Big Bang 7, Schulbuch

Informationsübertragung durch EM-Wellen 31 RG 7.1 G 7.1 Kompetenzbereich Elektromagnetische Wellen 39 Abb. 31.18: Wie räumliches Multiplexen funktioniert: Liegen die Zellen weit genug auseinander, können sie dieselben Frequenzen ver- wenden, ohne einander zu beeinflussen. Die Zellen sind, je nach Ort, unterschiedlich groß und in der Praxis auch oft verbeult. Die größten Zellen mit vielen Kilo- metern Durchmesser haben ländliche Regionen, in denen die Signale kaum gestört werden. Die kleinsten Zellen be- finden sich in engen Straßenschluchten oder Einkaufspas- sagen und haben Durchmesser von oft nur wenigen Metern (Abb. 31.18). Weil kleinere Zellen eine geringere Sendeleis- tung benötigen, ist ein dichteres Netz an Sendemasten überraschenderweise günstiger, weil dann die Strahlen- belastung der Menschen sinkt ( F12 ). Zusammenfassung GSM, UMTS und LTE sind seit 1980 bereits die 2. bis 4. Handy- generation und basieren auf digitaler Technik. Um einzelne Telefongespräche trennen zu können, benutzt man Zeit-, Code- und Raum-Multiplexverfahren. 31.4 Es (f)liegt was in der Luft Der Elektrosmog Was ist Elektrosmog? Wie entsteht er und kann er unsere Gesundheit gefährden? Darum geht es hier. Mit Elektrosmog bezeichnet man alle vom Menschen erzeugten elektrischen und magnetischen Felder, die die Gesundheit schädigen oder zumindest beeinträchtigen könnten ( F14 ). Die statischen Felder sind so schwach, dass Z Du hast sicher schon vom Ausdruck Elektrosmog gehört! Wie entsteht er? Welche Geräte verursachen ihn? Was bewirkt er beim menschlichen Körper? Was versteht man unter elektrischer Feldstärke und magnetischer Induktion? Schau nach in Kap. 25.3 und 26.2, „Big Bang 6“! Welche Geräte, die du aus dem Alltag kennst, arbeiten zur Informationsübertragung mit EM-Wellen? Wie funktioniert ein Mikrowellenherd? Auf welche Weise werden dabei die Speisen gewärmt? F14 E1 F15 W1 F16 W1 F17 E1 sie keine biologischen Wirkungen hervorrufen. Wir sehen uns hier daher nur mögliche Auswirkungen durch elekt- romagnetische Felder an. Niederfrequente elektromagneti- sche Felder werden vor allem durch Wechselströme erzeugt (50Hz). Im Alltag liegen die Feldstärken aber meist weit unter den empfohlenen Grenzwerten. Zum Beispiel beträgt die magnetische Induktion sogar unterhalb einer 380 kV- Leitung nur maximal 8 Mikrotesla ( µ T; Abb. 31.19), während der Grenzwert der WHO bei 100 µ T liegt (Tab. 31.3). Kopf und Rumpf bei beliebiger Expositionsdauer elektrische Feldstärke magnetische Induktion Allgemeinbevölkerung 5 kV/m 100 Arbeitsplatz 10 kV/m 500 µ T Tab. 31.3: Die Grenzwerte der internationalen Strahlenschutz- kommission, die in den meisten EU-Ländern gelten und auch von Österreich übernommen wurden Hochfrequente elektromagnetische Felder werden zur Informationsübertragung verwendet (Kap. 31.2, S. 34). Solche Felder werden zum Beispiel durch Handynetze und WLAN verursacht. Per Definition sind EM-Wellen mit 1GHz (= 1000MHz) bis 300GHz Mikrowellen . Viele der „Informa- tionswellen“ liegen also im Mikrowellenbereich (Tab. 31.4). Sie können, wie auch die Wellen eines Mikrowellenherdes, in Gewebe eindringen (Abb. 31.20, S. 40) und diese erwär- men ( F17 ). Dieser thermische Effekt verursacht die Hauptbelastung des menschlichen Körpers, wenn man etwa Handystrahlung ausgesetzt ist. CB-Funk 26,6–27,4MHz Modellbau (Funkautos und -flugzeuge) 35,1–35,9MHz UKW 88–108MHz Flugfunk und Seefunk 118–162MHz 2G Mobiltelefone 880–960MHz GPS 1228–1228MHz Amateurfunk 23-cm-Band 1240–1300MHz GPS 1576–1576MHz 2G Mobiltelefone 1700–1880MHz 3G Mobiltelefone 1900–2200MHz Bluetooth 2400–2480MHz 4G Mobiltelefone um 2600MHz WLAN 2,4GHz 2400–2485MHz WLAN 5GHz 5150–5725MHz Tab. 31.4: Einige ausgewählte Beispiele aus dem EM-Wellen-Dschungel zur Informationsübertragung ( F16 ; siehe auch Abb. 31.20, S. 40) Abb. 31.19: Das Magnet- feld unter einer 380 kV-Leitung be- trägt maximal 8 µ T und liegt somit weit unter dem Gren- zwert (Tab. 31.3). Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv