Hintergrund
Der Bergbau hat in Sachsen und Thüringen eine Jahrhunderte lange Tradition. Im südlichen Erzgebirge wurden neben Silber, Kobalt und Wismut auch Kupfer, Nickel und Zinn abgebaut. Nach dem Zweiten Weltkrieg kam in großem Umfang der Abbau und die Verarbeitung von Uranerz hinzu. Dies geschah auf Befehl der sowjetischen Militär-Administration, die das Uran für ihr Atombombenprogramm benötigte. Die gesamte Operation erfolgte anfangs unter strenger Geheimhaltung. Betreiber des Abbaus war die Sowjetische Aktiengesellschaft unter dem Decknamen „Wismut“, später die „Sowjetisch-Deutsche Aktiengesellschaft (SDAG) Wismut“. Zum 31.12.1990 stellte die Wismut den aktiven Uranerz-Abbau ein. Während der gesamten Betriebszeit wurden etwa 231.000 Tonnen Uranerz gefördert. Die DDR war damit bis 1990 der drittgrößte Uranerz-Produzent der Welt. Zwischen 1946 und 1989 waren etwa eine halbe Million Personen im sächsisch-thüringischen Uranbergbau beschäftigt.
Bild 1: Bergarbeiter unter Tage beim Bohren im Wasser stehend
Der Uranerzbergbau nahm zu einer Zeit seinen Aufschwung, als noch keine wirksamen Strahlenschutz-Vorschriften existierten. Zusätzlich zu schweren körperlichen Arbeitsbedingungen untertage und der Belastung durch Erz- und Gesteinstäube waren die Bergleute in den Anfangsjahren hohen Strahlenbelastungen ausgesetzt, vor allem durch das radioaktive Edelgas Radon und seine Zerfallsprodukte. Zeitlich lassen sich die Arbeitsbedingungen bei der Wismut in drei Zeitperioden einteilen:
„Die wilden Jahre“ 1946–1954 
- Viele Bergleute (ca. 100.000)
- Hohe Expositionen
- Kein Strahlen- und Arbeitsschutz
- Trockenbohren mit hoher Staubbelastung,
- Keine Radonmessungen
- Natürliche Bewetterung
Abbildung rechts:
Strahlungsmessungen hatten ausschließlich das Ziel, abbauwürdige Erzpartien zu finden
Übergangsperiode 1955–1970 
- 30.000 bis 40.000 Bergleute
- Breites Expositionsspektrum
- Beginnender Strahlenschutz
- Radonmessungen
- Nassbohren
Abbildung rechts:
Sprühanlagen zur Staubbekämpfung bei Ladearbeiten im Bergbau
Konsolidierungsperiode 1971–1989
-
Konstante Anzahl von ca. 20.000 Bergleuten
- Individuelle Strahlenschutzüberwachung, niedrige Exposition
- Internationaler Strahlenschutzstandard, Messung der Radon-Zerfallsprodukte
Abbildung rechts:
Mechanisierte Bohrarbeiten im Erzabbau
Bis 1999 wurden 7695 Lungenkrebserkrankungen bei Wismutbeschäftigten als strahlenbedingt anerkannt, jährlich kamen und kommen etwa 200 weitere strahlenbedingte Lungenkrebserkrankungen hinzu. Aus dieser Tatsache ergibt sich eine zentrale Aufgabe des Strahlenschutzes in Deutschland für die nächsten Jahre: Die gesundheitlichen Folgen einer Beschäftigung bei der Wismut sind zu erfassen und aufzuarbeiten. Hieraus lassen sich auch mögliche zukünftige Risiken abschätzen und Arbeits- sowie Strahlenschutzmaßnahmen in anderen Bereichen ableiten. Das Bundesamt für Strahlenschutz führt deshalb seit 1993 mit Unterstützung des BMU und der EU, derzeit im Rahmen des Projekts Alpha-Risk die Deutsche Uranbergarbeiterstudie durch.
Kohortenstudie
In Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV), früher Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften (HVBG), hat das BfS nach Zufallskriterien eine Kohorte von ca. 59.000 ehemaligen Wismutarbeitern zusammengestellt. Für jede dieser Personen wird über Arbeitsunterlagen ermittelt, wie hoch die Strahlenbelastung war, der sie im Zuge ihrer Tätigkeit ausgesetzt war. Zum anderen wird festgestellt, wie viele der Personen bereits verstorben sind. Bei den Verstorbenen wird wiederum versucht, die Todesursache herauszufinden. Dies geschieht alle fünf Jahre über Einwohnermeldeämter und Gesundheitsämter (Follow-up). Das erste Follow-up bis Ende 1998 sowie das zweite Follow-up bis Ende 2003 sind abgeschlossen. Das dritte Follow-up für Ende 2008 hat zum Jahresanfang 2009 begonnen.
Konkret wird für jede Person festgestellt, wann und wie lange sie welche Tätigkeit an welchem Arbeitsort ausgeübt hat. Daraus wird für jedes Tätigkeitsjahr der Person ein Belastungswert ermittelt. Unter den 59.000 Personen befinden sich etwa 8.250 Personen, die zwar bei der Wismut beschäftigt waren, aber keinerlei Radonbelastung ausgesetzt waren. Diese Personen bilden eine Kontrollgruppe, anhand derer das spontane Auftreten von Krebserkrankungen bei Wismutarbeitern abgeschätzt wird.
Nach Abschluss der Datensammlung wird ermittelt, wie stark die Wahrscheinlichkeit einer Krebserkrankung ansteigt, wenn man einer bestimmten Dosis von Radon und seinen Folgeprodukten ausgesetzt war. Für Lungenkrebserkrankungen ist ein Zusammenhang zur Radonexposition bereits durch Bergarbeiterstudien in anderen Ländern nachgewiesen worden, wobei aber die Frage nach dem Risiko bei niedrigen Dosen oder der gemeinsamen Wirkung von Radon mit Staub oder Arsen noch offen ist. Unklar ist bis heute auch, ob Radon auch an der Entstehung anderer Krebsarten (z. B. Leukämien oder Krebserkrankungen im Nasen-Rachen-Raum) oder Nicht-Krebserkrankungen beteiligt ist.
Ergebnisse
Lungenkrebs
Bei der Analyse zum Lungenkrebsrisiko (zweites Follow-Up bis
Ende 2003) ging es vornehmlich um die Überprüfung des vorhandenen Wissens über
den Zusammenhang von beruflicher Radonexposition im Bergbau und dem
Lungenkrebsrisiko. Dieses Wissen basiert auf der gemeinsamen Auswertung von 11
Bergarbeiterkohorten aus sieben verschiedenen Ländern, für die die Daten
zusammengetragen wurden. Diese 11 Kohorten sind mit insgesamt ca. 60 600
Bergarbeitern nicht wesentlich größer als die deutsche Kohorte allein, die 59 000 Personen umfasst. Die
weltweite Datenbasis für das Wissen um die gesundheitlichen Folgen der
beruflichen Radonexposition konnte durch die deutsche Kohorte also nahezu
verdoppelt werden. Die Schätzungen des Lungenkrebsrisikos je
Expositionseinheit, für die bei Bergarbeitern die Einheit „Working Level
Months“ (WLM) verwendet wird, schwankt zwischen den 11 Kohorten um mehr als den
Faktor 10. Die Gesamtexposition in WLM wird berechnet als das Produkt aus der
potentiellen Alphaenergiekonzentration – oder, vereinfacht ausgedrückt, der
Radonkonzentration – in einem Liter Luft und der Zeit, die ein Bergarbeiter in
dieser Umgebung gearbeitet hat. Die bisherigen Auswertungen zeigen, dass das
Risiko mit steigender Gesamtexposition zunimmt. Gleichzeitig sinkt es aber mit zunehmender Zeit seit der Exposition. So ist das
Risiko 5–14 Jahre nach Exposition am höchsten und nimmt dann um etwa jeweils
die Hälfte pro 10-Jahres-Zeitraum ab. Es nimmt zudem ab mit zunehmendem Alter.
Ferner hängt das Risiko pro WLM – je nach Analyse – von der Dauer der
Beschäftigung oder der Expositionsrate (Höhe der Exposition pro Jahr) ab. Je
niedriger die Expositionsrate, desto höher das Risiko pro WLM.
Im Vergleich zu den 11 Kohorten ist die deutsche Kohorte in sich homogener und
stellt somit nicht nur auf Grund ihrer Größe eine sehr gute Basis zur
Überprüfung bestehenden Wissens dar. Bis 2003 sind in der deutschen Studie 3 016 Lungenkrebstodesfälle
aufgetreten, die Gesamtradonexposition in der deutschen Kohorte schwankt
zwischen 0 und mehr als 3 000 WLM. Die Studie zeigt, dass das Lungenkrebsrisiko
mit zunehmender Gesamtexposition ansteigt, und zwar um 0.19% je WLM. Das
höchste Risiko wird 5–14 Jahre nach der Exposition beobachtet, wobei das Risiko
sowohl mit der seit Exposition vergangenen Zeit als auch mit zunehmenden Alter
absinkt. Allerdings ist die Abnahme des Risikos mit zunehmendem Alter weniger
deutlich ausgeprägt als bei den bisherigen Untersuchungen. Das Krebsrisiko
nimmt auch in dieser Studie mit zunehmender Expositionsrate ab, allerdings ist
auch diese Abnahme weniger deutlich ausgeprägt als in den
Vorgängeruntersuchungen. Berücksichtigt man alle Einflussfaktoren (Gesamtexposition,
Zeit und Alterseffekte) so unterscheidet sich das geschätzte radonbedingte
Lungenkrebsrisiko in den früheren Analysen nicht wesentlich von dem auf Basis
der deutschen Daten geschätzten Risiko. Die Ergebnisse des 2. Follow-up der
deutschen Uranbergarbeiterstudie wurden in „Radiation Research“ im Jahr 2010
veröffentlicht (Walsh et al, 2010,
vergleiche auch Grosche et al, 2006).
Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Bisher ging man davon aus, dass stochastische somatische
Schäden ionisierender Strahlung hauptsächlich das Krebsrisiko betreffen.
Inzwischen gibt es jedoch vereinzelt Hinweise auf ein erhöhtes
Herzkreislaufrisiko – wie zum Beispiel aus der Studie an den
Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki. Systematische Untersuchungen
zum Thema Herzkreislauferkrankungen und Strahlung gibt es kaum. Wenige und
inkonsistente Befunde liegen aus einzelnen Bergarbeiterstudien vor. Im Rahmen
der deutschen Uranbergarbeiter-Kohortenstudie mit insgesamt 5 417 Todesfällen an
Herzkreislauferkrankungen im Beobachtungszeitraum bis Ende 1998 wurde deshalb
das Risiko für die Herzkreislaufsterblichkeit in Abhängigkeit von der
Strahlenexposition (Radon, externe Gammastrahlung und langlebige Radionuklide)
untersucht. In Bezug auf alle drei Expositionsarten konnte kein erhöhtes
Herzkreislaufrisiko nachgewiesen werden. Dies galt auch bei getrennter
Betrachtung der Untergruppen Herzerkrankungen und zerebrovaskuläre
Erkrankungen. Die Ergebnisse hierzu wurden im Journal Radiation Environment and
Biophysics im Jahr 2006 publiziert (Kreuzer et al,
2006). Im Rahmen des 2. Follow-up bis Ende 2003 wurde bisher nur der
Zusammenhang zwischen Herzkreislaufsterblichkeit in Abhängigkeit von der
Radonexposition untersucht (auch getrennt nach Herzerkrankungen und
zerebrovaskulären Erkrankungen) (Kreuzer et al, 2009c
).
Dabei wurden 7395 Todesfälle aufgrund von Herz-Kreislaufversagens
ausgewertet, jedoch wurde auch hier kein erhöhtes Risiko aufgrund der
Radonexposition gefunden.
Extrapulmonale (Nicht-Lungen) Tumoren
Radon ist ein radioaktives Edelgas. Die höchste
Strahlendosis erhält die Lunge, in geringerem Umfang der Hals-Nasen-Rachenraum,
während nur ein sehr kleiner Teil des Radons in das Blut und damit in andere
Organe gelangt. Von daher ist – wenn überhaupt – mit einer relativ geringen
Risikoerhöhung für Tumoren außerhalb des Atemtraktes zu rechnen. Um ein kleines
vorhandenes Risiko statistisch nachweisen zu können, benötigt man große
Beobachtungsstudien an hoch radonbelasteten Personen. Bisher veröffentlichte Bergarbeiterstudien
gaben keine Hinweise auf ein erhöhtes Risiko für Nicht-Lungentumoren durch
Radon. Diese Studien waren aber vom Studienumfang her zu klein, um stabile
Aussagen zum Risiko für Nicht-Lungentumoren durch Radon machen zu können. Der
Wismutstudie kommt deshalb große Bedeutung zu.
Im Beobachtungszeitraum bis 2003 traten in der Wismutkohorte 3 355 Todesfälle an
Nicht-Lungentumoren auf. Es zeigte sich eine statistisch signifikante Zunahme
im Risiko für Nicht-Lungentumoren insgesamt mit zunehmender
Gesamtradonexposition. Insgesamt liegt der Risikoanstieg mit 0,014% pro WLM
deutlich niedriger als für Lungenkrebs mit 0,19% pro WLM. Bei einzelner
Betrachtung der verschiedenen Tumorlokalisationen wurde für die Gruppe der
Tumoren der oberen Atemwege (Mund, Nase, Rachen, Kehlkopf und Luftröhre) ein
statistisch signifikant erhöhtes Risiko gefunden. Der Risikoanstieg ist mit
0,062% pro WLM etwa ein Drittel so hoch wie der des Risikos für Lungenkrebs.
Für die Mehrzahl der verbleibenden Tumorlokalisationen wurde ein positiver
Risikoanstieg mit der Radonexposition gefunden, jedoch war dieser nicht
statistisch signifikant. Insgesamt geben die Ergebnisse der Wismutstudie
Hinweise auf eine Risikoerhöhung für Nicht-Atemtrakttumoren durch Radon,
insbesondere für Hals-Nasen-Rachenraumtumore. Es ist aber nicht auszuschließen,
dass die beobachteten Risikoerhöhungen durch Zufall oder andere Störgrößen
hervorgerufen wurden. Die Ergebnisse hierzu wurden im Jahr 2009 in Radiation
and Environmental Biophysics sowie 2008 im British Journal of Cancer
veröffentlicht (Kreuzer
et al, 2009c; Kreuzer et al, 2008).
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