sich mit der Frage, ob TETRA Endgeräte das Auftreten von gesundheitlichen Symptomen hervorrufen können. Es wurden 60 gesunde Testpersonen untersucht, sowie weitere 60 Personen, die angaben, unter Symptomen zu leiden, die sie auf die Nutzung von TETRA Endgeräten zurückführten. Die Untersuchungen wurden unter den Anforderungen an eine Doppelblindstudie (weder die Testperson noch die Forscher wussten, wann eine Exposition stattfand) durchgeführt. Bei einem SAR-Wert von 1,4 W/kg (gemittelt über 10 g Gewebe) wurde ein typisches TETRA Signal (mit 16 Hz gepulst) und ein ungepulstes Signal gleicher Trägerfrequenz (385,35 MHz) für 50 min eingesetzt. Zusätzlich wurde eine Scheinexposition durchgeführt. Es wurden acht verschiedene Symptome und der Gemütszustand abgefragt.

Während der Exposition mit ungepulstem Signal traten in beiden Gruppen verstärkt Kopfschmerzen auf. Weiterhin berichtete die nicht-sensitive Gruppe über steigende Müdigkeit und die sensitive einerseits über Konzentrationsschwierigkeiten, andererseits über verminderten Juckreiz. Während einer Exposition mit dem gepulsten Signal traten von all diesen Symptomen nur Konzentrationsschwierigkeiten auf. Nach einer statistischen Korrektur für wiederholte statistische Tests war das einzige verbleibende signifikante Ergebnis ein verminderter Juckreiz. Der Gemütszustand der Testpersonen änderte sich infolge der Exposition nicht. Keiner der Studienteilnehmer konnte unterscheiden, ob er gerade exponiert wurde oder nicht. Die Autoren schließen aus ihren Ergebnissen, dass das gepulste TETRA Signal keine gesundheitlichen Symptome hervorruft, möglicherweise aber das ungepulste Signal.

Prospektive Kohortenstudie in Großbritannien

Weiterhin wird in Großbritannien eine prospektive Kohortenstudie an bis zu 100.000 Nutzern von TETRA-Geräten mit einer Laufzeit von 15 Jahren (bis 2018) durchgeführt. In dieser Studie werden Krebserkrankungen, die allgemeine Mortalität und weitere Erkrankungen untersucht. Eine Pilotstudie wurde bereits in den Jahren 2003 – 2005 durchgeführt (Airwave health monitoring programme, Pilot Report, 2006). Hierbei wurde in zwei Bezirken auch eine sehr ausführliche Expositionsbestimmung der Nutzer durchgeführt. Zusätzlich zur Kohortenstudie wurden für eine Laboruntersuchung (Wallace et al., 2010) cirka 130 Gesunde und cirka 50 Personen mit Symptomen, die subjektiv auf eine TETRA-Exposition zurückgeführt wurden (Elektrosensible), rekrutiert. Es wurden das Wohlbefinden und das Auftreten von Symptomen bei einer simulierten Exposition durch eine TETRA-Basisstation untersucht, und zwar entsprechend den Anforderungen an eine Doppelblindstudie und in einem offenen Provokationstest, bei dem alle Beteiligten von der Exposition wussten.

Im offenen Provokationstest fühlten sich Elektrosensible deutlich schlechter und empfanden mehr Symptome als Gesunde, in der Doppelblindstudie gab es zwischen beiden Gruppen keinen Unterschied. Keine der Gruppen konnte erkennen, wann die Basisstation eingeschaltet war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass nicht die Exposition selber, sondern die Kenntnis oder die Vermutung einer Exposition mit einer daraus resultierenden Erwartungshaltung die Symptome verursacht. Zusätzlich wurden computergestützte Kognitionstests zu Gedächtnis und Aufmerksamkeit durchgeführt, die separat publiziert werden sollen.

Dänische Studie zur Kognition

Eine weitere Studie zu Kognition wurde in Dänemark durchgeführt (Riddervold et al. 2010). Es wurden 53 junge, gesunde männliche Probanden rekrutiert und 45 Minuten entweder mit TETRA exponiert (420 MHz, 2 W/kg) oder scheinexponiert (nach Zufallsprinzip, doppelblind). Es wurden Kognitionstests durchgeführt (Gedächtnisleistung, Reaktionszeit) und es wurde das Wohlbefinden abgefragt.

Es wurden keine signifikanten Unterschiede infolge der Exposition gefunden, weder bei den Kognitionstests noch beim Auftreten subjektiver Symptome. Der von Smith und Mitarbeitern (2005) beschriebene Einfluss auf das Gedächtnis konnte in dieser Studie nicht bestätigt werden. Die Testpersonen konnten nicht unterscheiden, wann sie tatsächlich exponiert waren und wann nicht.

Studien der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

In Deutschland hat die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) mehrere Studien zu TETRA durchgeführt. Diese sind aber bisher nur als Tagungsbeiträge veröffentlicht (Eggert et al. 2002, Ullsperger et al. 2003). Es wurden Kognitionstests (Reaktionszeiten, Gedächtnis) durchgeführt, durch Bewegung hervorgerufene Hirnpotentiale abgeleitet und das Verhalten während einer Ruhesituation (autokinetischer Lichttest) untersucht. Es wurden junge, gesunde Probanden im Alter von 20-30 Jahren untersucht.

Die Ergebnisse zum autokinetischen Test haben bei 30 Testpersonen keinen Einfluss von TETRA gezeigt. Eine Pilotstudie an 10 Probanden zeigte ebenfalls keinen Einfluss auf bewegungsabhängige Hirnpotentiale. Die Untersuchung weiterer EEG Parameter wurde zwar angekündigt, bisher liegen hierzu aber keine Angaben vor. Die Ergebnisse der Kognitionstests wurden ebenfalls noch nicht publiziert. Es wurde bei allen Experimenten mit einem maximalen SAR-Wert von 1,35 W/kg (gemittelt über 1 g Gewebe) bzw. 0,832 W/kg (gemittelt über 10g Gewebe) exponiert, dieser Wert wurde für eine Eindringtiefe von etwa 17 mm berechnet und könnte in etwa dem Wert in der Hirnrinde entsprechen. An der Kopfoberfläche betrug der SAR-Wert um 2 W/kg.

Tabelle: Zusammenfassung der verschiedenen Studien und ihrer Ergebnisse
PublikationExpositionBiologisches System
EndpunkteErgebnisse
Green et al. 2005
  • TETRA 380,89 MHz mit 17,6 Hz gepulst
  • SAR: 5 - 400 mW/kg
Hirnzellen und Herz-Muskelzellen der Ratte
  • Kalzium-Konzentration
  • Kalzium-Einstrom
Kein Effekt
Barker et al. 2007   

  • GSM, TETRA
  • SAR: 1,4 W/kg
Gesunde Testpersonen
  • Blutdruck, Herzratenvariabilität
  • Konzentration von Adrenalin
Kein Effekt
Smith et al. 2005
  • TETRA 381 MHz, mit 17,6 Hz gepulst
  • SAR: 1,4 W/kg
Gesunde Testpersonen 
  • Befindlichkeit
  • Symptome
  • Intelligenz
  • Persönlichkeitsmerkmale
  • Reaktionsfähigkeit
  • Aufmerksamkeit
  • Gedächtnis
semantisches Kurzzeitgedächtnis verschlechtert
Niento-Hernandez et al. 2010
  • TETRA 385,25 mit 17,6 Hz gepulst
  • SAR 1,3 W/kg
Testpersonen, gesunde und elektrosensible Personen
  • Symptome
  • Gemütszustand
Mehr Symptome beim ungepulsten Signal

Kein Erkennen der Exposition 
Airwave Health Monitoring Programme 2006
variable Exposition durch Endgeräte im beruflichen Alltag
Polizisten aus England, Wales und Schottland, gesunde und elektrosensible Personen
  • EEG, kognitive Funktionen und Befindlichkeit
  • Gesundheit im Langzeitverlauf
nicht beendet
Wallace et al. 2010
 
  • TETRA-Basisstationssignal 420 MHz
  • SAR: 271 μW/kg
Testpersonen, gesunde und elektrosensible Personen
  • Herzfrequenz
  • Blutdruck
  • Hautleitfähigkeit
  • körperliche Beschwerden
  • Bei Verblindung: kein Effekt;
  • unverblindet: mehr und stärkere Symptome unter TETRA bei Elektrosensiblen
Riddervold et al. 2010 
  • TETRA, 420 MHz
  • SAR: 2 W/kg
Gesunde Testpersonen
  • Gedächtnis
  • Reaktionszeit
  • Symptome
Kein Effekt
Eggert et al. 2002


  • TETRA 380,25 MHz; 17,65 Hz gepulst
  • SAR: 35mW/g
Gesunde Testpersonen
  • Kognitionstests
  • Befindlichkeit
Kein Effekt
Ullsperger et al. 2003
   

  • TETRA 380,25 MHz; 17,65 Hz gepulst
  • SAR: 35mW/g
Gesunde Testpersonen
  • Kognitionstests
  • EEG
Kein Effekt

Aktuelle Forschung zu TETRA

Um wissenschaftliche Unsicherheiten bei der Bewertung der Exposition durch TETRA- Anwendungen weiter zu reduzieren, führt das BfS in Zusammenarbeit mit der BDBOS Forschungsvorhaben durch:
  1. Probandenstudie zur Untersuchung des Einflusses der für TETRA genutzten Signalcharakteristik auf kognitive Funktionen
    Der 1. Zwischenbericht – eine Literaturübersicht - liegt zum Download als PDF-Datei (399 KB) vor.

  2. TETRA: Modellierung von SAR-Werten im gesamten Körper und detailliert im Kopfbereich unter besonderer Berücksichtigung des Auges.
    Der 1. Zwischenbericht – eine Literaturübersicht - liegt zum Download als PDF-Datei (115 KB)vor.

Literatur

Airwave health monitoring programme, Home office pilot report, 2006, Imperial College London, http://www.police-health.org.uk/docs/PilotReportvFinal.pdf

Barker AT, Jackson PR, Parry H, Coulton LA, Cook GG, Wood SM (2007) The effect of GSM and TETRA mobile handset signals on blood pressure, catechol levels and heart rate variability. Bioelectromagnetics 28(6): 433 – 438

Eggert S, Hentschel K, Ruppe I, Neuschulz H, Kaul G, Goltz S, Kersten N(2002) Influence of electromagnetic fields emitted by handheld mobile radio of the tetra system on cognitive performance and well-being of humans.
Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, Quebec, Canada.

Green AC, Scott IR, Gwyther RJ, Peyman A, Chadwick P, Chen X, Alfadhl Y, Tatterstall JE (2005) An investigation of the effects of TETRA RF fields on intracellular calcium in neurones and cardiac myocytes. Int J Radiat Biol. 81(12): 865 – 885

Nieto-Hernandez R, Williams J, Cleare AJ, Landau S, Wessely S, Rubin GJ (2010) Can exposure to a terrestrial trunked radio (TETRA)-like signal cause symptoms? A randomised double-blind provocation study. Occup Environ Med. DOI 10.1136/oem.2010.055889

NRPB (2001) Possible health effects from terrestrial trunked radio (TETRA). Report of an advisory group on non-ionizing radiation.

Riddervold IS, Kjærgaard SK, Pedersen GF, Andersen NT, Franek O, Pedersen AD, Sigsgaard T, Zachariae R, Mølhave L, Andersen JB (2010) No effect of TETRA hand portable transmission signals on human cognitive function and symptoms. Bioelectromagnteics 31(5):380 - 390

Smith RN, Tattersall JEH, Bowditch SC, Holden SJ, Green AC, Scott IR, Harrison PK, Low DA, Smith SJR, Grose RI, Mifsud NCD (2005) An Investigation of the Effects of the Airwave TETRA Signal on Cellular Calcium and Brain Function. Dstl/CR15728 Issue 1.0 Biomedical Sciences Dstl Porton Down, Salisbury. Home Office under Order/ Contract reference CS652

Wallace D, Eltiti S, Ridgewell A, Garner K, Russo R, Sepulveda F, Walker S, Quinlan T, Dudley S, Maung S, Deeble R, Fox E (2010) Do TETRA (Airwave) Base Station Signals Have a Short-Term Impact on Health and Well-Being? A Randomized Double-Blind Provocation Study. Environ Health Perspect. 118(6):735 - 734

Ullsperger P, Fruede G, Erdmann U, Eggert S (2003) Influence of electromagnetic fields of the tetra communication system on bioelectrical brain activity of healthy participants. Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, Hawaii, USA

Link zum Original (mit einem ev. aktuelleren Stand)

 
Mehr Information:

Technische Aspekte:

Messung der Immissionen elektromagnetischer Felder im Umfeld einer TETRA BOS-Sendeanlage
In dieser Broschüre des Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen werden neben Messergebnisse auch viele technische Details von Tetra erläutert (1,4 MB)

Terrestrial Trunked Radio
Eine umfangreiche Informationsseite auf Wikipedia

Messung der Immissionen elektromagnetischer Felder im Umfeld einer TETRA BOS-Sendeanlage
In dem von dieser Seite herunterladbarem Bericht werden nicht nur Messergebnisse, sondern auch technische Informationen zu TETRA vorgestellt.
Digitaler Bündelfunk - der moderne Betriebsfunk
In diesem Beitrag aus dem Newsletter 4/2004 der Forschungsgemeinschaft Funk wird ein Überblick über Bündelfunksysteme im Allgemeinen vermittelt.
Faktenblatt "TETRA"
Gute Zusammenstellung der technischen Eigenschaften (vom Schweizer BAKOM)
Faktenblatt "TETRAPOL"
Gute Zusammenstellung der technischen Eigenschaften (vom Schweizer BAKOM)
Tetrapol Forum
Diese Homepage informiert offiziell über Tetrapol


Gesundheitliche Aspekte ("Elektrosmog")

Häufige Kritikpunkte am BOS-Digitalfunk
In dieser Stellungnahme kommentiert die Projektgruppe DigiNet im Bayerischen Innenministerium die 14 häufigsten Argumente gegen Tetra und vermittelt die tatsächlichen Fakten dazu (535KB).
Informationen zu kursierenden Thesen von TETRA-Kritikern
Eine Stellungnahme des Bayerischen Staatsministeriums des Innern vom Juni 2011 (78 KB)
Schadenersatzklagen von Polizisten in Lancashire, England, gegen den Einsatz von TETRA - Britische Polizei nimmt Stellung (73 KB)
Possible Health Effects from Terrestrial Trunked Radio (TETRA): Report of an Advisory Group on Non-Ionising Radiation
Dieser 2001 entstandene Bericht des Beratungsgremiums für nicht-ionisierende Strahlung der im April 2005 in die britische Health Protetion Agency aufgegangenen Strahlenschutzbehörde "National Radiological Protection Board", NRPB beschäftigt sich mit möglichen gesundheitlichen Auswirkungen in Verbindung mit der Anwendung von TETRA
Britisches Forschungsprogramm zu TETRA
Im Mai 2003 wurde in Grossbritannien ein Forschungsprogramm zu eventuellen gesundheitlichen Auswirkungen von TETRA begonnen. Auf dieser Seite sind einige Informationen dazu.
Homepage der TETRA Industry Group (TIG)
Auf dieser Homepage aus Großbritannien werden u. A. Informationen zu derzeit laufenden Studien vorgestellt, wie etwa die Long term health monitoring study

 


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Zuletzt geändert: 14.01.12