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Als elektromagnetische Welle bezeichnet man eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. Beispiele für elektromagnetische Wellen (auch als elektromagnetische Strahlung oder kürzer Strahlung bezeichnet) sind Radiowellen, Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung. Man unterscheidet hierbei zwischen nicht-ionisierender und ionisierender Strahlung (Röntgen- und Gammastrahlung, der physikalische Grenzwert liegt bei einer Photonenenergie von 5eV).
Bei der Wechselwirkung von nicht-ionisierender Strahlung unterscheidet man zwischen thermischen Effekten (Strahlung wirkt erwärmend, weil sie durch das Gewebe absorbiert wird), direkte Feldeffekte (induzierte Dipolmomente, Änderung Membran-Potentialen), Quanten-Effekte und Resonanzeffekte (Synchronisation mit Schwingung der Zellstruktur). Darüber hinaus werden weitere indirekte Effekte diskutiert. Bei der Wechselwirkung von nicht-ionisierender Strahlung auf unser biologisches System, und somit auf die Gesundheit, gibt es durchaus weitere Effekte, die mit den gängigen Theorien nicht zu erklären sind.
Alle unsere Sinne basieren letztendlich auf der elektromagnetischen Wechselwirkung, wobei das Auge für sichtbares Licht nur einen Bruchteil des gesamten Spektrums wahrnehmen kann. Wir besitzen keine Sensoren für Radar oder Mobilfunk jeglicher Art. Dennoch sind diese Wellen da und wir benutzen sie, um zum Beispiel Informationen zu übertragen, die kodiert und dekodiert zum Beispiel für das Telefonieren genutzt werden.
Niederfrequente (NF) elektrische und magnetische Felder infolge Bahn- und Hausstrom nehmen mit der Distanz von der Quelle rasch ab. Hochfrequente (HF) elektromagnetische Strahlung von Mobil- und Rundfunk dagegen breitet sich bis in grössere Entfernungen aus. Technisch wird von elektromagnetischen Feldern (EMF) gesprochen, gleichgültig, ob es sich um HF oder NF handelt.
Bei niederfrequenten Feldern sind die Stärken des elektrischen und des magnetischen Feldes getrennt zu berücksichtigen. Das elektrische Feld ist immer vorhanden, wenn ein Leiter unter Strom steht, das magnetische Feld nur dann, wenn Strom fließt.
Wenn die Frequenz, mit der Ladungen hin und her bewegt werden, sehr hoch ist, dann kann sich das Feld vom Leiter ablösen und frei in den Raum ausbreiten. Praktisch tritt das erst bei Frequenzen über ca. 30 kHz auf. In diesem Fall spricht man von hochfrequenten Feldern.
Die Wirkungen niederfrequenter elektrischer und magnetischer Felder sind unterschiedlich. Niederfrequente magnetische Felder können den Körper ungehindert durchdringen und rufen dort ein elektrisches Wirbelfeld hervor, das bei ausreichender Stromdichte Nerven und Muskelzellen erregen kann.
Hochfrequente elektromagnetische Felder werden vom Körper oder von Teilen des Körpers wie von einer Antenne aufgenommen und dringen – je nach Frequenz unterschiedlich tief – ins Gewebe ein. Dabei wird ein Teil der im Feld gespeicherten Energie an im Gewebe vorhandene Ionen und polare Moleküle (z.B. Wasser) abgegeben. Diese ändern dadurch ihren Bewegungs- und/oder Rotationszustand, was zur Erwärmung führt (= Erwärmungswirkung, thermische Wirkung).
Über die gesundheitsschädigende Wirkung einer Körpertemperaturerhöhung durch Absorption elektromagnetischer Energie besteht Einigkeit in der Wissenschaft und es ist auch anerkannt, dass die Bevölkerung durch geeignete Begrenzungen vor diesen Wirkungen geschützt werden muss. Dafür gibt es Richtwerte, an die sich etwa Gerätehersteller zu halten haben.