2.5 Studienüberblick zu Gesundheitsrisiken von WLAN-Strahlung

Erst in den letzten 15 Jahren seit ca. 2004 wurden weltweit vermehrt Studien – überwiegend Tierstudien –  zu den Wirkungen der Strahlung von WLAN durchgeführt. Eine erste Metastudie zu WLAN wurde 2014 im Springer Reference-Book „Systems Biology of Free Radicals and Antioxidants“ von Nazıroğlu/Akman [54] veröffentlicht. In ihrem Artikel “Effects of Cellular Phone- and Wi-Fi-Induced Electromagnetic Radiation on Oxidative Stress and Molecular Pathways in Brain” wiesen sie darauf hin, dass bereits sehr schwache WLAN-Strahlung gesundheitsschädlich ist (S. 2435): “Studies have shown, that neurological damage can be observed at exposure levels at 0,12 mW/kg. This is less than one eighth of an averige exposure level of 1 mW/kg found 150 – 200 m from a mobile phone mast.”

Der WLAN-Review von Martin Pall

Im Januar 2018 legte der US-Wissenschaftler Martin Pall [47] einen weiteren Review zu WLAN vor. Darin werden folgende Erkenntnisse ausführlich und begründet dargelegt:

• Gepulste elektromagnetische Felder (EMF) – wie auch WLAN – sind in den meisten Fällen biologisch stärker wirksam als ungepulste (kontinuierliche) EMF;
• künstlich erzeugte EMF sind polarisiert und daher biologisch stärker wirksam als unpolarisierte EMF;
• die Dosis-Wirkungs-Kurve ist in vielen Studien sowohl nichtlinear als auch nicht monoton, d. h. geringe bis sehr geringe Feldstärken rufen Wirkungen hervor, höhere dagegen nicht oder nur abgeschwächt (Fenster-Effekt);
• die Wirkungen elektromagnetischer Felder (EMF) sind oft kumulativ und irreversibel;
• WLAN und andere EMF sind vor allem für junge Menschen schädlich, die Wirkung ist schädlicher als bei Erwachsenen;
• der Hauptwirkungsmechanismus zur Auslösung athermischer Wirkungen von Mobilfunkstrahlung erfolgt über eine (biologisch unnötige) Aktivierung der spannungssensiblen Calcium-Ionenkanäle in der Zellmembran. Sieben athermische Wirkungen können darauf zurückgeführt werden: Intrazelluläre Calcium-Überlastung, oxidativer Stress, Schädigungen der Fruchtbarkeit, Schädigungen der DNA, Apoptose (Auslösung des programmierten Zelltods), Beeinträchtigungen des Zentralnervensystems und hormonelle Veränderungen.

Ein Hauptwirkungsmechanismus: Oxidativer Stress

In den letzten Jahren seit etwa 2009 wurde immer wieder belegt, dass Mobilfunkfelder unterhalb der Grenzwerte in vielen Zellen oxidativen Stress auslösen können. Oxidativer Stress bedeutet, dass es zu einer erheblichen Überproduktion von freien Radikalen (u. a. ROS – Reaktive Sauerstoffspezies) in der Zelle kommt, die die Zellmembran, die Proteine, die Mitochondrien und auch die DNA schädigen können. Oxidativer Stress wird mit vielen Folgeerkrankungen in Verbindung gebracht (Abb. 4).

Einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand zum oxidativen Stress in Zellen findet man in einer Veröffentlichung von Yakymenko et al. von 2015: „Oxidative mechanisms of biological activity of low-intensity radiofrequency radiation“ (Yakymenko 2015) [49]. Oxidativer Stress findet sich demnach in über 93 Studien ab einer Leistungsflussdichte von 1.000 μW/m² bzw. einer Absorptionsrate (SAR) von 3 μW/kg = 0,003 mW/kg, also weit unterhalb der Grenzwerte. In der Zusammenfassung schreibt Yakymenko: “Schlussfolgernd zeigt unsere Analyse, dass Hochfrequenzstrahlung ein starker oxidativer Wirkungsfaktor für lebende Zellen ist, mit einem hohen krankheitserregenden Potential.“
Die Datenbank der Oceania Radiofrequency Scientific Advisory Association Inc. (ORSAA) enthält sogar 216 Studien, die über oxidativen Stress durch schwache Mikrowellenfelder berichten, und nur 26 Studien, die keine Effekte gefunden haben (ORSAA Juli 2017) [55].

Ein wesentlicher Mechanismus, wie in der Zelle durch schwache Mobilfunkfelder oxidativer Stress entsteht, wurde von Martin Pall (2013) [56] nach einer umfangreichen Literaturrecherche aufgezeigt: 23 experimentelle Studien hatten den Nachweis erbracht, dass elektromagnetische Felder, darunter auch Mikrowellenfelder niedriger Intensität, insbesondere die spannungssensiblen Ca++- Ionenkanäle (VGCC = voltage gated calcium channel) aktivieren können und dadurch auf Prozesse im Innern der Zelle einwirken. Es zeigte sich, dass bei kurzzeitiger Aktivierung eine Prozesskaskade in der Zelle in Gang kommt, die therapeutisch genutzt werden kann (z. B. Anregung von Knochenwachstum). Bei zu lange andauernder oder zu häufiger Aktivierung überwiegt eine zweite zellbelastende Prozesskaskade, die über den Stickoxid-Peroxynitrit-Zyklus zu oxidativem Stress führt, der erhebliche Risiken für die Gesundheit darstellt (Pall 2013 [56], 2014 [57], 2015 [58], 2018 [47]).

Die Aktivierung von spannungssensiblen Ca++-Ionenkanäle (VGCC) durch schwache Mobilfunkfelder kann daher mit hoher Wahrscheinlichkeit als Schlüsselmechanismus für die zellbelastenden bis zellschädigenden Einflüsse dieser Felder angesehen werden.
Diese Ergebnisse beweisen nicht nur, dass elektromagnetische Felder niedriger Intensität tatsächlich biologisch hochwirksam sind, sondern zeigen auch, dass gerade die spannungssensiblen Ca++-Ionenkanäle, die besonders sensibel auf EMF reagieren, an vielen biologischen Effekten maßgeblich beteiligt sind. Die Veröffentlichung von Pall (2013) [56] wurde als eine der weltweit wichtigsten wissenschaftlichen Abhandlungen von 2013 auf der Global Medical Discovery Internetseite geehrt [59].

Eine weitere kaum beachtete biologische Wirkung von WLAN beschreibt Hecht (2018) [60] in seinem Forschungsbericht „Gesundheitsschädigende Effekte von Smartphone, Radar, 5G und WLAN“: „WLAN - 10 Hz - Pulsation bildet analog zum Schmerzgedächtnis ein WLAN-Pulsations-Stress-Gedächtnis. … Dadurch können chronische Elektrohypersensibilität, Mikrowellenkrankheit und weitere andere Symptome, die durch technische EMF-Strahlungen ausgelöst werden und die vorstehend angeführt worden sind, sich so fest im Gedächtnis eingravieren, dass sie lebenslang bestehen. Das ist mit Sicherheit bei den Menschen, die an Elektrohypersensibilität leiden, der Fall. … Es kann aufgrund des wissenschaftlichen Erkenntnisstands postuliert werden, dass die WLAN 10 Hz-Pulsation bei Dauerbestrahlung ein sehr gefährlicher Faktor für die menschliche Gesundheit darstellt, ganz besonders für die Kinder.“

Der WLAN-Review von Isabel Wilke

Ebenso im Januar 2018 veröffentlichte Isabel Wilke den weltweit bisher größten Review überwiegend zu WLAN mit dem Titel „Biologische und pathologische Wirkungen der Strahlung von 2,45 GHz auf Zellen, Fruchtbarkeit, Gehirn und Verhalten [61]“. Im EMF-Portal, der offiziellen Studiendatenbank in Deutschland über Wirkungen elektromagnetischer Felder (EMF), stehen zu WLAN je nach Suchanfrage zwischen 170 und 280 Studien zu biologischen Wirkungen. Wilke hat weltweit nach Studien recherchiert und mehr als 150 Studien, die in anerkannten Fachzeitschriften (peer reviewed) publiziert wurden, nach Kriterien wie Reproduzierbarkeit, Verblindung usw. analysiert und über 100 Studien (auch wichtige ohne Wirkungshinweise) in ihren Review aufgenommen. Die überwiegende Zahl dieser Studien belegt bedeutsame, überwiegend schädigende biologische Effekte insbesondere bei Bestrahlung mit WLAN der Frequenz 2,45 GHz meist unterhalb der Grenzwerte. In ihren Schlussfolgerungen schreibt sie:

 „… Die negativen Auswirkungen (durch WLAN - Anm. der Verfasser) auf Lernen, Aufmerksamkeit und Verhalten begründen für Erziehungsinstitutionen aller Altersstufen einen Verzicht auf WLAN-Anwendungen. … Wenn sich als Übergangslösung WLAN nicht vermeiden lässt, muss nach dem ALARA-Prinzip (As Low As Reasonable Achievable) gehandelt werden: Kein dauerstrahlendes, sondern ein abschaltbares und leistungsgeregeltes WLAN.“

Die Studien dokumentieren Gesundheitsbeeinträchtigungen bis hin zu -schädigungen auf folgenden Ebenen mit folgenden Endpunkten (Tabelle 3):

Tabelle 3: Die Breite des Schädigungspotentials ist von besonderer Relevanz, da WLAN mittlerweile die am meisten genutzte Mobilfunkfrequenz ist.

Die Studienergebnisse wurden am Ende des Reviews von Wilke tabellarisch erfasst (Autoren, Jahr, Bestrahlungsdaten, Ergebnisse). Dies ermöglicht eine grafische Auswertung dieser Studien z. B. nach ihrem SAR-Wert (Abb. 5). Ergänzt wurde die Abb. 5 mit hinterlegten farbigen Flächen, die Bereiche von SAR-Werten darstellen, die bei der Nutzung von mobilen Endgeräten oder bei Access-Points im körpernahen bzw. körperfernen Betrieb auftreten. Diese SAR-Werte basieren auf einem abgeschlossenen EU-Forschungsprojekt (SEAWIND 2009) [62].

Alle Studien zeigen biologische Wirkungen unterhalb der zulässigen SAR-Werte von 2 W/kg von Handys und Smartphones, fast alle auch unterhalb des Ganzkörper-SAR-Werts von 80 mW/kg.

Abb. 5: Wissenschaftliche Evidenz für gesundheitliche Auswirkungen und biologische
Effekte durch WLAN-Strahlung sowie SAR-Wertebereiche, in denen diese Wirkung
festgestellt wurde.

Ausgewählte Ergebnisse des WLAN-Reviews von Isabel Wilke

Eine Studie von Akdag et al 2016 [63] bestrahlte männliche Ratten 1 Jahr lang mit einem Ganzkörper-SAR-Wert von nur 0,141 mW/kg und fand erhöhte DNA-Schädigungen im Gehirn, in Leber und Nieren, in der Haut und signifikant im Hodengewebe. Die Studie belegt, dass bei Dauerbestrahlung Langzeitschädigungen auch bei sehr kleinen SAR-Werten auftreten können.

Gerade im Hinblick auf die Einrichtung von WLAN-Netzen in Schulen ist bemerkenswert, dass 7 Studien eine verminderte Lern- und Gedächtnisleistung unter WLAN-Einfluss ab einem SAR-Wert von 0,667 mW/kg, also weit unterhalb der Grenzwerte, belegen (Tabelle 4):

Tabelle 4: Biologische Wirkungen durch WLAN auf Lernen, Gedächtnis und Verhalten

Alle aufgezählten Wirkungen sind abhängig von der Bestrahlungsdauer, d. h. die negativen Wirkungen nehmen mit der Bestrahlungsdauer zu. Als Hauptwirkungsmechanismus identifizierten viele Autoren für die beobachteten Beeinträchtigungen und Schädigungen oxidativen Zellstress. Im Bereich des Gehirns, vor allem im Hippocampus, der für Lern- und Gedächtnisprozesse hohe Bedeutung hat, wirkt sich dieser nachweislich negativ auf Lernen, Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Verhalten aus. In den Schlussfolgerungen schreibt Wilke daher:

„WLAN sollte nicht in Schlafzimmern, an Arbeitsplätzen, in Aufenthaltsräumen, Krankenzimmern, Hörsälen, Klassenzimmern und in öffentlichen Verkehrsmitteln genutzt werden.“

Die beobachteten Wirkungen wurden nicht nur bei Tierversuchen, sondern auch beim Menschen in verschiedenen Studien beobachtet, wie
z. B. eine neuere Studie von Foerster, Röösli et al (2018) [64] zeigt: Die (figurale, zum Teil verbale) Gedächtnisleistung jugendlicher Vieltelefonierer war nach einem Jahr Beobachtungsdauer signifikant reduziert.

Eine Längsschnittbeobachtung von 196 russischen Kindern vom 7. bis zum 12. Lebensjahr, die Smartphones zum Telefonieren nutzten, entwickelten in dieser Zeit auditive Wahrnehmungsstörungen, Störungen des Kurzzeitgedächtnisses und waren schneller erschöpft (Khorseva, Grigoriev, Gorbunova 2011) [65].

Die Französische Nationalbibliothek (BnF) schaltet WLAN-System nach gesundheitlichen Beschwerden ab. Die französische Zeitung 20 minutes berichtete im Dezember 2007, dass 40% der Mitarbeiter nach Inbetriebnahme des WLAN über Kopfschmerzen, Schwindelgefühle, Übel- und Müdigkeit geklagt hatten. Die Leitung der Bibliothek hat daraufhin ein Moratorium verhängt.

Englische Lehrervereinigung fordert aufgrund der Gesundheitsgefährdung den Aufschub von WLAN in Schulen. In der Daily Mail 2008 zeigte sich Philip Parkin, Vertreter der Lehrerschaft, über Berichte von Auswirkungen wie Konzentrationsmangel, Müdigkeit, verminderter Aufmerksamkeit und Kopfschmerzen im Zusammenhang mit der drahtlosen Technologie beunruhigt.