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Polonium-210

Polonium-210 Polonium-210 ist das in der Natur am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran -238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Polonium-210 hat eine physikalische Halbwertszeit von 138 Tagen. Es emittiert beim radioaktiven Zerfall Alphateilchen, wobei Blei-206 entsteht. Eine Gesundheitsgefährdung durch radioaktives Polonium kann nur eintreten, wenn das Radionuklid mit der Nahrung oder mit dem Trinkwasser durch Einatmen ( Inhalation ) oder über die Haut, beispielsweise über offene Wunden in den Körper aufgenommen wird. Die Mengen an natürlich aufgenommenem Polonium sind so gering, dass sie praktisch keine gesundheitlichen Auswirkungen zur Folge haben. Gesundheitlich bedenkliche Konsequenzen können daher praktisch nur bei unbeabsichtigter oder beabsichtigter (vorsätzlicher) Zufuhr von technisch erzeugtem Polonium auftreten. Polonium ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 84. Es ist ein silbriges, radioaktives Metall, das sich in chemischen Reaktionen ähnlich verhält wie Tellur und Bismut. Stabile Polonium- Isotope gibt es nicht. In der Natur ist Polonium-210 das am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran -238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Im Mittel befinden sich in einer Tonne Erde ca. 0,0002 Mikrogramm ( µg ) Polonium (entspricht 2 x 10 -10 ppm ). Technisch wurde Polonium-210 ursprünglich über eine chemische Abtrennung aus Pechblende bzw. den Zerfallsprodukten des Radiums hergestellt. Dies ist jedoch sehr aufwendig. Heute lässt sich Polonium-210 einfacher künstlich herstellen, indem man Bismut im Kernreaktor mit Neutronen bestrahlt. Verwendung Verwendet wird Polonium-210 in Kombination mit Beryllium als Neutronenquelle, in Antistatikelektroden/-pinseln zur Elimination statischer Aufladungen, in hochempfindlichen optischen und mechanischen Messgeräten zur Elimination statischer Aufladungen und als leichtgewichtige, thermoelektrische Batterie in der Raumfahrt. Physikalische Eigenschaften Polonium-210 hat eine physikalische Halbwertszeit von 138 Tagen. Es emittiert beim radioaktiven Zerfall Alphateilchen, wobei Blei-206 entsteht. Die emittierten Alphateilchen haben zwar eine hohe Energie, jedoch nur eine geringe Reichweite. In Luft beträgt die Reichweite des Alphateilchens weniger als 4 Zentimeter, in menschlichem Gewebe ( z.B. auch in der Haut) weniger als 0,1 Millimeter. Aufnahme in den menschlichen Körper Eine Gesundheitsgefährdung durch radioaktives Polonium kann daher nur eintreten, wenn das Radionuklid in den Körper aufgenommen wird (Inkorporation). Dies kann geschehen durch Aufnahme mit der Nahrung oder mit dem Trinkwasser ( Ingestion ) durch Einatmen ( Inhalation ) oder über die Haut, beispielsweise über offene Wunden. Aufgrund des natürlichen Vorkommens nimmt der Mensch über die genannten Wege pro Jahr durchschnittlich 58 Bq Polonium-210 auf. Für Raucher erhöht sich die Menge des über die Lunge aufgenommenen Polonium-210 aufgrund des natürlichen Gehaltes im Tabak. Zwischenprodukte der Uran -Radium-Zerfallsreihe können sich auf Tabakblättern ablagern oder über die Wurzeln in die Tabakpflanze aufgenommen werden. Durch deren radioaktiven Zerfall entsteht Polonium-210. Eine Zigarette enthält demnach etwa 9 bis 15 mBq Polonium-210. Gesundheitliche Wirkungen Da Polonium-210 eine sehr energiereiche Alpha-Strahlung aussendet, besitzt es eine hohe Radiotoxizität ; seine chemische Toxizität ist um Größenordnungen geringer und spielt daher bei der gesundheitlichen Bewertung keine Rolle. Nach Aufnahme des Poloniums durch Nahrung oder Trinkwasser wird ein großer Teil (50-90 % ) auf direktem Weg über den Verdauungstrakt ausgeschieden. Der restliche Teil, der im Magen-Darm-Trakt ins Blut aufgenommen wird, verteilt sich - ebenso wie auch das über die Lunge aufgenommene Polonium - im gesamten Körper. Dabei beträgt die biologische Halbwertzeit von Polonium-210 im Körper 50 Tage. Das heißt: Nach 50 Tagen befindet sich noch 50 Prozent der aufgenommenen Poloniummenge im Körper. Der Rest wird sukzessive über Urin und Fäzes ausgeschieden. Letztendlich ist die gesundheitliche Wirkung des Polonium-210 von der aufgenommenen Menge abhängig. So sind die oben genannten Mengen an natürlich aufgenommenem Polonium so gering, dass sie praktisch keine gesundheitlichen Auswirkungen zur Folge haben. Eine Abschätzung ergibt, dass ca. 833 Bq Polonium-210 pro Jahr über die Nahrung (also durch Ingestion ) bzw. 303 Bq Polonium-210 pro Jahr über die Lunge (also über Inhalation ) aufgenommen werden müssten, um im Bereich der effektiven Folgedosis von 1 Millisievert ( mSv ) pro Jahr zu liegen. Gesundheitlich bedenkliche Konsequenzen können daher praktisch nur bei unbeabsichtigter oder beabsichtigter (vorsätzlicher) Zufuhr von technisch erzeugtem Polonium auftreten. In diesem Zusammenhang ist der mysteriöse Tod des früheren Geheimdienstoffiziers Alexander Litwinenko am 23. November 2006 zu nennen, in dessen Körper sehr hohe Aktivitäten an Polonium-210 nachgewiesen wurden. Aus Abschätzungen ist bekannt, dass die Aufnahme von etwa 20 MBq (20 Millionen Bq ) Polonium-210 innerhalb von wenigen Tagen zum Tod führen kann. Aufgrund der sehr hohen spezifischen Aktivität von Polonium-210 (1,67×10 14 Bq/g ) entspricht diese Aktivität in Gramm ausgedrückt einer sehr geringen Menge ( ca. 0,1 µg ) Polonium-210. Nachweismöglichkeiten Weil durch Polonium-210 nur Alphastrahlung ausgesendet wird, kann es nicht mit einem Ganzkörperzähler nachgewiesen werden. Für den Nachweis einer Inkorporation ist es daher notwendig, Stuhl- oder Urinproben zu untersuchen. In Urinproben ist der Nachweis einfacher als in Stuhlproben. Die Nachweisgrenze für Polonium-210 im Urin ist so niedrig, dass es bereits weit unterhalb gesundheitsrelevanter Auswirkungen möglich ist, Polonium im Körper nachzuweisen. Literatur Oeh, U., Li, W.B., Gerstmann, U., Giussani, A., H.G. Paretzke (2007): Hintergrundinformationen zu Polonium-210 und Betrachtungen zur Biokinetik und internen Dosimetrie vor dem Hintergrund des Falls Litwinenko. In: Bayer, A., Faleschini, H., Krüger, S., Strobl, Chr. (Eds.), Vorkehrungen und Maßnahmen bei Radiologischen Ereignissen, Publikationsreihe Fortschritte im Strahlenschutz, Fachverband für Strahlenschutz, TÜV Media GmbH , Köln, 70-81 Steiner, M., Hiersche, L., Poppitz-Spuhler, A., Ridder, F. (2007): Tabakrauch – die tägliche Dosis Polonium-210. In: Umweltmedizinischer Informationsdienst, ISSN 1862-4189 Stand: 08.04.2026

Verhalten von radioaktivem Caesium (freigesetzt durch den Reaktorunfall von Tschernobyl) in typischen Boeden Norddeutschlands

Durch den Reaktorunfall in Tschernobyl wurde unter anderem das langlebige radioaktive Isotop Cs-137 freigesetzt und ueber weite Regionen Europas - einschliesslich der norddeutschen Tiefebene - verteilt. Die Verlagerung des Caesiums wird in charakteristischen Boeden Norddeutschlands - Marsch, Moor, Podsol, Pseudogley - verfolgt und die Verfuegbarkeit dieses Nuklides fuer die Pflanze festgestellt. Die Untersuchungen sollen dazu beitragen, die Kenntnisse ueber das Verhalten des Cs in geringen Konzentrationen zu verbessern. Sie sollen ausserdem klaeren helfen, inwieweit Standorteigenschaften - insbesondere hohe Humusgehalte und Kalkgehalt - zur verstaerkten Mobilitaet beitragen. Ergebnisse unmittelbar praktischer Bedeutung koennten in Bezug auf Verbesserung der Vorhersagbarkeit des Cs-Verhaltens in Boeden, auf die Pflanzenverfuegbarkeit des Cs und auf das problem der stark variierenden Angaben zu Transferfaktoren erzielt werden.

Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung

Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung https://odlinfo.bfs.de informiert über Radioaktivitätsmesswerte in Deutschland Das BfS betreibt ein bundesweites Messnetz zur großräumigen Ermittlung der äußeren Strahlenbelastung durch kontinuierliche Messung der Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ). Das ODL -Messnetz besteht aus 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. Auf https://odlinfo.bfs.de zeigt eine Karte aktuelle Radioaktivitäts-Messdaten des ODL -Messnetzes. Als eine der wichtigsten Messeinrichtungen betreibt das BfS auf Grundlage des Strahlenschutzgesetzes ( StrlSchG ) ein bundesweites Messnetz zur großräumigen Ermittlung der äußeren Strahlenbelastung durch kontinuierliche Messung der Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ). Bundesweit 1.700 Sonden umfasst das ODL-Messnetz Das ODL -Messnetz besteht aus 1.700 ortsfesten, automatisch arbeitenden Messstellen, die flächendeckend in einem Grundraster von rund 20 x 20 Kilometern über Deutschland verteilt sind. In einem Radius von 25 Kilometern beziehungsweise 100 Kilometern um kerntechnische Anlagen ist das Netz dichter angelegt. Messung der natürlichen Strahlenbelastung Im Routinebetrieb wird mit dem Messnetz die natürliche Strahlenbelastung gemessen, der der Mensch ständig ausgesetzt ist. Die Ortsdosisleistung erfasst die terristrische Komponente, die durch die überall im Boden vorkommenden natürlichen radioaktiven Stoffe ( Radionuklide ) verursacht wird. Ursache sind Spuren von Uran , Thorium und Kalium, die überall in Gesteinen, Böden und Baumaterialien vorkommen. In Gegenden mit alten Gesteinsarten (zum Beispiel Granit) sind diese Spuren ausgeprägter; deshalb ist in älteren Mittelgebirgen wie dem Schwarzwald und dem Erzgebirge die Bodenstrahlung höher als in Norddeutschland oder in den Kalkalpen. Ein Element in der natürlichen Zerfallskette des Uran -238 ist das Radon . Als Gas diffundiert es aus Böden und gelangt als natürlicher Strahler in die Atmosphäre. 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 Messgröße Umgebungs-Äquivalentdosisleistung bestimmt und in der Einheit Mikrosievert pro Stunde angegeben. Die natürliche ODL bewegt sich in Deutschland je nach örtlichen Gegebenheiten zwischen 0,05 und 0,2 Mikrosievert pro Stunde. Einfluss natürlicher Prozesse auf ODL -Werte Die äußere Strahlenbelastung ist an einem Ort weitgehend konstant. Allerdings spiegeln sich zwei natürliche Prozesse sehr deutlich in den Messdaten wider. Kurzzeitige Erhöhungen bis auf etwa das Dreifache des natürlichen Pegels treten auf, wenn radioaktive Folgeprodukte des natürlich vorkommenden radioaktiven Gases Radon durch Niederschläge aus der Atmosphäre ausgewaschen und am Boden abgelagert werden. Durch eine geschlossene Schneedecke kann es dagegen zu einer deutlichen Absenkung der zuvor gemessenen ODL kommen, weil die Bodenstrahlung teilweise durch den Schnee abgeschirmt wird. Messdaten Sonde zur Messung der Ortsdosisleistung (ODL) Die ODL -Messsonde, die in der Regel in ein Meter Höhe über Grasboden aufgebaut ist, erfasst die Umgebungsstrahlung im Zehnminuten-Takt. Die Messdaten werden in der Regel im Stundentakt automatisch an die Messnetzknoten übertragen. Sie werden durch ein automatisches Prüfverfahren analysiert. Bei Auffälligkeiten wird arbeitstäglich manuell geprüft, ob eine Störung vorliegt. Defekte Messgeräte können auf diese Weise frühzeitig identifiziert und ausgetauscht werden. Wichtige Frühwarnfunktion Das ODL -Messnetz ist wichtig für die Notfallvorsorge. Die Sonden befinden sich rund um die Uhr im Messbetrieb. Zusätzlich zu der regelmäßigen Datenübertragung sind die Sonden mit einer Benachrichtigungsfunktion ausgestattet: Sie übertragen die Messdaten an die Datenzentralen des BfS , sobald die gemessene ODL an einer Stelle den festgelegten Schwellenwert überschreitet. Falls ein internes Frühwarnkriterium ausgelöst wird, prüfen Fachleute des BfS umgehend die eingegangenen Messdaten. So wird sichergestellt, dass eine Erhöhung der Strahlung unverzüglich bemerkt wird. Die Schwellenwerte berücksichtigen dabei den natürlichen örtlichen Untergrund, die statistischen Schwankungen des Messsignals sowie Veränderungen durch natürliche Umwelteinflüsse auf die Messdaten (zum Beispiel bei einer Schneebedeckung des Bodens). Vorsorge für den Notfallschutz - betroffene Gebiete schnell erkennen Im Notfall ermöglicht das ODL -Messnetz, eine erhöhte Radioaktivität in der Luft schnell zu erkennen. Betroffene Gebiete, in denen die ODL angestiegen ist, werden rasch erkannt. Bei Bedarf können die Sonden alle 10 Minuten abgefragt werden. Dadurch sind Fachleute des BfS in der Lage, die Ausbreitung einer radioaktiven Schadstoffwolke nahezu in Echtzeit verfolgen. Die Messdaten ermöglichen eine erste grobe Dosisabschätzung in den betroffenen Gebieten. Um auf alle Szenarien vorbereitet zu sein, gibt das installierte System die Höhe der ODL in einem extrem weiten Messwerte-Bereich von 0,05 Mikrosievert pro Stunde bis 5 Sievert pro Stunde an. Erweiterung des Messnetzes durch spektroskopierende Sonden ODL-Doppelsonde im deutschen Grenzgebiet vor den Kühltürmen des Schweizer Kernkraftwerks Leibstadt (links: spektroskopierende Sonde mit eingebautem Lanthanbromid-Detektor) Ungefähr 20 Messstellen wurden in der Umgebung kerntechnischer Anlagen mit zusätzlichen spektroskopierenden Sonden ausgestattet. Diese Sonden verwenden Lanthanbromid-Detektoren, die im 10-Minuten-Takt ein Spektrum der Gammastrahlung aufnehmen. Selbst bei einer geringfügig erhöhten Gamma-Ortsdosisleistung kann zeitnah die Art der erhöhten Strahlung ermittelt werden. Damit lässt sich die Frühwarnfunktion des Messnetzes verbessern. Im Notfall können diese Messstellen frühzeitig Erkenntnisse zum Nuklidgemisch einer Freisetzung liefern. Prognosemodelle Im Falle eines nuklearen Notfalls in Deutschland könnte das BfS mit Hilfe von Prognosemodellen auf der Basis von Wettervorhersagen und Freisetzungsprognosen ermitteln, wie sich eine radioaktive Wolke in den kommenden drei Tagen ausbreiten wird und welche Strahlenbelastung für Menschen und Umwelt in betroffenen Gebieten daraus resultieren kann. Im Einzelnen sind folgende Informationen wichtig: Welche Gebiete sind betroffen? Welche Radionuklide spielen eine Rolle und wie hoch sind die Aktivitäten in der Umwelt? Wie hoch sind in den betroffenen Gebieten die aktuelle und die zu erwartende Strahlenbelastung der Menschen? Die zuständigen Behörden von Bund und Ländern könnten dann schnell entscheiden, welche Maßnahmen notwendig sind, um die Bevölkerung vor den schädlichen Auswirkungen der Radioaktivität zu schützen. Daten des ODL -Messnetzes können in derartigen Situationen schnell mit den Ergebnissen dieser Prognoserechnungen verknüpft werden. Damit lässt sich in einer Notfallsituation erkennen, ob bereits empfohlene Schutz- und Vorsorgemaßnahmen ausreichen. Aktuelle Messwerte online ansehen https://odlinfo.bfs.de informiert über Radioaktivitätsmesswerte in Deutschland Auf der BfS -Internetseite ODL -Info werden Daten des Messnetzes regelmäßig veröffentlicht. Verfügbar ist eine interaktive Kartendarstellung mit den aktuellen Messdaten sowie Zeitreihendarstellungen für die Gamma-Ortsdosisleistung : Für jeweils eine Woche werden die aktuellsten, teilweise noch ungeprüften Einstunden-Mittelwerte der ODL dargestellt. Zusammen mit der Information des Niederschlagradar-Systems des Deutschen Wetterdienstes lassen sich niederschlagsbedingt erhöhte ODL -Werte erkennen. Für einen Jahreszeitraum werden Tagesmittelwerte dargestellt. Zeitreihen von Messstellen, die in höheren Lagen aufgebaut sind, zeigen im Winter oft durch Schnee reduzierte ODL -Werte. Weitere Messnetze in Deutschland Neben dem bundesweiten ODL -Messnetz des BfS bestehen weitere Messnetze zur Überwachung der Umweltradioaktivität: Rund um ihre kerntechnischen Anlagen betreiben die betroffenen Bundesländer Messnetze, die von den Betreibern der kerntechnischen Anlagen bezahlt werden. Die Kernkraftwerksfernüberwachungen (KFÜ) veröffentlichen Ihre Messwerte auf eigenen Internet Seiten. Die Messwerte der ODL -Sonden des BfS -Messnetzes, die sich im Nahbereich der kerntechnischen Anlagen befinden, gehen ebenfalls in die Datenbanken der Kernkraftwerksfernüberwachung ein. Andererseits gehen auch die Daten der Kernkraftwerksfernüberwachung in die ODL -Datenbank des BfS ein. Europäische Informationsplattform Alle Europäischen Staaten betreiben eigene Messnetze zur Überwachung der Umweltradioaktivität. In Artikel 35 des EURATOM -Vertrags der Europäischen Atomgemeinschaft werden Einrichtungen zur ständigen Überwachung des Bodens, der Luft und des Wassers auf ihre Radioaktivität vorgeschrieben. In allen Mitgliedsstaaten sind entsprechende Messnetze installiert, die ihre erhobenen Daten in die zentrale Datenbank der EU ( EURDEP , EUropean Radiological Data Exchange Platform ) schicken. Auf der Webseite des EURDEP -Servers werden diese Daten veröffentlicht. Das BfS betreibt den Sicherungsserver der EURDEP -Datenbank. Im Fall eines Unfalls im Ausland würden auch diese Messnetze wichtige Informationen über das Notfallereignis liefern. Stand: 13.04.2026

Umweltkontaminationen und weitere Folgen des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl)

Umweltkontaminationen und weitere Folgen des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) Der Unfall im Kernkraftwerk Tschornobyl setzte 1986 radioaktive Stoffe in die Atmosphäre frei, darunter Jod, Cäsium, Strontium und Plutonium . In Mitteleuropa ist für die Strahlung , der Mensch und Umwelt dadurch auch heute noch ausgesetzt sind, nur noch Cäsium-137 von Bedeutung. In der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl spielen auch eine Handvoll anderer langlebiger, also nur langsam zerfallender Radionuklide eine Rolle. In Deutschland können Waldprodukte wie zum Beispiel einige Pilzarten oder Wildschweine aus Gebieten, die 1986 höher kontaminiert wurden, noch problematisch sein. Von touristischen Besuchen der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ist aus Strahlenschutzsicht abzuraten. Wind und Wetter bestimmten räumliche Verteilung und Ablagerung radioaktiver Stoffe Die Situation 1986 Die Situation heute Was ist bei Besuchen in Belarus, der Ukraine und insbesondere in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl aus Sicht des Strahlenschutzes zu beachten? Wie war die Situation vor dem 26. April 1986? Die Reaktorkatastrophe in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) in der Ukraine setzte im Jahr 1986 über einen Zeitraum von etwa 10 Tagen große Mengen radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre frei. Unter den freigesetzten Radionukliden fanden sich leichtflüchtige Jod- und Cäsiumisotope wie zum Beispiel radioaktives Jod (Jod-131) und radioaktives Cäsium (Cäsium-134 und Cäsium-137 ) sowie schwerflüchtige Strontium- Isotope wie Strontium-90 und Transurane wie Plutonium und Americium. Schwerflüchtige radioaktive Stoffe wie Strontium und Plutonium lagerten sich vor allem in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl in der Ukraine und in den angrenzenden Gebieten von Belarus ab. Leichtflüchtige radioaktive Stoffe wie Jod und Cäsium gelangten mit dem thermischen Auftrieb in Höhen von über einem Kilometer. So konnten sie sich nicht nur in der näheren Umgebung des Reaktors, sondern auch über die Nordhalbkugel verbreiten, insbesondere über Europa. Verantwortlich für den thermischen Auftrieb waren die durch brennendes Graphit im Reaktor entstandenen hohen Temperaturen. Wind und Wetter bestimmten räumliche Verteilung und Ablagerung radioaktiver Stoffe Ausbreitung der radioaktiven Wolken in der Zeit vom 27. April bis 6. Mai 1986 durch den Unfall im Kernkraftwerk Tschornobyl Die zu Freisetzungsbeginn am 26. April 1986 vorherrschenden Winde transportierten die aus dem Reaktor entwichenen Radionuklide in einer ersten radioaktiven Wolke über Polen nach Skandinavien. Eine zweite radioaktive Wolke zog über die Slowakei, Tschechien und Österreich nach Deutschland. Die dritte Wolke erreichte schließlich Rumänien, Bulgarien, Griechenland und die Türkei. Die Freisetzung endete nach etwa 10 Tagen am 6. Mai 1986. Die Windrichtungen während der Freisetzungsphase bestimmten, wohin sich die radioaktiven Wolken in der Luft räumlich verteilten. Ob und wie stark es während des Durchzugs der radioaktiven Luftmassen regnete, entschied darüber, wo sich die in den Wolken enthaltenen radioaktiven Stoffe in welchen Mengen in der Umwelt ablagerten: Die Regionen, in denen es während des Durchzugs der radioaktiven Wolken regnete, wurden besonders hoch radioaktiv kontaminiert, da Regen Radionuklide aus der Luft auswäscht. Da Regenfälle unterschiedlich intensiv auftraten, variierte die radioaktive Kontamination in den betroffenen Gebieten erheblich. Die Situation 1986 Die radiologische Situation stellte sich in der (näheren) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) und in Deutschland 1986 unterschiedlich dar: Deutschland (1986) (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (1986) Deutschland (1986) Die radiologische Situation 1986 in Deutschland Bodenkontamination mit Cäsium-137 im Jahr 1986 (Bq/m²). Seitdem ist Cäsium-137 aufgrund seiner Halbwertszeit zu rund 60 % zerfallen. Multipliziert man die Zahlenwerte mit 0,40, gibt das die heutigen Verhältnisse (2026) gut wieder. Ende April/Anfang Mai 1986 trafen die radioaktiven Luftmassen des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) in Deutschland ein. Weil es zu dieser Zeit heftige lokale Niederschläge im Süden Deutschlands gab, wurde Süddeutschland deutlich höher belastet als Norddeutschland: Lokal wurden im Bayerischen Wald und südlich der Donau bis zu 100.000 Becquerel radioaktives Cäsium-137 pro Quadratmeter und teilweise mehr abgelagert. In der norddeutschen Tiefebene betrug die Aktivitätsablagerung dieses Radionuklids dagegen selten mehr als 4.000 Becquerel pro Quadratmeter. Die Aktivitätsablagerungen von radioaktivem Cäsium-134 betrugen im Vergleich zu Cäsium-137 etwa die Hälfte. Die radioaktiven Stoffe lagerten sich auch in Wäldern, auf Feldern und Wiesen ab. Die direkte Ablagerung radioaktiver Stoffe auf Weideflächen und einigen wenigen erntereifen Kulturen führte schnell zu hohen Gehalten von radioaktivem Jod-131 in Kuhmilch und erntereifem Blattgemüse, wie beispielsweise Spinat im süddeutschen Raum. 1986 für Deutschland relevante Radionuklide Wegen seiner kurzen Halbwertszeit von etwa 8 Tagen war das radioaktive Jod-131 bereits nach wenigen Wochen weitgehend zerfallen. Die gesamte Belastung durch radioaktives Jod-131 rührte von einer Menge von weniger als 1 Gramm her, die sich über der damaligen Bundesrepublik Deutschland abgelagert hatte. Radioaktives Cäsium ( Cäsium-137 und Cäsium-134) gelangte durch direkte Ablagerung auf oberirdischen Pflanzenteilen über die Blätter in pflanzliche Nahrungs- und Futtermittel. Über der damaligen Bundesrepublik Deutschland hatte sich nach Angaben der Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung ( GSF ; jetzt HMGU , Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt) etwa 230 Gramm radioaktives Cäsium-137 abgelagert. Langfristig wird radioaktives Cäsium im Wesentlichen über die Wurzeln aus dem Boden aufgenommen. Da radioaktives Cäsium auf den mineralischen Böden vieler Ackerflächen stark an bestimmte Tonminerale gebunden ist, gelangt es nur in sehr geringem Maß über die Wurzeln in die Pflanzen. Landwirtschaftliche Kulturen, die erst nach dem Reaktorunfall von Tschornobyl ausgesät oder angepflanzt wurden, waren daher bereits im Sommer 1986 nur noch mit wenigen Becquerel radioaktivem Cäsium pro Kilogramm kontaminiert. Schutzmaßnahmen Anfang Mai 1986 empfahl die Strahlenschutzkommission , nur Frischmilch mit weniger als 500 Becquerel radioaktivem Jod-131 pro Liter zum direkten Verzehr freizugeben. Einige Bundesländer legten wesentlich strengere Maßstäbe an, beispielsweise mit der Empfehlung, Frischmilch mit Konzentrationen an radioaktivem Jod-131 oberhalb 20 Becquerel pro Liter nicht zu verzehren. Landwirte entsorgten infolgedessen zum Beispiel Milch von Kühen, die frisches Weidegras gefressen hatten. Zudem pflügten sie kontaminiertes Freilandgemüse unter, so dass es nicht mehr in den Verkauf kommen konnte. Die Bevölkerung mied möglicherweise kontaminierte Nahrungsmittel wie etwa saisonales Freilandgemüse. (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (1986) Die radiologische Situation 1986 in der (näheren) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl Am stärksten vom radioaktiven Fallout des Unfalls in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) 1986 betroffen waren Gebiete in der nördlichen Ukraine, in Belarus und im Westen Russlands. Insbesondere die unmittelbare Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl wurde durch den Reaktorunfall schwerwiegend radioaktiv kontaminiert. Schutzmaßnahmen / Sperrzone Das Gebiet in einem Radius von 30 Kilometern rund um das Kernkraftwerk Tschornobyl wurde 1986 zum Schutz der Bevölkerung vor hoher Strahlung als Sperrzone eingerichtet. Die Orte innerhalb der Sperrzone wurden evakuiert – betroffen davon waren zum Beispiel Prypjat, Tschornobyl, Kopatschi und weitere Ortschaften. Die Sperrzone wurde später anhand der Höhe der Kontamination räumlich angepasst. In Abhängigkeit vom Unfallablauf , den vorherrschenden Windrichtungen und späteren Aufräumarbeiten und Dekontaminationsmaßnahmen sind die radioaktiven Stoffe innerhalb der Sperrzone sehr ungleichmäßig verteilt. Der "Atlas of caesium deposition on Europe after the Chernobyl accident" , eine Publikation der Europäischen Union in englischer und russischer Sprache, stellt detailliertes Kartenmaterial zur Verteilung und Ablagerung von Cäsium-137 in Europa und in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl bereit. Die Situation heute Auch heute, vier Jahrzehnte nach dem Unfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl), stellt sich die radiologische Situation in der (näheren) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl und in Deutschland ganz unterschiedlich dar: Deutschland (heute) (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (heute) Deutschland (heute) Aktueller Sachstand: Die radiologische Situation in Deutschland heute Von den beim Unfall in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) freigesetzten radioaktiven Stoffen ist heute in Deutschland und Mitteleuropa nur noch das langlebige Cäsium-137 für die Strahlung , der Mensch und Umwelt ausgesetzt sind ( Strahlenexposition ), von Bedeutung. Auf Grund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren ist Cäsium-137 seit 1986 bis heute zu etwa 60 Prozent zerfallen. Die Strahlung durch Cäsium-137 , der Menschen von außen ausgesetzt sind oder durch Cäsium-137 , das sie mit der Atemluft in den Körper aufnehmen können, ist dabei in Deutschland und Mitteleuropa als gering einzustufen. Auch die für die Aufnahme des Radionuklids mit der Nahrung bedeutsame Kontamination landwirtschaftlich erzeugter Lebensmittel mit Cäsium-137 ist nur gering; lediglich Nahrungsmittel des Waldes können noch erhöhte Gehalte von radioaktivem Cäsium-137 aufweisen. Radioaktives Jod-131, das 1986 aus dem Reaktor in Tschornobyl freigesetzt wurde, spielt dagegen aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit von etwa 8 Tagen heute keine Rolle mehr; es ist vollständig zerfallen. Radioaktives Cäsium in landwirtschaftlich erzeugten Lebensmitteln in Deutschland Heute sind nur noch geringe Aktivitäten von Cäsium-137 in hierzulande produzierten Feldfrüchten zu finden. In landwirtschaftlich erzeugten Lebensmitteln wie Getreide, Fleisch oder Milch sind in Deutschland keine radiologisch relevanten Radioaktivitätsgehalte mehr vorhanden. In mineralischen Bodenschichten, wie sie auf Acker- und Weideflächen zu finden sind, wird radioaktives Cäsium durch bestimmte im Boden enthaltene Tonminerale fixiert und kann dadurch nur in geringem Maße von Bodenorganismen und Pflanzenwurzeln aufgenommen werden. 40 Jahre nach dem Unfall sind darum nur noch geringe Aktivitäten von Cäsium-137 in den hierzulande produzierten Feldfrüchten zu finden. Der Gehalt von Cäsium-137 in landwirtschaftlichen Produkten aus inländischer Erzeugung liegt heutzutage nur bei wenigen Becquerel pro Kilogramm und darunter. Dies führt dazu, dass in Deutschland mit Nahrungsmitteln aus landwirtschaftlicher Erzeugung im Mittel weniger als 100 Becquerel Cäsium-137 pro Person und Jahr aufgenommen werden. Aktuelle Messergebnisse für landwirtschaftliche Produkte aus inländischer Erzeugung (2025) Messergebnisse aus dem integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Umweltradioaktivität ( IMIS ) für landwirtschaftliche Produkte aus inländischer Erzeugung im Jahr 2025 (Stand 18.03.2026): Spezifische Cäsium-137 - Aktivität in Becquerel pro Kilogramm Frischmasse bzw. Becquerel pro Liter Produkt Probenzahl Minimalwert Maximalwert Mittelwert * Dieser Zahlenwert ist auf die vergleichsweise hohen Nachweisgrenzen zurückzuführen. Milch (Sammelmilch) 945 < 0,01 0,4 0,1 Fleisch (Rind, Kalb, Schwein, Geflügel) 1.110 0,03 17,7 0,2 Blattgemüse (Freilandanbau) 1.226 < 0,02 0,7 0,4 Frischgemüse ohne Blattgemüse (Freilandanbau) 750 < 0,01 0,4 0,2 Kartoffeln 287 < 0,02 0,2 0,2 * Getreide 710 < 0,02 0,7 0,08 Grenzwerte für Nahrungsmittel aus dem Handel in Deutschland Für Nahrungsmittel aus dem Handel gelten in Deutschland Grenzwerte für Cäsium-137 in Höhe von 370 Becquerel pro Kilogramm für Milch, Milchprodukte und Nahrungsmittel für Säuglinge und Kleinkinder und 600 Becquerel pro Kilogramm für alle sonstigen Nahrungsmittel. Nahrungsmittel aus deutschen Wäldern In wild wachsenden Pilzen und Wildbret, insbesondere Wildschweinen, können auch heute noch deutlich erhöhte Cäsium-137-Aktivitäten gemessen werden. Ganz anders als im landwirtschaftlichen Bereich stellt sich die Situation bei Nahrungsmitteln des Waldes dar. Waldböden zeichnen sich durch so genannte organische Auflageschichten auf den Mineralböden aus. In diesen Schichten, die aus sich zersetzender Streu gebildet werden und reich an Bodenorganismen sind, ist radioaktives Cäsium leicht verfügbar und wird schnell durch Bodenorganismen, Pilze und Pflanzen aufgenommen. So wandert es nur sehr langsam in die mineralischen Bodenschichten ab, in denen es durch bestimmte Tonminerale fixiert werden kann. Der Gehalt von radioaktivem Cäsium in Waldprodukten nimmt daher in der Regel nur langsam ab. In Nahrungsmitteln des Waldes – wie Speisepilzen und Wildbret – können auch heute, vier Jahrzehnte nach dem Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl), noch deutlich erhöhte Cäsium-137 - Aktivitäten gemessen werden. Eine auch lokal sehr hohe Schwankungsbreite des Cäsium-137 -Gehalts ist dabei für wild wachsende Pilze und Wildbret, insbesondere Wildschweine, charakteristisch. Höher kontaminierte Nahrungsmittel aus dem Wald finden sich in den Teilen Deutschlands, die vom Tschornobyl- Fallout 1986 besonders betroffen wurden. Dies sind insbesondere der Bayerische Wald und die Gebiete südlich der Donau. Dort weisen Waldprodukte wie einige Speisepilz-Arten und Wildschweinfleisch teilweise noch Cäsium-137-Gehalte von deutlich über 100 Becquerel pro Kilogramm auf. Bei Wildschweinen sind auch deutlich über 1.000 Becquerel pro Kilogramm, vereinzelt sogar mehr als 10.000 Becquerel pro Kilogramm möglich. In anderen Regionen, wie etwa dem Norden Deutschlands, sind die Aktivitätswerte wegen der geringeren Ablagerung von radioaktivem Cäsium wesentlich niedriger. Wer die eigene Strahlenexposition gering halten möchte, sollte selbst gesammelte Wildpilze und selbst erlegtes Wild, insbesondere Wildschweine, aus dem Bayerischen Wald und anderen höher belasteten Gebieten Süddeutschlands nicht im Übermaß verzehren. Holz aus dem stärker vom Unfall in Tschernobyl betroffenen Süden Deutschlands kann Cäsium-137-Aktivitäten von bis zu einigen 10 Becquerel pro Kilogramm, mit vereinzelten Spitzenwerten von über 100 Becquerel pro Kilogramm, aufweisen. Weitere Waldprodukte aus Deutschland Holz aus dem stärker vom Reaktorunfall in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) betroffenen Süden Deutschlands kann Cäsium-137 - Aktivitäten von bis zu einigen 10 Becquerel pro Kilogramm, mit vereinzelten Spitzenwerten von über 100 Becquerel pro Kilogramm, aufweisen. Bei Holzprodukten, wie zum Beispiel Möbeln oder Parkett, ist die Strahlung , der Menschen dadurch ausgesetzt sind, nur gering – genauso wie bei Brennholz, das im offenen Kamin verbrannt wird, oder in Holzpellets, die im Privathaushalt in Heizkesseln eingesetzt werden. Da Cäsium-137 hauptsächlich in der Asche verbleibt, sollte diese Asche jedoch aus Vorsorgegründen nicht zum Düngen von Gemüsebeeten im heimischen Garten verwendet werden. Ob die Überwachung des Radioaktivitätsgehalts der Holzasche erforderlich ist und wie deren Verwendung oder Entsorgung aus Sicht des Strahlenschutzes zu bewerten ist, wurde im Rahmen eines Forschungsvorhabens untersucht . Die vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass in Deutschland auch größere Holzmengen in Biomassekraftwerken bedenkenlos verfeuert werden können. (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (heute) Aktueller Sachstand: Die radiologische Situation in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl heute Verfallenes Gebäude in der verlassenen Stadt Prypjat - im Vordergrund ein Messgerät für Gammastrahlung. Bis heute sind im näheren Umfeld des Kernkraftwerks Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) radioaktives Cäsium, Strontium und Transurane wie Plutonium und Americium vorzufinden. In der Stadt Prypjat, etwa 3 Kilometer nordwestlich des Kernkraftwerks Tschornobyl, wurden 1986 unter anderem bis zu 24 Megabecquerel pro Quadratmeter Cäsium-137 , 6,7 Megabecquerel pro Quadratmeter Strontium-90 und 0,2 Megabecquerel pro Quadratmeter Plutonium -239/240 abgelagert. Die Strahlung , der Mensch und Umwelt dort ausgesetzt sind, ist trotz Dekontaminationsmaßnahmen noch immer so hoch, dass die Stadt nicht bewohnt werden darf. Einen Anhaltspunkt für die heutige Belastung geben die Halbwertszeiten der abgelagerten Radionuklide : Cäsium-137 und Strontium-90 sind mit Halbwertszeiten von etwa 30 bzw. 29 Jahren bis heute zu etwa 60 Prozent bzw. 62 Prozent zerfallen – die abgelagerten Aktivitäten dieser Radionuklide haben sich also bis heute mehr als halbiert. Plutonium -239 und Plutonium -240 haben mehrere Tausend Jahre Halbwertszeit ( Plutonium -239 etwa 24.000 Jahre, Plutonium -240 etwa 6.600 Jahre) und Americium-241 etwa 430 Jahre – diese radioaktiven Stoffe sind also bis heute praktisch nicht zerfallen, ihre Aktivitäten sind etwa so hoch wie 1986. Warnschild am Eingang zur Sperrzone rund um das havarierte Kernkraftwerk Tschornobyl - das unautorisierte Betreten der Zone ist verboten. Auf belarussischer Seite schließt sich seit 1988 ein Schutzgebiet an die ukrainische Sperrzone rund um das Kernkraftwerk Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) an. Die Grenzen der Sperrzone wurden im Laufe der Jahre entsprechend der Kontaminationssituation angepasst. Der Zugang zu beiden Sperrgebieten ist nur mit Genehmigung gestattet. In der Sperrzone von Tschornobyl liegen auch heute noch erhöhte Strahlungswerte vor. Lokal treten dort Kontaminationen aus dem Reaktorunglück und Strahlungswerte ( Ortsdosisleistung ) auf, die erheblich über denen in Deutschland liegen. Landwirtschaftlich erzeugte Lebensmittel in der Ukraine 1990 hat das Bundesamt für Strahlenschutz im Auftrag des Auswärtigen Amtes in Kiew Messungen an landwirtschaftlich erzeugten Lebensmitteln durchgeführt. Diese haben keine bedeutend erhöhten Cäsium-137 -Kontaminationen an den untersuchten Lebensmitteln aufgezeigt. Nahrungsmittel aus staatlicher Produktion und Nahrungsmittel, die in öffentlichen Läden (zum Beispiel Supermärkten) verkauft werden, unterliegen der staatlichen Kontrolle. Es gelten vergleichsweise restriktive Grenzwerte für den Gehalt von Radionukliden in diesen Waren. Lebensmittel aus nicht kontrollierter Herkunft (zum Beispiel von Markt- oder Straßenständen) können erhöhte Kontaminationswerte aufweisen. Nahrungsmittel aus ukrainischen und belarussischen Wäldern Höhere Aktivitäten von Cäsium-137 können in der Ukraine und in Belarus bei Pilzen, Waldbeeren und Wild auftreten. Der Gehalt von radioaktivem Cäsium ist umso höher, je stärker das betreffende Gebiet mit diesem Radionuklid kontaminiert wurde. Insbesondere in den höher kontaminierten Gebieten der Ukraine und von Belarus können Nahrungsmittel aus dem Wald wie etwa Wildbret, wild wachsende Beeren und Wildpilze extrem hoch mit radioaktivem Cäsium belastet sein. Fische aus stehenden Gewässern in der Ukraine und in Belarus Süßwasserfische aus stehenden Gewässern oder Gewässern mit geringem Wasseraustausch können hoch mit radioaktivem Strontium belastet sein. Dies betrifft insbesondere die Gebiete, die durch radioaktives Strontium stark kontaminiert wurden. Messung der Ortsdosisleistung mit einem Handmessgerät am Reaktor von Tschornobyl im Rahmen einer Messübung im Jahr 2016. Zum Zeitpunkt des Unglücks waren die Messwerte weit höher. Was ist bei Besuchen in Belarus, der Ukraine und insbesondere in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl aus Sicht des Strahlenschutzes zu beachten? Große Teile von Belarus und der Ukraine wurden mit leichtflüchtigen radioaktiven Stoffen wie Cäsium-137 , das sich mit Wind und Wetter verteilte, nicht höher kontaminiert als die stärker betroffenen Gebiete Deutschlands. Die nähere Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl), insbesondere die Sperrzone, kann jedoch extrem hoch kontaminiert sein. Insbesondere schwerflüchtige, langlebige radioaktive Stoffe wie Plutonium und Americium lagerten sich in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ab. Unter Strahlenschutzaspekten ist hier neben der hohen, stark variierenden äußeren Strahlenexposition durch abgelagerte radioaktive Stoffe ( Ortsdosisleistung ) besonders das Einatmen von Alpha- Strahlung aussendenden Radionukliden von Bedeutung. Wie war die Situation vor dem 26. April 1986? Tägliche Zufuhr von Cäsium-137, Cäsium-134 und Strontium-90 mit der Gesamtnahrung in Becquerel pro Person und Tag In Deutschland wurde Ende der 50er-Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts mit systematischen Messungen, insbesondere von radioaktivem Cäsium und Strontium, in verschiedenen Umweltmedien begonnen. Die Bundesanstalt für Ernährung (jetzt Max-Rubner-Institut , Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel) beobachtete in allen tierischen und pflanzlichen Nahrungsmitteln einen steilen Anstieg der Aktivität der gemessenen Radionuklide bis 1964, der auf den Niederschlag oberirdischer Kernwaffenversuche ( Fallout ) zurückging. Der relativ schnelle Abfall bis 1970 lässt sich dadurch erklären, dass sich infolge des Teststopps für oberirdische Atomwaffentests die direkte Ablagerung radioaktiver Stoffe aus den Tests auf Pflanzen verringerte. Danach reduzierten sich die Aktivitätsgehalte in der Nahrung kontinuierlich. 1986 erhöhte der Fallout aus dem Reaktorunfall in Tschornobyl nach dem 26. April 1986 die Kontaminationen wieder deutlich. Medien zum Thema Mehr aus der Mediathek Tschornobyl (russ. Tschernobyl) Was geschah beim Reaktorunfall 1986 in Tschornobyl? In Videos berichten Zeitzeugen. Broschüren und Bilder zeigen die weitere Entwicklung. Stand: 23.03.2026

Strategien für die Probenahme von Feststoffen aus überwachungsbedürftigen Rückständen zur Bestimmung der spezifischen Aktivität natürlicher Radionuklide mittels gammaspektrometrischer Analyse : Vorhaben 3622S12291

Bei industriellen oder bergbaulichen Prozessen wie z. B. bei der Gewinnung, Verarbeitung und Aufbereitung von Erdöl und Erdgas und aus der Tiefengeothermie, aus der Grundwasseraufbereitung, aus der Gewinnung und Aufbereitung von Erzen und Mineralien oder der Roheisenherstellung können Rückstände entstehen, die natürlich vorkommende Radionuklide enthalten. Diese Rückstände können strahlenschutzrechtlich überwachungsbedürftig sein, und ihre weitere Handhabung ist im Strahlenschutzgesetz geregelt.Die Rückstände sind für eine geplante Entsorgung (d.h., Verwertung oder Beseitigung) strahlenschutz-fachlich zu beurteilen, und unter anderem sind dafür die spezifischen Aktivitäten natürlich vorkommender Radionuklide zu bestimmen. Nach derzeitigem Stand von Wissenschaft und Technik ist die Gammaspektrometrie das in vielen praktischen Anwendungen am besten geeignete Messverfahren für die Aktivitätsbestimmung. Für die Aussagekraft der Aktivitätsbestimmung ist jedoch vorrangig die Probenahme entscheidend, denn die Zusammensetzung der Rückstände ist meist inhomogen, und die spezifischeAktivität kann je nach Art und Herkunft des Materials oder seiner Entstehung (z.B. des Aufbereitungsverfahrens) schwanken.

Moderne Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, Süd-Äthiopien - Die Analyse eines Process-Response-Systems im Wirkungsfeld zwischen Human Impact und natürlichen Wasserhaushaltsschwankungen

Gegenstand des Forschungsvorhabens sind die modernen Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, eines Rift-Valleys-Sees im südlichen Äthiopien und die Erfassung des hierfür verantwortlichen Ursachengefüges. Die Seespiegelstände des Lake Abaya unterliegen seit 1989 einem kontinuierlichem Anstieg, während in demselben Zeitraum die jährlichen Abflussmengen der Tributäre abnehmen. Der natürliche Wasserhaushalt wird durch den seit Anfang der 70er Jahre des 20. Jahrhunderts kontinuierlich zunehmenden Bevölkerungsdruck und der damit einhergehenden Intensivierung der Landnutzung und der hieraus resultierenden drastischen Zunahme der Bodenerosion überprägt. Die raum-zeitliche Bewertung der Abflussbildungs- und Erosionsprozesse im Einzugsgebiet erfordert zunächst die Bilanzierung des Sedimentationsverhaltens, vorgenommen mit Hilfe sedimentologischer Analyse von Delta- und Schwemmfächerablagerungen. Die Datierung dieser sehr jungen Sedimente erfolgt mit Hilfe der Analyse der radioaktiven Isotope 137Cs und 210Pb. Gleichzeitig soll anhand des organischen Pollutants DDT und seiner metabolisierten Abbauprodukte DDE und DDD eine alternative Möglichkeit der Altersdatierung dieser sehr jungen Sedimente überprüft werden. Der sich in Raum und Zeit verändernde Einfluss des Menschen auf den Landschaftshaushalt wird für den Zeitraum ab 1981 über die Veränderungen des Vegetationsbedeckungsgrades (NVDI) auf der Grundlage von NOAA-AVHRR Bilddaten erfasst. Durch Einbeziehung von Zensusdaten dienen die NDVI-Daten dann als Grundlage einer räumlichen Gewichtung des Landnutzungsverhaltens. Die Verknüpfung dieser Datenreihen mit den Analysen des aktuellen Wasser- und Schwebstoffhaushaltes unter Einbeziehung der Klimamessreihen erlaubt schließlich die Modellierung des Wasser- und Schwebstoffhaushaltes für die letzten 20 Jahre des 20. Jahrhunderts. Unter Einbeziehung der Ergebnisse der Sedimentanalyse in diese Modellierungsansätze sollen so schließlich für das 20. Jahrhundert der Wasserhaushalt, der Schwebstoffhaushalt und die Bodenerosionsgefährdung in Raum und Zeit modelliert werden.

Integriertes Mess- und Informationssystem IMIS

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. 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 0,2 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 (frühe Schutzmaßnahmen 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 frühe Schutzmaßnahmen 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 ( BMUKN ) 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: 13.04.2026

40 Jahre nach der Reaktorkatastrophe in Tschernobyl

Zum vierzigsten Mal jährt sich am 26. April 2026 die Explosion im Kernkraftwerk Tschernobyl. Schon drei Tage nach der Katastrophe waren damals erhöhte Radioaktivitätswerte in Deutschland messbar. Sehr schnell wurden die Kapazitäten vorhandener Messstellen personell und apparativ erweitert. Heute wird das für Tschernobyl charakteristische Radionuklid Cäsium-137 im Großteil der Proben kaum noch nachgewiesen. Die Konzentrationen waren in 92 Prozent aller landwirtschaftlich erzeugten Proben aus NRW im Jahr 2024 so niedrig, dass sie nicht mehr quantifizierbar waren. Nach dem Ereignis in Tschernobyl im Jahr 1986 waren die Auswirkungen in Nordrhein-Westfalen jedoch deutlich messbar. Über den Fallout nach der Reaktorkatastrophe gelangte das künstliche Radionuklid Cäsium-137 auch nach Nordrhein-Westfalen. Es ist bis heute ein Maß für die Auswirkungen dieser Reaktorkatastrophe. Erhöhte Messwerte für dieses Nuklid gab es nach dem Ereignis unter anderem in Rindfleisch- und Milchproben aus NRW. Die höchsten Werte traten 1986 nach Durchzug der radioaktiven Luftmassen zunächst oberirdisch auf, zum Beispiel in Oberflächengewässern, Blattgemüse und Weidegras. Es dauerte einige Jahre, bis die radiologischen Messwerte wieder auf ein niedriges Niveau abgesunken sind. Auch die Anzahl der Proben, in denen Cäsium-137 noch gefunden wird, ist rückläufig. Bis 1990 wurde in etwa 90 Prozent aller Rindfleischproben aus NRW Cäsium-137 quantifizierbar nachgewiesen. Inzwischen liegt diese Quote bei unter 20 Prozent. Als direkte Folge von Tschernobyl wurde in Deutschland das "Integrierte Mess- und Informationssystem" (IMIS) vom Bund eingerichtet. Deutschlandweit sind am IMIS-Messprogramm mehr als 50 Labore bei Bundesbehörden und in den Ländern beteiligt. In Nordrhein-Westfalen gab es 1986 fünf Stellen, die radiologische Belastungen messen konnten: das damalige Materialprüfungsamt in Dortmund, das Staatliche Veterinäruntersuchungsamt in Detmold, das Chemische Landesuntersuchungsamt in Münster, das Landesamt für Wasser und Abfall mit Sitz in Düsseldorf und die Zentralstelle für Sicherheitstechnik und Strahlenschutz der Gewerbeaufsicht ebenfalls in Düsseldorf. Diese fünf Einrichtungen wurden als amtliche Messstellen zur Überwachung der Umweltradioaktivität festgelegt, und sind seitdem jeweils für einen der fünf Regierungsbezirke zuständig. Das Analysespektrum sowie die Anzahl und Art der Proben wurden erheblich erweitert. Bis dahin waren bereits Trinkwasser und Umweltproben aus Gewässern, Fischen, Sedimenten und Böden routinemäßig auf Strahlenbelastung überwacht worden. Ab 1986 bezogen die Messstellen in NRW auch Lebens- und Futtermittel in die Untersuchungen ein. Wenige Monate später im Dezember 1986 trat das Bundes-Strahlenschutzvorsorgegesetz in Kraft. Damit wurden Untersuchungen u.a. von Nahrungsmitteln pflanzlicher und tierischer Herkunft, von Milch und Milchprodukten sowie von Abwässern, Klärschlämmen und Düngemitteln Teil der vorgeschriebenen Routineüberwachung. In der Messtechnik wurden bereits etablierte Verfahren, wie die Gamma-Spektrometrie oder Messungen von Tritium und Strontium-90, um Alpha- und Beta-Messungen erweitert. Für eine erste, schnelle Einschätzung der Nuklidzusammensetzung nach einem radiologischen Ereignis wurden spezielle Messfahrzeuge etabliert. Sie verfügen über mobile Messeinrichtungen, mit denen die regionale Deposition auf der Bodenoberfläche bestimmt und die Ergebnisse noch vor Ort an das bundesweite Mess- und Informationssystem IMIS übermittelt werden können. An IMIS sind alle amtlichen Messstellen des Bundes und der Länder angeschlossen. Das System gibt bis heute einen bundesweiten Überblick über die aktuelle radiologische Lage. Damit können bei einem Ereignis, bei dem Radioaktivität in die Umwelt gelangt, gezielt entsprechende Sofortmaßnahmen getroffen werden. In einer solchen Lage, z. B. nach einem Unfall in einem Kernkraftwerk mit möglichen Auswirkungen auf das Gebiet der Bundesrepublik, müssen alle Beteiligten schnell handeln. Deshalb finden auf Bundesebene regelmäßig Übungen statt, an denen alle Bundesländer beteiligt sind. In Nordrhein-Westfalen könnten im Ernstfall alle fünf amtlichen Messstellen gemeinsam täglich 250 Proben untersuchen. Mehr zum Thema Umweltradioaktivität und Jahresberichte der amtlichen Messstellen in NRW: https://www.lanuk.nrw.de/themen/umwelt-und-gesundheit/strahlung/radioaktivitaet IMIS beim Bundesamt für Strahlenschutz: https://www.bfs.de/DE/themen/ion/notfallschutz/bfs/umwelt/imis.html Radiologische Messwerte im Geoportal des Bundesamtes für Strahlenschutz: https://www.imis.bfs.de/geoportal/ Download Pressemitteilung zurück

Geothermie

„Geothermie“ oder „Erdwärme“ ist die unterhalb der Oberfläche der festen Erde gespeicherte Energie in Form von Wärme und zählt zu den regenerativen Energien. Diese beruht im Wesentlichen auf der von der Sonne eingestrahlten Wärmeenergie und dem nach oben gerichteten, terrestrischen Wärmestrom. Die von der Sonne eingestrahlte und von der Erdoberfläche an die Atmosphäre wieder abgegebene Wärmeenergie beeinflusst hierbei maßgeblich die Temperaturen im oberflächennahen Bereich bis etwa 15 bis 20 Metern Tiefe. Hier finden jahreszeitlich bedingte Temperaturschwankungen statt. In größerer Tiefe ist nur noch der terrestrische Wärmestrom maßgebend. Ursache ist die bei der Erdentstehung freigewordene Energie und der Zerfall radioaktiver Isotope. Mit der Tiefe nehmen die Temperaturen hier um durchschnittlich etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe zu. Man spricht auch von der „geothermischen Tiefenstufe“ oder dem „geothermischen Gradienten“. In einer Tiefe von etwa 20 m ist eine unbeeinflusste Temperatur von ca. 9 °C zu erwarten, in 100 m 12 °C und in 1.000 m etwa 40 °C. Der Transport der Wärme erfolgt durch Wärmeleitung von Teilchen zu Teilchen (Konduktion), aber auch durch bewegte Teilchen, also durch Grundwasserfluss (Konvektion). Berlin hat sich vorgenommen, bis spätestens im Jahr 2045 klimaneutral zu werden. Um dies zu erreichen, gilt es, gerade auch die Wärmeversorgung in der Stadt auf erneuerbare Energiequellen umzustellen. Denn fast die Hälfte des gesamten Berliner Endenergiebedarfs entfällt auf die Raumwärme und Warmwasserversorgung von Gebäuden. Bereitgestellt wird diese Wärme derzeit noch zu mehr als 90 Prozent über fossile Energieträger, also Kohle, Erdgas und Öl. Dies muss sich schnellstmöglich ändern. Dabei kann die Tiefe Geothermie – die emissionsfreie Förderung und Nutzung heißen Wassers aus tiefen Bodenschichten – eine wichtige Rolle spielen. Das genaue Potenzial im Berliner Untergrund ist noch unklar und muss erst präzise erkundet werden. Doch schon jetzt schätzen Geologen auf Grundlage bisheriger Erkenntnisse, dass bis zu einem Fünftel der benötigten Wärme mit Hilfe Tiefer Geothermie zur Verfügung gestellt werden könnte, etwa in Nah- und Fernwärmenetzen, über die Berliner Haushalte versorgt werden. Die Technik dazu ist bewährt und wird deutschlandweit in Dutzenden von Anlagen erfolgreich angewandt. Bild: SenMVKU Tiefe Geothermie. Erdwärme für Berlin Tiefe Geothermie, also Wärme, die in den Tiefen der Erde verfügbar ist, soll ein essenzieller Teil der Berliner Wärmeversorgung werden. Wir haben die wichtigsten Details für Sie zusammengestellt. Weitere Informationen Um das geothermische Potenzial von Berlin zu ermitteln, wurde in den Jahren 2009 bis 2012 die „Potenzialstudie zur Nutzung der geothermischen Ressourcen des Landes Berlin“ aufgeteilt in drei Module erarbeitet. Die Ergebnisse zu Modul 1, Grundlagenermittlung , und zu Modul 2, Ermittlung des geothermischen Potenzials und dessen Darstellung, bildeten Grundlagen für die Darstellung der Potenzialkarten . Die Arbeiten zu Modul 3, Thermisch-hydraulische Modellierung, sind in der Zusammenfassung der Berichte (Modul 1 bis 3) enthalten, die nachfolgend als Download zur Verfügung steht. Im Jahr 2023 wurde eine aktualisierte Potenzialstudie zur Mitteltiefen Geothermie in Berlin erstellt, welche die Ergebnisse aus verschiedenen Forschungsprojekten der vorangegangenen 10 Jahren berücksichtigt. Aus dem Verbundprojekt „TUNB – Potenziale des unterirdischen Speicher- und Wirtschaftsraumes im Norddeutschen Becken“ ist ein dreidimensionales Modell des Norddeutschen Beckens verfügbar, welches für den Raum Berlin mittels zusätzlicher Daten aus 2D/3D-Seismik und Bohrungen verfeinert wurde. Anschließend erfolgte eine geothermische Parametrisierung der potenziellen Nutzhorizonte, wobei vor allem auf die Ergebnisse der Verbundprojekte Sandsteinfazies, GeoPoNDD und MesoTherm zurückgegriffen wurde. Die aktualisierte Potenzialstudie und die Daten des 3D-Untergrundmodells stehen nachfolgend als Download zur Verfügung. Die Studie untersucht die hydrochemischen Rahmenbedingungen für die Nutzung des Mittleren Buntsandsteins im Raum Berlin für die tiefe Geothermie. Im Fokus steht das Risiko von Salzausfällungen in hochsalinen Thermalwässern sowie deren Einfluss auf Betrieb und Wirtschaftlichkeit geothermischer Dubletten. Auf Basis einer umfassenden Datenrecherche und Modellbetrachtung werden Fluidzusammensetzungen, Mineralisationsgrade und mögliche Ausfällungsprozesse bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere bei hohen Temperaturen, starker Abkühlung und bestimmten Betriebsbedingungen Risiken für Halit- und Sulfatausfällungen bestehen. Die Studie liefert damit wichtige Grundlagen für die Planung, Auslegung und sichere Nutzung geothermischer Anlagen in Berlin. Im Ballungsraum von Berlin ist die Temperatur des Untergrundes durch den Menschen tiefgreifend erwärmt. Der Anstieg der durchschnittlichen Oberflächentemperatur durch die globale Klimaerwärmung hat diesen Prozess zusätzlich noch verstärkt. Dies zeigen langjährige Temperaturmessungen in Grundwassermessstellen unter einer Tiefe von 20 m unter Gelände, unterhalb der jahreszeitliche Temperatureinflüsse durch die Sonne ausgeschlossen sind. In einigen Innenstadtgebieten sind Temperaturbeeinflussungen bis in über 80 m nachgewiesen. Die flächenhaft im Untergrund des Landes Berlin durchgeführten Temperaturmessungen zeigen deutlich, dass im zentralen Innenstadtbereich die Durchschnittstemperatur des Untergrundes und damit auch des Grundwassers zum Teil um mehr als 4 °C gegenüber den dünner besiedelten Randbereichen anthropogen bedingt erhöht ist. Die Temperaturmessungen belegen auch, dass sich dieser Temperaturanstieg zunehmend auch flächenhaft in größeren Tiefen bemerkbar macht. Dies zeigt die Karte für den Bezugshorizont 0 m NHN (Normalhöhennull), das entspricht je nach Lage im Stadtgebiet einer Tiefen von 35 bis 55 m Tiefe. Näheres zu dieser Thematik kann dem Umweltatlas Berlin und der Veröffentlichung zur Veränderung des Temperaturfeldes von Berlin ( BRB Henning & Limberg ) entnommen werden. Grundsätzlich ist die Art und Weise der Nutzung geothermischer Energie von der Temperatur des Vorkommens abhängig. Die oberflächennahe Erdwärme (z.B. bis 100 m) lässt sich derzeit wegen ihrer geringen Temperatur von 8 bis 12 °C nur in Verbindung mit einer Wärmepumpe nutzen, die die erforderliche Wärme für die Raumheizung und die Wassererwärmung erzeugt. Da mit zunehmender Tiefe die Temperatur des Untergrundes ansteigt, kann ab einer bestimmten Tiefe (ab etwa 1.000 m) die Untergrundwärme auch direkt (ohne Wärmepumpe) genutzt werden. Ist eine Stromerzeugung mit Dampfturbinen beabsichtigt, sind in der Regel Temperaturen von über 100 °C notwendig. Die dafür geeigneten Nutzungshorizonte liegen in unserer Region in der Regel drei bis fünf Kilometer unter der Erdoberfläche. In Berlin wird fast ausschließlich die oberflächennahe Geothermie genutzt, d. h. bis zu einer maximalen Tiefe von 100 m. Dafür steht ein ganzes Spektrum von technischen Möglichkeiten zur Verfügung. Alle diese Verfahren benötigen eine Wärmepumpe, die in der Lage ist, die relativ niedrige Temperatur des Untergrundes bzw. des Grundwassers in diesen Tiefen von 8– 2 °C mit Hilfe von elektrischer Energie auf ein für Heizzwecke geeignetes höheres Temperaturniveau zu bringen. Weitere Informationen zur Erdwärmenutzung Zur Erhöhung der Planungssicherheit dieser Erdwärmesondenanlagen werden im Umweltatlas Berlin Potenzialkarten zur spezifischen Wärmeleitfähigkeit und speziell für Einfamilienhäuser zur spezifischen Entzugsleistung dargestellt. Hierin sind die dafür maßgeblichen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse subsummiert. Da der Einbau von Erdwärmesondenanlagen in den Untergrund potenziell mit einem Risiko der Grundwassergefährdung verknüpft ist, werden zum Schutz des Grundwassers bei der Errichtung einer solchen Anlage hohe wasserrechtliche Anforderungen an das Bohrverfahren, die anschließende Bohrlochabdichtung, Drucktests, Dokumentation etc. gestellt. Neuere Forschungsergebnisse, Schadensfälle sowie die stark gestiegene Anzahl der Erdwärmesondenanlagen bestätigen diese Gefährdung immer wieder. Weitere Informationen zur Anzeigepflicht für Bohrungen Da Berlin sein Trinkwasser zu 100 % aus dem Grundwasser und fast ausschließlich aus dem eigenen Stadtgebiet bezieht, werden deshalb bei der Errichtung einer Erdwärmesondenanlage in dem dafür erforderlichen wasserbehördlichen Erlaubnisverfahren zum Schutz des Grundwassers besonders hohe Anforderungen gestellt. Näheres kann dem “Merkblatt für Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren mit einer Heizleistung bis 30 kW” entnommen werden. Pflichtenheft zur Methodik und Dokumentation thermohydrodynamischer Modellierungen im Rahmen des wasserrechtlichen Erlaubnisverfahrens zum Betrieb von Erdwärmesondenanlagen mit einer Heizleistung von >30 kW Kartenwerke zur Grundwassertemperatur Kartenwerke zum Geothermischen Potenzial Geothermisches Potenzial – Karten aktualisiert im Geoportal verfügbar Auf der Basis von ca. 14.950 Bohrungen der Bohrungs­datenbank der AG Landesgeologie der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt wurden zwölf Karten neu berechnet. Die verfeinerten Planungshilfen für die Auslegung von Erdwärme­sonden­anlagen stehen für die Tiefenklassen 0–40 m, 0–60 m, 0–80 m und 0–100 m zur Verfügung. Weitere Informationen Karten im Umweltatlas Berlin

Bilanzierung des Beitrags mikrobieller Biomasse zur Bildung refraktärer organischer Substanz im Boden mittels Isotopentracertechniken (Zellen, Zellbestandteile, CO2 und NH4)

Beim mikrobiellen Umsatz von organischen Verbindungen wird ein beträchtlicher Anteil des Kohlenstoffs zunächst zum Aufbau von Biomasse durch Bakterien genutzt. Diese Biomasse unterliegt nach ihrem Absterben wieder einem Abbau durch andere Mikroorganismen. In diesem Prozess werden Fragmente der abgestorbenen Zellen entweder selbst wieder zum Substrat für andere Organismen oder direkt in der Bodenmatrix festgelegt. Damit tragen sie substanziell zur Bildung der organischen Bodensubstanz (SOM) bei. Im Rahmen der geplanten Arbeiten sollen vorwiegend durch Markierungsexperimente mit stabilen und radioaktiven Isotopen die mikrobiellen Umsatzraten und die Bildung von Huminstoffen aus bakterieller Biomasse und fraktionierten Zellbestandteilen wie auch aus mikrobiellen Mineralisationsprodukten wie CO2 und NH4 in Modellböden des Schwerpunktprogrammes detailliert untersucht werden. Dazu wird die Transformation isotopisch markierter Biomassebestandteile (14C; 13C; 15N) in Bodenbioreaktoren untersucht. Die festgelegten und umgewandelten Produkte der markierten Biomasse sollen in den verschiedenen Partikel- und Huminstofffraktionen des Bodens bilanziert und mit isotopenchemischen und strukturchemischen Methoden charakterisiert werden. Damit können der stoffliche Beitrag der Biomasse an der Bildung von Huminstoffen im Boden bilanziert und Konversionsfaktoren sowie Raten für die Stoffverteilung abgeschätzt werden. Ergebnisse aus ersten Versuchen lassen zudem auf einen signifikanten Einbau von Kohlenstoff aus CO2 in die SOM schließen. Daraus könnte sich eine Neubewertung von Tracerexperimenten zur Bildung von gebundene Resten aus Xenobiotika ergeben. Im zweiten Schritt sollen Methoden zur Ermittlung der Struktur und Funktionalität der festgelegten Biopolymere entwickelt werden. Besonderes Augenmerk wird auf die Festlegung von Zellwandbestandteilen, Strukturproteinen und Nukleinsäuren gelegt.

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