Informations-Plattform für 5G und Mobilfunk
Technik
Ein Mobilfunknetz besteht aus vielen Funkzellen. Zu jeder Zelle gehört eine Antenne, die via Funk Verbindung zu den Mobiltelefonen (und anderen über Funk vernetzten Geräten) in ihrer näheren Umgebung herstellt. Üblicherweise werden von einer Mobilfunkbasisstation aus mehrere Zellen versorgt.
Jede Antenne kann nur eine begrenzte Datenmenge übermitteln. Deshalb bestimmt die Intensität der Nutzung, wie gross eine Funkzelle ist. In ländlichen Gegenden, wo pro Flächeneinheit weniger Mobiltelefone in Gebrauch sind, haben die Zellen einen Radius von mehreren Kilometern; in städtischen Gebieten sind es hingegen nur einige hundert Meter.
Die Abkürzung 5G steht für die fünfte Generation des Mobilfunks. Es handelt sich um einen neuen Mobilfunkstandard bzw. eine neue Mobilfunktechnologie. Der Standard gibt gewisse Anforderungen vor (z.B. Antwortzeit oder minimale Datenmenge pro Zeiteinheit). Gleichzeitig wird bestimmt, wie diese Vorgaben technisch umgesetzt werden können – also wie und in welcher Form Antennen und Mobiltelefone miteinander Daten austauschen.
Die Mobilfunktechnologien entwickeln sich ständig weiter und werden effizienter, ähnlich wie neue Versionen eines Betriebssystems auf einem PC. 5G basiert auf 4G, verwendet eine ähnliche Technologie, ist aber effizienter und ermöglicht eine schnellere und umfangreichere Datenübertragung als die früheren Mobilfunkgenerationen (4G, 3G, …).
Die Infografik zeigt, welche zusätzlichen Nutzungsmöglichkeiten mit dem Übergang von 4G zu 5G entstehen.
5G kann in den gleichen Frequenzbereichen wie 4G verwendet werden. Es kommt auch dieselbe Form der Signalaussendung (Modulation) zum Einsatz. Im Unterschied zu 4G wird 5G zusätzlich in einem neuen Frequenzbereich (3,5 bis 3,8 GHz) eingesetzt. Zusammen mit technischen Optimierungen ermöglicht dies eine grössere Anzahl Nutzerinnen und Nutzer, eine höhere Datenmenge pro Zeiteinheit sowie eine geringere Antwortzeit. Mit einer im Durchschnitt bis zu 10-mal grösseren Übertragungskapazität werden Echtzeit-Verbindungen möglich: Ferngesteuerte Anwendungen können so ausgeführt werden, als wäre die Bedienungsperson direkt vor Ort.
Die Datenmenge, die über die Mobilfunknetze transportiert wird, ist in den letzten Jahren massiv angestiegen und wächst weiter. Gemäss der bisherigen und der erwarteten Entwicklung verdoppelt sich dieses Datenvolumen ca. alle 18 Monate. Die steigende Anzahl vernetzter Geräte und Sensoren («Internet der Dinge») dürfte den Trend zu steigenden Datenmengen weiter verstärken. Mittelfristig wird der mobile Datenverkehr mit der 3G- und 4G-Technologie allein nicht mehr zu bewältigen sein.
Millimeterwellen sind elektromagnetische Wellen mit einer kurzen Wellenlänge (ca. 1 – 15 mm) in einem sehr hohen Frequenzbereich (ab 20 GHz). Für den Mobilfunk werden derzeit in der Schweiz keine Frequenzen im Millimeterwellenbereich genutzt. Hingegen werden in der Schweiz seit Jahren zum Beispiel Richtfunkverbindungen sowie Distanzradare im Strassenverkehr im Millimeterwellenbereich betrieben. Die nachstehende Abbildung zeigt die von verschiedenen Anwendungen genutzten Frequenzen und den zugehörigen Bereich der hoch- bzw. niederfrequenten elektromagnetischen Felder.
In einem späteren Ausbauschritt des 5G-Standards werden voraussichtlich Frequenzen im Millimeterwellenbereich zum Einsatz kommen (→ siehe auch Frage «Haben 5G und adaptive Antennen andere Auswirkungen auf die Gesundheit als konventionelle Antennen?»). Der genaue Zeitpunkt ihrer Nutzung ist noch offen.
Der Begriff «5G-Antenne» ist ungenau und missverständlich. Die 5G-Technologie kann sowohl mit konventionellen als auch mit sogenannten adaptiven Antennen (→ siehe auch Frage «Wieso werden adaptive Antennen eingesetzt?») verwendet werden. Um sämtliche Vorteile der 5G-Technologie nutzen zu können, braucht es jedoch adaptive Antennen. Der Begriff «5G-Antenne» wird deshalb oft mit dem Begriff «adaptive Antenne» gleichgesetzt.
Adaptive Antennen sind eine Weiterentwicklung in der Antennentechnologie. Sie sind in der Lage, die Signale nur in Richtung der einzelnen Endgeräte zu senden (sogenanntes «Beamforming») und können so Daten mit weniger Energie übertragen. Durch die klarere Trennung der Funksignale der einzelnen Mobilgeräte (Smartphones, Tablets etc.) vermeiden sie ungewollte Störungen. Die Verbindungsqualität wird dadurch verbessert, und wer kein Mobilgerät nutzt, ist einer geringeren Strahlung ausgesetzt.
Beispielmessungen bei drei Mobilfunkanlagen zwischen Herbst 2021 und Frühling 2022 zeigten, dass die durchschnittlichen Feldstärkewerte bei adaptiven Antennen niedriger sind als bei konventionellen Antennen. Die Messungen bestätigen, dass die Funksignale von adaptiven Antennen nur auftreten, wenn sich Nutzer, die Daten anfordern, in der Nähe befinden.
Der Bericht der Messungen wurde vom BAKOM am 12.12.2022 publiziert:
BAKOM: Elektrische Feldstärken im Wirkbereich von Mobilfunkantennen
BAKOM: Erklärvideo «Adaptive Antennen»
Am 2.8.2024 waren in der Schweiz 11’046 5G-Mobilfunkanlagen in Betrieb. Die Übersichtskarte unten zeigt die Standorte sämtlicher 5G-Mobilfunkantennen in der Schweiz.
Mobilfunkantennen werden dort errichtet, wo sich die Nutzerinnen und Nutzer befinden und der Bedarf an Gesprächs- und Datenkapazitäten am grössten ist. Die übertragenen Datenmengen nehmen international und auch in der Schweiz stetig zu. Die Sendeleistung einer Antenne lässt sich jedoch nicht ständig erhöhen, da sonst die gesetzlich vorgegebenen Immissions- und Anlagegrenzwerte (→ siehe auch Frage «Wie wird die Bevölkerung vor der Strahlung von Mobilfunkantennen geschützt?») nicht mehr eingehalten werden. Um Kapazitätsengpässe zu vermeiden, müssen daher neue Antennen gebaut und in Betrieb genommen werden.
Glasfasernetze können Wohnungen, Büros und Produktionsstätten mit schnellem Internet versorgen. Hingegen sind im Freien und unterwegs gut ausgebaute Mobilfunknetze für die Übermittlung von Daten unverzichtbar. Besonders in entlegenen Gebieten mit beschränkter Festnetzversorgung leistet der Mobilfunk einen wichtigen Beitrag an die Versorgung mit schnellem Internet. Glasfasernetze nehmen auch beim Ausbau der Mobilfunkinfrastruktur eine zentrale Rolle ein, da jede 5G-Basisstation einen Glasfaseranschluss benötigt.
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Strahlenbelastung
Es ist nicht möglich, allgemeingültig festzulegen, wie gross der Abstand zwischen einer Antenne und einem Wohngebäude sein muss, um vor der Strahlung geschützt zu sein. Es gibt nämlich mehrere Faktoren, die diesen Abstand beeinflussen, wie z. B. die Leistung der Antenne, die Senderichtung, in die die Signale gesendet werden, sowie Hindernisse in der Umgebung. Je nachdem, wo sich die Wohngebäude in der Umgebung einer Mobilfunkantenne befinden, müssen diese technischen Parameter von den Betreibern sorgfältig festgelegt werden, damit die Grenzwerte der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung eingehalten werden (→ siehe auch Frage «Wie wird die Bevölkerung vor der Strahlung von Mobilfunkantennen geschützt?»).
Die Belastung in den Wohnungen wird vorsorglich durch den Anlagegrenzwert begrenzt, ebenso an anderen Orten, an denen sich Menschen während längerer Zeit aufhalten (Schulen, Krankenhäuser, Spielplätze usw.). Jede Mobilfunkanlage muss also den Anlagegrenzwert einhalten, um betrieben werden zu dürfen.
Die Strahlenbelastung hängt vor allem von der Menge der Daten ab, die übertragen werden, und wie effizient die Übertragung ist. In einem dichteren Mobilfunknetz mit mehr Antennen können die Daten mit kleineren Sendeleistungen übertragen werden. Geringere Sendeleistungen haben auch weniger Störungen zwischen benachbarten Mobilfunkantennen zur Folge. Die Mobiltelefone strahlen weniger, wenn sie in einem dichten Funknetz genutzt werden, da die Distanz zur nächsten Antenne kleiner ist. Zudem werden die Mobilfunktechnologien mit der Zeit im Allgemeinen immer effizienter. Dies reduziert die Strahlenbelastung für die Nutzerinnen und Nutzer.
Laut einer vom Bundesamt für Umwelt finanzierten Studie ist die Belastung durch Hochfrequenzstrahlung in der Schweiz zwischen 2014 und 2021 auf einem ähnlichen Niveau geblieben, obwohl die Datenmenge, die über Mobilfunk übertragen wird, um das 18-Fache gestiegen ist und die Anzahl der Antennen (Basisstationen) in den untersuchten Gebieten zugenommen hat.
ScienceDirect: Comparison of ambient radiofrequency electromagnetic field (RF-EMF) levels in outdoor areas and public transport in Switzerland in 2014 and 2021
Loizeau et al. (2023), Environmental Research, Volume 237 Part 1 (verfügbar auf Englisch)
Die Technik des 5G-Mobilfunkstandards ist effizienter als 3G und 4G: Die gleiche Datenmenge kann in kürzerer Zeit verarbeitet werden, und mit der schnelleren Datenübermittlung verringert sich die Dauer der Strahlenbelastung. Gleichzeitig führen die immer grösseren Datenmengen, die per Mobilfunk übertragen werden, zu einer Zunahme der Strahlenbelastung. Diese Entwicklung ist aber unabhängig vom eingesetzten Mobilfunkstandard.
Über die Veränderung der Gesamtbelastung durch nichtionisierende Strahlung im Zeitverlauf gibt das Monitoring des BAFU Auskunft (→ siehe auch Frage «Was ist das Monitoring der nichtionisierenden Strahlung?»).
Die meisten Hersteller von Mobiltelefonen deklarieren die maximale Strahlenbelastung, die durch ihre Geräte verursacht wird. Als Mass dient die Spezifische Absorptionsrate SAR. Dabei darf der SAR-Wert von 2 W/kg nicht überschritten werden (→ siehe auch Frage «Gibt es auch Grenzwerte für die Strahlung von Mobiltelefonen?»).
Die strahlungsärmsten Mobiltelefone weisen maximale SAR-Werte (am Kopf gemessen) von weniger als 0,6 W/kg auf, die am stärksten strahlenden Geräte solche von bis 1,94 W/kg (Stand Mai 2022). Die SAR-Werte von 5G-Geräten liegen in der gleichen Grössenordnung wie bei den früheren Gerätegenerationen. Eine Übersicht über die SAR-Werte der meisten Mobiltelefone gibt das deutsche Bundesamt für Strahlenschutz (BfS):
Um die Wirkung der Strahlung beurteilen zu können, ist es nötig, die Belastung des Körpers durch elektromagnetische Felder zu kennen. Diese Felder können nicht direkt im Körper des Menschen gemessen werden. Als Hilfsmittel werden deshalb einerseits sogenannte «Phantome» verwendet, die den bestrahlten Körperteil anatomisch und elektrisch so gut wie möglich nachbilden. Andererseits kann mithilfe von Computermodellen die Strahlenbelastung von Menschen unterschiedlichen Geschlechtes, Alters und Körperbaus simuliert, gerechnet und statistisch analysiert werden.
Um die gesamte Strahlung zu messen, der Menschen in ihrem Alltag ausgesetzt sind, wurden Studien durchgeführt, bei welchen Testpersonen Messgeräte auf sich trugen. Für die Bestimmung der Strahlenbelastung durch das eigene Mobiltelefon werden andere Methoden eingesetzt (→ siehe auch Frage «Wie wird die Strahlenbelastung bei der Verwendung von Mobiltelefonen gemessen?»).
Die Strahlung während eines Gesprächs mit dem eigenen Mobiltelefon führt im Vergleich zu allen anderen Strahlungsquellen zur höchsten Belastung. Die mittlere Gesamtbelastung einer Person, die kein Mobiltelefon nutzt, ist im Alltag sehr klein und liegt etwa 300-mal tiefer als der SAR-Grenzwert (→ siehe auch Frage «Gibt es auch Grenzwerte für die Strahlung von Mobiltelefonen?»).
Die Abbildung zeigt die Beiträge verschiedener Strahlungsquellen zur durchschnittlichen Gesamtdosis, der ein Mensch in Europa ausgesetzt ist.
Sowohl Anlagen in der Umwelt (z. B. Mobilfunkantennen, Rundfunksender oder Hochspannungsleitungen) als auch Geräte im Haushalt können zu einer Strahlenbelastung führen. Funkanwendungen im Haushalt arbeiten generell mit relativ geringer Sendeleistung. Trotzdem können sie die Belastung in Innenräumen dominieren, da die Distanz zu den Menschen klein ist. Detaillierte Informationen zur Strahlung von Geräten wie WLAN, Schnurlostelefonen, Bluetooth, Fitness-Tracker, Smartwatches, aber auch Mikrowellenöfen, Induktionskochherden und vielen mehr hat das BAG in verschiedenen Faktenblättern zusammengestellt. Zukünftig wird die Belastung in Wohnräumen für verschiedene Gebäudetypen und Wohnlagen auch im Monitoring der nichtionisierenden Strahlung des BAFU (→ siehe auch Frage «Was ist das Monitoring der nichtionisierenden Strahlung?») erhoben.
Seit 2021 ist das BAFU daran, ein Programm zur Erhebung der Belastung der Bevölkerung durch nichtionisierende Strahlung aufzubauen. Erfasst wird die Strahlenbelastung durch verschiedene Quellen wie Mobilfunk- und Rundfunksendeanlagen, Hochspannungsleitungen sowie Geräte im Wohnumfeld. Die Messungen werden an verschiedenen Ortstypen durchgeführt; im Aussenbereich, in öffentlich zugängliche Innenbereiche, in öffentlichen Verkehrsmitteln und in Wohnungen. Die Messungen erfolgen zu Fuss mit tragbaren Messgeräten auf vordefinierten Routen.
Jedes Jahr wird ein Bericht über die Ergebnisse der letzten Messungen veröffentlicht. Der erste Bericht wurde im Juni 2022 veröffentlicht und der zweite im September 2023.
Beide Berichte zeigen, dass die Strahlenbelastung an den verschiedenen Ortstypen insgesamt moderat ist und unterhalb der Immissionsgrenzwerte liegt (→ siehe auch Frage «Wie wird die Bevölkerung vor der Strahlung von Mobilfunkantennen geschützt?»). Es ist anzumerken, dass das Monitoring die Belastung durch das eigene Mobiltelefon nicht misst, die den grössten Anteil an der Gesamtbelastung einer Person ausmacht (→ siehe auch Frage «Welchen Anteil hat mein Mobiltelefon an der Gesamtbelastung durch nichtionisierende Strahlung?»).
BAFU: NIS-Expositionsmessungen
(Berichte und Zusammenfassungen der Ergebnisse)
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Gesundheit
Um die Bevölkerung vor der Strahlung von Mobilfunkanlagen zu schützen, hat der Bundesrat in der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) ein zweistufiges Schutzkonzept mit Grenzwerten festgelegt:
BAFU: Elektrosmog – die Grenzwerte im Überblick
Überall, wo sich Menschen – auch nur kurzfristig – aufhalten, müssen Mobilfunkanlagen Immissionsgrenzwerte einhalten. Diese sind international harmonisiert und schützen vor den wissenschaftlich nachgewiesenen Gesundheitsauswirkungen.
An Orten, wo sich Personen regelmässig während längerer Zeit aufhalten (z. B. Wohnungen, Schulen, Spitäler oder Kinderspielplätze), gelten für Mobilfunkanlagen in der Schweiz zusätzlich deutlich tiefere Anlagegrenzwerte. Diese begrenzen vorsorglich die Langzeitbelastung und reduzieren so das Risiko für allfällige heute noch nicht erkennbare Gesundheitsfolgen.
Für alle Mobilfunkantennen gelten die gleichen rechtlichen Bestimmungen, insbesondere die Anforderungen der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV). Diese legt fest, wie hoch die Strahlung im Umfeld einer Antenne maximal sein darf. Dabei kommt es nicht darauf an, welche Mobilfunktechnologie oder welcher Antennentyp (konventionelle oder adaptive Antenne) verwendet wird.
Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV)
Die Grenzwerte der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) unterscheiden nicht zwischen den verschiedenen Mobilfunktechnologien (2G, 3G, 4G, 5G). Mit den geltenden Immissionsgrenzwerten ist die Bevölkerung vor den nachgewiesenen schädlichen Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung geschützt. Die deutlich tieferen Anlagegrenzwerte tragen zusätzlich den bestehenden wissenschaftlichen Unsicherheiten zu möglichen gesundheitlichen Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung Rechnung. Mit den Anlagegrenzwerten wird die Strahlung von Mobilfunkantennen in der Schweiz strenger begrenzt als international üblich. Im April 2020 hat der Bundesrat über das weitere Vorgehen im Bereich Mobilfunk und 5G entschieden und dabei bekräftigt, die geltenden Anlagegrenzwerte zurzeit beizubehalten.
Der Bundesrat: Medienmitteilung vom 22.4.2020
Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV)
1998 wurde von der Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) ein Grenzwert empfohlen, der die Temperaturerhöhung von Körpergewebe beim Gebrauch von Mobiltelefonen auf ein Mass beschränkt, bei welchem keine unmittelbare Gefährdung der Gesundheit besteht. Dieser Grenzwert wurde 1999 von der Europäischen Kommission übernommen. Er bildet auch die Grundlage für die maximal erlaubte Strahlung von Mobiltelefonen in der Schweiz.
Als Mass für die Strahlung von Mobiltelefonen in den aktuell genutzten Frequenzbereichen wird die Spezifische Absorptionsrate (SAR) verwendet. Diese wird in Watt pro Kilogramm (W/kg) angegeben. Um negative gesundheitliche Wirkungen auszuschliessen, soll die Spezifische Absorptionsrate eines Mobiltelefons für Kopf und Rumpf nicht mehr als 2 W/kg betragen. Dieser Grenzwert enthält einen Sicherheitsfaktor von 50, damit auch empfindliche Bevölkerungsgruppen (ältere Menschen, Kinder, Schwangere) geschützt sind.
Die von Mobilfunkantennen und Mobiltelefonen ausgehende Strahlung gehört zur hochfrequenten, nichtionisierenden Strahlung. Diese Strahlung kann bei sehr hohen Intensitäten Körpergewebe erwärmen. Eine zu grosse Erwärmung ist gesundheitsschädlich. International empfohlene Grenzwerte, welche auch die Schweiz anwendet, schützen vor zu hohen Belastungen (→ siehe auch Fragen «Wie wird die Bevölkerung vor der Strahlung von Mobilfunkantennen geschützt?» und «Gibt es auch Grenzwerte für die Strahlung von Mobiltelefonen?»).
Noch bestehen verschiedene Forschungsfragen zu möglichen Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung auf die Gesundheit. Deshalb wird die Strahlenbelastung durch Mobilfunkantennen in der Schweiz an Orten wie Wohnungen, Schulen, Spitälern oder Kinderspielplätzen über die international empfohlenen Grenzwerte hinaus noch stärker begrenzt. Damit wird die Langzeitbelastung tief gehalten und das Risiko für allfällige heute noch nicht erkennbare Gesundheitsfolgen reduziert. Zudem kann jede Person ihre Strahlenbelastung durch das eigene Mobiltelefon mit einfachen Massnahmen selber begrenzen (→ siehe auch Frage «Wie kann ich die Strahlenbelastung bei der Verwendung von Mobiltelefonen verringern?»).
In der Forschung wurden zum Teil auch bei einer Strahlenbelastung unterhalb der gebräuchlichen Grenzwerte Auswirkungen beobachtet. Allerdings sind diese Befunde weniger eindeutig oder weniger gut belegt (Bericht der Arbeitsgruppe Mobilfunk und Strahlung 2019, Kapitel 6.6). Auch führen nicht alle messbaren biologischen Effekte automatisch zu gesundheitlichen Problemen. Zum Beispiel wurden Veränderungen der menschlichen Gehirnaktivität festgestellt, wenn Versuchspersonen vor dem Zubettgehen der Strahlung eines Mobiltelefons ausgesetzt waren. Weil aber die Schlafqualität dadurch nicht beeinträchtigt war, ist es unklar, ob dieser Effekt für die Gesundheit von Bedeutung ist (Hug et al. 2014). Auch in Zell- oder Tierstudien wurden biologische Effekte festgestellt (Mevissen und Schürmann 2021 oder Newsletter BERENIS – Sonderausgabe Januar 2021), aus welchen sich derzeit jedoch keine langfristigen oder für die menschliche Gesundheit bedeutsamen Auswirkungen ableiten lassen.
Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat 2011 hochfrequente Strahlung als möglicherweise krebserregend für den Menschen eingestuft. Grundlage dafür waren Studien zur Mobiltelefonnutzung, die Hinweise auf ein erhöhtes Risiko für eine bestimmte Art von Hirntumoren (Gliome) und Tumoren des Hörnervs zeigten. In den nächsten Jahren soll das krebserregende Potenzial hochfrequenter Strahlung anhand der zwischenzeitlich durchgeführten Untersuchungen neu beurteilt werden. Forschungsprojekte zu möglichen Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen laufen im In- und Ausland und werden zum Teil vom Bund unterstützt. Um kompetent über die gesundheitlichen Auswirkungen von nichtionisierender Strahlung informiert zu sein, hat das BAFU 2014 die Beratende Expertengruppe NIS (BERENIS) einberufen. Diese sichtet die neu publizierten wissenschaftlichen Arbeiten zum Thema und wählt diejenigen zur detaillierten Bewertung aus, die aus ihrer Sicht für den Schutz des Menschen von Bedeutung sind oder sein könnten. So sollen potenzielle Risiken frühzeitig erkannt werden. Ihre Einschätzungen publiziert die Expertengruppe vierteljährlich als Newsletter auf der Website des BAFU.
BAFU: Newsletter Beratende Expertengruppe NIS (BERENIS)
2022 hat das BAFU einen Aufruf zur Einreichung von Projekten zu diesen Themen lanciert und fördert so relevante Forschungsvorhaben. Es finanziert derzeit (Stand September 2023) sieben mehrjährige Forschungsprojekte, die unter anderem die Auswirkungen von Strahlung auf das Gehirn, den Schlaf, die Haut, die Spermienproduktion und Insekten untersuchen. Die ersten Ergebnisse werden voraussichtlich ab 2025-2026 vorliegen.
BAFU: Forschung zu Auswirkungen von NIS auf Gesundheit und Umwelt
Die für 5G derzeit verwendeten Frequenzen liegen im selben Bereich wie die bisher eingesetzten Mobilfunktechnologien oder WLAN. Es gibt keine Hinweise darauf, dass die gesundheitlichen Auswirkungen von 5G anders sind als bei 4G oder 3G (vgl. Röösli et al. 2021). Adaptive Antennen können das Signal in eine bestimmte Richtung fokussieren und es in andere Richtungen reduzieren (→ siehe auch Frage «Wieso werden adaptive Antennen eingesetzt?»). Aufgrund dieser Eigenschaft ist die Strahlenbelastung ausserhalb des fokussierten Bereichs im Durchschnitt tiefer als bei konventionellen Antennen.
Es ist absehbar, dass in Zukunft für den Mobilfunk auch Frequenzen im Millimeterwellenbereich genutzt werden. Die mit Millimeterwellen verbundene Strahlung wird vom Körper anders absorbiert als bei den gegenwärtig verwendeten Frequenzen. Mögliche gesundheitliche Auswirkungen müssen noch genauer untersucht werden
Menschen, die sich in ihrer Gesundheit oder ihrem Wohlbefinden durch nichtionisierende Strahlung beeinträchtigt fühlen, werden als elektrosensibel bezeichnet. Bisher konnte ein Zusammenhang zwischen den von betroffenen Personen genannten Beschwerden und der Belastung durch nichtionisierende Strahlung mit wissenschaftlichen Methoden nicht nachgewiesen werden. Das Leiden elektrosensibler Menschen ist jedoch real, und es ist allgemein anerkannt, dass es weitere Studien braucht, um die Ursachen für die Beschwerden besser zu verstehen.
Zur Unterstützung von elektrosensiblen Personen hat das Institut für Hausarztmedizin der Universität Freiburg im Auftrag des BAFU ein schweizerisches medizinisches Beratungsnetz zu nichtionisierender Strahlung aufgebaut: MedNIS. In Absprache mit ihrer Hausärztin oder ihrem Hausarzt können elektrosensible Personen ab September 2023 von speziell ausgebildeten Ärztinnen und Ärzten beraten werden. Das Institut für Hausarztmedizin der Universität Freiburg gewährleistet ihre Ausbildung der Ärztinnen und Ärzte sowie die wissenschaftliche Begleitung der Beratungsstelle.
Schweizerisches medizinisches Beratungsnetz für nichtionisierende Strahlung MedNIS
Grundsätzlich gilt: Je grösser der Abstand zwischen Mobiltelefon und Körper ist, desto geringer ist die Belastung durch nichtionisierende Strahlung.
Für das strahlungsarme Telefonieren eignen sich Headsets, die über Bluetooth oder Kabel mit einem Mobiltelefon verbunden sind.
Bei Bluetooth-Headsets sind Produkte der Klassen 2 und 3 besonders strahlungsarm. Diese sind geeignet, wenn die Distanz zwischen Headset und Mobiltelefon wenige Meter beträgt. Bei grösseren Distanzen sind Headsets der Bluetooth-Klasse 1 nötig. Angaben zu den Bluetooth-Klassen finden sich in der Bedienungsanleitung, beim Hersteller oder beim versierten Händler.
Bei Headsets mit Kabel kann die Gesamtbelastung des Körpers verringert werden, indem das Mobiltelefon in einer Tasche und nicht direkt am Körper getragen wird.
Die Nutzung der Freisprechvorrichtung (Lautsprecher) ermöglicht einen grösseren Abstand zwischen Mobiltelefon und Körper.
Telefonieren bei guter Verbindung (maximale Anzahl Balken auf der Anzeige) verringert die Strahlenbelastung. Die Verbindungsqualität hängt vom Standort, von der vorhandenen Netzinfrastruktur sowie von der Übertragungstechnologie der Netzbetreiberin ab.
Die Bedienungsanleitung der Hersteller enthält oft Angaben über geeignete Tragearten oder Tragezubehör für den sicheren Betrieb des Mobiltelefons (z. B. wenn das Mobiltelefon längere Zeit direkt auf dem Körper getragen wird oder Daten über das Mobilfunknetz bezogen werden müssen).
Generell sind 5G-Mobiltelefone und 5G-Verbindungen besser geeignet, grosse Datenmengen über das Mobilfunknetz zu beziehen. Bei ähnlichen Strahlungseigenschaften können so wesentlich mehr Daten pro Zeiteinheit verarbeitet werden. Zudem verfügen diese Geräte über eine besonders effektive Leistungsregulierung, um möglichst wenig Strahlung zu erzeugen und die Batterie zu schonen.
Nach Möglichkeit soll ein Mobiltelefon benutzt werden, das einen tiefen SAR-Wert aufweist (→ siehe auch Frage «Wie gross ist die Strahlenbelastung bei der Verwendung von Mobiltelefonen?»).
Bisher wurden keine schädlichen Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung auf Tiere und Pflanzen nachgewiesen. Verschiedene Studien haben sich mit möglichen Auswirkungen auf Insekten befasst. Als Hauptursachen für den beobachteten, starken Rückgang der Insekten sind der Verlust natürlicher Lebensräume, Schadstoffe, intensive Landwirtschaft sowie Lichtverschmutzung international anerkannt. Eine Gruppe aus Forscherinnen und Forschern der Universität Neuenburg, der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) und von Fields at Work hat im Auftrag des BAFU eine Übersicht über Studien zu den Auswirkungen nichtionisierender Strahlung auf Insekten und andere Arthropoden erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Strahlung je nach Intensität das Verhalten, die Fortpflanzung oder den Stoffwechsel von Insekten beeinflussen kann. Es bleibt jedoch schwierig, das Ausmass dieser Wirkungen auf grösserer Skala (Population, Ökosysteme usw.) abzuschätzen. Die Forschenden weisen zudem darauf hin, dass die Qualität der verfügbaren Analysen gering ist und daher mehr Studien zu diesem Thema durchgeführt werden müssen. Das BAFU hat daher ein Forschungsprojekt beim SwissTPH in Auftrag gegeben, um die Auswirkungen von nichtionisierender Strahlung auf Insekten genauer zu untersuchen. Das Projekt hat im November 2022 begonnen und wird vier Jahre dauern.
Bericht der Universität Neuenburg: Wirkung von nichtionisierender Strahlung (NIS) auf Arthropoden
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Behörden
- Der Bundesrat hat die Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) erlassen. Er entscheidet über allfällige Anpassungen der Verordnung. Zudem genehmigt er den Nationalen Frequenzzuweisungsplan (NaFZ), den ihm das BAKOM nach internationalen Verhandlungen über die Aufteilung des Frequenzspektrums für die verschiedenen Funkdienste vorlegt.
- Die Eidgenössische Kommunikationskommission (ComCom) erteilt die Konzessionen für jene Frequenzen, die vom Bundesrat im Nationalen Frequenzzuweisungsplan (NaFZ) für die Nutzung mit Mobilfunk freigegeben werden. Dabei macht sie auch Mindestvorgaben bezüglich der Versorgung der Bevölkerung.
- Das Bundesamt für Kommunikation (BAKOM) stellt sicher, dass die Bestimmungen des Fernmelderechts und der Konzessionen eingehalten werden und sorgt für die störungsfreie Nutzung des Fernmeldeverkehrs. Das BAKOM überprüft, ob Dienste, Geräte und Anwendungen für die mobile Kommunikation die für sie reservierten Frequenzen nutzen und aktualisiert den Nationalen Frequenzzuweisungsplan (NaFZ). Ausserdem veröffentlicht es eine Karte mit den Standorten von Mobilfunkantennen.
- Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) ist für Fragen zur Strahlung von Mobilfunkantennen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit zuständig. Es stellt sicher, dass die Bestimmungen der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) korrekt angewendet werden. Dafür erarbeitet das BAFU Empfehlungen und Vollzugshilfen für Kantone und Gemeinden. Weiter hat es die Beratende Expertengruppe NIS (BERENIS) einberufen, um Studien über die gesundheitlichen Auswirkungen nichtionisierender Strahlung zu evaluieren. Zudem lässt das BAFU die Strahlung erheben, welcher die Bevölkerung im Alltag ausgesetzt ist.
- Das Bundesamt für Gesundheit (BAG) ist zuständig für Informationen zum Einfluss der nichtionisierenden Strahlung von mobilen Geräten wie Smartphones, Tablets, Bluetooth-Geräten, etc. auf die Gesundheit. Es erarbeitet zu diesem Zweck Faktenblätter und gibt Tipps, wie solche Geräte belastungsarm verwendet werden können.
- Das Eidgenössische Institut für Metrologie (METAS) ist das Kompetenzzentrum des Bundes für alle Fragen des Messens, für Messmittel und Messverfahren, insbesondere auch im Bereich nichtionisierender Strahlung. Das METAS erstellt Messempfehlungen und technische Berichte für die Berechnung der Strahlung von Mobilfunkantennen. Diese Empfehlungen und technischen Berichte enthalten die anwendbaren Mess- und Berechnungsmethoden zur Bewertung der Konformität der Anlagen mit der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV).
- Die Kantone und Gemeinden sind für die Bewilligung und Kontrolle von Mobilfunkanlagen zuständig. In diesem Zusammenhang sind sie auch verantwortlich für die Umsetzung der NISV und die Einhaltung der zugehörigen Grenzwerte. Da sich das Baurecht je nach Kanton und Gemeinde unterscheidet, können die Bewilligungsverfahren unterschiedlich sein.
Eidgenössische Kommunikationskommission (Comcom)
Bundesamt für Kommunikation (BAKOM)
Bundesamt für Gesundheit (BAG)
Eidgenössisches Institut für Metrologie (METAS)
BAFU: Kantonale und städtische Fachstellen für den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NIS) (PDF)
Die Eidgenössische Kommunikationskommission (ComCom) erteilt einer Netzbetreiberin mit der Vergabe einer Mobilfunkkonzession das Recht, eine Mobilfunkfrequenz zu nutzen. Gleichzeitig übernimmt die Netzbetreiberin damit die Pflicht zur dauernden Versorgung sowie zur Einhaltung des technischen Qualitätsstandards. Da für Mobilfunkfrequenzen eine grosse Nachfrage besteht, werden diese in der Regel im Rahmen einer Auktion an die interessierten Mobilfunkbetreiberinnen vergeben.
Eidgenössische Kommunikationskommission (ComCom)
Wie alle anderen Bauten sind Mobilfunkanlagen grundsätzlich im Baugebiet zu erstellen. Ausnahmen werden nur gewährt, wenn ein Standort ausserhalb der Bauzone erforderlich ist, z. B. weil sonst eine Versorgungslücke entsteht. Zudem müssen Antennenanlagen die Grenzwerte der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) einhalten. Die Kantone oder Gemeinden führen entsprechende Kontrollen durch. Hält eine Mobilfunkanlage die Grenzwerte der NISV sowie die baurechtlichen Vorschriften ein, muss sie von der zuständigen Behörde bewilligt werden.
Über die Anforderungen an Mobilfunkanlagen aus Sicht der Gemeinden gibt ein Leitfaden umfassend Auskunft.
Gemeinden können durch die Nutzungsplanung bzw. durch Bau- und Zonenvorschriften die Wahl der Standorte von Mobilfunkantennen innerhalb des Baugebiets beeinflussen. Zudem existieren verschiedene Formen, wie Gemeindebehörden und Netzbetreiberinnen bei der Standortwahl zusammenarbeiten.
Rund die Hälfte der Schweizer Gemeinden verwenden das sogenannte «Dialogmodell» und haben eine entsprechende Vereinbarung mit den Netzbetreiberinnen getroffen. Diese informieren die kommunalen Behörden frühzeitige über ihre Ausbaupläne. So erhält die Gemeinde eine gewisse Mitsprache bei der Suche nach geeigneten Antennenstandorten.
Keinen Handlungsspielraum haben Kantone und Gemeinden hingegen bei Sachverhalten, die bereits abschliessend im Umweltschutz- und im Fernmelderecht geregelt sind. Die Vorgaben des Bundes betreffend den Schutz vor nichtionisierender Strahlung durch Mobilfunkanlagen sind für alle Beteiligten verbindlich.
Die Gemeinden sind verpflichtet, Baugesuche für Neu- und Umbauten von Mobilfunkanlagen zu publizieren und öffentlich aufzulegen. Aus dem Standortdatenblatt (→ siehe auch Frage «Brauchen Netzbetreiberinnen für neue Antennen oder Anpassungen an bestehenden Antennen eine Bewilligung?») geht hervor, bis zu welchem Abstand zur Anlage Personen berechtigt sind, eine Einsprache zu machen. In vielen Kantonen können Anwohnerinnen und Anwohner die Unterlagen während der öffentlichen Auflage einsehen und allenfalls Einsprache erheben. In einzelnen Kantonen (z. B. Kanton Zürich) kann während dieser Zeit der Baurechtsentscheid verlangt werden, der zum Rekurs berechtigt.
Gewisse bauliche Änderungen (sogenannte «Bagatelländerungen») können die Kantone ohne ein ordentliches Baubewilligungsverfahren erlauben. Die Bau-, Planungs- und Umweltdirektoren-Konferenz (BPUK) hat dazu in einer Empfehlung spezifische Immissionskriterien definiert. Der Nachweis der Einhaltung dieser Immissionskriterien wird von der Netzbetreiberin mit einem entsprechend aktualisierten Standortdatenblatt erbracht. Nicht alle Kantone machen von der Möglichkeit der Bagatelländerung Gebrauch.
Kantone und Gemeinden kontrollieren, ob Mobilfunkantennen die geltenden Grenzwerte einhalten. Wird eine Mobilfunkantenne neu erstellt oder ausgebaut, muss die Belastung in der Umgebung der Antenne berechnet und so geprüft werden, ob die Grenzwerte eingehalten sind. Zeigen die Berechnungen, dass der vorsorgliche Anlagegrenzwert (→ siehe auch Frage «Wie wird die Bevölkerung vor der Strahlung von Mobilfunkantennen geschützt?») zu mehr als 80 Prozent ausgeschöpft wird, verlangen die Behörden in der Regel eine Messung der Strahlung nach Inbetriebnahme der Anlage. Wenn diese Abnahmemessung zeigt, dass die Anlage den Grenzwert noch nicht einhält, müssen die Sendeparameter für den regulären Betrieb angepasst werden. Dies geschieht in den meisten Fällen durch eine Reduktion der Sendeleistung.
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Netzbetreiberinnen
Die Netzbetreiberinnen planen ihre Mobilfunknetze eigenständig. Sie streben dabei eine möglichst hohe Verbindungsqualität und gute Netzabdeckung an. Bei der Planung sind die Vorgaben der Konzession sowie die umwelt-, bau- und raumplanungsrechtlichen Bestimmungen einzuhalten (z. B. Grenzwerte der NISV, Zonenpläne, Schutz des Ortsbildes).
Die Mobilfunkkonzessionen sind unabhängig von der verwendeten Technologie (2G, 3G, 4G, 5G, usw.). Die Netzbetreiberinnen sind daran interessiert, konkurrenzfähige Produkte anzubieten und setzen die für sie am besten geeigneten Technologien ein. So wird auch sichergestellt, dass die Frequenzen effizient genutzt werden.
Wenn eine Mobilfunkbetreiberin eine neue Antenne erstellen oder eine bestehende anpassen will, muss sie der zuständigen Behörde der Gemeinde oder des Kantons mit dem Bewilligungsgesuch ein Standortdatenblatt einreichen. In diesem werden technische Informationen wie die Senderichtungen und die maximal zulässigen Sendeleistungen deklariert. Damit kann die Behörde die Einhaltung der Grenzwerte kontrollieren (→ siehe auch Frage «Wie wird die Strahlung der Antennen von den Behörden kontrolliert?»). Die Konzession verpflichtet die Netzbetreiberinnen zudem, dem BAKOM alle zwei Wochen die aktuellen Betriebsdaten zu melden. So kann dieses die Einhaltung der Konzession kontrollieren und die störungsfreie Nutzung des Fernmeldeverkehrs sicherstellen.
Auf Empfehlung des BAFU haben die Mobilfunkbetreiberinnen Qualitätssicherungssysteme eingerichtet. Diese vergleichen für jede Antenne regelmässig, ob die bewilligten Werte (z. B. Senderichtung und maximale Sendeleistung) eingehalten werden. Abweichungen müssen innert 24 Stunden behoben werden, sofern dies durch Fernsteuerung möglich ist, andernfalls innerhalb einer Arbeitswoche. Unabhängige Stellen überprüfen die Qualitätssicherungssysteme periodisch und die Netzbetreiberinnen haben den Behörden uneingeschränkte Einsicht zu gewähren.
BAFU: Qualitätssicherung zur Einhaltung der Grenzwerte der NISV bei Mobilfunkanlagen
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