Tierstudie bestimmt thermische Verbrennungsschwelle der Haut (Forschung)
Mit der Einführung von 5G verbreiteten einige organisierte Mobilfunkgegner die abenteuerliche Behauptung, 5G-Millimeterwellen könnten beim Menschen Hautverbrennungen hervorrufen. Eine jetzt veröffentlichte Tierstudie liefert dazu belastbare Daten – allerdings unter Laborbedingungen mit absichtlich extremen Überexpositionen.
Die Arbeit schließt eine Lücke in einer bereits 2024 begonnenen Versuchsreihe. Nach Untersuchungen bei 8,2 GHz und 95 GHz bestimmten die Autoren nun erstmals Verbrennungsschwellen der Schweinehaut bei 5,6 GHz und verglichen die experimentellen Befunde mit einem thermischen Rechenmodell.
Hintergrund und Studienziel
Die Arbeitsgruppe um James E. Parker (Air Force Research Laboratory) setzte ihre Untersuchungen zu thermischen Hautschäden durch Hochfrequenzstrahlung fort. Ziel war es, die Leistungsdichten zu bestimmen, bei denen oberflächliche, partielle und vollständige Hautverbrennungen auftreten, und diese Befunde mit einem thermischen Modell abzugleichen.
Als Versuchstiere dienten vier narkotisierte Schweine. Ihre Haut gilt wegen ihres anatomischen Aufbaus als gut geeignetes Modell für Verbrennungsstudien. Alle Expositionen dauerten 20 s. Anschließend wurden die bestrahlten Hautareale nach 1, 24, 72 und 168 h histopathologisch untersucht. Die Auswertung erfolgte verblindet anhand eines 20 Kriterien umfassenden Bewertungssystems.
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Bild: ChatGPT
Extrem hohe Leistungsdichten erforderlich
Die verwendeten Leistungsdichten lagen zwischen 44'000 W/m² (4,4 W/cm²) und 81'000 W/m² (8,1 W/cm²). Sie überstiegen die Referenzwerte für die Allgemeinbevölkerung nach ICNIRP und IEEE (max. 10 W/m²) um mehrere Größenordnungen.
Die Autoren bestimmten für eine 20 s dauernde Exposition eine ED50 von 102 J/cm² für oberflächliche Verbrennungen, entsprechend rund 51'000 W/m² (5,1 W/cm²). Für partielle Hautverbrennungen lag der Wert bei 121 J/cm² beziehungsweise rund 60'500 W/m² (6,05 W/cm²), für vollständige Hautverbrennungen bei 138 J/cm² beziehungsweise rund 69'000 W/m² (6,9 W/cm²).
Unterhalb von etwa 50'000 W/m² (5 W/cm²) traten kaum Verbrennungen auf. Oberhalb von etwa 60'000 W/m² bis 65'000 W/m² (6 bis 6,5 W/cm²) stieg die Wahrscheinlichkeit schwerer Hautschäden dagegen innerhalb eines relativ kleinen Leistungsbereichs stark an.
Die Frequenz beeinflusst die Art der Verbrennung
Ein zentrales Ergebnis der Studie ist der Vergleich mit den früheren Untersuchungen derselben Arbeitsgruppe.
Bei 95 GHz wird die elektromagnetische Energie fast ausschließlich in den obersten Hautschichten absorbiert. Die Verbrennungsschwere nimmt deshalb über einen vergleichsweise breiten Leistungsbereich allmählich zu.
Bei 5,6 GHz dringt die Strahlung deutlich tiefer in die Haut ein. Nach Berechnungen der Autoren wird dadurch nahezu die gesamte Hautdicke gleichzeitig erwärmt. Sobald an der Oberfläche Verbrennungen auftreten, sind häufig auch tiefere Hautschichten bereits erheblich geschädigt. Der Übergang von keiner Verbrennung zu schweren Verbrennungen erfolgt deshalb wesentlich abrupter als bei 95 GHz.
Messung und Modell stimmen gut überein
Die Autoren verglichen ihre experimentellen Ergebnisse mit einem eindimensionalen Wärmetransportmodell, das Wärmeleitung, Blutperfusion und die dielektrischen Eigenschaften der einzelnen Hautschichten berücksichtigt.
Zwischen den gemessenen Temperaturverläufen, den berechneten Temperaturen und den histopathologischen Befunden zeigte sich eine gute Übereinstimmung. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass das verwendete Wärmemodell die thermischen Hautschäden im Schweinehautmodell realistisch beschreibt.
Bemerkenswert ist auch, dass die Autoren technische Probleme – unter anderem Schwankungen der Senderleistung und einige unbrauchbare Gewebepräparate – offen dokumentieren und deren Einfluss auf die Ergebnisse diskutieren.
Einordnung
Die Studie untersucht thermische Hautverbrennungen nach 20 s dauernden Mikrowellen-Überexpositionen an Schweinehaut. Da Schweinehaut als Standardmodell für experimentelle Verbrennungsstudien des Menschen gilt, besitzen die Ergebnisse auch für die Bewertung menschlicher Hautverbrennungen hohe Aussagekraft.
Die experimentell bestimmten Verbrennungsschwellen liegen bei Leistungsdichten von mehreren zehntausend Watt pro Quadratmeter und damit um mehrere Größenordnungen über den Referenzwerten für die Allgemeinbevölkerung. Die während der Einführung von 5G verbreiteten Behauptungen, Mobilfunk könne beim Menschen Hautverbrennungen verursachen, werden durch diese experimentellen Befunde klar widerlegt.
Quelle: Parker JE, Rodriguez RA, Vázquez-Colón CD et al. Thermal Damage to the Skin From 5.6 GHz Microwave Exposures in Swine. Bioelectromagnetics, 2026.
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