5G

Nach einem Vortrag von Dipl.-Ing. Ronald Hasenberger am 18.2. bei ClubComputer

Lehrer haben den Ruf, alles zu wissen, vielleicht so wie “Gunkl”. Allerdings trifft das nur für das Niveau einer Schule zu. Im Falle des Vortrags von Ronald muss ich gestehen, dass meine Distanz zur Funktechnik schon so groß ist, dass ich die Begriffswelten nicht mehr so parat habe, dass ist mir das traue den Inhalt für jemanden zu beschreiben, der nicht beim Vortrag war. Zu oft müsste ich Ronald fragen und daher mache ich es etwas anders und stelle Unterlagen zusammen, die alle dieses Themen betreffen und an Hand derer man sich in dieses Gebiet, unterstützt durch die Vortragsfolien einarbeiten kann.

Wir bedanken uns bei Ronald für seinen Vortrag und für den großen Aufwand der Vorbereitung dafür.

Die Entwicklung des Mobilfunks

Die jeweils nächste Generation “G” wird etwa im alle 10 Jahre “fällig”; 6G können wir also etwa 2030 erwarten. Aber während dieser 10 Jahre gibt es immer wieder technologische Entwicklungen.

Mobilfunkstandard
1G Signalisierung und Sprache werden analog übertragen
2G GSM, GPRS (54 kBit/s), EDGE (220 kBit/s)
3G UMTS (384 kBit/s), HSPA (21,6 MBit(s), HSPA+ (42,2 MBit(s)
4G LTE (300 MBit/s), LTE+ (4 GBit/s)
5G 10 GBit/s

In manchen Ländern (z.B. Singapur und Schweiz) wird die Abschaltung von 2G (GSM) bereits geplant. Damit aber alte Dienste noch weiter verwendet werden können, wird 2G auf den 5G-Netzen emuliert.

• Mobilfunkstandards im Vergleich

Anwendungen und ihre Anforderungsprofile

In der jetzigen ersten Ausbaustufe von 5G liegt das Hauptaugenmerk auf der Erhöhung der Datenübertragungsgeschwindigkeit von 10 GBit/s durch eMBB (Enhanced Mobile Broadband),

In weiterer Folge zeichnen sich aber neue Einsatzgebiete mit weitergehenden Spezifikationen ab. Da ist einerseits das IoT, das “Internet of Things”, bei dem man mit einer viel größeren großen Dichte von Endgeräten rechnen muss, auch Stadien und andere Großveranstaltungen gehören dazu. Die Spezifikation mMTC ist auf eine Million Endgeräte pro km² ausgerichtet.

Schließlich verlangen sicherheitsrelevante Anwendungen eine sehr geringe Latenzzeit. Die Spezifikation uRLLC (Ultra-reliable and Low Latency) verspricht (und garantiert) 1 ms Latenzzeit. Allerdings ist das nur die Verzögerung durch das Netz, Verzögerungen durch die Computer und die Verbindung zu ihnen kommt da noch dazu, was zu Folge haben wird, dass das Netzwerk auch Rechenleistung wird anbieten müssen und die Anwendungen in den zeitkritischen Teilen im Netzwerk laufen werden.

Frequenzplan

Man sieht in der Frequenztabelle, dass alle bestehenden Frequenzbänder von 4G (LTE) auch von 5G benutzt werden. Neu wir der Frequenzbereich um 24 GHz sein mit mehr, kleineren und schwächeren Basisstationen.

Modulationsverfahren

Einfache Modulationsverfahren übertragen pro Schritt ein Bit und können für eine gegebene Bandbreite maximal 2Bit/Hz übertragen. Die Modulationsverfahren – eine kombinierten Amplituden- und Phasenmodulation – sind ja schon alte Bekannte. Hier nicht mehr abgebildet ist die 256QAM, die pro Modulationsschritt 8 Bit überträgt, dann aber besondere Anforderungen an das Signal-Rauschverhältnis stellt.

Die im obigen Bild eingezeichneten kreisförmigen Schatten, deuten das Rauschen an, das gemeinsam mit dem Signal beim Empfänger ankommt. Wenn sich diese Kreise für benachbarte Signalzustände überlappen, kommt es zu Bitfehlern.

Dieses Oszillogramm zeigt ein Bild eines zufälligen Datenstroms eines vierstufigen Modulationsverfahrens. Die drei Öffnungen zwischen den vier Niveaus nennt man “Augen”. Wenn diese Augen geöffnet sind, kann man die Daten fehlerfrei entschlüsseln. Mit zunehmendem Rauschen werden diese Augen aber kleiner, und es treten Fehler auf.

Mehr Sendemasten bei 5G

Bei diesem Clubabend wurde an den Vortragenden die Frage nach den vielen Sendemasten für 5G gerichtet. Jetzt, in der ersten Ausbauphase, wird es keine zusätzlichen Masten geben müssen, weil derzeit immer noch im selben Frequenzbereich wie bei 4G gearbeitet wird. Wenn aber später auch die höheren Frequenzbereiche aktiviert werden, benötigt man mehr Sendestationen. Man bewegt sich dann frequenzmäßig in der Richtung zum Infrarotbereich und daher verändert sich auch das Ausbreitungsverhalten zu mehr optischer Ausbreitung. Die Wellenlänge verkleinert sich um den Faktor 10 und daher können die Sender kleiner sein und werden darüber hinaus auch nur eine geringere Leistung haben müssen. Das wird auch Auswirkungen auf die Sendeleistung der Handys haben, die dann ebenfalls kleiner sein wird. Es wurde darüber diskutiert, dass diese kleineren Sender nicht mehr auf Hausdächern sein müssen, sondern eventuell in Straßenlampen integriert sein können.

Die reflexartige Ablehnung von mehr Sendemasten zeigt, dass die Menschen die Masten als Gefahr sehen. Betrachtet man die gemessenen Feldstärken, werden diese bei mehr Sendemasten kleiner; sowohl in der Basisstation als auch am Handy. Dass also bei mehr Sendern gerade das Gegenteil von dem passiert, was man befürchtet, ist offenbar schwer zu kommunizieren.

Links

• Wissenswertes zu 5G (mobilfunk.de)
• Wie gefährlich sind “5g-Wellen”?

Beweis der Unschädlichkeit von Mobilfunk

Vielfach wird von der Mobilfunkindustrie verlangt, sie möge die Unschädlichkeit ihrer Einrichtungen nachweisen. Aber das ist grundsätzlich nicht möglich.

Man kann Wirkungen beweisen, weil man sie messen kann. Wir können messen, dass sich Gegenstände bei Annäherung an eine HF-Antenne – je nach den Absorptionseigenschaften der Gegenstände für die gegebene Frequenz – erwärmen (ganz unabhängig davon, ob es sich um Mikrowellen oder Kurzwellen handelt), wir also eine Wärmeempfindung haben. Das ist messbar und führt zur Festlegung von Grenzwerten bei denen die Wirkung praktisch nicht mehr nachweisbar ist. Diese Grenzwerte werden immer auch mit einem Sicherheitsfaktor versehen. 

Wir können aber nicht beweisen, dass etwas keine Wirkung hat, dass es also unschädlich ist, weil wir es nicht messen können. Dieses Problem ist nicht auf Funkwellen beschränkt, sondern gilt ganz allgemein. 

• Wann wird die Wissenschaft nachweisen, dass Mobilfunk unschädlich ist?

Beweis der Schädlichkeit von Mobilfunk

Was allein wir messen können, ist die Erwärmung des Gewebes durch Funkwellen. Und diese Ergebnisse werden durch die Spezifische Absorptionsrate (SAR W/kg) beschrieben.

Behauptungen eines Zusammenhangs zwischen Mobilfunk und Erkrankungen können nicht eindeutig nachgewiesen werden. Dass die Wahrscheinlichkeit für Krebserkrankungen durch Strahlung steigt, ist bekannt, allerdings handelt es sich dabei nicht um die Wellenbereiche des Mobilfunks, sondern immer um ionisierende Strahlung (Zum Beispiel UV-Strahlung und Hautkrebs, Gamma-Strahlen und Leukämie).

Einige Tipps

Weil wir nicht wissen, ob nach langen Zeiträumen nicht doch Wirkungen zu beobachten sein werden, kann man durchaus verschiedene Maßnahmen setzen, die Feldstärken am Kopf um Größenordnungen reduzieren.

Diese Vorgangsweise erinnert an die Frage an Blaise Pascal, ob man an Gott glauben soll oder nicht, bekannt als Pascalsche Wette. Es geht um etwas, das wir nicht wissen; es kann so oder so sein. Gott kann existieren oder nicht; wir können an ihn glauben oder nicht. Mobilfunk kann schädlich sein oder nicht; wir können uns schützen oder nicht.

Pascal rät, sich an Gott zu orientieren, weil man nichts verliert, wenn er schließlich nicht existiert, aber alles verlieren kann, wenn man nicht an ihn glaubt und er doch existiert.

Übertragen auf den Mobilfunk, bedeutet die Pascalsche Wette, dass man die Maßnahmen zum Schutz gegen Funkwellen getrost anwenden kann. Sie anzuwenden ist kein großer Aufwand, geben aber dem, der sie anwendet (und daran glaubt) eine gewisse Sicherheit. Haben schließlich Funkwellen eine Auswirkung auf die Gesundheit, die wir heute noch nicht kennen (Gott existiert), hat man vorgesorgt, haben sie keine Auswirkung, war der Aufwand nicht all zu groß.

Hier also die Tipps

• Telefoniere mit Abstand (Freisprecheinrichtung)
• Verwende einen Ohrhörer oder einen Bluetooth-Kopfhörer. Bluetooth-Kopfhörer enthalten zwar auch einen Sender, doch wegen der nur für kurze Distanzen vorgesehenen Bluetooth-Verbindung sind die Sendeleitungen um eine Größenordnung geringer als beim Handy (100 mW statt 2 W).
• Die größte Feldstärke erzeugt nicht der Sendemast gegenüber, sondern Dein Handy am Ohr.
• Je besser Deine Empfangslage ist, desto geringer ist die Sendeleistsung Deines Handy, weil das Handy die Sendeleistung um den Faktor 1000 reduzieren kann und das in guten Empfangslagen auch tut.
• Im Sinne einer geringen Sendeleistung des Handys sollte man sich möglichst viele Sendemasten wünschen, weil dann das Handy mit weniger Leistung auskommt und auch alle beteiligten Sender mit einer geringeren Leistung senden können.
• Alle Abschirmungsmaßnahmen gegen Felder reduzieren die Empfangsfeldstärke und führen dazu, dass die Sendeleistung des Handys sich erhöhen muss. Schutzmaßnahmen sind also nur sinnvoll, wenn man nicht die Absicht hat, in den abgeschirmten Räumen zu telefonieren.
• Wenn nicht telefoniert wird, verbindet sich das Handy von selbst nur etwa alle 30 Minuten ganz kurz mit dem Netz.

Pragmatische Sichtweise

Ob Mobilfunk Erkrankungen hervorruft, ist unbekannt. (siehe vorher: eine Nichtwirkung kann man nicht nachweisen). Was wir aber sehr wohl nachweisen können, ist der Umstand, dass Mobilfunk in Tausenden Fällen Leben gerettet hat; in vielen Einzelfällen und in der großen Zahl, weil die rasche Kommunikation dazu führt, dass Einsatzkräfte rasch vor Ort sein können.

Erinnern wir uns an das Festnetztelefon und seine Eigenschaft, dass man es nicht abschalten konnte. Dieser Umstand ist zwar bei unerwünschten Anrufen eventuell nervend, kann aber bei nächtlichen Notfällen lebensrettend sein.

Der Umstand, dass wir in jeder Lebenslage ein Telefon bei uns haben können, verbessert im Notfall seine lebensrettenden Beitrag und zwar sowohl beim eigenen Notfall, als auch beim Notfall anderer, die bei uns anrufen.

Das sollte man bedenken, wenn man sein Handy – besonders in den Nachtstunden – abdreht und meint, dass das eine gute Idee ist.

Wir alle sind Versuchskaninchen

Würden nur wenige Menschen ein Handy benutzen, so wie etwa vor 20 Jahren, könnte man zwei Gruppen untersuchen, die Handybenutzer und die anderen.

Heute sind aber alle Menschen von Feldern aller Art umgeben, nicht nur vom Mobilfunk, sondern auch von WLAN und Bluetooth und anderen, etwas so wie beim Passivrauchen. Und daher ist es nicht möglich, Versuchsgruppen zu finden, die sich keinen HF-Wellen ausgesetzt sind.

Aber eigentlich müssten wir es schon wissen, ob Mobilfunk krank macht, denn durch die heutzutage fast lückenlose Verwendung von Mobiltelefonen müssten Anstiege damit in Zusammenhang stehender Krankheiten wegen der großen Zahl der “Versuchskaninchen” in den Statistiken deutlich erkennbar sein.

Die Statistik Austria registriert viele Typen von Erkrankungen, jahresweise und getrennt nach Männern und Frauen. Seit 1991 wuchs der Einsatz von Mobilfunk-Geräten von praktisch Null auf den heutigen Stand des allgegenwärtigen Handys. Würde es gleichzeitig einen auffälligen Aufwärtstrend bei Krebserkrankungen gegeben haben, würde man das – eben wegen der fast lückenlosen Benutzung von Mobiltelefonen – an diesen Statistiken signifikant ablesen können.

Das Beispiel “Kopftumore in Österreich seit 1991” zeigt keine Auffälligkeiten im Sinne eines Anstiegs. 

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Behauptungen von Funkgegnern

Ich stelle dem eine Behauptung von Funkgegnern gegenüber (https://kla.tv). Das ist nur eine von vielen ähnlichen Seiten.

Beachte die missionarische Anmerkung “verbreiten” (Rettet die Welt. Wer wollte das nicht).

Beachte bitte die außergewöhnlich schwierige bis unmögliche Beweisführung von Effekten bei einer insgesamt kleinen Zahl von Krankheitsfällen. Im Falle der oben beispielhaft angegebenen Erkrankung an Kopftumoren ist die Anzahl der Erkrankten 10 pro 100.000. Überlegen wir, wie groß eine Gruppe von Probanden sein könnte, die 5G nutzen. Sagen wir 50. Dann benötigen wir eine Vergleichsgruppe, die kein Handy nutzt (das wird schwierig). Aber egal, was man tut, in den beobachteten Gruppen ist mit ziemlicher Sicherheit überhaupt keine Erkrankung dieser Art festzustellen, weil diese im Zehntel Promillebereich liegen und mit einer Anzahl von 50 Personen überhaupt nicht zahlenmäßig erfasst werden können.

Von wo also will diese Webseite wissen, dass “5G Gefahr für Leib und Leben” sein soll?

Dennoch Interessierte können von dieser Webseite eine Broschüre von Klaus Weber downloaden:

• Mobilfunk – die verschwiegene Gefahr

Bitte beachtet bei den Inhalten dieser Druckschriften, dass man sich sehr bemüht, zum Beispiel durch ein Quellenverzeichnis wissenschaftlich zu erscheinen (auch Homöopathika haben einen Beipacktext). Achtet beim Lesen auf die reißerische Ausdrucksweise. In allen möglichen Zusammenhängen werden Ergebnisse wissenschaftlicher Studien infrage gestellt, ohne ihnen auch nur ein Argument außer die Angst entgegenzusetzen. Ihr findet diese Broschüre auch im Ordner clubintern/em/gesundheit als 20190111_MOBILFUNKBROSCHUERE.pdf

Auf Seite 3 zählt Herr Weber auf, was alles durch Mobilfunk bewirkt werden kann (alphabetisch sortiert):

• Allergien
• Alzheimer
• Augenreizungen
• Blutbildveränderungen
• Burnout
• Demenz
• Depressionen
• Diabetes
• DNA-Brüche
• Erhöhten Blutdruck
• Gedächtnisstörungen
• Grauen Star
• Herzrhythmusstörungen
• Immunschwäche
• Konzentrationsstörungen
• Kopfschmerzen
• Krebs
• Lernstörungen
• Migräne
• Schlafstörungen
• Schwindel
• Ständige Müdigkeit und Erschöpfung
• Tinnitus
• Unruhezustände
• Verhaltensänderungen
• Verminderte Fruchtbarkeit

Also, wenn man so will, alles, außer einen Beinbruch wird durch Mobilfunk hervorgerufen.

Links

• Unterlagen zum Vortragsabend inklusive Foliensatz