Spezifische Absorptionsrate

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SAR ist die Abkürzung für die spezifische Absorptionsrate und ein Maß für die Absorption von elektromagnetischen Feldern in einem Material. Beispiele dafür sind die dielektrische Erwärmung oder auch in lebendem biologischem Gewebe hinsichtlich dessen Verträglichkeit gegenüber elektrischen Wechselfeldern. Die Absorption elektromagnetischer Feldenergie in einem Körper führt stets zu dessen Erwärmung. Die spezifische Absorptionsrate wird als Leistung pro Masse in der Dimension W/kg ausgedrückt.

Bestimmung[Bearbeiten]

Die Spezifische Absorptionsrate lässt sich berechnen aus

  1. der Feldstärke im Gewebe:[1] \mathrm{SAR} = \frac{1}{2}\frac{\sigma|\vec E|^2}{\rho}
  2. der Stromdichte im Gewebe: \mathrm{SAR} = \frac{J^2}{\rho\sigma}
  3. der Temperaturerhöhung im Gewebe: \mathrm{SAR} = c_i\frac{dT}{dt}

dabei ist:

E = Effektivwert der elektrischen Feldstärke ([E] = V/m) an einer Stelle im Inneren eines zu messenden Körpers (z. B. Messphantom).
J = Stromdichte ([J] = A/), hervorgerufen durch die magnetischen- und elektrischen Felder. (Der Grenzwert der Stromdichte, für Facharbeiter, liegt z. B. bei 10 mA/m². Bei normalen Personen 2 mA/m².)
ρ = Dichte des Gewebes ([ρ] = kg/)
σ = Elektrische Leitfähigkeit des Gewebes ([σ] = S/m)
ci = Wärmekapazität des Gewebes ([ci] = J/kg K)
dT/dt = zeitliche Ableitung der Gewebetemperatur ([dT/dt] = K/s)

Mobilfunkbereich[Bearbeiten]

Häufig wird bei Mobiltelefonen ein SAR-Wert angegeben. Dieser liegt bei modernen Geräten ungefähr zwischen 0,10 und 1,99 W/kg.[2] Je kleiner der SAR-Wert ist, desto geringer wird das Gewebe durch die Strahlung erwärmt. Der empfohlene oberste Grenzwert der Weltgesundheitsorganisation liegt bei 2,0 W/kg. Früher wurde der SAR-Wert für Mobiltelefone von den Herstellern unter uneinheitlichen Bedingungen bestimmt, was ihn wenig verlässlich machte. Seit Herbst 2001 existiert eine europäische Norm (EN 50361), welche die Messbedingungen genau festlegt. Seit März/2007 wurde die EN 50361 durch die EN 62209-1 ersetzt.

Für die Auszeichnung eines Mobiltelefons mit dem blauen Engel ist ein maximaler SAR-Wert von 0,6 W/kg erlaubt. Für die Auszeichnung mit dem TCO ’01 Mobile Phone-Logo ist ein maximaler SAR-Wert von 0,8 W/kg erlaubt.

Der SAR-Wert für Mobiltelefone ist für die maximale Sendeleistung angegeben. Aufgrund der Leistungsregelung tritt im Betrieb jedoch zumeist ein kleinerer SAR-Wert auf, der vom jeweiligen Mobilfunknetz abhängig ist. So sendet das Mobiltelefon in gut ausgebauten Netzen mit einer hohen Dichte von Sendemasten in der Regel mit erheblich geringerer Sendeleistung als in schlechter ausgebauten Netzen. Dies führt dazu, dass auch die Exposition beim Telefonieren in Gebieten mit einer hohen Dichte von Sendemasten geringer ist als in Gebieten mit einer niedrigen Dichte von Sendemasten. Der Aufenthalt in Fahrzeugen und Gebäuden (insbesondere solchen aus Stahlbeton) erhöht dagegen die benötigte Sendeleistung. Die Leistungsstufen üblicher GSM-Mobiltelefone liegen je nach Empfangssituation zwischen 1 und 2000 mW und erzeugen innerhalb dieser Spanne zulässige SAR-Werte.[3]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Wannenmacher, Debus, Wenz: Strahlentherapie. Springer, 2006, ISBN 3540228128, S. 178.
  2. Bundesamt für Strahlenschutz: SAR-Werte von Handys (19. Februar 2008)
  3. Ein niedriger SAR-Wert macht noch nicht Strahlungsarm, Erklärung des connect-Strahlungsfaktors