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Sichere Arbeit
Lange Telefonate mit dem Smartphone an der Schläfe sollten vermieden werden.

Wie gefährlich ist Telefonieren mit dem Smartphone?

Elektromagnetische Felder

Vor fünf Jahren wurde die Mobiltelefonie von der WHO als "möglicherweise karzinogen" eingestuft. Birgt der tägliche Umgang mit dem Smartphone tatsächlich gesundheitliche Risiken? Wenn ja, welche? Und wie kann man diese durch einfache Maßnahmen reduzieren? All das hat das Forschungsprojekt ATHEM-2 der AUVA ("Athermische Wirkungen elektromagnetischer Felder im Mobilfunkbereich") analysiert.

Im Mai 2011 unterzog die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC), eine Unterorganisation der WHO, hochfrequente elektromagnetische Felder (HF-EMF) der Mobiltelefonie einer Risikobewertung. Das Ergebnis war die Einstufung in die Risikogruppe „2B“ – „möglicherweise karzinogen“. Würde man die gewählte Einstufung „2B – möglich“ statt „2A – wahrscheinlich“ im Sinne von „unwahrscheinlich“ wahrnehmen, griffe das allerdings zu kurz. Die Wissenschaftler entschieden sich für diese Einschätzung, weil die Frage, wie HF-EMF-Felder auf die Zellen wirken, noch nicht abschließend geklärt ist. Sich dieser Herausforderung stellend, gab die AUVA das Forschungsprojekt ATHEM-2 in Auftrag. Ziel war es, zelluläre Mechanismen zu untersuchen, die bei der Exposition zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern (HF-EMF) eine Rolle spielen. Aus den Ergebnissen leitet sich die Empfehlung einfacher Maßnahmen zur Reduktion der eigenen Exposition ab.

Projekthintergrund – Motivation der AUVA

Mobiltelefone nutzen elektromagnetische Felder zur Übermittlung von Information. Sie versenden und empfangen laufend hochfrequente elektromagnetische Felder (HF-EMF). Jeder, der ein Mobiltelefon bei sich trägt und nutzt, ist diesen Feldern ausgesetzt.

Bereits 2009 brachte in Italien ein Gericht den Gehirntumor eines Managers mit seinem häufigen Mobiltelefonieren in Zusammenhang. Das Urteil ging durch sämtliche Instanzen. Der klagende Manager erhielt eine 80-prozentige Berufsunfähigkeitsrente zugesprochen. Dieses Urteil unterstreicht die Relevanz der AUVA-Forschung und insbesondere die Bedeutung des aktuellen ATHEM-2-Forschungsprojektes. Aufgrund der Begründung der IARC für die Einstufung in die Risikogruppe „2B“ (fehlender Wirkmechanismus) fokussierte das ATHEM-2-Projekt auf Zellexperimente zur Untersuchung zellulärer Mechanismen, die eine krebserregende Wirkung erklären könnten. Die Fragestellungen bauen damit auch auf dem AUVA-Projekt ATHEM-1 auf, das 2009 abgeschlossen wurde.

Unter der Projektleitung der AUVA koordinierte Professor Dr. Wilhelm Mosgöller von der Medizinischen Universität Wien das interdisziplinäre Forscherteam. DI Gernot Schmid vom Fachbereich Elektromagnetische Verträglichkeit der Seibersdorf Labor GmbH entwickelte eine Expositionsanlage für die Human-Exposition. Freiwillige Probanden wurden am Institut für Umwelthygiene der Medizinischen Universität Wien (Prof. Michael Kundi) an fünf aufeinanderfolgenden Tagen für jeweils zwei Stunden exponiert. Während der Expositionszeit maß man mögliche Einflüsse der Exposition auf die Aufmerksamkeit, das Reaktionsvermögen, das Gedächtnis und andere Gehirnleistungen der Probanden. Zwei und drei Wochen nach der kontrollierten Exposition wurden den Probanden – ähnlich wie bei einem Vaterschaftstest – Zellproben von der Mundschleimhaut entnommen und die Schleimhautzellen auf strahlenbedingte Veränderungen untersucht. Parallel dazu erfolgten im Institut für Krebsforschung der Medizinischen Universität Wien In-vitro-Untersuchungen an menschlichen Zellkulturen. Ziel war es herauszufinden, welche zellulären Abläufe und Mechanismen bei sensiblen Zellen zu den beobachteten DNA-Schäden führen. Den zellulären Mechanismus zu kennen ist eine Voraussetzung für sinnvolle Gegenmaßnahmen.

Qualitativ hochwertige Forschung

Als qualitätssichernde Maßnahme begutachteten und befürworteten vor Arbeitsbeginn externe Experten alle Arbeitspläne. Um die Objektivität sicherzustellen, wurden die Experimente streng doppelt verblindet durchgeführt. Das bedeutet, dass bei jeder Exposition weder die Probanden noch die Untersucher wussten, ob es sich aktuell um eine bestrahlte Probe oder um eine unbestrahlte Kontrolle handelte.

HF-EMF-Exposition und kognitive Fähigkeiten

Die Analyse der kognitiven Fähigkeiten während der Exposition der freiwilligen Probanden ergab, dass sich unter HF-EMF-Exposition die Reaktionszeit verkürzte – allerdings um den Preis, dass bei einfachen Entscheidungstests die Fehlerrate anstieg. Das bedeutet, dass die exponierten Probanden zwar schneller reagierten, allerdings auch mehr falsche Reaktionen setzten. Etwas anders gelagert waren die Ergebnisse bei komplexeren Gedächtnistests. Hier stellte sich heraus, dass die Probanden unter Exposition eine längere Nachdenkzeit beanspruchten und gleichzeitig die Fehlerrate erhöht war.

Auswirkungen auf die Zellen

Bei den Zellproben aus der Mundschleimhaut fanden sich nur wenige gentoxische und zytotoxische Wirkungen der Exposition. Allerdings ergaben sich diskrete Hinweise darauf, dass die Wirkungen kumulieren, sich also anhäufen und ansammeln können. Das ist insofern von Interesse, als sich bei In-vitro-Untersuchungen zeigte, dass die DNA-Schäden reparabel sind. Beide Befunde zusammengenommen weisen darauf hin, dass die Reparatur von expositionsbedingten DNA-Schäden zwar erfolgt, möglicherweise aber langfristig das Risiko von Fehlern bei der Reparatur steigt.

Es kam früher immer wieder vor, dass die Ergebnisse einer Forschergruppe an einer empfindlichen Zelllinie gegen die Ergebnisse von anderen Gruppen und unempfindlichen Zellen aufgerechnet wurden. Nun ist geklärt: Es gibt empfindliche und strahlungsunempfindliche Zellen. Die früher oft diskutierten „Widersprüche“ bei den Zellbefunden haben sich als scheinbar herausgestellt. Das ATHEM-2-Projekt belegt klar: Die Empfindlichkeit einer bestimmten Zelllinie kann die Unempfindlichkeit einer anderen Zelllinie nicht aufheben. Ausgehend von der neuen Sachlage ließen sich in zukünftigen Projekten die Unterschiede zwischen diesen Zelltypen analysieren, um herauszufinden, was Zellen unempfindlich macht.

Ein weiterer Vorbefund hat sich erhärtet: Die expositionsbedingten DNA-Schäden treten nicht unmittelbar nach Beginn der Exposition auf. Vielmehr braucht es eine gewisse Latenzzeit der Exposition, ehe die DNA-Schäden sichtbar werden.

Zelluläre Reparaturmechanismen können durch Pausen unterstützt werden

Ein lange vermuteter und nun bestätigter Mechanismus, der empfindliche Zellen charakterisiert, ist die expositionsbedingte Oxidation der DNA. Oxidative Schäden an der DNA rufen zelluläre Reparaturmechanismen auf den Plan. Als echte Neuheit ergab sich beim Projekt ATHEM-2 die Beobachtung, dass die Exposition gegenüber HF-EMF sehr spezifische zelluläre DNA-Reparaturmechanismen aktivieren kann. Dies bestätigt einerseits implizit, dass DNA-Läsionen aufgetreten sind, und andererseits passt es stimmig zur Beobachtung, dass die durch die Exposition entstandenen DNA-Schäden repariert werden können. Nach einer Vorschädigung braucht es, wie bereits beim ATHEM-1-Projekt gezeigt, zirka zwei Stunden, ehe die DNA-Schäden nicht mehr messbar sind (also repariert wurden). Dass die durch HF-EMF-Exposition entstandenen DNA-Brüche repariert werden können, begründet die Vorsorgeempfehlung, beim Handytelefonieren Pausen einzulegen. Diese Empfehlung wird noch durch eine weitere Beobachtung gestützt: Es fand sich keine klare Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen Feldintensität und DNA-schädigender Wirkung, die es erlauben würde, einen Schwellenwert für diesen Effekt zu bestimmen. Damit steigt aber die Bedeutung von Expositionspausen für die Prävention.

Gesundheitliche Relevanz der gefundenen Effekte

Kein Befund des ATHEM-2-Projektes lässt direkt auf akut gesundheitsschädliche Wirkung schließen. Allerdings sind die expositionsbedingt erhöhten DNA-Bruchraten ein Hinweis auf ein möglicherweise erhöhtes Langzeitrisiko bei vielexponierten Personen. Da sich Reparaturfehler und daraus entstandene permanente DNA-Schäden über Jahre ansammeln können, sind Vorsorgemaßnahmen indiziert. Daraus ziehen aber nicht nur Vieltelefonierer einen Nutzen. Nachdem es sich bei den DNA-Brüchen um biologische Effekte handelt, die erst nach Jahren der Exposition gesundheitlich wirksam werden können, profitieren allein aufgrund der noch zu erwartenden Lebenszeit vor allem Jugendliche und Kinder von einfachen expositionsreduzierenden Vorsorgemaßnahmen.

Präventions- und Schutzmaßnahmen

Auch wenn keine klare Dosis-Wirkungs-Beziehung gefunden wurde, ist es sinnvoll, beim Kauf eines Handys auf niedrige SAR-Werte zu achten. Die Abkürzung „SAR“ beschreibt die „spezifische Absorptionsrate“ als ein Maß für die Energie, die beim bestimmungsmäßigen Telefonieren mit dem an der Schläfe gehaltenen Mobiltelefon im Kopf absorbiert wird. Über die SAR-Werte der gängigen Handymodelle kann man sich unter anderem im Internet unter www.handywerte.de informieren. Die gefundene Latenzzeit begründet die Vorsorgeempfehlung, sich beim Telefonieren mit dem Handy an der Schläfe kurz zu halten und keine stundenlangen Telefonate zu führen. Die effektivste Vorsorgemaßnahme besteht allerdings darin, das eingeschaltete Handy auf Abstand zum Körper zu halten. Es empfiehlt sich, ein – am besten kabelgebundenes – Headset zu verwenden, welches das in der Nähe liegende Handy mit dem Ohr verbindet. Ohne Headset kann man, um die Distanz zu wahren, beim Telefonieren die Freisprechfunktion aktivieren.

Nachdem besonders moderne Smartphones praktisch ständig funkaktiv sind, lässt sich die Strahlenexposition auch reduzieren, indem man das eingeschaltete Handy nicht am Körper, sondern in einer Tasche trägt. Nicht zu empfehlen ist das Telefonieren bei schlechtem Empfang (beispielsweise im Keller oder im Aufzug), einfach weil bei schlechter Empfangssituation das Handy die Sendeleistung automatisch hochreguliert und beim Telefonieren mit dem Handy an der Schläfe rund die Hälfte der abgestrahlten Energie im eigenen Kopf landet.

Weitere Forschung notwendig

Beide ATHEM-Projekte haben viel dazu beigetragen, über den zellulären Mechanismus aufzuklären, wie HF-EMF auf die Zellen wirkt. Die Felder sind eigentlich schwächer als die chemische Bindungskraft zwischen den Atomen und den Molekülen des DNA-Stranges. So es ist eigentlich unerklärlich, wie die hochfrequenten Felder DNA brechen können. Ein nun bekannter indirekter Mechanismus ist der Umweg über die Oxidation der DNA, die in weiterer Folge die beobachteten DNA-Brüche möglich macht. Der zelluläre Mechanismus über die Oxidation kann den kausalen Zusammenhang zwischen HF-EMF-Exposition und erhöhter DNA-Bruchrate erklären.

Bei allem Respekt vor den Fortschritten: Es besteht weiterer Forschungsbedarf. Neben der Klärung der Frage „Was macht Zellen empfindlich oder resistent?“ wäre es wichtig herauszufinden, ob neben expositionsbedingtem Zellstress und oxidativen Veränderungen weitere synergistische Wirkungen eine Rolle spielen.

Nachdem das ATHEM-2-Projekt zeigte, dass eine akute einmalige Exposition zu keinen messbaren bleibenden DNA-Schäden führt, weil die DNA-Brüche repariert werden können, sich gleichzeitig aber auch Hinweise darauf ergaben, dass permanente DNA-Schäden kumulieren könnten, macht es Sinn, die angeführten Präventionsmaßnahmen zu beherzigen.

Sichere Handynutzung - Auf einen Blick
Einfache Präventionsmaßnahmen senken mögliche gesundheitliche Risken:

  • Auf niedrigen SAR-Wert des Smartphones achten (www.handywerte.de)
  • Sich beim Telefonieren mit dem Handy an der Schläfe kurz halten
  • Pausen zwischen Telefonaten mit dem Handy an der Schläfe einlegen
  • Nur bei guten Empfangsverhältnissen telefonieren:  
    • Anrufe in der Tiefgarage, im Aufzug etc. vermeiden
  • Das eingeschaltete Handy auf Abstand zum Körper halten: 
    • Headset (vorzugsweise mit Kabelverbindung) verwenden 
    • Freisprechfunktion nutzen 
    • eingeschaltetes Smartphone in einer Tasche und nicht direkt am Körper tragen

Der Projektabschlussbericht zu ATHEM-2 (AUVA-Report 70) findet sich auf der Internetseite der AUVA unter Publikationen in der Rubrik „Reports“. Zum ATHEM-2-Projekt wird es auch einen rund zwölf Minuten langen Schulungsfilm geben, der alltagstaugliche Präventionsmaßnahmen veranschaulicht. Er kann ab Spätherbst bei der AUVA angefordert werden.

Ao. Univ.Prof. Dr. Wilhelm Mosgöller
SCIgenia Forschungssupport GmbH & Medizinische Universität Wien
A-1090 Wien

wilhelm.mosgoeller@meduniwien.ac.at

Zusammenfassung

In einem von der AUVA in Auftrag gegebenen wissenschaftlichen Forschungsprojekt wurden die Auswirkungen der HF-EMF-Exposition durch das Telefonieren mit dem Smartphone auf kognitive Fähigkeiten und auf menschliche Zellen näher untersucht.

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