Nu bliver det spændende.
Kriterium: Jo højere frekvensen er, desto større er den overførte energi.
Nogle af jer ved måske, at et radiosignal er en bølge, men samtidig er det også lidt ligesom en lille kanonkugle.
Og jo højere frekvensen er, desto større er den energi, der ligger i den ting.
Godt, så vil jeg nu endelig gerne præsentere den første oplægsholder.
Han er kendt som en farverig person, ikke kun i vores kreds, men også langt ud over den, for min yderst sympatiske og af alle
elskede kollega i MWGFD’s bestyrelse, fysikeren professor Werner Bergholz, er også sagkyndigt medlem i forskellige
undersøgelseskommissioner – for eksempel i forbindelse med opfølgningen på
coronakrisen i delstaterne Brandenburg og Thüringen.
Han er tidligere professor i elektroteknik ved Jacobs University i Bremen og arbejdede desuden i 17 år hos Siemens i
München og Regensburg som ekspert i kvalitets- og risikostyring.
Vi glæder os til at høre, kære Werner, hvad du vil fortælle os i dit indledende foredrag om dagens emne med titlen
»Mobilteknologi: Fysiske grundlag og tekniske fordele ved 5G«, og med det giver jeg ordet videre til dig.
Mange tak, kære Ronny, for disse venlige ord.
Jeg skrev jo: »Fysiske grundlag og tekniske fordele«. Men – punkt, punkt, punkt...
Jeg vil først tale om det grundlæggende, og som jeg har skrevet i pressemappen, starter jeg med Adam og Eva.
Og nu vil jeg vise jer en kort video, hvor der kastes en sten i vandet, og man kan se, hvordan bølgen breder sig.
Det er præcis sådan, man kan forestille sig radiobølger, og jeg kommer straks med en kommentar hertil.
Lad os se, om det virker.
Så her er et overblik igen: Hvad er en radiobølge – så man kan få en fornemmelse af det.
Hvad er egentlig forskellen mellem radio – som vi jo har haft i over 100 år – og
mobiltelefoni, og hvorfor bruger man så høje frekvenser?
Og det vigtigste: Hvorfor er disse egenskaber ved de høje frekvenser ikke nødvendigvis bare harmløse?
Og de følgende oplægsholdere vil så fortælle mere om det.
Nå, nu falder stenen.
Nå, så har vi set to ting. Bølgen breder sig.
I så fald er det en nærmest todimensional bølge. Det er bevægelsen af stof.
Og som man kan se på stillbilledet, er der også andre bølger.
Og det stemmer nøjagtigt overens med virkeligheden, hvilket også i en vis grad er det, der gør det farligt.
Hvis jeg har min mobiltelefon med i et sådant rum – og lad os nu antage, at vi ikke lige er til et foredrag – så ville der måske
være 20 personer eller flere, der lige nu bruger deres smartphone, og det ville betyde, at der opstår en bølgeforvirring.
Det er lidt ligesom til en fest.
Der er alle nødt til at skrue op for intensiteten, og det er ikke nødvendigvis det, man bør stræbe efter.
Nå, men vi har set, at når man kaster en sten i vandet, bevæger vandet sig.
Det er lidt det samme med radiobølger.
Antennen udstråler signaler, men nu ikke todimensionelt, men sfærisk.
Og det aller vigtigste er, at der ikke er noget stof involveret – det fungerer også i et vakuum.
Og normalt ser man ingenting, man hører ingenting.
Og at sådan noget overhovedet findes og er blevet undersøgt videnskabeligt, skylder vi fysikeren Heinrich Hertz, der –
pludselig afbrød en stor strøm, og derefter satte en modtager op, og så gav det et lille gnist, og derfor hedder det »funken«.
Der er endnu en kæmpe forskel, som er meget vigtig i praksis: Vandbølger bevæger sig,
som vi har set, med en hastighed på 20 cm/s.
Lydbølger – dem kender vi jo også – 300 m/s; det har alle oplevet en gang under et tordenvejr.
Man ser lynet, og afhængigt af, hvor det slog ned, går der mellem et og ti – eller endnu flere
– sekunder, før man hører tordenbraget, 300 m/s.
De elektromagnetiske bølger bevæger sig en smule hurtigere, nemlig ikke 300 m/s, men 300.000 km/s.
Altså 300.000.000 m/s, en million gange så hurtigt.
Det er selvfølgelig meget vigtigt i praksis.
Men for at sætte det i perspektiv: Hvis nogen tænder en laser på Månen, tager det cirka et sekund, før man kan se det her.
Hvis det samme skete på Solen, ville det tage otte minutter.
Det er altså bare for at illustrere, hvor store afstande der er i rummet.
Det er nu den eneste formel: Bølgelængden hænger sammen med lysets hastighed c, 300.000 km/s divideret med frekvensen.
Så mange bølger skyller forbi én – sådan kan man omtrent forestille sig det.
Det betyder, at jo højere frekvensen er, desto kortere er bølgelængden.
Altså, den nuværende 5G-teknologi bruger bølgelængder i dette område , og tidligere brugte man
mellemvåg, som lå på 1.000 meter eller 1.600 meter.
De såkaldte kortbølger lå f.eks. på 49 meter, hvilket stadig lå inden for kilohertz-området (kHz).
Og først med UKW – ultrakortbølge, som man kaldte det dengang – hvilket i dag selvfølgelig stadig ville være
forholdsvis langt – gik man over til megahertz-området (MHz), altså 1 mio. svingninger pr. sekund.
Nå, det var så det om et par grundlæggende ting.
Så lad os huske på: Elektromagnetiske bølger kan man hverken høre eller se.
Nogle mærker det, de fleste gør ikke, og jeg gør det heller ikke.
Og de breder sig utroligt hurtigt, og bølgelængden eller frekvensen er ikke helt uden betydning.
Nå, vi har jo haft radioen i »en evighed og tre dage«.
Der var én central sender – »evigt og tre dage« svarer til cirka 100 år – mange modtagere, men som sagt kun
én sender, og informationsstrømmen gik kun i én retning.
Og netop på mellembølgelængden var båndbredden lille, fordi man jo hovedsageligt sendte tale eller musik i beskedent kvalitet.
Og det bringer os nu også til en ting:
Når jeg vil overføre information – tale, musik eller video – kræver det ikke blot en frekvens, men også en vis båndbredde.
Så jeg skal altså betale for det.
Når det gælder mobiltelefoni, taler vi ikke om kilohertz, men i starten om megahertz og nu om gigahertz –
det er frekvensområdet op til 6 eller 8 GHz ved 5G.
Jeg kommer straks tilbage til, hvorfor de høje frekvenser er så vigtige.
Så nu til mobilnetværket, det er klart, vi har en sender, basestationen, typisk en kilometer eller et par kilometer væk –
med 5G kan det også være kun 100 meter – mange telefoner som modtagere og mange telefoner, der samtidig
fungerer som sendere, det har jeg allerede kort nævnt.
Det giver en dejlig rod, når de alle sammen laver noget på samme tid.
Og jeg har altid brug for en større båndbredde og en højere datahastighed.
Det kan man for øvrigt forestille sig på samme måde som i det føderale budget:
Det var jo dengang omkring 1950, da jeg blev født, i størrelsesordenen 100 millioner, hundreder af millioner.
Så kunne jeg finansiere projekter til en værdi af 2-3 mio.
Nu taler vi om milliarder, og så har jeg selvfølgelig brug for et statsbudget på omkring 500 milliarder eller deromkring.
Det er lidt det samme her: Hvis jeg vil overføre store datamængder, har jeg brug for meget mere båndbredde.
Et typisk eksempel: I det oprindelige analoge tv var båndbredden ca. 5 MHz.
Digitalt er der kun omkring 1 MHz og lidt mere.
Når det gælder GHz, afhænger det af, hvilken båndbredde jeg bruger, og hvor mange data jeg
netop ønsker at overføre, og det sker dynamisk.
Nå, men tilbage til båndbredden – det har jeg jo egentlig allerede nævnt: analog radio er følsom over for forstyrrelser, mens
digitalt tv og radio er modstandsdygtige over for forstyrrelser.
Men jeg nævnte bare i forbifarten, at digitalt tv har små systematiske fejl.
Hvis der er fodboldfans blandt os, så læg mærke til, at hvis en spiller er lille, måske har noget rødt på og løber
hen over den grønne græsplæne, så har han altid en lille streg omkring sig, hvis man kigger godt efter.
Det er en fejl, men den falder ikke særlig meget i øjnene.
Matematisk set er det det såkaldte Gibbs-fænomen – mere vil jeg ikke sige om det.
Nå, men hvad angår transmissionen, har jeg nu forklaret, hvorfor frekvenserne er så høje.
Hver transmission kræver et vist frekvensbudget, et frekvensbånd.
Det må ikke overlappe med de andre.
Og hvis jeg har mange kanaler, har jeg jo brug for meget mere båndbredde, og hvis jeg vil overføre mange data, endnu mere.
Altså video, som jeg allerede har sagt, MHz, store datamængder fra 10 til 100 MHz.
Der er sikkert også mulighed for mere, alt efter omstændighederne.
Hvad angår 6G, så helt sikkert – det afhænger jo altid af, hvilke krav man lige har.
Okay, jeg havde allerede kort nævnt det mundtligt, og det var med vilje, for når jeg bare fortæller noget,
lytter man mere til det, end når man samtidig ser noget.
Altså: 100 MHz svarer omtrent til, at jeg har brug for et budget på milliarder euro, eller at
jeg har brug for et frekvensbudget på gigahertz.
Og i grafen, der til højre, kan man se de båndbredder, som f.eks. UMTS krævede – det var 3G – derefter krævede
LTE allerede betydeligt mere, og nu kræver 5G endnu mere.
Og som sagt kommer det an på situationen, det håndteres fleksibelt, men det er omtrent sådan, man kan forestille sig det.
Så nu har vi så at sige grundlaget, og det, der kommer nu, er, lad os sige, de kritiske punkter.
Det var så de grundlæggende principper foreløbig. Her er spektrene vist endnu en gang.
Som man kan se, kræver 5G betydeligt mere end 4G eller LTE. LTE står for øvrigt for »Long Term Evolution«.
En temmelig meningsløs ting, der også har forskellige stadier.
Nu bliver det interessant med hensyn til biologien eller eventuelle skader.
Der er ét kriterium: Jo højere frekvensen er, desto større er den overførte energi.
Nogle af jer ved måske, at et radiosignal er en bølge, men samtidig er det også lidt ligesom en lille kanonkugle eller
et foton – når det gælder lys, kalder man det også et foton.
Og jo højere frekvensen er, desto større er den energi, der ligger i den ting.
Og når denne 5G-bølge absorberes af min hud eller mine øjne, har den en bestemt indtrængningsdybde og absorberes fuldstændigt.
Og hvis jeg nu, lad os sige, taler om 100 MHz i forhold til 8 GHz, så er det 80 gange så
meget energi pr. energipakke, der påvirker mig der.
Det er på én gang en bølge og en slags pakke, alt efter hvordan man ser på det.
Og det er det værste af det hele.
Jeg har hørt i et foredrag eller en præsentation: »Ja, det er da fint«, eller hvad ser vi?
Her kan vi se, at jo højere frekvensen er, desto mindre er indtrængningsdybden.
Det er indtrængningsdybden, det er frekvensen – begge er logaritmiske fremstillinger.
Ellers ville man ikke kunne se noget, hvis kurven var lineær, og vi skal blot huske på: jo højere
frekvensen er, desto mindre er indtrængningsdybden.
Det blev fremstillet således: »Det er jo godt, så går det ikke så langt ind.«
Jeg er blandt andet uddannet strålingssikkerhedsmedarbejder, fordi jeg har arbejdet med radioaktive stoffer i mange år.
Der lærte jeg, at jo mindre indtrængningsdybden er, desto dårligere er det. Hvorfor?
Energitætheden – det spiller ingen rolle, om der er tale om radioaktiv ioniserende
stråling eller denne ikke-ioniserende stråling.
Jo mindre indtrængningsdybden er, desto mere energi afsættes i et bestemt volumen.
Og det giver, tror jeg, god mening: Jo mere energi der tilføres i et bestemt volumen, desto større er chancen
for, at det eventuelt skaber problemer og forårsager skader.
Man har egentlig ret naivt sagt: »Ja, ioniserende stråling – det er klart, at den naturligvis er skadelig, men det er nu engang
sådan – og det vil de efterfølgende talere sikkert redegøre for mere udførligt – at der også er
problemer forbundet med denne ikke-ioniserende stråling.«
Det her er måske det vigtigste dias af alle.
En lav indtrængningsdybde er ikke god, men dårlig.
Her til venstre ser vi en skematisk fremstilling, der er typisk for 5G.
Ikke hele 5G – det findes jo ikke på landet – men i tætbebyggede områder vil det fungere sådan, at man ikke bruger en enkelt
antenne, men en såkaldt antennematrix, f.eks. 8x8 sendere, hvor man ved hjælp af elektroteknisk manipulation skaber en stråle.
Men en stråle – man tænker måske på en lommelygte eller en laser, men det er det ikke.
Da jeg forberedte mig til dette foredrag, måtte jeg også først lære det.
Det var også sådan, jeg havde forestillet mig det.
Men nej, sådan er det ikke, man kalder dem også blyantstråler, men snarere sådan her: Det er et såkaldt polardiagram.
Det viser, i hvilken retning intensiteten er, når der er så og så mange individuelle antenner, der sender
koordineret, og vi ser i retningen 0 grader – det er hovedstrålen; man kalder dem også for stråler.
Den er ikke så lokaliseret og så rettet, men den er naturligvis meget bedre til anvendelsen, end hvis der var tale
om en rundstråling, som vi har set det med kuglebølgerne.
Den retter sig specifikt mod den, der har brug for den, og lidt mod vedkommendes omgivelser,
mens resten ikke lægger så meget mærke til den.
Det er jo i sig selv en positiv ting, men den, der befinder sig i strålingsfeltet – og det er ikke kun vedkommende
selv, men måske også en, der tilfældigvis står ved siden af – bliver naturligvis også udsat for strålingen.
Men som jeg allerede har sagt, er den største fare faktisk ens egen enhed, i hvert fald hvis man holder den sådan her .
Når man bruger håndfri-funktionen og holder den i hånden på den måde, er det meget bedre, så jeg kan kun anbefale det.
Nå, 5G har altså 700 MHz, her står der op til 26 GHz, så så vidt jeg ved, går 5G kun op til 8
GHz – ligesom Radio Eriwan: »Det kommer an på!«
Altså, hvis jeg har et landligt område, så bruger jeg de lave frekvenser der.
Hvorfor? Fordi disse praktisk talt ikke absorberes af luften, så har jeg ikke brug for en basestation i dette område.
Hvis jeg vil arbejde med en fokuseret stråle, altså med de højeste frekvenser, så har jeg efter et groft skøn nok
brug for 100 mindre basestationer. Det er jo meget dyrere.
Og så er der et mellemområde og et snævrere område.
Og sådan skal man forestille sig det. Altså, Vilsbiburg er ikke særlig stor; jeg tror,
den ligger mere i den mellemstore kategori.
Og når vi er i en større by, så hedder det der 5G – hvilket er meget sandsynligt, uanset om det er allerede i dag
eller på et tidspunkt i nær fremtid – 5G; det tager jo en vis tid, før det hele er teknisk implementeret.
Det koster jo også lidt penge.
Okay, så det er altså – lad mig sige – jeg har nu kun gennemgået de tekniske aspekter og
allerede antydet lidt, hvor der kunne være problemer.
Generelt set savner jeg det såkaldte forsigtighedsprincip.
I EU har det jo hidtil været almindelig praksis, at en ny teknologi først indføres, når man ved hjælp af en
grundig risikoanalyse og en grundig risikovurdering har overbevist sig om, at den rent faktisk er i orden.
I USA er det lidt omvendt.
Først gør man det, og så ser man, om der sker noget, og så bremser man op, hvis der sker noget.
Vores kære studievært Ronny nævnte jo også for lidt siden corona-vaccinen, og dér
gjaldt forsigtighedsprincippet slet ikke længere.
Selv vores tidligere forbundskansler har jo sagt: »Vi er alle forsøgskaniner«.
Men jeg er sikker på, at det ikke er mange af dem, der sidder her, der har ladet sig bruge som forsøgskaniner.
Og hvad angår mobiltelefoni, mener jeg, at forsigtighedsprincippet på et eller andet punkt ikke er blevet overholdt.
Og jeg holdt mig ret præcist til mine 20 minutter.
Så lad os sammenfatte det endnu en gang: Radiobølger – man kan ikke se dem, de udbreder sig i vakuum, men med enorm hastighed.
Og mobiltelefoni har uden tvivl nyttige anvendelsesmuligheder, det har Ronny også allerede sagt.
Men, men som sagt, forsigtighedsprincippet gælder jo egentlig.
Jo højere frekvensen er, desto større er energitilførslen, og i tætbebyggede områder
forekommer der eller vil der forekomme rettet stråling.
På den ene side er det godt, at den generelle belastning mindskes en smule, men på den anden side er det ikke
så godt, for den, der befinder sig i strålen, bliver jo udsat for en lidt større belastning.
Ja, det var det. Tak.
Stråling fra mobiltelefoner og wifi er skadelig for mennesker, dyr og miljøet. Vi har brug for strålingsfrie zoner! asza.org