Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (EMVU) bezeichnet die Verträglichkeit elektromagnetischer Felder (EMF) mit der Umwelt und den darin befindlichen Lebewesen –insbesondere den Menschen. Zum Schutz vor ungewünschten Effekten und gesundheitlichen Beeinträchtigungen werden Grenzwerte für die Exposition mit elektromagnetischen Feldern zur Gewährleistung der Sicherheit festgelegt.

Das IHF beschäftigt sich mit der Erfassung und Abschätzung von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern anhand von Messungen, Berechnungen und Simulationen. Den Schwerpunkt bildet dabei der Mobilfunk, der elektromagnetische Felder für die Funkübertragung nutzt. Es ist zu unterscheiden zwischen der Überprüfung der Grenzwerteinhaltung und der Bestimmung von Sicherheitsabständen einerseits und der Überwachung (Monitoring) der allgemeinen Höhe der Immissionswerte andererseits. Zur Überprüfung der Grenzwerteinhaltung sind die Immissionen für den ungünstigsten Fall (Worst Case) zu bestimmen, also bei voller Anlagenauslastung und maximal vorgesehener Sendeleistung. Für das Immissions-Monitoring sind stattdessen auch typische Expositionswerte von Interesse, die sich in Alltagssituationen und bei gängigen Nutzungsszenarien ergeben.


Tätigkeiten am IHF

5G, Massive MIMO, Small Cells – Immissionsbewertung an neuen Mobilfunktechnologien

Getrieben von den immer höheren Anforderungen nach hohen Datenübertragungsraten unterliegen die Mobilfunknetze und -technologien einer ständigen Fortentwicklung. Der Ausbau der Funknetze und der Einsatz neuer Techniken wirkt sich auch auf die Immissionssituation aus. Dabei ergeben sich außerdem neue Fragestellungen, wie die Immission korrekt zu erfassen und zu bewerten ist. Das IHF führt in verschiedenen Projekten Untersuchungen an den neuesten Mobilfunktechnologien durch, um die Grenzwerteinhaltung zu gewährleisten und damit den sicheren Betrieb von Mobilfunknetzen zu ermöglichen. Wichtige aktuelle Themen in diesem Zusammenhang sind die Immissionserfassung beim neuen Mobilfunkstandard 5G, die Immissionsbewertung bei der damit häufig verbundenen Massiv-MIMO-Technik, sowie die Immission im Umfeld neuer Basisstationstypen für Small Cells.

Immissionsmess- und Hochrechnungsverfahren für 5G Massive MIMO

Der 5G-Ausbau in Deutschland schreitet mit großen Schritten voran. Begleitend dazu ist die messtechnische Bestimmung typischer und maximal möglicher Immissionen von großem Interesse. Die Bestimmung maximal möglicher Immissionen basiert üblicherweise auf Hochrechnungsverfahren. Hierbei stellt die Anwendung von Beamforming mithilfe von Massive MIMO bestehende Mess- und Hochrechnungsverfahren vor neue Herausforderungen. Das IHF beteiligt sich aktiv an der Entwicklung neuer Verfahren, um Immissionshöhen mit hoher Genauigkeit quantifizieren zu können.

Innovatives Immissions-Monitoring

Am IHF werden innovative Möglichkeiten für ein verbessertes Monitoring der Immission untersucht. Die Erfassung mit klassischen Methoden ist mit vergleichsweise hohem Aufwand verbunden und kann nur für eine begrenzte Anzahl an Messpunkten zu bestimmten Zeitpunkten durchgeführt werden. Ein flächendeckendes und kontinuierliches Monitoring lässt sich auf diese Weise nicht realisieren. Aus diesem Grund wird am IHF untersucht in wieweit die von Mobilfunkendgeräten gemessenen Signalstärke-Indikatoren im Rahmen eines Crowdsourcing-basierten Ansatzes zur Abschätzung der Immission genutzt werden können.

Messung elektromagnetischer Felder

Im Rahmen von Messkampagnen führt das IHF Immissionsmessungen im Umfeld verschiedener Mobilfunkbasisstationen durch. Dabei geht es neben der Exposition durch die Basisstation (Downlink) auch um die Fragestellung, inwiefern die Exposition durch das eigene Mobiltelefon (Uplink) vom Empfangspegel abhängt, um eine ganzheitliche Erfassung der Exposition zu erreichen. Manchmal ist es erforderlich, dass die Messungen unter kontrollierten Laborbedingungen erfolgen. Auf diese Weise können Umgebungseinflüsse ausgeschlossen werden, um die Exposition an einer Basisstation detailliert untersuchen zu können.