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Thermische Wirkung
Die thermische Wirkung von NIS auf Insekten wurde in der landwirtschaftlichen Forschung als Mittel zur Desinfektion von Lebensmittelbeständen, vor allem Getreide und Obst, untersucht. Die in diesen Kontexten genutzten Expositionen entsprechen dem Erhitzen von Lebensmitteln in einem Mikrowellenofen bei 27 MHz und einer Leistung von 1 kW und zielen auf selektives Erhitzen ab, um Insekten zu töten (siehe z. B. [74]) oder zu vertreiben [45], ohne die gelagerten Lebensmittel zu garen. Für eine Übersicht zu diesem Thema siehe Yadav (2014) [75]. Wir haben beschlossen, diese Studien nicht in den Korpus dieses systematischen Reviews aufzunehmen, wie im Abschnitt Methoden erläutert.
Zwei Studien haben eine thermische Wirkung an Arthropoden gezeigt [76], [77]. Sie arbeiten jedoch mit einer Exposition über den gesetzlichen Grenzwerten, wobei die Expositions- parameter jeweils 135-314 V/m für Frequenzen zwischen 915 MHz und 2450 MHz betragen und der SAR-Wert bei 13-208 W/kg für die Frequenz von 5,95 GHz liegt.
Diese thermische Wirkung wird im Zusammenhang mit der Schädlingsbekämpfung umfassend erforscht. Die thermische Wirkung ist eine Folge der dielektrischen Erwärmung, die durch die Ionenbewegung und der Dipolrotation, die Drehung der polaren Moleküle. Beide Effekte werden durch RF ausgelöst [78]. Diese dielektrische Erwärmung hängt von den physikalischen Eigenschaften der exponierten Elemente ab. Hier sind dies die Arthropoden und die gelagerten Lebensmittel [79] – [81]. Die Erwärmung ist direkt an die SAR gekoppelt, deren Intensität sich proportional zur Leitfähigkeit und Dichte des exponierten Gewebes verhält [82], [83]. Ausgehend von den unterschiedlichen Eigenschaften der gelagerten Lebensmittel und der Arthropoden versuchen die Forscher, die selektive Aufheizung der Arthropoden zu optimieren, d. h. durch Verwendung von RF mit einer bestimmten Frequenz und Intensität, die Arthropoden, nicht aber die gelagerten Lebensmittel zu erhitzen. Daher wurde in einigen Studien versucht, die dielektrischen Eigenschaften von Arthropoden zu modellieren [15], [84] – [86].
Eine Modellierungsstudie deutet darauf hin, dass ein geringer Anstieg der einfallenden Leistungsdichte um 10 % bei Frequenzen von unter 3 GHz und höheren Frequenzen zu einem relativen Anstieg der Leistungsaufnahme um einen Faktor von mehr als drei führt [84], doch die Ergebnisse sind noch vorläufig. Dies bedeutet, dass für die Nutzung zukünftiger 5G- Frequenzen (> 6 GHz) die Schwellenwerte für die thermische Wirkung auf Arthropoden geprüft werden müssten, die niedriger sein könnten als die für Menschen und Säugetiere festgelegten Schwellenwerte. In einer weiteren durch Experimente unterstützten Modellierungsstudie wurde ermittelt, dass 6 Sekunden Exposition gegenüber 10,2 GHz bei
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