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Strahlenbelastung durch natürliche Radionuklide in der Nahrung

  • Alle Nahrungsmittel enthalten natürliche Radionuklide, die beim Verzehr eine innere Strahlenbelastung des Menschen bewirken.
  • Die innere Strahlenbelastung lässt sich aus dem Radionuklidgehalt und seiner altersabhängigen biologischen Wirkung im Organismus sowie aus den Verzehrsraten errechnen.
  • Die durch die Ernährung bedingte effektive Dosis beträgt in Deutschland etwa 0,3 Millisievert pro Jahr.

Das Maß für die Wirkung der ionisierenden Strahlung, die auf menschliche Organe und Gewebe einwirkt, wenn man etwas isst oder trinkt (Ingestion), ist die effektive Dosis. Sie wird in der Einheit Sievert angegeben. Die verschiedenen Arten und Energien von Strahlung wirken unterschiedlich auf menschliche Organe und Gewebe.

Die zu erwartende Strahlenbelastung schätzt man, indem die mit dem Nahrungsmittel aufgenommene Aktivität eines Radionuklids mit dem für das Radionuklid geltenden Dosiskoeffizienten multipliziert wird. Diese Koeffizienten geben die effektive Folgedosis pro Becquerel aufgenommener Aktivität in Abhängigkeit vom Alter der Personen an (Einheit: Sievert pro Becquerel).

Eine Ausnahme ist das Radionuklid Kalium-40, das von Natur aus zu 0,0117 Prozent in Kalium enthalten ist. Kalium ist für den menschlichen Körper unverzichtbar, weshalb der Kaliumgehalt im Körper innerhalb enger Grenzen reguliert wird. Über den Kaliumgehalt reguliert der menschliche Körper indirekt auch seinen Gehalt an Kalium-40.

Mit Nahrungsmitteln aufgenommene Aktivität pro Jahr

Die mit den Nahrungsmitteln aufgenommene Aktivität pro Jahr lässt sich aus den ermittelten spezifischen Aktivitäten in den Einzelnahrungsmitteln und den durchschnittlichen Verzehrsraten verschiedener Nahrungsmittel im Jahr (in Kilogramm pro Jahr) oder aus den entsprechenden Werten in der Gesamtnahrung errechnen.

Mittlere Verzehrsraten in Kilogramm pro Jahr *
LebensmittelAltersgruppe in Jahre
     ≤ 1> 1-2 > 2-7 > 7-12 > 12-17 > 17
* aus Bundesgesetzblatt Jahrgang 2018 Teil I Nummer 41, ausgegeben zu Bonn am 5. Dezember 2018, Seite 2034, 2036
1) Mengenangabe in Liter pro Jahr.
Zur jährlichen Trinkwassermenge des Säuglings von 55 Liter pro Jahr kommen 160 Liter pro Jahr, wenn angenommen wird, dass der Säugling nicht gestillt wird, sondern nur Milchfertigprodukte erhält, die überregional erzeugt werden und als nicht kontaminiert anzusetzen sind. Dabei wird angenommen, dass 0,2 Kilogramm Konzentrat (entspricht 1 Liter Milch) in 0,8 Liter Wasser aufgelöst werden.
2) Je nach Nuklidzusammensetzung ist die ungünstigste Ernährungsvariante zugrunde zu legen.
3) Der Anteil von Süßwasserfisch am Gesamtfischverzehr beträgt im Mittel circa 17 Prozent und ist den regionalen Besonderheiten anzupassen.
Trinkwasser 55 1)100100150200350
Muttermilch, Milchfertigprodukt mit Trinkwasser 200 1,2)
Milch, Milchprodukte45160160170170130
Fisch 3)0,5334,557,5
Fleisch, Wurst, Eier51350658090
Getreide, Getreideprodukte12308095110110
Einheimisches Frischobst, Obstprodukte, Säfte254565656035
Kartoffeln, Wurzelgemüse, Säfte304045555555
Blattgemüse36791113
Gemüse, Gemüseprodukte, Säfte51730353540

Ernährungsbedingte Strahlenbelastung für verschiedene Altersgruppen der Bevölkerung

Basierend auf den Untersuchungsergebnissen des Bundesamtes für Strahlenschutz zur Gesamtnahrung zeigt die folgende Tabelle die ernährungsbedingte Strahlenbelastung für verschiedene Altersgruppen der Bevölkerung im Bundesgebiet:

Mittlere effektive Ingestionsdosis durch Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen und Kalium-40 in Gebieten mit durchschnittlicher natürlicher Radioaktivität in Millisievert pro Jahr
LebensmittelAltersgruppe in Jahren
≤ 1 > 1-2 > 2-7 > 7-12 > 12-17 > 17
* einschließlich Trinkwasser, ** nach UNSCEAR-Report 2000
Trinkwasser0,0110,0080,0100,0130,009
Gesamtnahrung (ohne Trinkwasser)0,336*0,1810,1410,1380,1600,041
effektive Dosis (ohne Kalium-40)0,3360,1920,1490,1480,1730,050
effektive Dosis durch Kalium-40-Aktivität im Menschen **0,1850,1850,1850,1850,1850,165
effektive Dosis-Summe0,5210,3770,3340,3330,3580,215

Je nach Alter unterscheiden sich die Beiträge aus den Uran-Zerfallsreihen und den Thorium-Zerfallsreihen zur effektiven Dosis von 0,04 bis 0,27 Millisievert pro Jahr deutlich. Nach den im Report des "Wissenschaftlichen Ausschusses der Vereinten Nationen zur Untersuchung der Auswirkungen der atomaren Strahlung" (UNSCEAR) 2000 angegebenen international üblichen Vorgaben zum mittleren Altersanteil der Bevölkerungsgruppen (Erwachsene: 65 Prozent, Kinder: 30 Prozent, Kleinkinder: fünf Prozent) lässt sich daraus ein altersgewichteter Mittelwert in Höhe von 0,10 Millisievert pro Jahr bilden. Unter Einbeziehung von Kalium-40, das einen altersgewichteten Beitrag von circa 0,17 Millisievert pro Jahr liefert, ergibt sich bei durchschnittlichen Ernährungsgewohnheiten eine natürliche Strahlenbelastung der Bevölkerung durch Nahrungsaufnahme von etwa 0,27 Millisievert pro Jahr.

Altersgewichtete, mittlere effektive Ingestionsdosis durch Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen und Kalium-40 unter Beachtung der mittleren Altersanteile nach UNSCEAR 2000 in Millisievert pro Jahr
Altersgruppe in Jahren
     ≤ 1> 1-2 > 2-7 > 7-12 > 12-17 > 17
mittlerer Altersanteil nach UNSCEAR 2000 (%)0,0500,3000,650
effektive Dosiswerte für Lebensmittel (in Millisievert pro Jahr)
ohne Kalium-40effektive Dosis Gesamtnahrung und Trinkwasser0,3360,1920,1490,1480,1730,050
altersgewichteter Mittelwert effektive Dosis 0,0130,0470,033
altersgewichtete effektive Dosis0,093
Kalium-40effektive Dosis Kalium-400,1850,165
altersgewichteter Mittelwert effektive Dosis Kalium-400,0650,107
altersgewichtete effektive Dosis Kalium-400,172
Altersgewichtete Dosissumme der Gesamtbevölkerung0,265

Diese Daten stimmen gut mit den Angaben im UNSCEAR-Report 2008 überein: Darin schätzen die Autoren den Ingestionsbeitrag durch Kalium-40 auf 0,17 Millisievert pro Jahr, den Beitrag aus den Uran-Zerfallsreihen und den Thorium-Zerfallsreihen auf 0,12 Millisievert pro Jahr, woraus sich insgesamt ein Wert von 0,29 Millisievert pro Jahr ergibt.

Zum Vergleich: Die gesamte natürliche Strahlenbelastung in Deutschland beträgt durchschnittlich 2,1 Millisievert pro Jahr. Die äußere Belastung beträgt circa 0,7 Millisievert im Jahr; das Einatmen des radioaktiven Gases Radon mit seinen Folgeprodukten bewirkt im Durchschnitt pro Jahr eine Strahlenbelastung von 1,1 Millisievert.

Die Strahlenbelastung durch Nahrungsaufnahme ist natürlicherweise durch die Eigenschaften der Böden bedingt, auf denen landwirtschaftliche Produkte erzeugt werden. Die Lebensmitteleigenschaften unterscheiden sich regional nur geringfügig und sind unveränderlich.

Stand: 16.02.2023

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