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Spurenmessungen in der Luft

Spurenmessungen am Luftstaub

  • Spurenmessungen am Luftstaub sind Teil des integrierten Mess- und Informationssystems IMIS.
  • Das Bundesamt für Strahlenschutz, die Physikalisch-Technische Bundesanstalt und der Deutsche Wetterdienst betreiben hierzu Luftstaubsammler an insgesamt 44 Probenentnahmeorten.
  • An fünf dieser Stationen werden Sammler betrieben, die einen sehr empfindlichen Nachweis künstlicher Radionuklide ermöglichen.

Spurenmessungen am Luftstaub sind ein Bestandteil des integrierten Mess- und Informationssystems IMIS. Hierzu betreiben das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und der Deutsche Wetterdienst (DWD) Luftstaubsammler an insgesamt 44 Probenentnahmeorten.

Fünf dieser Sammler haben einen besonders hohen Luftdurchsatz, so dass ein großes Probenvolumen erreicht und damit ein sehr empfindlicher Nachweis künstlicher Radionuklide möglich wird. Vier dieser Stationen sind zusätzlich Bestandteil des "Weitmaschigen Netzwerks" der Europäischen Union (EU). Diese befinden sich

  • auf dem Schauinsland bei Freiburg (BfS),
  • in Braunschweig (PTB),
  • in Potsdam (DWD) und
  • in Offenbach (DWD).

Das BfS betreibt den fünften Sammler mit einem besonders hohen Luftdurchsatz auf dem Dach seiner Dienststelle in Freiburg.

Der DWD verfügt über weitere 39 Messstellen, an denen Messungen am Luftstaub durchgeführt werden. In der Regel werden die Proben über den Zeitraum einer Woche gesammelt und anschließend im Labor analysiert. Bei auffälligen Ereignissen stimmen sich BfS, PTB und DWD in Absprache mit dem Bundesumweltministerium (BMUV) über eventuell erforderliche Verkürzungen der Probeentnahmeintervalle - bis hin zu den Tagesproben - ab.

Das BfS hat für den Bereich der Spurenanalyse die Funktion der Leitstelle, die unter anderem auch die anfallenden Daten prüft, zusammenfasst, bewertet und dem Bundesumweltministerium berichtet.

Aktuelle Messergebnisse

Aktuelle Messwerte: Aktivitätskonzentrationen des künstlichen Jod-131 und Cäsium-137 an der Messstation Schauinsland

Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von natürlicher Radioaktivität Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von natürlicher RadioaktivitätZeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von natürlicher Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) und den künstlichen Radionukliden Jod-131 und Cäsium-137 an der Station Schauinsland.

Zum Vergleich der Aktivitätskonzentrationen von künstlicher und natürlicher Radioaktivität sind in der Abbildung die gemessenen Aktivitätskonzentrationen von künstlichem Jod-131 und Cäsium-137, den Aktivitätskonzentrationen von natürlich vorkommendem Radon und dem ebenfalls natürlich vorkommenden Beryllium-7 gegenübergestellt.

Zurzeit liegen die Aktivitätskonzentrationen für Jod-131 in der Regel unterhalb der Nachweisgrenze, die für Cäsium-137 liegen meistens ebenfalls im Bereich der Nachweisgrenze bzw. knapp darüber und entsprechen damit wieder dem Untergrundpegel, der vor der Reaktorkatastrophe in Fukushima gemessen wurde.

In einzelnen Proben wird auch aktuell Cäsium-137 nachgewiesen, dies ist auf den immer noch vorhandenen Kernwaffenfallout und die Reaktorkatastrophe von Tschornobyl (russ.: Tschernobyl) zurückzuführen.

Ergebnisse zum Ereignis in Fukushima 2011

Ergebnisse der Spurenanalyse zum Ereignis 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.

Verlauf Aktivitätskonzentration Vergleich Fukushima Luftradioaktivität Vergleich SchauinlandZeitlicher 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.

Aktivitätskonzentrationen des künstlichen Jod-131 und Cäsium-137 an der Messstation Schauinsland

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.

Spurenmessungen nach Fukushima an deutschen Messstellen Spurenmessungen Jod nach FukushimaZeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Jod-131 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011

Spurenanalyse an vier deutschen Spurenmessstellen: Messung von freigesetztem Jod-131 und Cäsium-137

Die Abbildungen zeigen die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011 beziehungsweise 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.

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.

Spurenmessungen nach Fukushima an deutschen Messstellen Spurenmessungen Cäsium nach FukushimaZeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 11.7.2011

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.

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Stand: 11.10.2023

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