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Ionisierende Strahlung

Umweltradioaktivität - Medizin - Beruflicher Strahlenschutz - Nuklear-spezifische Gefahrenabwehr

Ionisierende Strahlung

Was sind NORM-Rückstände?

  • Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen von Uran-238, Uran-235 und Thorium-232 sind in allen Gesteinen und Erzen in Spuren vorhanden.
  • Bei der Nutzung von Rohstoffen werden somit grundsätzlich auch natürliche Radionuklide unbeabsichtigt in industrielle Prozesse eingeführt. Bei manchen Industriezweigen können sich natürliche Radionuklide in Teilstoffströmen anreichern.
  • In der Fachliteratur werden diese Rückstände oft als "naturally occurring radioactive materials" (abgekürzt "NORM") bezeichnet.
  • Mit der Einführung des Teils 3 der Strahlenschutzverordnung wurde erstmals der Schutz von Beschäftigten und der Bevölkerung vor erhöhten Strahlenexpositionen durch natürliche radioaktive Stoffe in Deutschland geregelt.

Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen von Uran-238, Uran-235 und Thorium-232 sind in allen Gesteinen in Spuren vorhanden.

Allgemeines zur natürlichen Radioaktivität

Wenn die spezifische Aktivität innerhalb einer Zerfallsreihe für alle Radionuklide gleich ist, spricht man von einem "radioaktiven Gleichgewicht". Durch chemische (zum Beispiel Lösungsvorgänge mit dem Wasser) und physikalische Prozesse (zum Beispiel Ausgasung des radioaktiven Edelgases Radon oder Transport von Radionukliden mit Wasser) kann es zu Umverteilungen von Radionukliden kommen. Diese Umverteilungsprozesse können das Gleichgewicht stören. Als Folge sind natürliche Radionuklide in allen Umweltbereichen (Luft, Boden, Wasser, Pflanzen, Tiere) vorhanden.

Je nach mineralogischer Zusammensetzung der Gesteine - insbesondere bei Vererzungen - ist der Radionuklidgehalt jedoch unterschiedlich hoch. Als obere Grenze für den natürlichen Hintergrundgehalt von Uran und Thorium (beziehungsweise der Folgeprodukte) in Böden und Gesteinen gelten im Allgemeinen 0,2 Becquerel pro Gramm (entspricht 200 Becquerel pro Kilogramm), in Einzelfällen (zum Beispiel Granit) ist eine spezifische Aktivität bis 0,5 Becquerel pro Gramm dokumentiert. Spezielle thorium- und uranhaltige Minerale können auch Aktivitätsgehalte von mehreren Becquerel pro Gramm aufweisen.

Die Radionuklide der Zerfallsreihen sind – mit Ausnahme des Edelgases Radon – durchweg Schwermetalle. Chemisch und physikalisch verhalten sie sich in der Umwelt und bei industriellen Prozessen vergleichbar zu anderen, nicht radioaktiven Schwermetallen.

Rückstände mit erhöhter natürlicher Radioaktivität aus industriellen Prozessen

Bei der Nutzung von Rohstoffen (zum Beispiel Erze) werden somit grundsätzlich natürliche Radionuklide in technologische Prozesse eingeführt. In bestimmten Industriezweigen können Beschäftigte oder die Bevölkerung infolge natürlicher Radioaktivität einer erhöhten Strahlenexposition ausgesetzt sein. Ursachen sind entweder die Verwendung von Rohstoffen mit erhöhtem Radionuklidgehalt oder Radionuklidanreicherungen in Rückständen aus bestimmten technologischen Prozessen.

In der Fachliteratur werden diese Rückstände oft als "naturally occurring radioactive materials" (abgekürzt "NORM") bezeichnet. Ein Beispiel sind die Ablagerungen in Förderrohren aus der Erdöl- und Erdgasindustrie, die - je nach Lagerstätte - hohe Gehalte des radioaktiven Elementes Radium aufweisen können.

NORM-Rückstände können grundsätzlich verwertet werden, sofern bei der beabsichtigten Folgenutzung keine erhöhte Strahlenexposition für Einzelpersonen der Bevölkerung zu erwarten ist. Falls dies aus technologischer beziehungsweise wirtschaftlicher Sicht nicht zumutbar ist, müssen die Rückstände auf Deponien sicher beseitigt werden.

Gesetzliche Regelungen für Rückstände

Mit dem Teil 3 der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) vom 20. Juli 2001 wurden erstmals in Deutschland Regelungen zum Schutz der Beschäftigten und der Bevölkerung vor erhöhten Strahlenexpositionen durch natürliche radioaktive Stoffe getroffen. Die betrachteten Materialien werden nicht wegen ihrer radioaktiven Eigenschaften oder ihrer Eignung als Kernbrennstoff genutzt; die erhöhten Radionuklidgehalte treten vielmehr als (unerwünschte) Begleiterscheinung einiger herkömmlicher industrieller Prozesse auf. Der Gesetzgeber hat es daher als vernünftig angesehen, die Regelungen auf solche Prozesse und Stoffe zu beschränken, bei denen sich aufgrund der heute üblichen Verwertungs- oder Beseitigungswege die Strahlenbelastung deutlich erhöhen kann.

Eine erhöhte Strahlenbelastung für Einzelpersonen der Bevölkerung liegt vor, wenn der Richtwert von 1 Millisievert pro Jahr für die effektive Dosis überschritten wird. Dann sind Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung zu ergreifen. Der Richtwert orientiert sich an der Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition und ist auch in anderen Bereichen des Strahlenschutzes etabliert. Beschäftigte, die bei ihrer Arbeit mit NORM-Rückständen umgehen, gelten dabei als Teil der allgemeinen Bevölkerung.

Überwachungsgrenzen

Mit Hilfe umfangreicher Untersuchungen in relevanten Industriezweigen wurde eine Anzahl von Rückständen festgelegt, bei deren Beseitigung oder Verwertung Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung erforderlich sein können. Ein Bewertungsmaßstab hierfür sind die Überwachungsgrenzen in Anlage XII der Strahlenschutzverordnung.

Werden diese Überwachungsgrenzen überschritten, kann die zuständige Strahlenschutzbehörde des Bundeslandes die Rückstände auf Antrag aus der Überwachung entlassen. Hierzu ist ein Nachweis zu erbringen, dass

  • der Richtwert von 1 Millisievert pro Jahr für die Bevölkerung bei der beabsichtigten Verwertung oder Beseitigung eingehalten wird und
  • die geplante Verwertung oder Beseitigung abfallrechtlich zulässig ist.

Da beim Umgang mit derartigen Rückständen kein plötzliches Freisetzungs- oder Unfallpotenzial besteht, hat der Gesetzgeber auf den sonst im Strahlenschutz üblichen Genehmigungsvorbehalt verzichtet. Die betroffenen Betriebe setzen die Maßnahmen weitgehend eigenverantwortlich um. Sie müssen jedoch der zuständigen Landesbehörde die Ergebnisse ihrer Prüfungen mitteilen. Diese kann dann bei Bedarf weitere Auflagen erteilen oder Kontrollen vornehmen.

Auswirkungen

Die bisherigen Erfahrungen beim Vollzug von Teil 3 der Strahlenschutzverordnung zeigen, dass die Regelungen das Bewusstsein aller Beteiligten um mögliche Probleme und Gefahren beim Umgang mit Stoffen, die erhöhte natürliche Radioaktivität enthalten, gestärkt haben.

Folglich reduzierte sich in einigen Bereichen die Strahlenbelastung, ohne dabei die betroffenen Industriezweige übermäßig zu belasten.

Hilfestellung

Das Bundesumweltministerium (BMUB) und das BfS unterstützen den Vollzug von Teil 3 der Strahlenschutzverordnung durch die zuständigen Landesbehörden unter anderem durch untergesetzliche Regelwerke und Empfehlungen. So hat beispielsweise die Strahlenschutzkommission (SSK) auf Veranlassung des Umweltministeriums eine Empfehlung zur repräsentativen Beprobung von Rückständen herausgegeben.

Das BfS unterstützt die Umsetzung, indem es Leitfäden zur Ermittlung der Strahlenexposition sowie Messanleitungen erarbeitet. Außerdem prüft das BfS gegenwärtig, ob die Empfehlungen und Anleitungen zum Thema Bergbauliche Hinterlassenschaften auf Rückstände nach Teil 3 der Strahlenschutzverordnung übertragbar sind.

Stand: 09.05.2017

© Bundesamt für Strahlenschutz