Prof. Roland Glaser
Vortrag im Rahmen des wissenschaftlichen Symposiums
"kompetent forschen - verantwortlich handeln"
anläßlich des zehnjähfrigen Bestehens der Forschungsgemeinschaft Funk

Philosophen haben vielfach den Zivilisationssprung unserer Zeit mit demjenigen verglichen, den die Nutzung desFeuers durch den Menschen vor Millionen von Jahren verursachte. Elektrizität ist aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken, sei es als Energieform, die leicht transportabel, in alle anderen überführbar ist, sei es in Verbindung mit dem Magnetismus als Träger von Informationen. Mit der harmonischen elektromagnetischen Schwingung in einem Frequenzbereich von wenigen Schwingungen pro Sekunde bis zu Milliarden Hertz und darüber hat die Technik einen physikalischen Umweltparameter eingeführt, dem das Leben zuvor nicht ausgesetzt war. Sicher gab es schon immer elektromagnetischen Störungen in der Atmosphäre, hervorgerufen durch elektrische Entladungen. Auch ist das biologische System selbst zum Teil durch elektrische Impulse gesteuert, die sich im Körper mitteln und messbar als Elektrogramme im Körper verbreiten. Doch dies sind alles keine harmonischen Schwingungen. Auch reichen sie nicht bis in den Hochfrequenzbereich.

Spätestens seit den Frosch-Versuchen eines Luigi Galvani am Ende des 18. Jahrhunderts wusste man von der Beeinflussbarkeit physiologischer Vorgänge durch elektrische Pulse. Dies war die Geburtsstunde der Elektrophysiologie, die sich der Rolle elektrischer Felder im Körper annahm. Zunächst bezogen sich biologische Untersuchungen, den Möglichkeiten der damaligen Technik entsprechend, auf die Wirkung von Pulsen und niederfrequenten Wechselströmen. Doch gleich nach der kommerziellen Nutzung elektromagnetischer Felder in der Nachrichten- und Rundfunktechnik interessierte man sich auch für die Wirkungen, die diese Felder auf den lebenden Organismus haben könnten. In die 30er Jahre des vorigen Jahrhunderts fallen die ersten Untersuchungen über den komplexen Wechselstromwiderstand biologischer Zellen und Gewebe. Es mag am Rande vermerkt sein, dass zunächst die Zellforschung selbst den größten Nutzen von solchen Untersuchungen hatte. Ergab sich doch aus der Frequenzabhängigkeit der Impedanz von Zellsuspensionen, dass die tierische Zelle von einer Schicht umgeben sein müsste, die bei einem hohem elektrischen Widerstand eine spezifische Kapazität von einem Mikrofarad pro Quadratzentimeter habe. Dies führte im Jahre 1935 zu dem Doppelschicht-Modell der Zellmembran von Davson-Danielli [1], das erst Jahrzehnte später durch neuere Ergebnisse ergänzt und präzisiert wurde.

Sehr schnell erkannte man die thermische Wirkung hochfrequenter Felder und nutzte die Hyperthermie zur Therapie verschiedener Gelenkerkrankungen. Bereits 1934 berichtete A.J. Ginsberg [2] über die therapeutische Nutzung von Ultrakurzwellen. 1938 fasste Boris Rajewsky die langjährigen Arbeiten seines Frankfurter Instituts für Medizinische Physik zu diesem Thema in einer Monographie [3] zusammen. Unter dem Titel "Ultrakurzwellen in ihren medizinischen-biologischen Anwendungen" enthielt dieser Band Abhandlungen über die physikalischen und technischen Grundlagen der Ultrakurzwellentherapie, über Ultrakurzwellen-Wirkung im lebenden Gewebe, zur Theorie des Verhaltens biologischer Körper im Hochfrequenzfeld und über klinische Erfahrungen in der Ultrakurzwellentherapie.

Der Zweite Weltkrieg brachte die schnelle Entwicklung der Radartechnik, kriegsbedingt, ohne viel Zeit, über die Risiken dieser Strahlung für den Menschen nachzudenken. Dies wurde nachgeholt und führte in den USA nach Ende des Krieges zu umfangreichen Forschungsprogrammen. Die Erfahrungen des Rajewsky-Instituts bildeten dabei neben den Arbeiten von K.S. und R.H. Cole [4] aus dem Jahre 1941 eine wichtige Grundlage. Herrmann Schwan ein langjähriger Mitarbeiter des Frankfurter Institutes wurde bereits 1946 in die USA geholt und in diese Arbeiten einbezogen. 1959 wurde er mit der Leitung des Komitees C95 der American Standard Association betraut welches die ersten verbindlichen Grenzwerte erarbeitete [5]. Wozu diese historische Einleitung? Es herrscht mitunter die Vorstellung, man hätte sich erst in den letzten Jahren oder Jahrzehnten um die biologische Wirkung elektromagnetischer Felder bemüht. Es hätte erst der Diskussion um den "Elektrosmog" bedurft, um die Forschung zu aktivieren, die demnach heute erst in den Kinderschuhen stecke. Tatsächlich, so sehen wir, sind die Untersuchungen über die Wirkung elektromagnetischer Felder auch im Hochfrequenzbereich, soweit er jeweils technisch beherrschbar war, alt, und man kann auf jahrzehntelange Erfahrungen bauen. Natürlich ist die Breite möglicher Parameter, was Intensität, Frequenz, Pulsation, Modulation etc. betrifft außerordentlich groß und wird durch technische Entwicklungen ständig erweitert. Die Biophysik und insbesondere die medizinische Physik war jedoch selbst an solchen Untersuchungen interessiert, lief zwar zwangläufig der Technik, solche Felder zu erzeugen nach, nicht jedoch unbedingt der technischen Nutzung dieser Felder im Alltag der Nachrichtenübertragung.

Angesichts dieses Rückblickes auf die Geschichte der Elektro und speziell der Hochfrequenztechnik fragt man sich natürlich, warum ist das Reizwort "Elektrosmog" [6] erst seit etwa einem Dutzend Jahren in aller Munde? Hochspannungsleitungen gibt es viel länger und der erste Funkturm wurde in Berlin bereits 1926 errichtet. Die Berliner Kleingärtner, die sich der Nähe des Sendemastes freuten, weil sie Antennengespeist dadurch eine billige Festbeleuchtung installieren konnten, litten offenbar unter keinen Beschwerden. Ist die Furcht vor Sendeantennen das Werk von "Facharbeitern für falschen Alarm", wie Peter Sloderdijk einen neuen Beruf mit Zukunftsaussicht kürzlich in der Philosophen Runde einer GlashausDiskussion in Dresden formulierte? Oder ist es die Faszination der Katastrophe, als "Sinnform mit hohem Marktwert" in der modernen Gesellschaft, wie es Norbert Bolz in seinem Buch "Die Sinngesellschaft" [7] ausdrückte?

Zweifellos hat die Diskussion um den "Elektrosmog" eine soziologische Dimension und leider auch eine politische. Deutlich wird dies bei Betrachtung der Risikobereitschaft des modernen Menschen gegenüber anderen Gefahren des Alltags: dem Rauchen, denen des Autofahrens, des Sportes. Diese soziopsychologischen Fragen sind jedoch nicht Gegenstand meines Vortrages; sie mögen von kompetenterer Seite diskutiert werden. Auf jeden Fall entbindet uns nichts von der Verpflichtung, mit hohem Verantwortungsgefühl der Frage nach sicheren Grenzwerten nachzugehen und den Schutz der Bevölkerung vor möglichen Folgen elektromagnetischer Felder technischen Ursprungs wissenschaftlich begründet zu sichern. Dazu ist gründliche und hochwertige Forschung erforderlich. Die Gründung der Forschungsgemeinschaft Funk war das Resultat solcher Überlegungen, und wir überblicken heute ihre zehnjährige erfolgreiche Tätigkeit. Wir überblicken die Resultate von Forschungsarbeiten, angestoßen und finanziert durch die FGF, aber auch ihre Bemühungen um die Koordinierung nationaler mit internationaler Forschung, eine Aktivität, die auf diesem Gebiet von besonderer Bedeutung ist.

Zehn Jahre Forschung der FGF, seit 24 Jahren jährlich eine BEMS-Tagung mit mehreren hundert Beiträgen, dazwischen viele kleinere Symposien zu diesem Thema, durchschnittlich jeden zweiten Tag in der internationalen Fachpresse eine Publikation zur Wirkung elektromagnetischer Felder, und dann, wie eben gezeigt, über viele Jahrzehnte wissenschaftlicher Vorlauf! Bleibt da überhaupt noch eine Frage offen? Wissen wir mittlerweile nicht schon alles? Es ist das Los der Wissenschaft, dass sie prinzipiell nicht in der Lage ist, die Nicht-Existenz einer Sache oder eines Phänomens zu beweisen. Kein Zoologe kann beweisen, dass es das Monster von Loch Ness nicht gibt und kein Biophysiker, dass ein elektromagnetisches Feld beliebig geringer Stärke mit Sicherheit keine Wirkung haben könnte. Naturwissenschaftliche Forschung erbringt immer nur Wahrscheinlichkeitsaussagen. Übersteigt die Wahrscheinlichkeit ein vorgegebenes Maß, dann sprechen wir von "gesichertem Wissen". Natürlich wächst immer auch die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und Messartefakten , wenn man eine Methode bis auf’s Äußerste belastet, ihre Empfindlichkeit überstrapaziert, wie dies bei der Suche nach Minimaleffekten durch die Wirkung elektromagnetischer Felder immer wieder geschieht. Man könnte dies mit vielen Beispielen aus der aktuellen Forschung belegen.

Wenn also wissenschaftliche Ergebnisse auf Wahrscheinlichkeitsaussagen beruhen, dann besteht eine gute Forschungs Strategie darin, ein vermeintliches Sicherheitsrisiko so einzukreisen, dass die Aussage "unbedenklich" einen soziologisch vertretbaren Grad an Wahrscheinlichkeit hat. Was ist aber "soziologisch vertretbar"? Jede Aussage hat ihren Preis, der mit dem Grad der geforderten Wahrscheinlichkeit steigt. Forschung kostet viel Geld. Die Gesellschaft hat zu entscheiden, wann das verbleibende Sicherheitsrisiko so gering ist, dass weitere Investitionen nicht lohnen. Im Falle des "Elektrosmog" sind wir von diesem Ziel offenbar noch weit entfernt. Wie sieht diese Forschungs-Strategie nun im Einzelnen aus? Der Wissenschaft wird nicht ganz zu Unrecht mitunter der Vorwurf gemacht, sie sei paradigmenabhängig, und mit dem Paradigma könne sich auch ihre Aussage, und mithin auch die Einschätzung eines möglichen Gefahrenpotentials ändern. Dies gilt natürlich besonders für Negativ-Aussagen, wie sie bei Grenzwertfestlegungen erforderlich sind. Ein Beispiel dafür wäre die, aus dem physikalisch korrekten Tatbestand abgeleitete Feststellung: Dominierend ist das thermische Rauschen, das "kT", wie es Physiker verkürzt nennen. Ist die eingestrahlte Energie geringer als diese thermische Energie, so kann es mit großer Wahrscheinlichkeit keine Wirkung geben. Der Grad dieser Wahrscheinlichkeit ist seit Ludwig Boltzmann berechenbar. Das klingt klar und überzeugend, und doch führt es nicht weiter, wenn wir den Ort des Geschehens, den eigentlichen Mechanismus der Wechselwirkung nicht kennen. Schließlich sind viele Mechanismen der Rauschunterdrückung in biologischen Systemen bekannt. Ohne diese wären wir zum Beispiel gar nicht in der Lage leise Töne zu hören und zu analysieren. Könnte nicht ähnliches auch bei der Einwirkung schwacher elektromagnetischer Felder wirksam sein?

Und doch ist das kausalanalytische Vorgehen auf der Basis biophysikalischen Wissens in diesem Forschungsgebiet ein fruchtbarer Weg. Aus der Überlegung, wie wohl elektromagnetische Felder vorgegebener Frequenz in das biologische Geschehen eingreifen könnten entstehen Arbeitshypothesen, die, wenn sie fruchtbar sind, zur Konzeption experimenteller Untersuchungen führen. Dies verkürzt den Weg blinden Suchens. Die Alternative dazu ist der pragmatische Weg: Lasst uns doch einfach einmal sehen, ob sich das Verhalten eines Tieres, sein genetischer Apparat oder seine Physiologie unter einer bestimmten Feldeinwirkung ändert! Untersuchen wir doch einmal, ob Personen, die viel telefonieren, oder die in der Nähe von Sendetürmen wohnen, öfter an Krebs erkranken als andere!

Welchem der beiden Ansätze gebührt nun der Vorzug? Welcher führt uns schneller und sicherer ans Ziel? Finde ich bei der kausalanalytische Herangehensweise meine Theorie bestätigt, finde ich einen Mechanismus, dann kann ich aus sicherer Position heraus extrapolieren. Ich kann voraussagen, wie sich das System verhält, wenn die Parameter verändert sind, wenn Intensität des Feldes, Frequenz und Modulation sich ändern. Ein Beispiel für einen Erfolg auf diesem Weg ist die Elektrorotation, ein nichtthermischer Effekt elektromagnetischer Felder, dessen Frequenz- und Feldstärken-Abhängigkeit wir inzwischen genau kennen. Allerdings wissen wir auch, dass er nur bei sehr hohen Feldstärken auftritt, und deshalb für die Grenzwertziehung völlig irrelevant ist. Doch auch dies ist eine Aussage von Bedeutung. Ähnliches trifft für die Hypothese der Radikalpaar-Rekombination zu, die auch experimentell verifizierbar ist, jedoch bei niederfrequenten Felder nur dann auftritt, wenn die Magnetflussdichte weit über dem Grenzwert liegt.

Wie ist es nun aber, wenn die Überprüfung einer Hypothese negativ ausfällt; wenn der experimentelle Test keinen Effekt zeigt? Ist dies ein "Beweis" für fehlende Wirkung, oder liegt es an dem falschen Ansatz, dem ungeeigneten Paradigma? Darauf kann diese Art der Herangehens leider keine befriedigende Antwort geben.

Dieser Nachteil wird beim pragmatischen Ansatz umgangen. Eine ordnungsgemäß durchgeführte epidemiologische Erhebung, ein Probanden-Test, oder ein Tierversuch ist unabhängig von theoretischen Vorstellungen über die Art der Wechselwirkung. Natürlich sind auch hier methodische Fehler und Fehlinterpretationen möglich, auch gleicht die Forschung hier mitunter einem Tasten in einem mehrdimensionalen dunklen Raum bedenkt man Frequenz, Modulation, Intensität und die vielen biologischen Zustandsparameter als mögliche Variable, doch ist ein Effekt gefunden, so ist er beachtenswert, ist das Resultat jedoch negativ, dann scheidet diese Parameter-Konstellation als Ursache eines Feldeffektes aus. Je praxisnäher die Versuchsbedingungen waren, je sorgfältiger und statistisch sicherer die Untersuchungen, je öfter dieser Test von unabhängiger Seite durchgeführt wurde, um so gewichtiger ist die Aussage über die gesundheitliche Relevanz der untersuchten Parameter.

Aber auch diese Methode hat ihren Pferdefuß. Abgesehen von allen methodischen Fehlermöglichkeiten, die jeder experimentellen Untersuchung anhaftet, besteht der Nachteil des pragmatischen Weges darin, dass die Ergebnisse kaum Schlussfolgerungen über Mechanismen zu ziehen erlauben. Ohne diesen sind wir jedoch blind, ohne diesen ist eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf einen anderen Parameter-Satz nicht möglich.

Überblicken wir das eben gesagte, dann zeigt sich, dass letztlich nur ein gleichzeitiges kombiniertes Herangehen auf beiden Wegen zum Ziel führen kann. Das pragmatische Vorgehen wird in hervorragender Weise ergänzt durch die kausalanalytische Forschung, die ausgehend von theoretischen Betrachtungen sich vornehmlich Versuchen an vereinfachten Modellen bedient. Dies charakterisiert auch die Forschungsarbeit wie sie bisher praktiziert wurde. Die Kritik, die mitunter laut wird, wonach die Findung von gesundheitsschädigenden Effekten durch Anwendung falscher Paradigmen, oder Vernachlässigung von parallelen Einflüssen durch andere Noxen versäumt wird, ist deshalb haltlos. Wie ist nun die Situation der Forschung auf dem Gebiet der Wirkung elektromagnetischer Felder heute? Wie hat sich diese Forschungsrichtung in den letzten Jahren entwickelt? Gibt es einen Fortschritt? Lassen sich Tendenzen erkennen?

Ein deutlicher Trend ist weltweit in einer steigenden Kooperativität von Wissenschaftlern unterschiedlicher Spezialisierung zu sehen. Gibt es doch kaum ein Forschungsgebiet mit vergleichbar großer interdisziplinärer Breite. Insbesondere im Hochfrequenzbereich ist eine ordnungsgemäße Technik der Applikationseinrichtung und eine sorgfältige Dosimetrie das A und O aller Experimente. Die Versuchsanordnungen können nicht einfach vom Fachmann produziert und dem Biologen oder Mediziner zur weiteren Verwendung in die Hand gedrückt werden, vielmehr muss der Hochfrequenztechniker den gesamten Versuchsablauf begleiten um eventuelle Feldverzerrungen durch das Objekt oder durch ein Beobachtungsinstrument zu bewerten. Auch von biomedizinischer Seite ist hohe Fachkenntnis erforderlich, will man nicht methodischen Fehlern und Fehlinterpretationen aufsitzen. Im Gegensatz zu vielen Untersuchungen der vergangenen Jahrzehnte, die teils an schlechter Technik, teils an naivem biophysikalischen und medizinischen Vorstellungen krankten, stehen moderne Experimente im allgemeinen auf soliderem Fundament. An diesem Erfolg hat die FGF einen nicht zu unterschätzenden Anteil.

Überblickt man die Entwicklung der Forschung in den letzten Jahrzehnten, so ist zumindestens in Deutschland zu beobachten, dass das Interesse der Biowissenschaftler an dieser Problematik wieder wächst. Galt es doch noch vor Jahren beinahe als ehrenrührig, sich mit elektrischen und magnetischen Feldwirkungen zu beschäftigen, denn seit Mesmer ist viel Unseriöses auf diesem Gebiet geschehen und leider ist diese Tendenz ungebrochen und charakteristisch für eine "Zeit der Leichtgläubigkeit", wie der amerikanische Soziologe Peter L. Berger [8] unser heutiges Befinden charakterisiert. So ist es auch nicht die Forschung über mögliche Minimaleffekte im Umweltschutz, sondern es sind vielmehr die biotechnologischen und biomedizinischen Aspekte elektromagnetischer Feldwirkung die für Biologen und Biophysiker heute wieder attraktiver werden. Gleichwohl fördert diese Forschung unser Verständnis für mögliche Wirkungsmechanismen und hilft uns, in der Rumpelkammer unsinniger Spekulationen aufzuräumen. Tatsächlich sind einige Vorstellungen aus den Anfängen der Forschung über mögliche Wirkungen schwacher Felder zumindestens in Wissenschaftler-Kreisen aus der Diskussion verschwunden. Manche zunächst aufsehen erregende Entdeckung erwies sich später als Artefakt, weil nicht reproduzierbar, manche Hypothese über Wirkungsmechanismen konnte trotz anfänglicher Furore, schließlich doch nicht reproduziert werden.

Wo stehen wir also heute? Wir kennen Effekte und Wirkungsmechanismen elektromagnetischer Felder, auch solche nichtthermischer Art, die jedoch nicht im Bereich von Intensitäten greifen, denen der Bürger durch das Handy, geschweige denn den nahen Sendemast ausgesetzt ist. Die Epidemiologie liefert uns keine verlässlichen Daten, sei es, dass es eben nichts zu liefern gibt, sei es, dass der Zeitraum der Erfassungen zu kurz und der Umfang der Kohorten zu klein sind. Eines wissen wir jedoch mit ziemlicher Sicherheit – groß, im Vergleich zu anderen Umweltnoxen denen der Mensch im technisierten Zeitalter ausgesetzt ist, kann der gesundheitliche Einfluss elektromagnetischer Felder auf den Menschen nicht sein, so er überhaupt existiert, sonst wäre er schon nachgewiesen. Und doch müssen wir weiter forschen, denn die Technik stellt uns immer neue Aufgaben und der Bürger hat das Recht, schon vor ihrer Einführung über mögliche Risiken aufgeklärt zu sein. Dies zu fördern und zu koordinieren hat sich die FGF zum Ziel gesetzt und dazu kann man auch weiterhin viel Erfolg wünschen.

Literatur:

• [1] Danielli, J. F. and Davson, H. A: contribution to the theory of permeability of thin films. J. Cell. Comp. Physiol., 5 55 55 (1935) 495.