Radar und Elektrosmog

 
In der Radartechnik (Radar: RAdio Detection And Ranging) werden die auf einen kurzen Sendeimpuls folgenden Echos zur Ortung von Funkwellen-reflektierenden Objekten ausgewertet. Nach ersten Radaranwendungen bereits im Jahr 1904 erfolgte nach der Entwicklung leistungsstarker Senderöhren im zweiten Weltkrieg der breite Durchbruch dieser Funkanwendung, wobei es heute sehr vielfältige Anwendungen von Ortungsverfahren aller Art über Satellitenleitsysteme bis zur Nutzung bei der Wettervorhersage gibt.

Technik-Grundlagen
Radaranlagen-Typen und deren Immissionen
Radargeräte und Röntgenstrahlung
Grenzwerte für Radaranlagen
Untersuchungen zu gesundheitlichen Auswirkungen von Radaranlagen
Links und Referenzen
Luftverteidigungs-Radaranlage (aus "Radargrundlagen", siehe Links)

Technik-Grundlagen

Bei Radargeräten werden Funkwellen in kurzen Impulsen ausgesendet, um aus dem zeitlichen Abstand des vom reflektierenden Objekt zurückgesandten Signals die Enfernung berechnen zu können. Zudem kann aus der durch den Doppler-Effekt erfolgten Frequenzverschiebung des Empfangssignals abgeleitet werden, ob sich das Objekt nähert oder entfernt.
Die verwendeten Frequenzen sind von dem Einsatzzweck abhängig, wobei die Reichweite mit wachsender Frequenz sinkt und die Auflösung dagegen steigt. Die meisten Radaranwendungen arbeiten im Frequenzbereich von etwa 1 bis 40 GHz. Die Sendeleistungen sind ebenfalls sehr unterschiedlich, sie reichen von wenigen Milliwatt für Abstandswarner bis hin zu mehreren Megawatt bei Radaranlagen mit großer Reichweite. Die Sendeantennen sind stark bündelnde Richtantennen, die für Ortungsanwendungen zudem noch rotieren können, um einen weiteren Bereich abzudecken.

 

Radaranlagen-Typen und deren Immissionen

Nachfolgend werden die für Immissionen am Erdboden wesentlichsten Radaranlagen mit einigen grundlegenden Informationen vorgestellt:

Flugsicherungsradar

Flugsicherungsradaranlagen arbeiten zur Überwachung des größeren Flugraums bis etwa 350 km Reichweite mit Sendefrequenzen zwischen 1 und 4 GHz mit Impuls-Sendeleistungen bis zu mehreren Megawatt. Die verwendeten Sendeimpulse von 0,1 bis 50 µs Dauer werden mit Wiederholfrequenzen von 0,1 bis 4 kHz über rotierende Antennen ausgesendet.
Die Spitzen-Leistungsflussdichten dieser Antennen in ihrer Hauptsenderichtung sind gewaltig, sie betragen in 10 Meter Abstand z. B. 100.000 W/m². Allerdings sind die Antennen gen Himmel gerichtet, sodaß bei Messungen in der Umgebung einer Flugsicherungsanlage in 3 Kilometer Abstand Spitzenwerte von überwiegend weniger als 0,1 W/m² festgestellt wurden.
Für kürzere Reichweiten, wie etwa bei einem Anflugradar werden bei 9 GHz Sendeleistungen bis etwa 100 Kilowatt eingesetzt, noch höhere Frequenzen bis 40 GHz mit geringeren Sendeleistungen werden z. B. zur Flugfeldüberwachung etc. verwendet.
Für die Flugzeuge selbst gibt es das in der Rumpfspitze angebrachte Bordradar (Radom) zur Navigationshilfe. Es arbeitet meist im Frequenzbereich zwischen 5,4 und 9,4 GHz mit Leistungsflussdichten an der Radom-Oberfläche von ca. 150 W/m², die in einer Entfernung von 1m auf ca. 30 W/m² abgesunken sind.

 
Schiffsradar

Die verwendeten Radaranlagen sind je nach Schiffstyp und Einsatzzweck sehr unterschiedlich, deren Sendeleistungen reichen von einigen Milliwatt bei kleinen Privatbooten bis hin zu etlichen Kilowatt bei Hochseeschiffen mit einer Reichweite bis zu 40 Seemeilen. Leistungsstarke Radargeräte von Hochseeschiffen müssen in Häfen abgeschaltet werden, ebenso wie die Radargeräte von Binnenschiffen in Schleusen.
Bei Messungen an einem Binnenschiff mit einer Radaranlage bei 9 GHz wurde im Abstand von etwa 20 Meter eine maximale Leistungsflussdichte von 2,4 W/m² gemessen, bei einer anderen Anlage waren es im Führerhaus unterhalb der Antenne 1,1 W/m².
An Land gibt es zudem stationäre Radaranlagen zur Überwachung von Häfen oder Schiffahrtswegen, diese arbeiten meist bei 9 GHz mit Impuls-Sendeleistungen von einigen zehn Kilowatt.
Quelle der Messwerte: Umweltanalytik Kessel

 
Verkehrsradar

Am bekanntesten sind hier die Systeme zur Geschwindigkeitsüberwachung, welche die Geschwindigkeit aufgrund der Frequenzverschiebung zwischen ausgesandter und empfangener Welle (Doppler-Effekt) messen können. Dazu arbeiten sie mit einem permanenten Sendesignal je nach Typ im Frequenzbereich von 9 bis 35 GHz und mit Sendeleistungen bis etwa 0,5 Watt EIRP. Die Leistungsflussdichte bei diesen Anlagen beträgt direkt an der Antenne bis zu 4 W/m², im Abstand von 5 Meter sind es noch bis zu etwa 0,07 W/m².
In letzter Zeit werden vermehrt auch radargestützte Abstandswarnsysteme für Fahrzeuge getestet, welche im Frequenzbereich von 24 bis 150 GHz mit Sendeleistungen deutlich unter einem Watt arbeiten. Im Januar 2005 hat die EU-Kommission die befristete Einführung eines solchen Kraftfahrzeug-Radars im 24 GHz-Band zugelassen, welches mit einer Spitzenleistung von 100 mW arbeitet.

 
Wetterradar 

Das technische Prinzip eines Wetterradars ist dem vmn Flugsicherungsradar sehr ähnlich, wobei bei dem Radarecho jedoch nicht nur die Koordinaten, sondern auch die Amplitude gemessen wird. Darüber erhält man Auskunft, in welcher Art reflektierende Objekte (Wolken) im Beobachtungsraum existieren.
Übliche Geräte arbeiten z. B im Bereich um 5 oder 9 GHz mit maximalen Sendeleistungen von mehreren hundert Kilowatt, alleine in Deutschland werden vom Deutschen Wetterdienst 16 solcher Anlagen betrieben.
Beispiele mit Technikinfos: Niederschlagsradar Bonn, Doppler Wetterradar der Uni Zürich

 

Militärisches Radar

Militärische Radaranlagen werden ebenso stationär wie mobil für Überwachungsaufgaben und Feuerleitsysteme verwendet. Dementsprechend groß ist ihre Vielfalt, sie können mit Impulsleistungen bis in den Megawatt-Bereich arbeiten.
Im Juli 2003 legte die sogenannte "Radarkommission" der dt. Bundesregierung ihren Abschlussbericht zur Untersuchung der auffälligen Krebserkrankungen von ehemals mit Radargeräten befassten Soldaten vor, der auf einige Aspekte sowohl technischer wie auch biologischer Art dieser Anlagen eingeht: Information zum Abschlussbericht der Radarkommission

 

Radargeräte und Röntgenstrahlung

Bei sehr starken Radargeräten, wie sie z. B. in der zivilen und militärischen Flugsicherung eingesetzt werden, sind im Gerät Senderöhren notwendig, die zur Erzeugung der sehr hohen Sendeleistung bis zu 2,5 Megawatt mit Röhrenspannungen im Bereich von 5 bis 100 Kilovolt betrieben werden. Diese Senderöhren erzeugen als Abfallprodukt ionisierende Röntgenstrahlung. Sie sind daher Störstrahler im Sinne der Röntgenverordnung und unterliegen entsprechenden Sicherheitsvorschriften. Die Röhren müssen derart abgeschirmt sein, dass weder die Bevölkerung noch das Bedienungspersonal einer über den Grenzwerten liegenden Dosisbelastung ausgesetzt sind. Erhöhte Strahlenexpositionen des Radar-Bedienungspersonals und der Servicetechniker können dann auftreten, wenn entgegen den Sicherheitsbestimmungen während des laufenden Betriebes ohne entsprechende Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen gearbeitet wird.
Dieses Problem war eines der Kernthemen des bereits oben erwähnten Abschlussberichts der Radarkommission, es hat nichts mit den von den Radaranlagen erzeugten hochfrequenten Wellen zu tun.

 

Grenzwerte für Radaranlagen

Die ersten Grenzwerte für die Immissionen von Radaranlagen wurden in den 50er-Jahren des 20. Jahrhunderts bei einer Leistungsflussdichte von 1000 W/m² angesiedelt, bald jedoch auf 100 W/m² gesenkt. Dies war dann für viele Jahre auch der militärische Grenzwert "STANAG", heute gelten im beruflichen bzw. militärischen Bereich in Deutschland die ICNIRP-Grenzwerte für "berufliche Exposition", welche im Frequenzbereich von 2 - 300 GHz über 6 Minuten gemittelt bei 50 W/m² liegen.
Für Anwohner etc. von Radaranlagen gelten in Deutschland nach der 26. BImSchV die "gewöhnlichen" ICNIRP-Grenzwerte von (gemittelt) 10 W/m² im gleichen Frequenzbereich, dies entspricht einer elektr. Feldstärke von 61 V/m.
Da Radaranlagen überwiegend ein gepulstes Signal abgeben, gilt es hier die zusätzliche Vorschrift für gepulste Felder zu beachten, welche besagt, dass der Spitzenwert der elektrischen und die magnetischen Feldstärke das 32fache des Wertes des jeweiligen Immissionsgrenzwertes nicht überschreiten darf.

 

Untersuchungen zu gesundheitlichen Auswirkungen von Radaranlagen

Wie für andere Funkanwendungen gibt es auch für die Sendesignale von Radaranlagen eine Vielzahl von Laborversuchs-Studien, welche auch die radartypischen Besonderheiten wie Sendefrequenz und impulsartigen Leistungsverlauf berücksichtigen. Deren Darstellung würde den Rahmen dieser Seite sprengen, daher soll hier alleine auf epidemiologische Studien eingegangen werden, bei welchen Erkrankungen von mit Radaranlagen besonders beschäftigen Menschen betrachtet wurden.
Mehrere dieser Studien werden in dem Abschlussbericht der Radarkommission vom Juli 2003 vorgestellt, nämlich:

Untersuchung an kanadischen PolizistInnen, welche Hand-Radargeräte benutzten (Finkelstein 1998)
Studie mit ehemaligen Soldaten des Korea-Krieges (Robinette et al. 1980)
Studie mit polnischen Militärangehörigen (Szmigielski 1996)
Auszug aus dem Abschlussbericht der Radarkommission mit Zusammenfassungen dieser drei Studien

 

Links und Referenzen

Monografie: Gepulste Felder – eine besondere Gefahr für die Gesundheit?
In dieser 159-seitigen, von der Forschungsgemeinschaft Funk verfassten Veröffentlichung findet sich unter Kapitel 2.2.2 der Beitrag "Gepulste Hochfrequenz in der Radartechnik Technisches Prinzip und Anwendungen" mit Informationen zu den verschiedenen Radartechniken (1.9 MB).
Radargrundlagen
Homepage mit vielen technischen Informationen
Radarfalle.de
Hier findet man auch technische Angaben zu verschiedenen Radar-Geschwindigkeitsmeßsystemen.
Die Bundeswehr und ihr Umgang mit Gefährdungen und Gefahrstoffen (Uranmunition, Radar, Asbest)
In diesem Bericht aus dem Jahr 2001 für die Bundesregierung wird auf 28 von ingesamt 128 Seiten die Wirkungsweise von Radargeräten und ihr Gefährdungspotenzial durch ionisierende und nichtionisierende Strahlung vorgestellt (743 kB).
Ernst Kramar: Funksysteme für Ortung und Navigation (ISBN 3-408-53504-3)

 

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Zuletzt geändert: 11.03.09