Schumann-Strahlung

Frequenzspektrum der magnetischen Feldstärke mit deutlich sichtbaren Schumann-Resonanzen

Einordnung der Schumann-Strahlung – hier als "Cavity Resonances" gekennzeichnet – in das Frequenzspektrum des natürlichen Magnetfeldes. Die angegebenen Feldstärken sind als typische Werte zu Zeiten mäßiger geomagnetischer Aktivität zu verstehen. Die Einheit 1 Gamma ist gleich 1 nT.

Die Schumann-Strahlung (auch: Schumann-Resonanzen) ist eine schwache elektromagnetische Strahlung natürlichen Ursprungs. Der Frequenzbereich, in dem diese Strahlung nachgewiesen werden kann, liegt zwischen 7 und 30 Hz. Dieser Frequenzbereich wird auch ELF-Bereich genannt (extremely low frequency).

Physik

Die Ursache der Strahlung sind die weltweit permanent auftretenden Blitze bei Gewittern, die jeweils ein örtliches, starkes elektromagnetisches Signal über einen breiten Frequenzbereich abgeben, das Sferics genannt wird und beispielsweise mit einem Mittelwellenradio gut als lautes Krachen oder Prasseln wahrnehmbar ist.

Erdoberfläche und Ionosphäre bilden einen flachen Resonanzraum, bei dessen Resonanzfrequenzen die Strahlung maximal ist. Diese Frequenzen sind durch geometrische Faktoren bestimmt, in erster Linie durch den Erdumfang. Das Phänomen wurde 1952-1954 von Winfried Otto Schumann und Herbert L. König untersucht. Deren experimentelle Daten waren jedoch zunächst umstritten; ein zuverlässiger Nachweis gelang erst zu Beginn der 1960er Jahre. Die Resonanzfrequenzen liegen im Mittel bei 7,8, 14,2, 19,6, 25,9 und 32 Hz und sind etwas niedriger als die von Schumann und König vorhergesagte Frequenzreihe f_n = (c/2πa) (n(n + 1))^1/2 Hz, die sich aus einfachen geometrischen Überlegungen zur Größe des Resonators ergibt (in dieser Gleichung ist a der Radius der Erde und c die Lichtgeschwindigkeit). Die frequenzabhängige Intensität der Strahlung am Beobachtungsort hängt auch in komplizierter Weise von der Entfernung zu den Quellen, also verschiedenen über den Erdball verstreuten Gewitterzellen, ab. Dadurch ist das Spektrum der Schumann-Strahlung zeitlich etwas variabel.

Gemessenes Spektrogramm der elektrischen Feldstärke mit Schumann-Resonanzen und technischen Störsignalen. Helle waagerechte Streifen (Pfeile) sind Störungen durch kleinste Bewegungen der Antenne.

Die Feldstärke ist gering. Bei 7,8 Hz beträgt sie wenige pT, bei den höherfrequenten Schumann-Resonanzen ist sie noch schwächer. Die Schumann-Strahlung wird deshalb lokal leicht durch künstlich erzeugte Wechselfelder (z.B. 50 Hz und Subharmonische davon) verdeckt. Dies gilt nicht nur für die magnetische, sondern auch für die elektrische Feldkomponente der Schumann-Strahlung. Innerhalb von Gebäuden ist ein Nachweis deshalb in der Regel unmöglich.

Schumann-Strahlung in Esoterik und Pseudomedizin

In esoterischen Kreisen wird die Schumann-Strahlung häufig fälschlich mit Anteilen des Spektrums des menschlichen EEGs in Verbindung gebracht. Behauptet wird auch ein direkter Einfluss der Schumann-Strahlung auf das menschliche Befinden. Wegen der geringen Intensität der Strahlung und deren Überdeckung durch technische Wechselfelder sind solche Effekte jedoch nicht plausibel. Wegen des statischen Erdmagnetfelds werden in einer Antenne (also z.B. dem menschlichen Körper) zudem bereits durch geringfügige (Dreh-)Bewegungen Wechselfelder im Hz-Bereich induziert, deren Stärke die der Schumann-Strahlung bei weitem übertrifft. Wegen des stets vorhandenen statischen elektrischen Feldes gilt dies auch für die elektrische Komponente der Schumannstrahlung (Bild unten rechts).

Angeboten werden auch Geräte, die Magnetfelder im Frequenzbereich der Schumann-Strahlung erzeugen. Häufig wird dabei ein nicht vorhandener Zusammenhang zwischen der gewitterinduzierten Schumann-Strahlung und dem "normalen" Geomagnetismus konstruiert: Argumentiert wird damit, dass das Erdmagnetfeld abnehme, was angeblich nachteilige Folgen für die Gesundheit habe (Beispiel: "Lebensfeldstabilisator"). Die Feldstärke nimmt derzeit tatsächlich um etwa 0,08% pro Jahr ab. Warum das gesundheitlich bedenklich sein soll und weshalb ein schwaches magnetisches Wechselfeld diese Nachteile ausgleichen könne, wird nicht erklärt.