Wird die Umweltradioaktivität in Deutschland überwacht? Um Auswirkungen von kerntechnischen Unfällen oder Katastrophen frühzeitig zu erfassen, wurde in Deutschland nach dem Unfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) das " IMIS " ins Leben gerufen. IMIS steht für "Integriertes Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Umweltradioaktivität". Bundesweite Messnetze sind in dieses System einbezogen und überwachen flächendeckend und fortlaufend die Radioaktivität am Boden, in der Atmosphäre, in den Bundeswasserstraßen und in der Nordsee und Ostsee. Bundesweit werden in einem Routinebetrieb außerdem mehr als 10.000 Proben pro Jahr aus Luft, Wasser, Boden, Nahrungsmitteln, Futtermitteln und weiteren Umweltmedien entnommen und auf Radioaktivität untersucht. An diesem Routinemessprogramm zur Überwachung der Umwelt sind eine Vielzahl von Laboren in Bund und Ländern beteiligt, die die Messergebnisse in die zentrale IMIS -Datenbank übertragen.
Integriertes Mess- und Informationssystem IMIS Das BfS betreibt das integrierte Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt (kurz IMIS ). Die in Deutschland auf gesetzlicher Grundlage erhobenen Messdaten zur Umweltradioaktivität werden im IMIS erfasst, ausgewertet und dargestellt. Bei einem kerntechnischen Unfall bilden die Messergebnisse und die berechneten Prognosen für die Strahlenbelastung die Grundlage für Entscheidungen zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung und der Umwelt. Aufgabe des integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt ( IMIS ) ist es, die Umwelt kontinuierlich zu überwachen, um schnell und zuverlässig bereits geringfügige Änderungen der Radioaktivität in der Umwelt flächendeckend erkennen sowie langfristige Trends erfassen zu können. An diesem Messprogramm zur Überwachung der Umwelt sind mehr als 50 Labore bei Bundesbehörden und in den Ländern beteiligt. Kontinuierlich arbeitende Messnetze sind für die Überwachung der Radioaktivität am Boden, in der Atmosphäre, in den Bundeswasserstraßen sowie in Nordsee und Ostsee eingerichtet. Sie liefern permanent aktuelle Messdaten. Zusätzlich werden im Routinebetrieb bundesweit jährlich mehr als 10.000 Proben aus der Luft, dem Wasser, dem Boden, Nahrungsmitteln, Futtermitteln und weiteren Umweltbereichen entnommen und Messungen durchgeführt. Schnelle Erfassung der radiologischen Lage Das IMIS ist vor allem für eine schnelle Erfassung der radiologischen Lage in einer Notfallsituation ausgelegt. Um Entscheidungen über Maßnahmen zum Schutz des Menschen und der Umwelt treffen zu können, muss das IMIS drei Informationen umgehend und zuverlässig liefern: Welche Gebiete sind betroffen und wie hoch sind die Kontaminationen? Welche Radionuklide spielen eine Rolle? Wie hoch sind die aktuelle und die zu erwartende Strahlenbelastung der Menschen in betroffenen Gebieten? Organisatorische Gliederung Das IMIS setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen, die eng miteinander verflochten und aufeinander abgestimmt sind. In einem radiologischen Notfall wird das IMIS als ein Instrument zur Erfüllung der Aufgaben des Radiologischen Lagezentrums des Bundes ( RLZ ) eingesetzt. Dabei lassen sich drei Ebenen unterscheiden: Messungen der Umweltkontamination und prognostische Dosisabschätzungen , Prüfung, Zusammenführung, Aufbereitung und Darstellung der Ergebnisse, die in Lageberichte als Produkt des RLZ münden, Übermittlung der Lageberichte an die Kopfstelle des RLZ im Bundesumweltministerium ( BMUV ). Geschichte und Einsatzgebiete Geschichte Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) Messstrategien im Notfall Labore Geschichte Errichtung des Messsystems: Konsequenz aus Reaktorunfall von Tschornobyl (russ.: Tschernobyl) Beim Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) im Jahr 1986 zeigte sich, dass die Vorbereitungen auf eine großräumige Kontamination der Umwelt nicht ausreichend waren: Die Messungen wurden nicht systematisch durchgeführt und waren nicht aufeinander abgestimmt. Die Dosisabschätzungen sowie der Datenaustausch über Telefax und Fernschreiber waren zeitaufwändig und schwierig. Eine Darstellung der Ergebnisse fand allenfalls in Form von Tabellen statt. Die Erstellung übersichtlicher Graphiken war kompliziert und wurde deshalb so gut wie nicht praktiziert. Dies hat dazu beigetragen, dass die Situation von verschiedenen Stellen unterschiedlich bewertet wurde, was zu erheblichen Verunsicherungen in der Bevölkerung führte. Als Konsequenz aus diesen Erfahrungen wurde noch im Jahr 1986 das Strahlenschutzvorsorgegesetz ( StrVG ) verabschiedet, das bis zum Jahr 2017 die gesetzliche Grundlage für das "Integrierte Mess- und Informationssystems für die Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt" ( IMIS ) war. Die betreffenden Bestimmungen des Strahlenschutzvorsorgegesetzes wurden in das aktuelle Strahlenschutzgesetz ( StrlSchG ) übernommen. Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung Das BfS betreibt ein bundesweites Messnetz zur großräumigen Ermittlung der äußeren Strahlenbelastung durch die kontinuierliche Messung der Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ). Das ODL-Messnetz besteht aus rund 1.700 ortsfesten, automatisch arbeitenden Messstellen, die flächendeckend über Deutschland verteilt sind. Das ODL -Messnetz besitzt eine wichtige Frühwarnfunktion, um erhöhte radioaktive Kontaminationen in der Luft in Deutschland schnell zu erkennen. Gamma-Ortsdosisleistung beinhaltet natürliche Strahlung Mit dem ODL -Messnetz wird auch die natürliche Strahlung erfasst, der der Mensch ständig ausgesetzt ist. Die gemessene Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ) erfasst die terrestrische Komponente, die durch überall im Boden vorkommende natürliche Radionuklide verursacht wird. Ursache sind Spuren von Kalium, Uran und Thorium, die natürliche Bestandteile von Gesteinen, Böden und Baumaterialien sind. Diese natürliche Strahlung führt im Routinebetrieb zu regelmäßig registrierten Messwerten. Daneben ist der Mensch einer natürlichen Strahlung ausgesetzt, die ihren Ursprung im Weltraum hat und abgeschwächt durch die Atmosphäre die Erdoberfläche erreicht ( Höhenstrahlung , kosmische Strahlung ). Die ODL wird in der Einheit Mikrosievert pro Stunde angegeben. Die natürliche ODL bewegt sich in Deutschland je nach örtlichen Gegebenheiten zwischen 0,05 und 0,18 Mikrosievert pro Stunde. Aktuelle Messwerte online einsehen Auf der BfS -Internetseite ODL -Info zeigt eine Karte die Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ) an den betriebsbereiten Messstellen des ODL -Messnetzes des BfS . Der aktuelle Messwert ist dabei der letzte verfügbare Stundenmittelwert. Die Messwerte werden täglich von Experten auf mögliche Besonderheiten und Fehler durch defekte Sonden geprüft und anschließend an das IMIS übermittelt. Wie auch weitere Daten zur Umweltradioaktivität in Deutschland werden die ODL -Messdaten auch im BfS -Geoportal für die Öffentlichkeit bereitgestellt. Weitere Informationen Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung Messstrategien im Notfall Messung der Strahlenbelastung im Notfall In einem Notfall wird das IMIS in den "Intensivbetrieb" versetzt und es wird ein "Intensivmessprogramm" durchgeführt, um die radiologische Lage schnell und flächendeckend zu erfassen. Während des Durchzugs einer radioaktiven Wolke: Messnetze im Einsatz Wichtigste Hilfsmittel in der Phase während des Durchzugs einer radioaktiven Wolke sind die automatischen Messnetze des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ) zur Ermittlung der äußeren Strahlenbelastung ( Ortsdosisleistung , ODL - ) und des Deutschen Wetterdienstes ( DWD ) zur Bestimmung der Konzentrationen der einzelnen Radionuklide in der Luft. Bei einem Unfall werden die Messergebnisse der ODL von zirka 1.700 Standorten im Zehn-Minuten-Rhythmus abgerufen. So können die Ausbreitung einer radioaktiven Schadstoffwolke annähernd in Echtzeit verfolgt und die betroffenen Gebiete sehr schnell eingegrenzt werden. Parallel dazu liefern die 48 Stationen des Luftmessnetzes des Deutschen Wetterdienstes die Konzentrationen radioaktiver Stoffe in der Luft im Zwei-Stunden-Takt. Die Messungen des ODL -Messnetzes und der DWD -Stationen bilden die Grundlage, um die äußere Strahlenbelastung und die durch das Einatmen radioaktiver Stoffe erhaltene Dosis abzuschätzen. Beides wird für die in der Frühphase relevanten Entscheidungen über Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung bewertet (Katastrophenschutzmaßnahmen bezüglich des Verbleibens im Haus, der Einnahme von Jodtabletten und der Evakuierung). Nach Durchzug einer radioaktiven Wolke: Ablagerung am Boden Nach dem Durchzug der Wolke werden Übersichtskarten erstellt, die die Kontamination der Umwelt darstellen. Diese Übersichtskarten sind dazu geeignet, die Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung und die Fortsetzung der Radioaktivitätsmessungen zu optimieren. Zur Erstellung der Übersichtskarten dienen vor allem Messungen der ODL und der In-situ-Gammaspektrometrie , mit denen das Ausmaß der Radionuklidablagerungen auf dem Boden vor Ort analysiert wird. Für die Erfassung kleinräumiger, inhomogener Ablagerungen stehen mit Hubschraubern und Messfahrzeugen mobile Einheiten zur Verfügung. Messschwerpunkt landwirtschaftliche Produkte Nachdem die radioaktive Wolke aus einer Region abgezogen ist, liegt ein Fokus auf der Untersuchung der potentiellen Kontamination landwirtschaftlicher Produkte. Werden in der Region keine Katastrophenschutzmaßnahmen ergriffen und ist somit die Entnahme von Proben landwirtschaftlicher Produkte erlaubt, richten die Messstellen der Bundesländer den Schwerpunkt ihrer Messungen zunächst auf die repräsentativen Umweltmedien Blattgemüse, Milch und Gras und anschließend auf erntereife Produkte. Messungen werden in den Gebieten verdichtet, in denen die bereits vorliegenden Messwerte erhöhte Aktivitäten anzeigen und die Überschreitung der EU -Höchstwerte zu befürchten ist. Das Intensivmessprogramm geht situationsabhängig und schrittweise wieder in das Routinemessprogramm über. Intensivierte Messungen werden in dieser Phase weiter in Bereichen durchgeführt, in denen (auch zeitverzögert) noch erhöhte Aktivitätskonzentrationen auftreten können, wie zum Beispiel in der Milch bei einer Winterfütterung mit kontaminiertem Heu. Labore Messlabore des Bundes und der Länder In das IMIS fließen Daten aus einer Vielzahl von Laboren aus Bund und Ländern ein. Messlabore des BfS Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) ist mit hochspezialisierten Laboren in der Lage, Radionuklide in praktisch allen Medien wie etwa Wasser, Boden, Luft und Lebensmitteln zu bestimmen. Das Aufgabenspektrum reicht von der Emissionsüberwachung von Kernkraftwerken über die Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt bis hin zur Spurenanalyse radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens . Weitere Messlabore des Bundes Weitere Bundeseinrichtungen, deren Labormessungen in das IMIS einfließen bzw. die Messwerte der Länderlabore prüfen, sind der Deutsche Wetterdienst ( DWD ) die Bundesanstalt für Gewässerkunde ( BfG ) das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie ( BSH ) das Max-Rubner-Institut ( MRI ) und das Johann Heinrich von Thünen-Institut . Messlabore der Länder Etwa 40 spezialisierte Labore der Länder bestimmen die Radioaktivitätskonzentration verschiedener Umweltmedien, beispielsweise Trinkwasser oder Lebens- und Futtermittel. Dabei werden einheitliche Probeentnahme- und Messverfahren angewendet. Im Routinebetrieb werden im Jahr rund 10.000 Proben gemessen. Daten sind öffentlich Die von den Laboren für das IMIS ermittelten Daten sind im Geoportal des BfS öffentlich zugänglich. Weitere Informationen Labore des BfS zur Analyse und Messung radioaktiver Stoffe Spurenanalyse im BfS Allgemeine Umweltüberwachung ( BMUV ) Emissionsüberwachung von Kernkraftwerken Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt Information und Dokumentation: Austausch von Informationen über IMIS Alle Mess- und Prognoseergebnisse aus dem Integrierten Mess- und Informationssystem ( IMIS ) werden in der Zentralstelle des Bundes ( ZdB ) beim Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) gesammelt, ausgewertet und in Form von Tabellen, Grafiken und Karten dargestellt. Fachbehörden des Bundes, die sogenannten Leitstellen, prüfen die Daten und Auswertungsergebnisse auf Plausibilität. Das IMIS vernetzt rund 70 Institutionen (Bundesbehörden, Landesministerien und -behörden, Landesmessstellen etc. ) mit mehreren hundert geschulten IMIS -Nutzer*innen, die spezielle Webanwendungen für die Arbeit mit den zentralen IMIS -Komponenten verwenden. Für ein schnelles und angemessenes Handeln ist es notwendig, die Daten und Informationen sehr schnell und zeitgleich allen Entscheidungsträgern in Bund- und Ländern zur Verfügung zu stellen. Dazu wurde die " Elektronische Lagedarstellung " ( ELAN ) entwickelt. Elektronische Lagedarstellung ( ELAN ) In ELAN werden alle für die Beurteilung eines Ereignisfalls, z. B. ein Zwischenfall in einem Kernkraftwerk, relevanten Informationen und Ergebnisse aus dem IMIS bereitgestellt. So ist gewährleistet, dass alle am Management einer Unfallsituation beteiligten Stellen schnell über dieselben Informationen verfügen und handlungsfähig sind. Internationaler Informationsaustausch Im internationalen Maßstab erfolgt ein bilateraler Informations- und Datenaustausch mit der Schweiz, Frankreich den Niederlanden und Österreich ebenfalls über IMIS . Übergreifend werden über die Datenaustauschplattformen EURDEP der EU mit den europäischen Staaten und IRMIS der IAEA mit weltweiten Partnern Informationen über die Radioaktivität in der Umwelt und die Strahlenbelastung in Folge von nuklearen Notfällen geteilt. Berichte Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung Das BfS stellt die in der Bundesrepublik Deutschland gemessenen und erhobenen Daten zur Umweltradioaktivität jährlich zusammen und berichtet hierzu mit verschiedenen Themenschwerpunkten. Jedes Jahr werden die Ergebnisse in dem Bericht "Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung" zusammengefasst. Stand: 10.09.2024
Spurenanalyse im BfS Mit hochempfindlichen physikalischen Messsystemen ist es dem BfS möglich, geringste Spuren radioaktiver Stoffe in der Luft zu detektieren. Dabei kann unterschieden werden, ob die nachgewiesenen radioaktiven Spuren natürlichen oder künstlichen Ursprungs sind. Diese Untersuchungen werden als Spurenanalyse bezeichnet und dienen unter anderem zur Überwachung des weltweiten Stopps von Kernwaffenversuchen. Aufgaben und Ziele der Spurenanalyse des BfS sind es, geringste Mengen radioaktiver Stoffe in der Luft nachzuweisen sowie deren Herkunft, Verteilung und Transport in der Umwelt zu untersuchen und kurz- und langfristige Änderungen auf niedrigstem Aktivitätsniveau zu verfolgen. Gesetzliche Grundlagen Gesetzliche Grundlagen für die Untersuchungen im Rahmen der Spurenanalyse sind das Strahlenschutzgesetz ( StrlSchG ) mit den Messprogrammen zur AVV - IMIS , der EURATOM -Vertrag sowie der Vertrag zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( CTBT ). Die Messergebnisse werden von der Leitstelle Spurenanalyse im BfS zusammengefasst und an das Bundesumweltministerium ( BMUV ), die Internationale Atomenergieorganisation (International Atomic Energy Agency, IAEA ) sowie an die Europäische Union ( EU ) berichtet. Die Ergebnisse werden im Ereignisfall, wenn größere Mengen radioaktive Stoffe in die Luft gelangen (zum Beispiel bei einem Unfall in einem Kernkraftwerk) zusätzlich im System der elektronischen Lagedarstellung des Notfallschutzes ( ELAN ) bereitgestellt. Luftstaubsammler der Spurenanalyse auf dem Dach der BfS-Dienststelle in Freiburg Luftproben An der Messstation Schauinsland und in Freiburg werden Luftstaub- und Edelgasproben genommen und in den Spurenanalyselaboren am Standort Freiburg aufbereitet und gemessen. Die Luftstaub- und Edelgasproben werden kontinuierlich – in der Regel jeweils über eine Woche – gesammelt. Bei Bedarf (zum Beispiel nach dem Unfall in Fukushima ) werden zusätzlich Niederschlagsproben genommen und auf Radionuklide untersucht. Darüber hinaus werden Edelgasproben aus aller Welt im Edelgas-Labor in Freiburg analysiert. Labore Zur Spurenanalyse nutzt das BfS verschiedene Labore : Edelgas-Labor Gammaspektrometrie-Labor Radiochemie-Labor Edelgas-Labor Edelgas-Labor zur Spurenanalyse Akkreditiertes Labor nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 Aufgaben Umweltüberwachung im Rahmen der gesetzlichen Aufgaben Nachweis von verdeckten nuklearen Aktivitäten Die radioaktiven Isotope der Edelgase Xenon (zum Beispiel Xenon-133) und Krypton (Krypton-85) spielen eine wichtige Rolle bei dem Nachweis von verdeckten nuklearen Aktivitäten wie unterirdischen Kernwaffentests sowie als Indikator für die Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen (auch zur Produktion von Plutonium für Kernwaffen). Das BfS unterstützt mit seinem Labor die Vertragsorganisation zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( CTBTO ) als " Support Labor". Das BfS nimmt wöchentlich Luftproben in Freiburg und auf dem Schauinsland. An derzeit weltweit weiteren sechs Probeentnahmestationen werden in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen wöchentlich Proben für die Analyse im Edelgas-Labor des BfS gesammelt. Hierzu werden die Proben an den Probenahmestellen so aufbereitet, dass sie in Druckdosen oder Gasbehältern an das Edelgas-Labor verschickt werden können. Verfahren Eine Edelgasprobe wird für die Aktivitätsmessung aufgearbeitet Im Edelgas-Labor wird die Luftprobe mittels eines gaschromatographischen Verfahrens analysiert; das heißt, das Gasgemisch wird in seine einzelnen chemischen Bestandteile getrennt. Die Aktivität des Kryptonanteils wird mit Hilfe von Messungen der Beta- Strahlung mit Proportionalzählrohren bestimmt. Das Gasvolumen des analysierten Kryptonanteils wird anschließend gaschromatographisch ermittelt. Für die Bestimmung der Aktivität der Xenon-Isotope betreibt das Edelgas-Labor zwei nuklidspezifische Xenon-Messsysteme. Mit diesen Systemen können die Aktivitäten und Aktivitätskonzentrationen der vier Xenon-Isotope Xenon-133, Xenon-135, Xenon-131m und Xenon-133m mit Hilfe der simultanen Messung von Beta- und Gamma-Strahlung bestimmt werden. Wird in Luftproben Xenon nachgewiesen, kann die so ermittelte Isotopenzusammensetzung Hinweise auf die mögliche Quelle des Xenons liefern. Das Verfahren wurde im März 2022 in den Akkreditierungsumfang aufgenommen. Bei erhöhtem Probenaufkommen besteht zusätzlich auch die Möglichkeit der Aktivitätsbestimmung von Xe-133 über die Betaaktivität analog zur Aktivitätsbestimmung von Kr-85. Nachweisgrenze Typische Nachweisgrenzen des Proportionalzählrohr-Messsystems liegen für die Aktivitäten von Krypton-85 bei zirka 0,03 Becquerel und bei zirka 0,01 Becquerel für Xenon-133. Für die nuklidspezifischen Xenon-Systeme liegt die Nachweisegrenze bei zirka 0,002 Becquerel . Gammaspektrometrie-Labor Gammaspektrometrie-Labor zur Spurenanalyse Akkreditiertes Labor nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 Aufgaben Umweltüberwachung im Rahmen der gesetzlichen Aufgaben Nachweis von Spuren künstlicher Radionuklide in Luftstaubproben Spuren radioaktiver Stoffe im Luftstaub werden mit Hilfe der Gammaspektrometrie nachgewiesen. Die hierfür benötigten Proben werden mit Hochvolumensammlern genommen, der Sammelzeitraum beträgt in der Regel eine Woche. Im Ereignisfall ist auch eine tägliche Probenahme möglich. Ziel der Messungen ist die Bestimmung der Aktivitäten und Aktivitätskonzentrationen der verschiedenen gammastrahlenden Radionuklide , die aus der Luft auf Filtern abgeschieden wurden. Für die Suche nach radioaktiven Spuren werden im Gammaspektrometrie-Labor der Dienststelle Freiburg Luftstaubproben gemessen, die mit Hochvolumensammlern an der Messstation auf dem Schauinsland und auf dem Dach der Dienststelle in Freiburg genommen werden. Die Hochvolumensammler saugen die Luft mit einem Durchsatz von 700 bis 900 Kubikmetern pro Stunde über großflächige Aerosol -Filter. Die Staubpartikel mit den anhaftenden Radionukliden werden auf diesen Filtern abgeschieden. Verfahren Besaugter Aerosolfilter Die Filter werden nach Ende der Sammelzeit (in der Regel eine Woche) zu Tabletten gepresst. Um auch noch kleinste Mengen von Radionukliden nachweisen zu können, werden die Tabletten mit hochempfindlichen Reinstgermaniumdetektoren über mehrere Tage hinweg gemessen. Bleiabschirmungen dienen hierbei zur Reduzierung der überall vorhandenen Umgebungsstrahlung, die die Messung stören kann. Typische Nachweisgrenzen für die Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 liegen bei circa 0,1 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft. Nicht alle Radionuklide können anhand der Gammastrahlung identifiziert werden. Radionuklide wie zum Beispiel Strontium-90 oder Plutonium müssen zunächst radiochemisch abgetrennt und für die jeweilige Messung entsprechend aufbereitet werden. Dies erfolgt in der Regel jeweils monatsweise im Radiochemielabor der Dienststelle Freiburg. Gepresster Filter auf dem Detektor Die Überwachung von radioaktiven Spuren am Luftstaub ist unter anderem ein Bestandteil der Messprogramme nach AVV - IMIS und des EURATOM -Vertrags. Messungen außerhalb des Akkreditierungsumfangs Gasförmiges Jod Gasförmiges Jod kann nicht auf Luftstaubfiltern abgeschieden werden. Um dieses Jod nachweisen zu können, wird es an die Oberfläche eines festen Stoffes (zum Beispiel Aktivkohle) angelagert. Die dabei entstandene Probe wird gammaspektrometrisch untersucht. Niederschlagsproben Bei Bedarf (zum Beispiel nach dem Unfall in Fukushima ) werden an der Dienststelle in Freiburg sowie an der Messstelle auf dem Schauinsland zusätzlich Niederschlagsproben genommen und auf Radionuklide untersucht. Diese Proben enthalten die mit dem Niederschlag aus der Luft ausgewaschenen Radionuklide . Radiochemie-Labor Radiochemie-Labor zur Spurenanalyse Aufgabe: Umweltüberwachung im Rahmen der gesetzlichen Aufgaben Nachweis radioaktiver Elemente in Luftstaubproben: Strontium Uran Plutonium Nachweis von verdeckten nuklearen Aktivitäten An den Messstationen Schauinsland und in Freiburg gesammelte Luftstaubproben werden zunächst im Gammaspektrometrie-Labor gemessen und ausgewertet. Danach werden sie im Radiochemie-Labor mit speziellen Methoden aufbereitet, um Strontium, Uran und Plutonium einzeln abzutrennen. Verfahren Um eine möglichst niedrige Nachweisgrenze zu erreichen, werden jeweils vier bis fünf Wochenproben zu Monatsproben zusammengefasst und verascht. An der Asche dieser Proben werden die Aktivitätskonzentrationen der oben genannten Nuklide bestimmt. Hierfür wird die Probenasche in Säure aufgelöst und in einem speziell dafür vorgesehenen Mikrowellengerät aufbereitet. Anschließend werden die zu bestimmenden Nuklide mittels radiochemischem Analyseverfahren abgetrennt und auf Filtern beziehungsweise Edelstahlplättchen abgeschieden. Filterproben werden im Radiochemielabor aufgearbeitet Die Strontiumisotope werden mit einem Low-Level alpha/beta Messplatz gemessen. Dabei handelt es sich um ein Messsystem, mit dem kleinste Aktivitäten von Alpha- und Beta-Strahlern nachgewiesen werden können. Die Messung der Uran - und Plutoniumisotope erfolgt nach der elektrochemischen Abscheidung auf Edelstahlplättchen in einem Alphaspektrometer. Nachweisgrenzen Mit dem beschriebenen Verfahren werden Nachweisgrenzen von 1 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft für Strontium-89, 0,03 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft für Strontium-90 sowie 0,0005 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft für die Isotope Uran -234, Uran -235, Uran -238, Plutonium -238, Plutonium -239 und Plutonium -240 erreicht. Stand: 24.07.2024
Da vor allem von Bedeutung ist, wie die Luft belastet ist, die wir im täglichen Leben atmen, wird dies regelmäßig gemessen. 16 ortsgebundene Stationen erfassen täglich die Schadstoffkonzentration in der Berliner Luft. Um die verschiedenen Belastungen in der Stadt abzubilden, sind die Messstationen an stark befahrenen Straßen in der Innenstadt ebenso wie in Wohngebieten (man spricht hier vom innerstädtischen Hintergrund) und am Stadtrand zu finden. Diese Stationen senden alle fünf Minuten die gemessenen Werte jedes Schadstoffs zur Messnetzzentrale in der Brückenstraße (Berlin Mitte). Dort werden aus der Fülle an Daten Stunden- und Tageswerte für die einzelnen Stationen berechnet. Die aktuellen Messwerte sind für jeden auf der Webseite des Berliner Luftgüte-Messnetzes ( BLUME ) einsehbar. Gemessen werden Stickstoffmonoxide (NO), Stickstoffdioxid (NO 2 ), Feinstaub PM 10 (Staubpartikel mit einer Größe von 10 oder weniger Mikrometer), Ozon, Schwefeldioxid (SO 2 ), Kohlenmonoxid (CO), Benzol und Toluol. Abgestuft nach ihrer Bedeutung, sprich nach dem Grad der Belastung, werden diese Schadstoffe nicht an allen, sondern nur an ausgewählten Stationen gemessen. Einige Messstationen sammeln zusätzlich Daten zu den Konzentrationen von Ruß, Feinstaub PM 2,5 (Staubpartikel mit einer Größe von 2,5 oder weniger Mikrometer), Benzo(a)pyren oder Schwermetallen. Da für diese Stoffe aufwändige Labormessverfahren notwendig sind, stehen die Werte jedoch nicht direkt online zur Verfügung. Zum BLUME-Messnetz kommen zudem Kleinstsammler des RUBIS-Messnetzes hinzu, die vor allem an Hauptverkehrsstraßen verteilt sind. Diese Geräte sammeln im Zwei-Wochen-Rhythmus Ruß- und Benzolimmissionen, um auch deren Schadstoffkonzentration bestimmen zu können. Außerdem ist am gleichen Standort meistens ein Passivsammler für Stickstoffdioxid vorhanden, der auf dem Prinzip der passiven Diffusion beruht. Stickstoffdioxid wird dabei von einem geeigneten Medium absorbiert. Die Ruß- und Stickstoffdioxidmessungen helfen, die Wirkung von verkehrsbezogenen Maßnahmen zur Luftreinhaltung einschätzen zu können. Die Messdaten zeigen, dass in Berlin immer noch regelmäßig die Grenzwerte von Stickstoffdioxid und Feinstaub PM 10 überschritten werden. Die Einhaltung des Jahresmittel-Grenzwerts für Stickstoffdioxid (40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft) gelingt an fast keiner der verkehrsnahen Messstationen. Auch für Feinstaub PM 10 gilt der Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, der im Jahresmittel überall seit mehr als zehn Jahren eingehalten wird. Dahingegen wird der Tagesgrenzwert von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft an mehr als den maximal möglichen 35 Tagen überschritten. Dies hängt unter anderem mit den jeweils vorherrschenden meteorologischen Bedingungen zusammen. Für ein flächendeckendes Bild zur Luftqualität in der Stadt reichen die Messdaten allein nicht aus. Da es jedoch nicht möglich ist, an jeder Straße und in jedem Wohngebiet zu messen, gibt es zusätzliche Modellsimulationen, die die Immissionen (Messwerte BLUME), Verkehrszahlen, Emissionen und meteorologischen Daten für Berlin berücksichtigen. Daraus lässt sich unter anderem ein Bild über die räumliche Verteilung der Luftbelastung zwischen den Messstationen erstellen. Und auch die Luftqualität für einzelne städtische Wohngebiete oder das gesamte Berliner Hauptstraßennetz kann damit berechnet werden. Was dabei deutlich wird : Die kombinierte Belastung aus Stickstoffdioxid und Feinstaub ist in der ganzen Stadt vorhanden, allerdings in verschieden starker Ausprägung. Innerhalb der Umweltzone und in den nördlichen angrenzenden Gebieten des Weddings und Prenzlauer Bergs sowie in Teilen von Spandau und Neukölln sind die Hauptverkehrsstraßen weiterhin stärker von der Luftverschmutzung betroffen als am Stadtrand. Damit die gemessenen Werte aussagekräftig und vergleichbar sind – nicht nur innerhalb Berlins, sondern auch mit anderen Bundesländern sowie mit anderen EU-Mitgliedstaaten – ist die richtige Platzierung der Messstationen von wesentlicher Bedeutung. Deshalb muss hierfür eine ganze Reihe von Kriterien berücksichtigt werden, die gesetzlich geregelt sind. Nur so lassen die erhobenen Daten auch Rückschlüsse in Bezug auf die Grenzwerte für die menschliche Gesundheit zu. Berliner Luftgüte-Messnetz Messdaten im Umweltatlas Für die Standortwahl von Bedeutung ist, dass die Messstationen nicht nur eine Aussage zur Schadstoffbelastung in der unmittelbaren Umgebung ermöglichen, sondern darüber hinaus für ein größeres Gebiet sowie für andere Bereiche mit ähnlichen Charakteristika in anderen Bezirken der Stadt repräsentativ sind. So entstehen die Proben in einer Höhe von 3,5 bis 4 Metern über dem Boden. Auch der Abstand zu Gebäuden und anderen Hindernissen, wie Balkonen oder Bäumen, ist vorgegeben. Außerdem ist die Entfernung zu möglichen Emissionsquellen festgelegt. Das bedeutet für Messstationen an Straßen, dass zwischen der Mitte der nächstgelegenen Fahrspur und der Messstation selbst mindestens vier Meter liegen müssen. Damit wird ausgeschlossen, dass direkt die Emissionen der Fahrzeuge gemessen werden, die Luftprobe erst dort entsteht, wo sich die Emissionen schon mit der Umgebungsluft vermischt haben. Verkehrsnahe Messstellen dürfen allerdings nicht weiter als zehn Meter vom Fahrbahnrand entfernt liegen und sollen für einen längeren Straßenabschnitt, mindestens 100 Meter, vergleichbar sein. Weitere Information Die Schadstoffe, die zum Beispiel aus dem Auspuff eines jeden Autos kommen, sind nicht gleichzusetzen mit den Schadstoffen in der Luft, die wir Menschen einatmen. Vom Ausstoß (Emission) kann nicht unmittelbar auf die Luftbelastung durch Schadstoffe (Immission) geschlossen werden: Der Begriff Emission bezeichnet den Ausstoß an Schadstoffen. Die Quellen sind vielfältig und reichen von Industrieanlagen über Heizkraftwerke bis zum Verkehr. Mit dem Begriff der Transmission wird der Transport der Schadstoffe in der Luft von der Quelle zum Menschen und ihre Umwandlung in der Atmosphäre bezeichnet. Dabei unterliegen sie verschiedenen Einflüssen. So spielen bspw. das Wetter und die Topographie eine wichtige Rolle bei der Verteilung von Schadstoffen in der Luft: Wind und Windrichtung beeinflussen, ob und wie sie sich verbreiten. Berge und geschlossene Straßenschluchten behindern den Schadstofftransport und verstärken die Luftbelastung (siehe sogenannte Kessellagen von Städten wie Stuttgart und Freiburg). Beim Transport in der Atmosphäre werden die Stoffe nicht nur verteilt und verdünnt, es bilden sich durch chemische und physikalische Vorgänge auch neue Stoffe. Der wichtigste neu entstandene Stoff ist Ozon, das fast ausschließlich aus diesem Prozess stammt und kaum direkt emittiert wird. Außerdem bildet sich auch ein erheblicher Teil des Feinstaubs durch Umwandlung von Gasen in feste Salze (z.B. Nitrate, Sulfate und Choride). Der Begriff Immission bezeichnet das Resultat der Transmission: die Luftbelastung mit Schadstoffen in der Außenluft, die wir letztendlich einatmen und die auf Menschen, Tiere, Pflanzen, Gewässer, Böden und alle anderen Materialien einwirkt. Damit sind die Immission und die damit verbundenen gesetzlich festgelegten Immissionsgrenzwerte für Menschen und Umwelt das letztlich auschlaggebende Maß, um die Luftqualität zu beurteilen. Weil sie anzeigen, wie die Schadstoffbelastung der Luft tatsächlich aussieht.
Anzahl der Proben: 8 Gemessener Parameter: Hauptbestandteil der Luft und essentielles Element für Lebewesen Probenart: Blätter Die Blätter der Buche sind glatt und besitzen keine Wachsüberzüge. Buchenblätter sind prädestiniert als Bioindikatoren für atmosphärische Immissionen während der Vegetationsperiode. Probenahmegebiet: Gries oberhalb Schloss Alpines Hochtal mit einem Schuttkörper aus Dolomitgestein.
Anzahl der Proben: 14 Gemessener Parameter: Hauptbestandteil der Luft und essentielles Element für Lebewesen Probenart: Blätter Die Blätter der Buche sind glatt und besitzen keine Wachsüberzüge. Buchenblätter sind prädestiniert als Bioindikatoren für atmosphärische Immissionen während der Vegetationsperiode. Probenahmegebiet: Oberes Ilseeinzugsgebiet (Buche) Buchenbestand im Wassereinzugsgebiet Obere Ilse
Anzahl der Proben: 14 Gemessener Parameter: Hauptbestandteil der Luft und essentielles Element für Lebewesen Probenart: Blätter Die Blätter der Buche sind glatt und besitzen keine Wachsüberzüge. Buchenblätter sind prädestiniert als Bioindikatoren für atmosphärische Immissionen während der Vegetationsperiode. Probenahmegebiet: Hang Hochwalddistriktsteig Frei gestellte Buchen im Bereich Hang Hochwalddistriktsteig
Anzahl der Proben: 18 Gemessener Parameter: Hauptbestandteil der Luft und essentielles Element für Lebewesen Probenart: Blätter Durch ihre stark hervortretende netzförmige Blattaderung können Pappelblätter Partikel effektiv sammeln und binden. Es werden nur ältere Blätter untersucht, um Belastungen der gesamten Vegetationsperiode zu erfassen. Probenahmegebiet: Gesamtgebiet Leipzig Park- und Wiesenflächen
Anzahl der Proben: 15 Gemessener Parameter: Hauptbestandteil der Luft und essentielles Element für Lebewesen Probenart: Blätter Durch ihre stark hervortretende netzförmige Blattaderung können Pappelblätter Partikel effektiv sammeln und binden. Es werden nur ältere Blätter untersucht, um Belastungen der gesamten Vegetationsperiode zu erfassen. Probenahmegebiet: Saartal Kernraum der Saarländischen Industrieregion an der Großschifffahrtsstraße Saar
PCDD/Fs (17 congeners and E-tetra -to octachloro homologues) and 209 PCBs were investigated in monthly samples of ambient air (gas + particle phase) and atmospheric deposition at two background monitoring sites in Germany in 2018/19. In atmospheric deposition samples, PCDD/F congeners as well as certain PCBs were frequently below the method quantification limits whereas values for PCDD/F homologue groups could be quantified more often. Annual deposition averages for individual PCDD/Fs were between <0.1 Mikrog/m2d and 6.7 Mikrog/m2d. Averages for E-TeCDD/F to OCDD/F homologue totals in deposition were about 11 pg/m2d and 19 pg/m2d. Total PCB deposition rates were about 1900 pg/m2d and 1550 pg/m2d. PCDD/F + PCB-deposition rates were below 1 pg WHO2005-TEQ/m2d on average. In ambient air, both substance groups were frequently observed. Annual concentration averages for individual PCDD/F were between 0.1 fg/m3 and 50 fg/m3. Average values for E-TeCDD/F to OCDD/F homologue totals in ambient air were 283 fg/m3 and 162 fg/m3. Total PCB concentrations were about 50 pg/m3 at both sites. PCDD/F + PCB-TEQ values were lower than 5 fg WHO2005-TEQ/m3 on average. Besides the frequently studied dioxin-like PCBs and six indicator PCBs, the analysis of the 209 PCBs (166 separated PCB-peaks) enabled the identification and evaluation of additional PCBs that might be of environmental concern. Of 166 PCBs or PCB-coelutions, up to 144 were quantified in air samples and up to 94 in atmospheric deposition samples. In ambient air, some of these PCBs were observed at levels similar to or exceeding those of the six indicator PCBs. Important additional PCBs in ambient air were PCB 5 + 8, PCB 11, PCB 17, PCB 18, PCB 20 + 33, PCB 31, PCB 43 + 49, PCB 44, PCB 47 + 48 + 65 + 75, PCB 93 + 95 + 98 + 102, PCB 139 + 149, and PCB 151. The presence of these PCBs in atmospheric samples implies that by analysing only selected PCBs potentially important contaminants are overlooked. © 2022 The Authors
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 203 |
| Lebewesen & Lebensräume | 224 |
| Luft | 209 |
| Mensch & Umwelt | 238 |
| Wasser | 199 |
| Weitere | 235 |