5G zorgvuldig meten

De volgende generatie telecommunicatie, 5G, betekent een verruiming in nieuwe digitale toepassingen en innovatie. Maar voordat 5G wordt ingevoerd, moeten we de mogelijke effecten van elektromagnetische velden op onze omgeving duidelijk hebben. Het Do IoT Field lab is betrokken bij dit onderzoek.

De vooruitgang in techniek en nieuwe toepassingen brengen altijd veel vragen met zich mee: wat zijn de mogelijkheden en technische uitdagingen en zijn er nadelige effecten of risico’s? Om dit te onderzoeken startte de Europese Unie een consortium om de mogelijke effecten van 5G technologie te begrijpen en in kaart te brengen. Onderzoekers van een twintigtal organisaties werken samen in het Europese NextGEM-project om de eigenschappen van 5G te bepalen en te meten.

Marco Spirito, universitair hoofddocent Electronic Circuits and Architectures aan de TU Delft en John Bolte, hoogleraar Smart Sensor Systems aan de Haagse Hogeschool voeren het onderzoek samen uit op de TU Delft Campus.

“Bij elke grote verandering in het standaard telecom netwerk, willen we weten of het systeem goed ingebed is”, vertelt Marco Spirito. “Door lagen en lagen (d.w.z. frequentiebanden) toe te voegen aan het elektromagnetische veld willen we weten of dit directe gevolgen heeft voor mens en dier. Is er een link met stress aan te wijzen? Erg interessant om dit te onderzoeken! Dit consortium brengt deskundigen van verschillende achtergronden samen: scheikunde, biologie en natuurwetenschappen. Al deze kennisgebieden bij elkaar zorgen voor een gedegen aanpak en uiteindelijk een betrouwbaar onderzoeksresultaat.”

Vraag naar kennis

Zijn collega-onderzoeker John Bolte was al betrokken als hoofdonderzoeker bij de studie over de effecten van 4G, in opdracht van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Bij elke nieuwe generatie van het mobiele netwerk stelt de EU een veilige grenswaarde vast op basis van zeer uitgebreide metingen. “Maar het 5G-netwerk is een totaal ander soort netwerk”, aldus John. “Het bestaat uit meerdere en verschillende frequentiebanden, en ook de indeling is anders. We merken dat er veel vraag is naar kennis over de blootstelling en mogelijke gezondheidsrisico’s bij 5G. Zijn er effecten op het lichaam, bijvoorbeeld op het zenuwstelsel? Kun je last krijgen van vermoeidheid, concentratieproblemen krijgen of een slaapstoornis? We doen dit met een dubbelblind onderzoek, om beïnvloeding van de deelnemers te voorkomen en het zogenaamde nocebo-effect uit te sluiten. Dit is het tegenovergestelde van een placebo: als je denkt dat iets je ziek kan maken, is dat waarschijnlijk ook zo.”

De verschillende partners in het consortium hebben elk hun eigen opdracht en focus, hoewel de afzonderlijke onderdelen elkaar aanvullen. Een deel van het onderzoek wordt uitgevoerd door partners in andere landen. Zo vindt het cognitieve onderzoek in België plaats en analyse van bloedmonsters in Zwitserland en Israël. Marco: “We zijn blij dat we gebruik kunnen maken van de 5G-faciliteiten van het Do IoT Fieldlab omdat we alle instellingen en randvoorwaarden zelf volledig kunnen aanpassen en bepalen. Het fieldlab is daar helemaal op ingericht. We doen onze metingen letterlijk in de ruimte, wat een belangrijke stap is in het in praktijk brengen van een technologie die in een lab ontwikkeld is. Het onderzoek in Delft gaat grotendeels over de blootstelling aan FR2-frequentiebanden, dus dat is voornamelijk 26 gigahertz. Hiervoor ontwierpen we meetapparatuur die mensen gedurende de dag zonder problemen kunnen dragen. Het is lastig om conclusies te kunnen trekken uit deze metingen omdat we de omgevingsfactoren niet volledig in de hand hebben. Zelfs als we twee keer meten op dezelfde plek, in de echte wereld, is de omgeving eigenlijk al niet meer hetzelfde. Dus of ik nu overdag of ’s nachts in de binnenstad van Delft loop, de mate van blootstelling is anders. We kunnen de onderzoeksresultaten op veel punten reproduceren, maar niet voor 100%. Dus op een hoger, theoretisch niveau zullen we ons best moeten doen om te begrijpen wat de correlaties zijn. Hierover mogen de wetenschappers flink hun hersenen kraken.”

Veel gigabytes

Hoewel 5G nog niet veel wordt gebruikt, maken enkele experimentele faciliteiten en productiebedrijven gebruik van de 26-gigahertz-frequentieband met een proefvergunning. “We hebben gemeten wat de werkelijke blootstelling is en wat een typische of de maximale blootstelling is waar mensen en werknemers mee te maken kunnen krijgen”, legt John uit. “De EU zal natuurlijk een grenswaarde vaststellen die veel lager ligt dan de werkelijke maximale blootstelling. Wij proberen te bepalen wat die grenswaarde zou moeten zijn. We merken dat de blootstelling aan elektromagnetische velden elk jaar iets toeneemt, omdat steeds meer toepassingen gebruik maken van draadloze verbindingen. Als je in een trein films downloadt of streamt, vergt dat veel van het netwerk. Het gebruik van datacommunicatie neemt toe op kleine en grote schaal; het telt allemaal bij elkaar op.” “De grote telecombedrijven zullen hun netwerk instellen op dekking, niet op elektromagnetische veldsterkte”, vult Marco aan. “Door onze krachten in Europa te bundelen, versnellen we de ontwikkeling van regelgeving en veiligheidsmaatregelen. Natuurlijk gaan we niet het wiel opnieuw uitvinden. Er is wereldwijd al veel kennis verzameld en we weten als wetenschappers waar de hiaten zitten.  Op lokaal niveau bundelen de TU Delft en de Haagse Hogeschool hun expertise en vullen deze aan: mijn team bedenkt de concepten, na de laboratoriumexperimenten testen we de sensoren in een realistische omgeving, de field lab, en is John en zijn team eigenaar van de usecase. We stellen daarna het een en ander bij met hun inbreng op het gebied van de hardware, wat heel belangrijk is om bruikbare en tastbare resultaten krijgen. We lopen zo voorop in de technologie dat sommige dingen nog niet zijn uitgevonden. Wat natuurlijk een enorme drive is voor alle betrokkenen.”

“Dat klopt inderdaad”, bevestigt John. “Tegelijkertijd weten we uit ervaring dat experimenten altijd anders uitpakken dan we hadden gepland of voorzien. Je krijgt dus onvolledige metingen… en die moet je steeds weer opnieuw uitvoeren. Dat geeft veel frustratie en daar moet je mee kunnen omgaan. Het is veel werk, maar uiteindelijk zeer de moeite waard, zodra we de data binnen hebben en kunnen gaan analyseren. We putten hiervoor uit onze eigen ervaring met 4G, opgedane kennis en de internationale kennisuitwisseling met onze projectpartners.”

Het NextGEM-project loopt nog tot 2027. Toch zal dat niet helemaal het einde betekenen van al het 5G-onderzoek volgens John: “Ik denk dat er nog veel werk te doen is en ik ben er vrij zeker van dat het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu minstens voor de komende tien jaar informatie zal blijven verzamelen. Sowieso worden de gezondheidseffecten permanent in de gaten houdt in de samenleving”.

Vooraan: Marco Spirito, John Bolte, Erdal Korkmaz, Fidelis Theinert
Achteraan: Leila Gottmer, Richard Coesoij, Derek Land, Stephan Littel, Jos Knol

Meer informatie

NextGEM is een afkorting voor Next Generation Integrated Sensing and Analytical System for Monitoring and Assessing Radiofrequency Electromagnetic Field Exposure and Health. Het is een 4-jarig onderzoeksproject dat wordt gefinancierd door de EU.

Voor meer informatie over het project en de partners: https://www.nextgem.eu.