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Analyse der Freisetzung aus Fukushima: weltweit und in Deutschland Nach dem Unfall im Kernkraftwerk in Fukushima, Japan, im Jahr 2011 konnten weltweit geringste Spuren der Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen werden, unter anderem an Messstationen der CTBTO . Die CTBTO verfügt über ein weltweites Netzwerk, das u. a. aus 80 Radionuklidmessstationen zum Nachweis von an Luftstaub gebundenen Radionukliden besteht. 40 dieser Stationen sind zusätzlich mit Systemen zur Messung radioaktiven Xenons ausgestattet. Eine dieser Radionuklidmessstationen betreibt das BfS auf dem Schauinsland bei Freiburg im Breisgau. Das weltweite Messnetz der CTBTO (Stand: November 2024). Quelle: © CTBTO (https://www.ctbto.org/our-work/ims-map) Die Internationale Organisation zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization , CTBTO ) verfügt über ein weltweites Netzwerk von Radionuklidmessstationen, um Radionuklide nachweisen zu können, die an Luftstaub gebunden sind. Etwa die Hälfte dieser Stationen ist zusätzlich mit Systemen zur Messung radioaktiven Xenons ausgestattet. Bei vollem Ausbau soll das Netzwerk 80 Radionuklidmessstationen weltweit betreiben, von denen 40 über Edelgasmesstechnik verfügen. Eine dieser Radionuklidmessstationen betreibt das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) auf dem Berg Schauinsland bei Freiburg im Breisgau. Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Nach dem Unfall im Kernkraftwerk in Fukushima, Japan, im Jahr 2011 konnten von der Messstation des BfS bei Freiburg noch geringste Spuren der Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen werden, die auch belegen, dass die Mengen so gering waren, dass sie keine gesundheitliche Gefährdung darstellten. Spurenmessungen weltweit Spurenmessungen und Luftüberwachung Deutschland Spurenmessungen weltweit Weltweit: Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Die animierte Karte zeigt das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO und die zeitliche Abfolge nach dem Ereignis in Japan, in denen künstliche Radionuklide aus Fukushima an den Stationen gemessen und nachgewiesen wurden. Die animierte Karte zeigt das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO und die zeitliche Abfolge, in der künstliche Radionuklide aus Fukushima an den Stationen nachgewiesen wurden. Die Stationen befinden sich an den auf der Karte eingezeichneten Punkten. Ein umgebendes Quadrat markiert die Orte, an denen zusätzlich radioaktives Xenon gemessen werden kann. Die Identifikationsnummern der Stationen werden auch in den Legenden der unteren Abbildungen verwendet. Die Animation zeigt, wie sich die radioaktiven Stoffe mit den Westwinden zunächst über Nordamerika und dann über Europa in Richtung Osten ausgebreitet haben. Knapp drei Wochen nach dem Reaktorunfall vom 12. März 2011 wurde an allen auf der Nordhalbkugel der Erde gelegenen Messstationen Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen. Auf der Südhalbkugel wurde in diesem Zeitraum keine künstliche Radioaktivität aus Fukushima gemessen. Dies lässt sich mit dem sehr geringen Austausch von Luftmassen über den Äquator hinweg erklären. Lediglich in Neuguinea und auf den Fidschi-Inseln, die zu dieser Jahreszeit noch im Einflussbereich der Luftmassen der nördlichen Hemisphäre lagen, wurden kurzzeitig radioaktive Spuren aus Fukushima nachgewiesen. Ab Mitte April 2011 war zu beobachten, wie die Aktivitätskonzentrationen für künstliche Radionuklide zunächst an den Messstationen im Pazifik und ab Anfang Mai 2011 auch in Europa wieder unter die Nachweisgrenze fielen. Dies ist hauptsächlich dadurch zu erklären, dass die an kleine Staubteilchen in der Luft gebundenen radioaktiven Stoffe aus der Luft ausgewaschen werden bzw. sich auf dem Boden ablagern. Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Jod-131 in der Luft an neun repräsentativen Radioaktivitätsmessstationen des internationalen Messnetzes zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens. Die Abbildungen auf der rechten Seite zeigen den zeitlichen Verlauf vom 14.03.-20.06.2011 der Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 in der Luft an ausgewählten Messstationen des Messnetzes: Takasaki (Station 38) nur circa 200 km süd-westlich des Reaktors Fukushima I gelegen, Hawaii (Station 79) im Pazifik, Sacramento (Station 70) an der Westküste und Charlottesville (Station 75) an der Ostküste der USA, Island (Station 34) und São Miguel (Azoren, Station 53) im Atlantik sowie der Schauinsland bei Freiburg (Station 33), Stockholm (Station 63) und Dubna (Westrussland, Station 61) auf dem europäischen Festland. Wegen der extremen Unterschiede in den nachgewiesenen Aktivitätskonzentrationen sind die Messwerte logarithmisch dargestellt. Zeitlicher Verlauf der bisher gemessenen Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 in der Luft an neun repräsentativen Radioaktivitätsmessstationen des internationalen Messnetzes zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens. Die Grafik zeigt den Verlauf in den ersten drei Monaten nach dem Reaktorunfall. In den ersten drei Wochen nach dem Reaktorunfall in Fukushima sieht man deutlich den Verdünnungseffekt mit zunehmender Entfernung zum Unglücksort. Im weiteren Verlauf gleichen sich die Messwerte der Stationen aneinander an, was auf eine abnehmende Freisetzung am zerstörten Kernkraftwerk sowie eine fortschreitende Durchmischung der Luftmassen der nördlichen Hemisphäre schließen lässt. Die Messwerte an der japanischen Station Takasaki (Station 38) liegen wegen der großen Nähe zum zerstörten Kernkraftwerk und der Kontamination des Messsystems selbst erwartungsgemäß erheblich höher. In den Abbildungen ist zu erkennen, dass die Messwerte für Jod-131 schneller abnehmen als die für Cäsium-137 , was auf die unterschiedlichen Halbwertszeiten der beiden Radionuklide zurückzuführen ist. Jod-131 zerfällt mit einer Halbwertszeit von 8 Tagen, Cäsium-137 hingegen zerfällt mit einer Halbwertszeit von 30 Jahren. Mitte Mai 2011 sanken die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 an den dargestellten Stationen – mit Ausnahme der japanischen Station Takasaki (Station 38) – unter die stationsspezifischen Nachweisgrenzen. Diese Nachweisgrenzen sind unter anderem abhängig von den lokalen Gegebenheiten an den einzelnen Stationen und daher in der Grafik nicht als fester Wert, sondern als schraffierter Bereich dargestellt. Die Ereignisse von Fukushima haben eindrucksvoll gezeigt, dass das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO in einzigartiger Weise ermöglicht, eine weltweite Ausbreitung freigesetzter Radionuklide zu verfolgen und mögliche Auswirkungen auch in entfernteren Regionen abzuschätzen. Spurenmessungen und Luftüberwachung Deutschland Deutschland: Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Die Ereignisse im japanischen Kernkraftwerk Fukushima im März 2011 hatten eine Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre zur Folge. Diese wurden in der Atmosphäre transportiert und konnten, trotz ihrer Verdünnung beim Transport, durch entsprechend empfindliche Messgeräte auch in mehreren Tausend Kilometern Entfernung detektiert werden. Aktivitätskonzentrationen des künstlichen Jod-131 und Cäsium-137 an der Messstation Schauinsland Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen der künstlichen Radionuklide Jod-131 und Cäsium-137 im Vergleich zur natürlichen Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) an der Station Schauinsland im Zeitraum 21.3. bis 12.5.2011. In der Abbildung sind die im Zeitraum 21.3. bis 12.5.2011 an der Messstation Schauinsland gemessenen Aktivitätskonzentrationen von künstlichem Jod-131 und Cäsium-137 der Aktivitätskonzentration der natürlichen Radioaktivität ( Radon und Beryllium-7) gegenüber gestellt. In dieser Zeit war der Probeentnahmezyklus von wöchentlicher auf tägliche Probeentnahme verkürzt worden. In der Probe vom 24.3.2011 (Messung vom 25.3.2011) wurden erstmals Jod-131 mit einer Aktivitätskonzentration von 58 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft sowie Cäsium-137 nachgewiesen. In der Folge wurden bis Mitte Mai die künstlichen Nuklide Jod-131, Cäsium-137 sowie auch Cäsium-134 in den Luftfilterproben detektiert. Nach dieser Zeit lagen die Aktivitätskonzentrationen für Jod-131 und Cäsium-134 unterhalb der Nachweisgrenzen, die für Cäsium-137 nahm weiterhin ab und liegt nun auf dem Untergrundpegel von vor der Reaktorkatastrophe in Fukushima. Cäsium-137 ist jedoch auch aktuell noch in einzelnen Proben nachweisbar, was auf den Kernwaffenfallout und die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl zurückzuführen ist. Spurenanalyse an vier deutschen Spurenmessstellen: Messung von freigesetztem Jod-131 und Cäsium-137 Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Jod-131 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011 Die Abbildungen zeigen die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011 beziehungsweise 21.3. bis 11.7.2011 an den vier deutschen Spurenmessstellen an. Die Werte weisen starke Schwankungen auf, was den mehrfachen Durchzug von unterschiedlichen Luftmassen über Deutschland belegt. Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 11.7.2011 Die an den einzelnen Spurenmessstellen gemessenen Aktivitätskonzentrationen hängen dabei von der jeweiligen Wettersituation ab, da zum Beispiel Regen die Aktivitätskonzentration in der Luft durch Auswaschen reduzieren kann. Darüber hinaus ist zu beobachten, dass die Messwerte für Jod-131 schneller abnehmen als die für Cäsium-137 , da Jod-131 eine wesentlich kürzere Halbwertszeit (8 Tage) als das Cäsium-137 (30 Jahre) hat. Bewertung Die gemessenen Aktivitätskonzentrationen stellten keine gesundheitliche Gefährdung für die Menschen und die Umwelt in Deutschland und Europa dar und lagen ein Vielfaches unterhalb der natürlichen gemessenen Strahlenbelastung. Die Messergebnisse lagen für die künstliche Strahlung durch radioaktive Partikel im Bereich von wenigen Tausendstel Becquerel je Kubikmeter Luft. Zum Vergleich Durch das natürlich vorkommende Edelgas Radon liegt die natürliche Strahlung in Deutschland im Freien kontinuierlich bei einigen Becquerel je Kubikmeter Luft. Standortabhängig schwanken diese Werte, weil die Radonkonzentration vom geologischen Ausgangsgestein und der Wetterlage beeinflusst wird. Der 24-stündige Aufenthalt in einem Bereich mit einer Jod-131- Aktivitätskonzentration von beispielsweise 0,005 Becquerel pro Kubikmeter Luft (in dieser Größenordnung lagen die Ergebnisse der Messstationen Braunschweig und Potsdam am 29.3.2011) führt für einen Erwachsenen zu einer zusätzlichen Strahlenbelastung von etwa einem Milliardstel Sievert . Dies entspricht in etwa der natürlichen Strahlenbelastung bei einer Minute Aufenthalt im Freien. Deutschland: Ergebnisse der Luftüberwachung zum Unfall in Fukushima Die Abbildungen zeigen Ergebnisse der Luftüberwachung an der Messstation Schauinsland im Zeitraum vom 21. März bis 12. Mai 2011. Aktivitätskonzentrationen des natürlichen Radon-222 (blau) und Anteil künstlicher Radionuklide (rosa) an der gemessenen Beta-Aktivitätskonzentration an der Messstation Schauinsland im Zeitraum vom 21.3.-12.5.2011 Errechneter Anteil der Aktivitätskonzentration durch künstliche Radionuklide an der gemessenen Beta-Aktivitätskonzentration an der Station Schauinsland im Zeitraum vom 21.3.–12.5.2011 Stand: 22.05.2026
Wismut Uranbergarbeiter-Kohortenstudie Die Wismut-Studie ist eine der weltweit größten Kohortenstudien zu Bergarbeitern, die beruflich Radon und seinen Folgeprodukten ausgesetzt waren. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) führt diese Studie seit 1993 durch mit dem Ziel, die gesundheitlichen Folgen der beruflichen Strahlen- und Staubbelastung wissenschaftlich aufzuarbeiten. Zahlreiche Ergebnisse dieser Studie wurden publiziert ( z.B. Kreuzer et al. 2023; Kreuzer et al. 2021 ; Kreuzer et al.,2018 ; Walsh et al. 2015 ). Öffnung der Wismut-Daten für externe Wissenschaftler: Das BfS stellt die Daten auf Antrag externen Wissenschaftlern zur Bearbeitung eigener Fragestellungen zur Verfügung (Einzelheiten siehe Opening of the Wismut Data for External Researchers; Call for Proposals , in englischer Sprache). Bergarbeiter unter Tage beim Bohren im Wasser stehend Die Wismut-Studie ist eine der weltweit größten Kohortenstudien beruflich radonbelasteter Bergarbeiter. Sie umfasst knapp 59.000 männliche Beschäftigte, die im Uranbergbau in der Deutschen Demokratischen Republik ( DDR) zwischen 1946 und 1990 tätig waren. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) führt diese Studie seit den 1990er Jahren durch mit dem Ziel, die gesundheitlichen Folgen der beruflichen Strahlen- und Staubbelastung wissenschaftlich aufzuarbeiten. Aufgrund ihres Umfangs, des langen Beobachtungszeitraums und der Fülle vorhandener Informationen ist die Studie einzigartig. Sie ermöglicht die Bearbeitung vieler verschiedener Fragestellungen. Die bisherigen Ergebnisse wurden in zahlreichen Publikationen veröffentlicht. Ergebnisse der Kohortenstudie Ausblick Aktuell werden die Risiken für andere Erkrankungen als Lungenkrebs durch Radon sowie für Erkrankungen durch Quarzfeinstaub in der Wismut-Kohorte mit den Daten des Beobachtungszeitraums 1946 - 2018 untersucht. Außerdem wird erforscht, wie robust die Risiken für Lungenkrebs durch Radon bei Berücksichtigung möglicher Unsicherheiten in der Berechnung der Radonexposition sind. Dazu wurde eine Methode speziell für die Daten der Wismut-Kohorte entwickelt, mit der Expositionsunsicherheiten bei der Risikoschätzung berücksichtigt werden können ( Ellenbach et al. 2023 ). Die Wismut- Kohorte ist auch Teil zweier weltweiter Poolingprojekte ("PUMA" – Pooled Uranium Miners Analysis, Rage et al. 2020 , Richardson et al. 2021 ; Richardson et al. 2022 , Kelly-Reif et al. 2023 ) und "iPAUW" - International Pooled Analysis of Uranium Processing Workers ) mit zahlreichen Uranbergarbeiter- und Uranaufbereiter- Kohortenstudien aus verschiedenen Ländern (Deutschland, Frankreich, Kanada, Tschechien, UK und USA ). Auch am europäischen Radon-Forschungsprojekt RadoNorm ist die Wismut-Kohorte beteiligt. Geplant ist auch die Auswertung der Daten zu den Frauen in der Wismut-Kohorte. Da von diesen nur sehr wenige unter Tage gearbeitet haben und damit strahlenexponiert waren, wurden sie bei den bisherigen Analysen nicht berücksichtigt. Darüber hinaus werden derzeit Lebenszeitrisiken für Krebserkrankungen basierend auf Ergebnissen der Wismut-Kohortenstudie systematisch untersucht und Methoden zur Berücksichtigung von Unsicherheiten bei der Berechnung der Lebenszeitrisiken entwickelt. Das Lebenszeitrisiko spielt zum Beispiel eine zentrale Rolle dabei, wie man die Exposition durch Radon umrechnen kann in eine effektive Dosis, die die Wirkung der Strahlung auf den Körper beschreibt. Fazit Die Zusammenhänge zwischen verschiedenen beruflichen Expositionen im Uranbergbau und gesundheitlichen Risiken werden anhand der deutschen Uranbergarbeiterstudie untersucht. Dadurch lassen sich neue Erkenntnisse für den Strahlenschutz und den Arbeitsschutz gewinnen und die wissenschaftlichen Grundlagen für die Anerkennung von Berufskrankheiten erweitern. Sowohl die berufliche Radon - als auch die Quarzfeinstaubexposition führen bei den Wismut-Beschäftigten zu einer deutlichen Erhöhung des Lungenkrebsrisikos, auch im Niedrigdosisbereich. Der radonbedingte Risikoanstieg hängt zusätzlich ab von Faktoren wie der Zeit seit Exposition , dem Alter bei Exposition und der Expositionsrate. Die Lungenkrebsrisiken durch Rauchen und Radon addieren sich nicht nur, sondern verstärken sich wechselseitig. Das heißt, das gemeinsame Vorliegen der beiden Risikofaktoren erhöht das Lungenkrebsrisiko besonders stark. Auch das Risiko, an einer Leukämie zu sterben, steigt mit der Strahlenexposition an, dieser Anstieg ist jedoch nicht signifikant. Für einzelne Leukämie -Subtypen ergeben sich signifikante Zusammenhänge. Des Weiteren zeigt sich ein sehr starker Anstieg der Sterblichkeit an Silikose mit zunehmender Belastung durch Quarzfeinstaub. Hinsichtlich der anderen untersuchten Todesursachen wurden bisher keine statistisch signifikanten Risikoerhöhungen beobachtet. Mit zunehmendem Beobachtungszeitraum ist mit wertvollen Erkenntnissen auch für Erkrankungen zu rechnen, die in der Kohorte eher selten auftreten. Stand: 02.02.2026
Radioaktivität messen Auch wenn ionisierende Strahlung nicht zu sehen, hören, fühlen oder schmecken ist, gibt es Methoden und Geräte, um sie zu messen. Je nach Art der Strahlung und Messaufgabe sind unterschiedliche Geräte erforderlich. Im Vergleich zu professionellen Messgeräten, wie sie das Bundesamt für Strahlenschutz nutzt, messen einfache Geräte für den Privatgebrauch oft ungenauer und weniger zuverlässig. Verschiedene Faktoren nehmen Einfluss auf die Güte von Messergebnissen und müssen bei der Auswertung von Messergebnissen beachtet werden. Was ist ionisierende Strahlung? Messverfahren Messgeräte Einflussfaktoren und Aussagekraft der Messergebnisse Professionelle Radioaktivitäts-Messungen Messwerte online einsehen Radioaktivitäts-Messwerte einordnen und bewerten Messgeräte zur Messung von Radioaktivität in der Umwelt " Radioaktivität " beschreibt ein physikalisches Naturphänomen: Können Atomkerne ohne äußere Einwirkung von selbst zerfallen und dabei energiereiche Strahlung ( ionisierende Strahlung ) aussenden, nennt man sie "radioaktiv". Natürliche Radioaktivität ist überall in der Umwelt anzutreffen, und niemand kann sich ihr entziehen. Von künstlicher Radioaktivität spricht man, wenn radioaktive Atomkerne zum Beispiel durch Kernspaltung oder Neutronenaktivierung künstlich erzeugt werden. Die beim radioaktiven Zerfall entstehende ionisierende Strahlung ist nicht zu sehen, zu hören, zu fühlen oder zu schmecken. Es gibt jedoch Methoden und Geräte, um sie zu messen. Was ist ionisierende Strahlung? Ionisierende Strahlung entsteht, wenn bestimmte Atomkerne radioaktiv zerfallen und dabei Alpha-, Beta-, Gamma- und/oder Neutronen - Strahlung abgeben. Ionisierende Strahlung kann aber auch technisch erzeugt werden. Das ist bei Röntgen-Strahlung der Fall. Trifft ionisierende Strahlung auf Atome oder Moleküle, kann sie diese "ionisieren". Ionisierung bedeutet: Elektronen werden aus der Hülle von Atomen beziehungsweise Molekülen "herausgeschlagen". Das zurückbleibende Atom oder Molekül ist dann (zumindest kurzzeitig) elektrisch positiv geladen. Elektrisch geladene Teilchen nennt man Ionen. Zerfallen Atomkerne, geben sie häufig – abhängig davon, um welche Atomkerne es sich handelt - Alpha- Strahlung in Form ausgestoßener Helium-Atomkerne oder Beta- Strahlung in Form von aus dem Atomkern ausgestoßenen Elektronen oder Positronen ab. Meist tritt zeitgleich mit der Alpha- oder Beta- Strahlung auch sehr kurzwellige und energiereiche Gamma- Strahlung auf. Dringt ionisierende Strahlung in menschliches Gewebe ein , kann sie Zellen im Gewebe schädigen . Während Alpha- Strahlung schon durch wenige Zentimeter Luft absorbiert wird und die menschliche Haut nicht durchdringen kann, durchdringt Beta- Strahlung die Luft bis zu einigen Metern und kann durch die menschliche Haut wenige Millimeter bis Zentimeter in den menschlichen Körper gelangen. Gamma- Strahlung und Neutronen - Strahlung durchdringen sehr leicht verschiedenste Materie. Maßeinheiten Messverfahren Da man ionisierende Strahlung nicht direkt beobachten kann, muss man geeignete Messverfahren verwenden, um die Art und Intensität der Strahlung zu ermitteln. Je nach Art der Strahlung (Alpha-, Beta- und Neutronen - Strahlung oder Röntgen- und Gamma- Strahlung ) sind unterschiedliche Messverfahren erforderlich. Das bedeutet, dass man nicht mit einem einzigen Verfahren alle durch den radioaktiven Zerfall entstehenden Strahlungsarten messen kann. Auch der Messzweck spielt eine wichtige Rolle. Soll zum Beispiel neben der Intensität der Strahlung auch die Art des radioaktiven Stoffes bestimmt werden, sind unterschiedliche Messverfahren notwendig. Physikalische Wechselwirkungen der Strahlung mit Materie Alle Verfahren zur Messung ionisierender Strahlung basieren auf physikalischen Wechselwirkungen der Strahlung mit Materie. Dabei wird Energie von der Strahlung auf das verwendete Detektormaterial übertragen, was je nach verwendetem Detektor zu verschiedenen Effekten führt, die dann gemessen und zum Beispiel per Anzeige auf einem Display sichtbar und/oder durch Knackgeräusche in einem Lautsprecher hörbar gemacht werden können. Messgeräte Die Messverfahren werden in unterschiedlichen Messgeräten eingesetzt, wie zum Beispiel Geiger-Müller-Zählern (umgangssprachlich "Geigerzähler"), Halbleiterdetektoren, Szintillationszählern und passiven Detektoren/Filmdosimetern: Geiger-Müller-Zähler Halbleiterdetektoren Szintillationszähler Passive Messgeräte Geiger-Müller-Zähler Geiger-Müller-Zähler Eine Sonde zur Messung der Gamma-Orts-Dosis-Leistung (ODL) mit zwei Geiger-Müller-Zählrohren für unterschiedliche Messbereiche. Geiger-Müller-Zähler nutzen den photoelektrischen Effekt, bei dem ionisierende Strahlung elektrisch geladene Teilchen im Messgerät freisetzt, die verstärkt und registriert werden können. Bei Geiger-Müller-Zählern befindet sich Gas in einem Metallrohr, dem so genannten Zählrohr, an das eine elektrische Spannung angelegt ist. Kommt das Gas im Zählrohr mit ionisierender Strahlung in Kontakt, entstehen im Gas elektrisch geladene Teilchen, die durch die angelegte Spannung beschleunigt und vervielfacht werden. Dadurch entsteht eine "Lawine" von geladenen Teilchen, die als elektrisches Signal (Strom) gemessen werden kann. Durch einen akustischen Verstärker, der im Messgerät mit verbaut sein kann, kann ein Geräusch (Ticken/Knacken) erzeugt und/oder durch das Umrechnen der Signale in Messeinheiten kann ein Messwert am Gerät abgelesen werden. Halbleiterdetektoren Halbleiterdetektoren Mit einem mobilen Halbleiterdetektor, der einen Reinstgermanium-Kristall als Detektormaterial verwendet, lässt sich Gamma-Strahlung messen. Bestimmte feste Materialien, so genannte Halbleiter, können zum Nachweis ionisierender Strahlung verwendet werden. Das Prinzip ähnelt dem in Geiger-Müller-Zählern verwendeten Effekt: In Halbleiterdetektoren entstehen durch den Kontakt mit ionisierender Strahlung elektrisch geladene Teilchen. Diese erzeugen ein elektrisches Signal, mit dessen Hilfe die Strahlung messbar gemacht wird. Zusätzlich zur Intensität der Strahlung kann dabei auch deren Energie bestimmt werden. Szintillationszähler Szintillationszähler Szintillationsdetektoren für die Messung von Gamma-Strahlung gibt es in unterschiedlichen Ausführungen auch für mobile Mess-Einsätze. In bestimmten Materialien, so genannten Szintillatoren, kann die ionisierende Strahlung optische Effekte wie zum Beispiel Lichtblitze verursachen. Diesen Lumineszenz-Effekt, bei dem ionisierende Strahlung bestimmte Stoffe zum Leuchten anregt, nutzt man in Szintillationszählern zum Nachweis von Strahlung , indem man die optischen Effekte direkt beobachtet oder mittels eines Lichtverstärkers und eines optischen Sensors messbar macht. Das abgegebene Licht wird als Signal erfasst und in einem Messwert am Gerät dargestellt. Wie mit Halbleiterdetektoren kann auch mit Szintillationszählern unter bestimmten Umständen zusätzlich zur Intensität der Strahlung die Energie der einfallenden Teilchen bzw. Gammastrahlung bestimmt werden. Passive Messgeräte Passive (Radon-)Messgeräte, Filmdosimeter Passive Messgeräte nutzen zum Beispiel Photoemulsions-Effekte als Messverfahren. Hier hinterlässt ionisierende Strahlung dunkle Spuren auf einer dünnen, lichtempfindlichen Schicht im Messgerät. In der Regel werden solche Messgeräte für einen bestimmten Messzeitraum an einem Ort aufgestellt wie zum Beispiel passive Radon -Messgeräte oder von einer Person mitgeführt wie zum Beispiel tragbare Filmdosimeter. Nach Ende des Messzeitraums werden die Detektoren im Labor ausgewertet, indem die von einfallenden Teilchen auf der lichtempfindlichen Schicht im Messgerät erzeugten Spuren ausgezählt werden. Die erhaltene Dosis wird bei diesem Messverfahren also im Nachhinein erfasst. Je nach Art und Intensität der Strahlung sind die hier genannten Messgeräte unterschiedlich gut zum Nachweis der jeweiligen Strahlungsart geeignet: So können Szintillationsmesssonden sehr viel geringere Aktivitäten oder Dosisleistungen messen als zum Beispiel ein Geiger-Müller-Zähler. Mögliche Rückschlüsse Auch wenn Messgeräte mit verschiedenen Arten von Detektoren bestückt sein und so verschiedene Messverfahren parallel nutzen können, ist es grundsätzlich nicht möglich, aus dem Ergebnis einer einzigen Messung einer bestimmten Strahlungsart Rückschlüsse auf die "Gesamt- Strahlung " an einem Ort zu ziehen. Unter bestimmten Voraussetzungen können jedoch Rückschlüsse auf das vorhandene radioaktive Material gezogen werden, die wiederum eine Einschätzung der "Gesamt- Strahlung " ermöglichen: Wird an einem Ort eine Messung durchgeführt, bei der nicht nur die Intensität , sondern auch die Energie der vorhandenen (Gamma-) Strahlung bestimmt wird, können damit unter Umständen die vorhandenen radioaktiven Stoffe identifiziert und deren Menge bestimmt werden. Dies ermöglicht dann Aussagen zur Gesamtstrahlung. Einflussfaktoren und Aussagekraft der Messergebnisse Qualifizierte Aussagen zu Radioaktivitäts-Messergebnissen sind nur von Fachleuten mit entsprechender professioneller Ausstattung möglich. Im Strahlenschutz werden üblicherweise höherwertige Messgeräte eingesetzt, welche geeicht sind und einer regelmäßigen Qualitätskontrolle und Kalibrierung unterliegen. Einflussfaktoren, die Fachleute bei Auswahl und Bewertung berücksichtigen, sind zum Beispiel die Eignung des Messgerätes für die Messaufgabe: Liefert das Messgerät für die zu ermittelnde Strahlungsart zuverlässige Ergebnisse, ist das Ansprechvermögen ausreichend? die Rahmenbedingungen der Messungen: Welche Aspekte müssen bei der Bewertung der Messergebnisse berücksichtigt werden? Welchen Einfluss haben die Messgeometrie, also der Abstand zum Messort und eine eventuell vorhandene Abschirmung ? Ein Vergleich von Messergebnissen ist nur möglich, wenn am selben Ort, in der gleichen Messgeometrie und mit einem vergleichbaren Messgerät gemessen wird. Aussagekraft von Messungen mit handelsüblichen, einfachen Geräten begrenzt Ein qualifiziertes, zuverlässiges und belastbares Messergebnis kann durch private Messungen in der Regel nicht erbracht werden, da die Aussagekraft von Messungen mit handelsüblichen, einfachen Geräten begrenzt ist. Private Messungen mit einfachen Messgeräten können maximal einen groben Anhaltspunkt geben. Die Gründe dafür sind vielfältig: In der Regel erfolgt keine kontinuierliche Kalibrierung und/oder Eichung der handelsüblichen, einfachen Geräte. Liegt eine Kalibrierung vor, ist sie meistens auf ein bestimmtes Radionuklid bezogen – das bedeutet, dass die Kalibrierung nur für eine spezielle Messaufgabe wie zum Beispiel die Detektion von Cäsium-137 gilt. Günstige Geiger-Müller-Zähler sind häufig nicht für alle Messsituationen geeignet, daher kann es gerade in niedrigeren Dosisbereichen zu Abweichungen der gemessenen Werte von den Werten teurer professioneller Geräte kommen. Bei der ungeübten Nutzung unbekannter Detektoren kann es leicht zu Bedienungsfehlern oder dem Einsatz von für die zu messende Strahlung ungeeigneten Messgeräten kommen – etwa, wenn Geräte für die zu ermittelnde Strahlungsart nicht geeignet sind oder die messbare Dosisleistung außerhalb des Messbereiches des Gerätes liegt. Handelsübliche, einfache Geräte sind oft anfällig für äußere Einflüsse wie zum Beispiel Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit oder elektromagnetische Felder. Die Messwerte privater Messungen mit einfachen Messgeräten lassen sich nur dann sinnvoll beurteilen, wenn Vergleichswerte vorliegen. Das bedeutet, dass zuvor mit demselben Messgerät bei gleichen äußeren Einflüssen und gleichen Messabständen eine Messung des "normalen" Hintergrundwertes durchgeführt wurde, mit dem man die neu ermittelten Messwerte vergleichen kann. Da eine Messung aller Strahlungsarten in der Regel nicht über ein einziges Messgerät erfolgen kann, sind Messungen mit einem einzigen Messgerät fast immer unvollständig. Hinweise und Empfehlungen Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) kann keine Empfehlung für spezielle Messgeräte oder Anbieter aussprechen. Das BfS empfiehlt jedoch, bei Überlegungen zur Anschaffung eines Messgerätes verschiedene Aspekte zu berücksichtigen: So sollte der Messbereich des Messgerätes nach unten bis etwa 0,1 Mikrosievert pro Stunde reichen, da dies in etwa der natürlichen Umgebungsstrahlung entspricht. Zudem ist eine Anzeige der Dosisleistung in Mikrosievert pro Stunde sinnvoll, da man damit die Ergebnisse einfacher miteinander und mit Grenzwerten vergleichen kann. Zu beachten ist aber auch, dass die Qualität der verwendeten Komponenten und das Know-how des Herstellers eine Rolle spielen. Daher messen günstige Geräte oft nicht so genau und zuverlässig. So sind Geiger-Müller-Zähler für den privaten Gebrauch oft deutlich günstiger in der Anschaffung als professionelle Geräte, weil sie im Gegensatz zu diesen meist weder geeicht noch eichfähig sind. Professionelle Radioaktivitäts-Messungen Insgesamt wird die Umwelt in Deutschland engmaschig auf Radioaktivität überwacht. Dabei sind für verschiedene Umweltbereiche verschiedene Institutionen zuständig: Auf Bundesebene messen neben dem BfS zum Beispiel der Deutsche Wetterdienst ( DWD ), das Thünen Institut , die Bundesanstalt für Gewässerkunde ( BfG ), das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie ( BSH ) sowie das Max-Rubner-Institut ( MRI ). Zusätzlich gibt es Messstellen der Bundesländer; und auch die Betreiber von Anlagen, in denen mit radioaktiven Stoffen umgegangen wird, betreiben Radioaktivitäts-Messstellen. Das BfS ist zudem an internationalen Messnetzen beteiligt bzw. beteiligt sich an internationalen Datenplattformen . Messungen des BfS https://odlinfo.bfs.de informiert über Radioaktivitätsmesswerte in Deutschland Das BfS misst Radioaktivität mithilfe vieler verschiedener Messverfahren und entsprechend ausgerüsteter Labore und Messgeräte. Beispiele sind das aus rund 1.700 über Deutschland verteilten Messsonden bestehende ODL -Messnetz , das routinemäßig die natürliche Strahlenbelastung misst – rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr, In-situ-Messungen mittels mobiler Germanium-Gammaspektrometer, Aerogamma-Messungen mit hubschraubergestützten Messsystemen in Zusammenarbeit mit der Bundespolizei, hochempfindliche Messeinrichtungen zur Spurenanalyse zum Beispiel in der BfS -Messstation auf dem Schauinsland bei Freiburg, die geringste Spuren radioaktiver Stoffe in der Luft detektieren können ( Spurenanalyse ), Labore zur Analyse von Radionukliden in verschiedenen Medien , die ionisierende Strahlung zum Beispiel in Wasser, Boden, Luft und Lebensmitteln bestimmen können. Die notwendigen Messgeräte zur Messung von Alpha-, Beta-, Gamma- und Neutronen - Strahlung sind in verschiedenen Ausführungen im BfS vorhanden und unterliegen regelmäßigem Qualitätsmanagement durch Kalibrierung und Eichung. So sichert zum Beispiel ein durch die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) akkreditiertes Radon-Kalibrierlaboratorium des BfS die Qualität von Messungen von Radon - und Radon -Folgeprodukten. Messwerte online einsehen Das BfS-Geoportal Qualifizierte Radioaktivitäts-Messwerte stellen das BfS und andere Institutionen online bereit: Das ODL-Messnetz des BfS mit seiner wichtigen Frühwarnfunktion, um erhöhte Strahlung durch radioaktive Stoffe in der Luft in Deutschland schnell zu erkennen, stellt seine Messwerte unter https://odlinfo.bfs.de rund um die Uhr online bereit. Im Falle der Ausbreitung einer radioaktiven Schadstoffwolke könnten diese nahezu in Echtzeit verfolgt werden – eine wesentliche Voraussetzung, um kurzfristig gezielte Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung einzuleiten. Im BfS -Geoportal stellt das BfS nicht nur eigene Messdaten, sondern auch Messdaten von Bundes-, Landes- und anderen Partnerbehörden bereit. Dies sind in der Mehrzahl Daten aus dem Integrierten Mess- und Informationssystem ( IMIS ). Messwerte der Ortsdosisleistung aus den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union ( EU ) veröffentlicht das Joint Research Centre (JRC) der EU gesammelt. Auch Citizen Science Netzwerke wie zum Beispiel SAFECAST stellen Messwerte online bereit – die Werte sind nicht qualitätsgesichert, können jedoch grobe Anhaltspunkte liefern, ob etwa Radioaktivitäts-Messwerte aktuell steigende oder fallende Tendenzen haben. Verschiedene rückblickende Berichte über Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung ergänzen die aktuellen, online verfügbaren Messwerte: Neben der Veröffentlichung eigener Berichte unterstützt das BfS auch das Bundesumweltministerium bei dessen nationalen und internationalen Berichtspflichten . Radioaktivitäts-Messwerte einordnen und bewerten Es kommt in unserer natürlichen Umgebung jederzeit zu radioaktiven Zerfällen und entsprechend zur Aufnahme radioaktiver Dosen. Diese natürlich vorkommende Radioaktivität ist kaum beeinflussbar. Beeinflussbar - und damit durch Grenzwerte regulierbar - ist dagegen die (künstliche) Strahlenbelastung durch technische Anlagen. Vergleichswerte Strahlung aus natürlich und zivilisatorisch bedingten Strahlenquellen ist jeder Mensch ausgesetzt. Der natürliche Strahlungshintergrund liegt in Deutschland je nach Region zwischen 0,6 Millisievert pro Jahr in der norddeutschen Tiefebene und mehr als 1,2 Millisievert pro Jahr in den Mittelgebirgen. Auch aus dem Weltall erreicht uns ionisierende Strahlung - in Form von kosmischer Strahlung . Auf Meereshöhe entspricht diese Strahlung etwa 0,3 Millisievert pro Jahr, doch schon in der Flughöhe von Flugzeugen in etwa zehn Kilometern Höhe ist die kosmische Äquivalenzdosisleistung etwa einhundert Mal so groß. Die gesamte natürliche Strahlenexposition in Deutschland oder genauer die effektive Dosis einer Einzelperson in Deutschland beträgt durchschnittlich 2,1 Millisievert im Jahr. Je nach Wohnort, Ernährungs- und Lebensgewohnheiten reicht sie von 1 Millisievert bis zu 10 Millisievert . Die Strahlenbelastung bei der medizinischen Diagnostik ist besonders bei aufwändigen Röntgenuntersuchungen hoch. Eine einzige Computertomographie kann etwa so viel Strahlenbelastung erzeugen wie die natürliche Strahlenbelastung in 10 bis 50 Jahren. Was bedeutet ein Anstieg von Radioaktivitäts-Messwerten? Radioaktivitäts-Messwerte unterliegen oft natürlich bedingten Schwankungen Grundsätzlich kann ein Anstieg von Messwerten einen Anstieg der Strahlungsintensität bedeuten. Allerdings unterliegen Radioaktivitäts-Messwerte oft natürlichen Schwankungen: Bei aktuellen Messwerten zum Beispiel von Sonden des ODL -Messnetzes können kurzzeitige Erhöhungen der Ortsdosisleistung um das Doppelte bis Dreifache der normalen Werte auftreten. Solche Erhöhungen der Strahlungsintensität können durch unterschiedliche Wettereinflüsse wie etwa Regen oder Wind entstehen und bedeuten keine Gefahr . Ab welchen Messwerten wird es gefährlich? Folgen akuter Strahlenbelastungen Während es bei der langsamen und langfristigen Aufnahme geringer Strahlendosen schwierig ist, genaue Ursache-Wirkung-Beziehungen herzustellen, sind die Effekte bei schweren radiologischen Unfällen mit großer Aufnahme von Strahlung bekannt und gut untersucht. So sind bei der kurzzeitigen Aufnahme einer einmaligen Dosis von wenigen tausend Millisievert ionisierender Strahlung schwere Schädigungen des Gewebes bis hin zum Tod unausweichlich. Eine derartig hohe Dosis kann allerdings nur in radiologischen Ausnahmesituationen mit massiven Freisetzungen von Radioaktivität in unmittelbarer Nähe betroffener Personen oder bei Bestrahlungseinrichtungen erreicht werden. So war es zum Beispiel für das Betriebspersonal und die Feuerwehrleute in der Anfangsphase der Reaktorkatastrophe in Tschornobyl . Im gesetzlichen Regelwerk wie etwa der EU -Vorschrift 96/29/EURATOM und im deutschen Strahlenschutzgesetz sind strenge Grenzwerte für den Umgang mit Radioaktivität und für die Bevölkerung festgelegt: Erwachsene, die durch ihre berufliche Tätigkeit ionisierender Strahlung ausgesetzt sind , dürfen in fünf Jahren nicht mehr als 100 Millisievert aufnehmen, wobei in einem einzelnen Jahr nicht mehr als 50 Millisievert erreicht werden dürfen. Das entspricht etwa dem 20-fachen der natürlichen Strahlenbelastung. Für alle anderen Personen gilt, dass durch technische Anlagen oder künstlich eingebrachte radioaktive Stoffe pro Jahr maximal 1 Millisievert Äquivalenzdosis aufgenommen werden dürfen. Medien zum Thema Mehr aus der Mediathek Strahlenschutz im Notfall Auch nach dem Ausstieg Deutschlands aus der Kernkraft brauchen wir einen starken Notfallschutz. Wie das funktioniert, erklärt das BfS in der Mediathek. Stand: 11.02.2026
Im Vorhaben wurden vier Objekte in Deutschland an verschiedenen Standorten untersucht, um die Radonkonzentrationen, Luftwechsel und Witterungsdaten zu ermitteln. Zunächst wurden intensive Erstmessungen und Bestandsaufnahmen mit der erweiterten Blower-Door-Methode durchgeführt, um Radonkonzentrationen, Eintrittsraten und Luftwechselraten festzustellen. Zeitauflösende Messdaten und Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes ermöglichten die Erstellung saisonaler Datensätze, die mit Langzeitauswertungen verglichen wurden. Gute Übereinstimmungen fanden sich zwischen saisonalen Messintervallen und Jahresmittelwerten. Der Infiltrationsluftwechsel und der nutzungsbedingte Luftwechsel wurden getrennt betrachtet und über CO2 und Radon gemessen. Der Luftwechsel lag im Bereich von 0,1/h bis 0,4/h. Die Radoneintrittsraten wurden stark von Witterungsparametern beeinflusst, vor allem von Temperaturdifferenzen und Windstärken, welche Druckdifferenzen erzeugten. Andere Witterungsparameter hatten keinen signifikanten Einfluss. Nutzerverhalten hatte eine untergeordnete Rolle, Effekte ergaben sich durch Heizen und Lüften. Abschätzungen der Radondichtheit können über Radonmessungen in Kombination mit Witterungsparametern und Luftwechsel vorgenommen werden. Eine Kombination von Vor-Ort-Messungen und Kurzzeitmessungen bietet eine bessere Bewertung der Radonsituation. Mit der aus einem Messintervall von zwei bis vier Wochen messtechnisch abgeleiteten Radoneintrittsrate und den gemessenen Witterungsparametern kann die zu erwartende Radoneintrittsrate im Jahresmittel abgeschätzt werden. Diese Abschätzung erfolgt nach einer aus den Messdaten der vier Objekte abgeleiteten Regressionsformel unter Zuhilfenahme ortsüblicher Jahresmittelwerte der Witterungsparameter. Die Nutzung eines KI-Modells mittels neuronaler Netze führte nicht zu einer gegenüber dem einfachen Regressionsmodell verbesserten Abschätzung. Aus der nach dem Regressionsmodell bestimmten Radoneintrittsrate kann unter Berücksichtigung des messtechnisch abgeleiteten oder geplanten mittleren Luftwechsels auch der Jahresmittelwert für die Radonkonzentration in der Raumluft abgeschätzt werden. Die Güte der Abschätzung hängt im Wesentlichen von der Jahreszeit bzw. den wirksamen Temperaturdifferenzen während der Messung und der Dauer der Messung ab. In der Praxis sollte die Messdauer von 14 Tagen nicht unterschritten werden. Die wirksame Temperaturdifferenz während der Messung sollte im Mittel nicht unter 0 K liegen, wodurch die Methode nicht das ganze Jahr über einsetzbar ist. Erkenntnisse aus dem Vorhaben zeigen, dass lüftungstechnische Maßnahmen oft ausreichen, um Zielwerte zu erreichen. Eine Reduzierung des Unterdrucks kann die Effizienz von Lüftungssystemen verbessern. Weitere Objekte müssten untersucht werden, um die Erkenntnisse zu validieren und einen anwendbaren Nutzen festzustellen.
Im Rahmen eines früheren ReFoPlan-Projekts (FKZ 3717 62 205, Mobile Messsysteme für Innenraumschadstoffprobleme) wurde ein neues, zeitlich hochauflösendes Messsystem zur Erfassung einer Vielzahl von Klima- und Schadstoffparametern im Innenraum konstruiert. (Die Parameter umfassen Temperatur, relative Luftfeuchte, Luftdruck, Flüchtige organische Verbindungen (VOC), Gammastrahlung, Radon, die Beleuchtungsstärke, CO, H2S, NO, NO2, O3, SO2, CO2, PM1, PM2,5 und PM10). Von diesem Gerät soll eine Kleinserie gebaut und diese im Rahmen einer Feldkampagne im Realeinsatz bei Probanden getestet werden. Ziel ist es, die Voraussetzungen zu schaffen, dass dieses Gerät bei künftigen Bevölkerungsstudien (z.B. GerES) eingesetzt und somit neue innovative Parameter zur Qualität des Wohnumfeldes der Probanden erfasst werden können.
Grosse Gebiete im Vorland des Erzgebirges fuehren radonkontaminierte Grundwaesser, deren Herkunft und Auswirkung auf die menschliche Gesundheit nur wenig bekannt sind. Im Vordergrund der Untersuchung steht die Herkunft der Waesser und die moegliche Dekontamination.
Untersuchungen zur Radonexposition in Wasserwerken (Abschätzung der Radonexposition, um Gefahren für die Arbeiter dort zu vermeiden, nach Teil 3 der Strahlenschutzverordnung - Schutz von Mensch und Umwelt vor natürlichen Strahlungsquellen bei Arbeiten)
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 340 |
| Europa | 12 |
| Land | 135 |
| Weitere | 112 |
| Wissenschaft | 93 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Daten und Messstellen | 17 |
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 207 |
| Gesetzestext | 2 |
| Text | 199 |
| unbekannt | 163 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 262 |
| Offen | 290 |
| Unbekannt | 40 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 533 |
| Englisch | 174 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 17 |
| Bild | 35 |
| Datei | 4 |
| Dokument | 136 |
| Keine | 283 |
| Multimedia | 2 |
| Unbekannt | 6 |
| Webdienst | 2 |
| Webseite | 188 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 369 |
| Lebewesen und Lebensräume | 484 |
| Luft | 322 |
| Mensch und Umwelt | 592 |
| Wasser | 272 |
| Weitere | 551 |