Nu börjar det bli intressant.
Kriterium: Ju högre frekvens, desto större överförd energi.
Vissa kanske vet att en radiosignal är en våg, men samtidigt är den också ungefär som en liten kanonkula.
Och ju högre frekvens, desto mer energi finns det i den där saken.
Okej, då vill jag äntligen presentera den första talaren.
Han är känd som en färgstark personlighet, inte bara i vår krets utan även långt utanför den, för min ytterst sympatiske och
allmänt omtyckte kollega i MWGFD:s styrelse, fysikern och professorn Werner Bergholz, är även sakkunnig ledamot i olika
utredningskommissioner – till exempel i utredningarna om hanteringen av
coronapandemin i delstaterna Brandenburg och Thüringen.
Han är före detta professor i elektroteknik vid Jacobs University i Bremen och arbetade dessutom i 17 år hos Siemens i München
och Regensburg som expert på kvalitets- och riskhantering.
Vi ser fram emot att höra, käre Werner, vad du kommer att berätta för oss i ditt inledningsföredrag om dagens ämne med
titeln ”Mobilteknik: Fysiska grunder och tekniska fördelar med 5G”, och med detta överlämnar jag ordet till dig.
Tack så mycket, kära Ronny, för de vänliga orden.
Jag skrev ju: ”Fysikaliska grunder och tekniska fördelar”. Men – punkt, punkt, punkt...
Jag ska först gå igenom grunderna, och precis som jag skrev i pressmappen börjar jag med Adam och Eva.
Och nu ska jag visa er en kort video där man kastar en sten i vattnet och ser hur vågen breder ut sig.
Det är precis så man kan föreställa sig radiovågor, och jag ska strax säga något om det.
Låt oss se om det fungerar.
Så, här är en sammanfattning: Vad är en radiovåg – för att man ska få en liten känsla för det.
Vad är egentligen skillnaden mellan radio – som vi ju har haft i 100 år och längre – och
mobilnät, och varför just så höga frekvenser?
Och det viktigaste: Varför är dessa egenskaper hos de höga frekvenserna inte nödvändigtvis helt ofarliga?
Och då kommer följande talare att berätta mer om detta.
Okej, nu faller stenen.
Okej, nu har vi sett två saker. Vågen breder ut sig.
I det fallet handlar det om en så att säga tvådimensionell våg. Det är materiens rörelse.
Och det man nu fortfarande ser på stillbilden – där finns det även andra vågor.
Och det stämmer exakt med verkligheten, vilket också till viss del bidrar till faran.
Om jag har min mobil i ett sådant rum – och låt oss nu anta att vi inte just befinner oss på en föreläsning – så skulle
kanske 20 personer eller fler använda sina smartphones just då, och det skulle innebära att det uppstår en vågförvirring.
Det är ungefär som på en fest.
Då måste alla öka sin intensitet, och det är inte nödvändigtvis något man bör sträva efter just nu.
Okej, så vi har sett att när man kastar en sten i vattnet, rör sig vattnet.
Med radiovågorna är det ungefär samma sak.
Antennen sänder, men nu inte tvådimensionellt utan sfäriskt.
Och det allra viktigaste är att det inte innehåller någon materia – det fungerar även i vakuum.
Och vanligtvis ser man ingenting, hör man ingenting.
Och att något sådant överhuvudtaget finns och har undersökts vetenskapligt har vi att tacka fysikern Heinrich Hertz för, som –
plötsligt stängde av en stark ström, och sedan byggde en mottagare, och då gnistrade
det lite, och därför kallas det ”gnista”.
Det finns ytterligare en enorm skillnad som är mycket viktig i praktiken: Vattenvågorna, som vi
har sett, rörde sig med en hastighet på 20 cm/s.
Ljudvågor – det känner vi också till, 300 m/s – det har nog alla upplevt någon gång under ett åskväder.
Man ser blixten, och beroende på var den slog ner tar det mellan en och tio – eller ännu
längre – sekunder innan man hör åskan, 300 m/s.
De elektromagnetiska vågorna är något snabbare, nämligen inte 300 m/s utan 300 000 km/s.
Alltså 300 000 000 m/s, en miljon gånger så snabbt.
Det är förstås väldigt viktigt för den praktiska tillämpningen.
Men för att sätta det i perspektiv: Om någon på månen tänder en laser, tar det ungefär en sekund innan man ser det här.
Om samma sak skulle hända på solen skulle det ta åtta minuter.
Det här är alltså ett exempel på hur stora avstånden är i rymden.
Det här är nu den enda formeln: Våglängden hänger samman med ljusets hastighet c, 300 000 km/s dividerat med frekvensen.
Så många vågor som passerar en – så kan man ungefär föreställa sig det.
Det innebär att ju högre frekvens, desto kortare våglängd.
Den nuvarande 5G-tekniken använder alltså våglängder inom det här området , och förr använde man
medelvåg, som låg på 1 000 meter eller 1 600 meter.
De så kallade kortvågorna var till exempel 49 meter, vilket fortfarande låg inom kilohertzområdet (kHz).
Och först med FM – ultrakortvåg, som man sa då; idag skulle det förstås fortfarande anses vara relativt långt
– gick man över till megahertzområdet (MHz), det vill säga 1 miljon svängningar per sekund.
Så, det var i alla fall några grundläggande saker.
Så vi ska komma ihåg: Elektromagnetiska vågor kan man varken höra eller se.
Vissa känner den, de flesta gör det inte, jag gör det inte.
Och de sprider sig oerhört snabbt, och våglängden eller frekvensen är inte helt oviktig.
Jaha, vi har ju haft radio i ”en evighet och tre dagar”.
Det fanns en central sändare – ”i evighet och tre dagar” motsvarar ungefär 100 år –, många mottagare, men som sagt bara
en sändare, och informationsflödet gick bara i en riktning.
Och just på mellanvågsbandet var bandbredden liten, eftersom man i huvudsak sände tal eller musik av måttlig kvalitet.
Och det leder oss nu till en sak:
När jag vill överföra information – tal, musik eller video – krävs inte bara en frekvens utan även en viss bandbredd.
Så jag måste alltså betala för det.
När det gäller mobilkommunikation talar vi inte om kilohertz, utan i början om megahertz och nu om gigahertz
– det är frekvensområdet upp till 6 eller 8 GHz för 5G.
Jag ska strax återkomma till varför de höga frekvenserna är så viktiga.
Okej, nu till mobilnätet, det är klart, vi har en sändare, basstationen, som vanligtvis ligger en kilometer eller några
kilometer bort – med 5G kan det också vara bara 100 meter – många telefoner som mottagare och många telefoner som
samtidigt fungerar som sändare, det har jag redan nämnt kort.
Det blir en riktig röra när alla håller på med något samtidigt.
Och jag behöver alltid större bandbredd och högre dataöverföringshastighet.
Det kan man för övrigt föreställa sig på samma sätt som i den federala budgeten:
Det var ju förr, runt 1950, när jag föddes, i storleksordningen 100 miljoner, hundratals miljoner.
Då kunde jag finansiera projekt på 2–3 miljoner.
Nu talar vi om miljarder, och då behöver jag förstås en statsbudget på 500 miljarder eller så.
Det är ungefär så här: om jag vill överföra stora datamängder behöver jag mycket mer bandbredd.
Ett typiskt exempel: den ursprungliga analoga tv-sändningen hade en bandbredd på cirka 5 MHz.
Digitalt är det nu bara ungefär 1 MHz och lite till.
När det gäller GHz beror det på vilken bandbredd jag använder och hur mycket data jag
just nu vill överföra, och detta sker dynamiskt.
Så, tillbaka till bandbredden – jag hade ju egentligen redan nämnt det: analog radio är känslig för
störningar, medan digital TV och radio är tåliga mot störningar.
Men jag nämnde bara i förbigående att digital-tv har små systematiska fel.
Om det finns några fotbollsfans bland oss, lägg märke till att om en spelare är liten, kanske har något rött på sig
och springer över den gröna gräsmattan, så har han alltid en liten linje runt sig, om man tittar noga.
Det är ett fel, men det märks inte särskilt mycket.
Matematiskt sett är det det så kallade Gibbs-fenomenet – mer säger jag inte om det.
Nåväl, överföring – varför just så höga frekvenser, det har jag nu förklarat.
Varje sändning kräver en viss frekvenskapacitet, ett frekvensband.
Det får inte överlappa med de andra.
Och om jag har många kanaler behöver jag helt enkelt mycket mer bandbredd, och om jag vill överföra stora datamängder – ännu mer.
Alltså video, som jag redan har sagt, MHz, stora datamängder, 10 till 100 MHz.
Det går nog att göra ännu mer, beroende på omständigheterna.
När det gäller 6G är det säkert – det beror ju alltid på vilka krav man har just då.
Okej, jag har redan kort nämnt det här muntligt, med avsikt, för när jag bara berättar något
lyssnar man mer på det än när man samtidigt ser något.
Alltså: 100 MHz motsvarar ungefär – jag behöver en budget på miljarder euro eller jag behöver en frekvensbudget på gigahertz.
Och i diagrammet, där till höger, ser man de frekvensband som t.ex. UMTS använde – det var 3G – sedan
krävde LTE betydligt mer, och nu kräver 5G ännu mer.
Och som sagt, det beror på situationen, det hanteras flexibelt, men det är ungefär så man kan föreställa sig det.
Okej, nu har vi så att säga grunderna, och det som kommer härnäst är, låt oss säga, de kritiska punkterna.
Det var i alla fall grunderna för till att börja med. Här visas spektren igen.
Som man ser kräver 5G betydligt mer än 4G eller LTE. LTE står förresten för ”Long Term Evolution”.
En ganska meningslös sak, som dessutom har olika stadier.
Nu blir det intressant ur biologisk synvinkel eller med tanke på eventuella skador.
Det finns ett kriterium: Ju högre frekvens, desto större är den överförda energin.
Vissa av er kanske vet att en radiosignal är en våg, men samtidigt är den också som en liten kanonkula eller ett
foton – när det gäller ljus kallas det också för foton.
Och ju högre frekvens, desto mer energi finns det i den där saken.
Och när dessa 5G-vågor absorberas av min hud eller mina ögon har de ett visst inträngningsdjup och absorberas helt.
Och om jag nu, låt oss säga, talar om 100 MHz jämfört med 8 GHz, så är det 80 gånger så
mycket energi per energipaket som påverkar mig där.
Det är både en våg och ett slags paket, beroende på hur man ser på det.
Och det är det värsta av allt.
Jag hörde i ett föredrag eller en presentation: ”Ja, det är ju jättebra”, eller vad ser vi?
Här ser vi att ju högre frekvens, desto mindre är inträngningsdjupet.
Det här är inträngningsdjupet, det här är frekvensen – båda är logaritmiska framställningar.
Annars skulle man inte se någonting om det var linjärt, och vi kan bara konstatera att ju högre
frekvens, desto mindre är genomträngningsdjupet.
Det beskrevs så här: ”Det är ju bra, då går det inte in så långt.”
Jag är bland annat utbildad strålskyddsansvarig, eftersom jag har arbetat med radioaktiva ämnen i många år.
Där lärde jag mig att ju mindre inträngningsdjupet är, desto sämre är det. Varför?
Energitätheten – det spelar ingen roll om det rör sig om radioaktiv joniserande
strålning eller icke-joniserande strålning.
Ju mindre inträngningsdjupet är, desto mer energi lagras i en viss volym.
Och det är, tror jag, självklart: ju mer energi som tillförs en viss volym, desto större är
risken att det kan uppstå problem och orsaka skador.
Man har egentligen ganska naivt sagt: ja, joniserande strålning – det är klart att den naturligtvis är skadlig, men det är ju så –
vilket de kommande talarna säkert kommer att redogöra för mer ingående – att det också finns
problem med denna icke-joniserande strålning.
Det här är kanske den allra viktigaste bilden.
Lågt inträngningsdjup är inte bra, utan dåligt.
Så, till vänster ser vi en schematisk bild som är typisk för 5G.
Inte hela 5G – det finns ju inte 5G på landsbygden – men i tätbebyggda områden kommer det att fungera så att man inte
använder en enskild antenn, utan en så kallad antennmatris, t.ex. 8x8 sändare, för att
genom elektroteknisk styrning skapa en stråle.
Men när man hör ordet ”stråle” tänker man kanske på en ficklampa eller en laser, men så är det inte.
När jag förberedde mig inför det här föredraget var jag tvungen att lära mig det först.
Jag hade också föreställt mig det ungefär så.
Men nej, så är det inte, man kallar dem också för ”blyertsstrålar”, utan snarare så
här: Det här är ett så kallat polardiagram.
Det visar i vilken riktning intensiteten ligger när så och så många enskilda antenner sänder samordnat, och vi ser i riktning 0
grader – det är huvudstrålen; man kallar dem också för strålar.
Den är inte lika lokaliserad och riktad, men den är naturligtvis mycket bättre för användningen än om det vore
en rundstrålning, precis som vi såg med sfäriska vågor.
Den riktar sig specifikt mot den som behöver den och lite grann mot dennes omgivning, medan resten inte märker så mycket av den.
Det är ju i alla fall en positiv sak, men den som befinner sig i strålningen – och det är inte bara den personen, utan kanske
också någon som råkar stå bredvid – drabbas naturligtvis också.
Men som jag redan har sagt är den största faran egentligen den egna enheten, åtminstone om man använder den så här .
Om man använder handsfree-funktionen och håller den i handen på det här sättet är det mycket
bättre, så jag kan verkligen rekommendera det.
Okej, 5G har alltså 700 MHz, här står det upp till 26 GHz, så enligt vad jag förstår går 5G bara upp
till 8 GHz – precis som Radio Eriwan: ”Det beror på!”
Så om jag har ett landsbygdsområde, så använder jag de lägre frekvenserna där.
Varför? Eftersom de praktiskt taget inte absorberas av luften behöver jag ingen basstation för det här området.
Om jag vill arbeta med riktad strålning, det vill säga med de högsta frekvenserna, behöver jag enligt en grov uppskattning
troligen 100 mindre basstationer. Det blir ju mycket dyrare.
Och sedan finns det ett mellanområde och ett smalare område.
Och så här ska man föreställa sig det. I Vilsbiburg, alltså, som inte är särskilt stort – jag
tror att det snarare är ett medelstort ställe.
Och när vi är i en större stad, där kallas det 5G – vilket är mycket troligt, oavsett om det är redan idag
eller någon gång inom en snar framtid – 5G, det tar ju en viss tid innan allt är tekniskt på plats.
Det kostar ju också lite pengar.
Okej, så det här är nu – jag skulle säga – jag har bara redogjort för den tekniska aspekten och
redan antytt lite grann var det kan finnas problem.
Generellt sett saknar jag det så kallade försiktighetsprincipen.
Inom EU har det ju hittills varit vanligt att en ny teknik först införs när man genom en ordentlig riskanalys och en ordentlig
riskbedömning har försäkrat sig om att den faktiskt är okej.
I USA är det lite tvärtom.
Först gör man det, sedan ser man om något händer, och om något händer så bromsar man upp det.
Vår kära programledare Ronny nämnde ju nyss också coronavaccinet, och där gällde
försiktighetsprincipen inte alls i samma utsträckning.
Till och med vår före detta förbundskansler har ju sagt: ”Vi är alla försökskaniner”.
Men jag är säker på att det inte är många av dem som sitter här som har låtit sig användas som försökskaniner.
När det gäller mobilnätet anser jag alltså att försiktighetsprincipen inte har beaktats på något sätt.
Och jag höll mig ganska exakt till mina 20 minuter.
Så, en sammanfattning: Radiovågor – man kan inte se dem, de sprider sig i vakuum, men med enorm hastighet.
Och mobiltelefoner har utan tvekan användbara tillämpningar, det har Ronny redan sagt.
Men, men som sagt, försiktighetsprincipen gäller ju egentligen.
Ju högre frekvens, desto större energitillförsel, och i tätbebyggda områden förekommer
eller kommer det att förekomma riktad strålning.
Å ena sidan är det bra att den allmänna belastningen minskar något, men å andra sidan är det inte så bra – den som befinner
sig i strålen utsätts ju då för en något större belastning.
Ja, det var allt. Tack.
Strålning från mobiltelefoner och wifi skadar människor, djur och miljön. Vi behöver strålningsfria zoner! asza.org