Wie wirkt ionisierende Strahlung? Wenn ionisierende Strahlung auf den menschlichen Körper trifft, können Schäden in einzelnen Zellen oder Geweben entstehen. Das liegt daran, dass die Strahlungsenergie chemische Verbindungen ( Moleküle ) auseinanderbrechen kann. Auch einzelne Elektronen, also elektrisch geladene Teilchen, können aus Verbindungen herausgeschlagen werden. So kann Strahlung direkt Biomoleküle der Zelle, wie zum Beispiel Proteine oder DNA (Moleküle, die die Erbinformation tragen) schädigen. Andererseits kann Strahlung auch mit dem Wasser interagieren, das in Zellen reichlich vorhanden ist, und Radikale bilden. Diese sehr reaktionsfreudigen Stoffe, können wiederum auf Biomoleküle treffen und weitere schädliche Prozesse anstoßen. Für Spätfolgen einer Strahlenexposition sind Veränderungen der DNA von besonderer Bedeutung. Reparaturmechanismen der Zelle Normalerweise ist die Zelle in der Lage, Strahlenschäden zu reparieren, so dass keine negativen Folgen auftreten. Schafft sie das nicht, stirbt sie in der Regel ab. Dafür hat der menschliche Körper raffinierte, strukturierte Programme zur Verfügung ( z. B. Apoptose). Bei massiven Schäden durch eine Bestrahlung mit sehr hohen Strahlendosen funktionieren auch diese Vorgänge nicht mehr und die Zelle stirbt unkontrolliert ab (Nekrose). Besonders gefährlich ist jedoch, wenn die DNA einer Zelle beschädigt wird, ohne dass sie komplett repariert wird - und ohne dass die Zelle stirbt. Denn so können genetisch veränderte (mutierte) Zellen entstehen, die sich weiter vermehren und eine Krebserkrankung auslösen können. Strahlenwirkungen auf den Organismus Ob und in welchem Ausmaß eine Strahlenexposition zu einem gesundheitlichen Schaden führt, hängt von der absorbierten Strahlenmenge, der Strahlenart und davon ab, welches Organ oder Gewebe des Körpers hauptsächlich betroffen ist. Strahlenschäden können auch durch ionisierende Strahlung aus natürlichen Quellen (zum Beispiel Radon ) entstehen. Zur Information: Für in Deutschland lebende Personen beträgt die Dosis aus natürlichen Quellen im Durchschnitt etwa 2 bis 3 Millisievert im Jahr. Vergleich zwischen deterministischen und stochastischen Strahlenschäden Deterministische Strahlenschäden Stochastische Strahlenschäden Beschreibung Schäden, die nur oberhalb eines Schwellenwertes der Dosis auftreten Später auftretende Schäden aufgrund von Zellen, deren DNA (Erbmaterial) geschädigt wurde Ursache des Schadens Abtötung oder Fehlfunktionen zahlreicher Zellen Mutationen und nachfolgende Vermehrung von einzelnen mutierten Zellen (Körperzellen oder Keimzellen) Dosis -Abhängigkeit Je höher die Strahlendosis, desto schwerer der Strahlenschaden Je höher die Strahlendosis, desto höher die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Strahlenschadens Dosis - Schwellenwert ca. 500 Millisievert ( mSv ); beim ungeborenen Kind ca. 50 bis 100 mSv Nicht vorhanden Beispiele Rötungen der Haut, Haarausfall, Unfruchtbarkeit, akute Strahlenkrankheit, Fehlbildungen und Fehlentwicklungen des Gehirns beim Ungeborenen Krebs, vererbbare Effekte Bei manchen Erkrankungen, die als Folge von Strahlung auftreten können, ist der genaue Zusammenhang zwischen Strahlendosis und Erkrankungsrisiko noch unklar. Insbesondere ist nicht bekannt, ob es eine Schwellenwertdosis gibt. Hierzu zählen Herz-Kreislauferkrankungen und Katarakte (Trübungen der Augenlinse). Ziele des Strahlenschutzes Der Strahlenschutz ist darauf ausgerichtet, die Gesundheit des Menschen zu schützen. Er hat das Ziel, deterministische Strahlenschäden zuverlässig zu verhindern und das Risiko für stochastische Schäden auf ein vernünftigerweise erreichbares Maß zu reduzieren. Stand: 02.02.2026
Die kostengünstige und sichere Versorgung mit Strom und Wärme mit Hilfe erneuerbarer Energien ist ein wichtiges Ziel der Energiewende. Ein Mittel, um dieses Ziel zu erreichen, ist eine intelligente Abstimmung von Erzeugung und Verbrauch innerhalb einer Energieregion mit Hilfe eines virtuellen Kraftwerks. Das funktioniert vor allem in ländlichen Regionen nur, wenn auch kleine Erzeuger und Verbraucher eingebunden werden. Vor diesem Hintergrund werden im Projekt Methoden und Instrumente entwickelt und übertragbar zusammengestellt, mit denen wirtschaftliche Umsetzungen von Kleinanlagen in virtuellen Kraftwerken transdisziplinär erarbeitet werden können, so dass Keimzellen für solche Energieregionen entstehen. Die Arbeiten der SiPE konzentrieren sich auf die Entwicklung und Inbetriebnahme eines virtuellen Kraftwerks für die zu erwartenden kleinen Leistungen. Mit diesem Werkzeug soll eine energiewirtschaftliche Optimierung auch für kleinere Leistungen umgesetzt werden.
Die kostengünstige und sichere Versorgung mit Strom und Wärme mit Hilfe erneuerbarer Energien ist ein wichtiges Ziel der Energiewende. Ein Mittel, um dieses Ziel zu erreichen, ist eine intelligente Abstimmung von Erzeugung und Verbrauch innerhalb einer Energieregion mit Hilfe eines virtuellen Kraftwerks. Das funktioniert vor allem in ländlichen Regionen nur, wenn auch kleine Erzeuger und Verbraucher eingebunden werden. Vor diesem Hintergrund werden im Projekt Methoden und Instrumente entwickelt und übertragbar zusammengestellt, mit denen wirtschaftliche Umsetzungen von Kleinanlagen in virtuellen Kraftwerken transdisziplinär erarbeitet werden können, so dass Keimzellen für solche Energieregionen entstehen. Die Arbeiten des IQIB konzentrieren sich neben der Leitung des Projekts auf die Entwicklung und Anwendung von Analyse- und Visualisierungsinstrumenten zur Erstellung multikriteriell optimierter Szenarien, die transdisziplinär in deliberative-diskursiven Prozessen für die Erarbeitung von Konzepten der Keimregionen auf Basis virtueller Kraftwerke genutzt werden. Die Arbeiten gliedern sich in einzelne Arbeitspakete (s.u.). Die zu entwickelnden und anzuwendenden Gestaltungsinstrumente bestehen aus verschiedenen Elementen. Einen wesentlichen Teil stellen die Instrumente für Analysen und Visualisierung der Szenarien dar, die in der Anwendung die jeweiligen Möglichkeiten aufzeigen und diskutierbar machen (AP2). Diese werden ergänzt um Methoden und Instrumente in anderen Teilen: Analyse von Rahmenbedingungen der Keimzellen, Konzeption und Umsetzung, Monitoring und Transfer.