Zur Sicherheitskontrolle vornehmlich an Flughäfen ist der Einsatz von neuartigen Ganzkörperscannern geplant. An manchen Flughäfen sind derartige Geräte in der Erprobung oder bereits im Routineeinsatz. Die damit erzeugten Bilder stellen mehr oder weniger detailgetreu die Körperoberfläche dar und machen damit alle direkt am Körper getragenen Gegenstände sichtbar. Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) gibt eine erste Bewertung.

Kurzbewertung

Zur Sicherheitskontrolle an Flughäfen ist der Einsatz von Ganzkörperscannern in der Diskussion. Bei diesen Scannern sind grundsätzlich drei Verfahrenstechnologien möglich:
1. Der Einsatz von Röntgenstrahlen
2. Der Einsatz von passiven Terahertzscannern
3. Der Einsatz von aktiven Rückstreuscannern mit Terahertzstrahlung.

Röntgenstrahlen sind ionisierende Strahlen, die direkt Zellen des menschlichen Körpers schädigen können. Es gibt daher keine sichere Schwelle, unterhalb derer kein gesundheitliches Risiko mehr bestehen würde. Der Einsatz von Röntgenstrahlen im Bereich der Sicherheitstechnik wird vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) aus Gründen des Strahlenschutzes abgelehnt.

Terahertzstrahlung ist der Bereich zwischen der Wärmestrahlung (Infrarot-Region) und der Mikrowellenstrahlung. Der Körper selbst sendet Terahertz-Strahlung aus. Diese kann von passiven Terahertzscannern detektiert werden. Zusätzlich zur körpereigenen Abstrahlung wird bei aktiven Terahertzsystemen noch künstliche Bestrahlung eingesetzt. Da bei der passiven Methode nur die vom Körper selbst ausgestrahlte Terahertz-Strahlung untersucht wird, kommt es bei diesem Verfahren nicht zu zusätzlichen Strahlenbelastungen und damit auch nicht zu einer zusätzlichen Gesundheitsgefährdung. Das BfS empfiehlt daher, passiven Systemen gegenüber aktiven Terahertzsystemen den Vorzug zu geben.

Die Technologien

Die derzeit in den Geräten eingesetzten oder geplanten Technologien sind dem BfS nicht im Detail bekannt.

Grundsätzlich möglich ist der Einsatz von folgenden Technologien:

• Rückstreuverfahren mit Röntgenstrahlung,
• Passives Scannen der vom Körper emittierten Millimeter/Terahertzstrahlung,
• Rückstreuverfahren mit Millimeter/Terahertzstrahlung.

Der Bereich der Terahertzstrahlung wird häufig missverständlich für einen breiten Frequenzbereich bis in die Infrarot-Region verwendet (10 GHz – 150 THz). In der Literatur wird der Bereich häufig unterteilt in Millimeterstrahlung (10 GHz – 300 GHz), Submillimeterstrahlung (300 GHz – 1 THz) und Terahertzstrahlung (1 THz – 10 THz).

Bei den Rückstreuverfahren ist nach Auffassung des BfS die Verwendung von Röntgenstrahlung aus Gründen des Strahlenschutzes nicht gerechtfertigt. Ihr Einsatz wird abgelehnt.

Bei den passiven Scannern oder Kameras wird lediglich die natürliche Millimeter/Terahertzstrahlung, die der menschliche Körper abstrahlt, detektiert.

Andere Systeme nutzen aber neben der natürlichen Strahlung des Körpers eine zusätzliche künstliche Bestrahlung durch Millimeter/Terahertzstrahlung zur Erhöhung des Bildkontrastes. Die Systeme, die das Rückstreuverfahren nutzen, arbeiten meist ähnlich wie ein Computertomograph, d. h. die Strahlung und der Detektor tasten den Körper Punkt für Punkt ab. Über die eingesetzten Frequenzen und Leistungen des Rückstreuverfahrens mit Millimeter/Terahertzstrahlung liegen keine belastbaren Informationen vor. Bekannt ist, dass der Frequenzbereich von 10 GHz aufwärts grundsätzlich dafür geeignet ist. Die wenigen vorliegenden technischen Informationen deuten darauf hin, dass die Geräte eher im Bereich zwischen 10 und 30 GHz arbeiten. Es wird vermutet, dass die erforderlichen über den Körper und die Expositionsdauer gemittelten Leistungsflussdichten eher gering sein dürften.

Biologische Wirkungen

Grundsätzlich ist die Eindringtiefe der nichtionisierenden Strahlung im möglichen Frequenzbereich gering. Bei 10 GHz beträgt sie nur noch Millimeter und nimmt mit zunehmender Frequenz weiter ab. Tiefer liegende Organe werden deshalb praktisch nicht erreicht. Allerdings ist die Eindringtiefe ausreichend, um Zellen der Haut und des peripheren Blutkreislaufes zu erreichen. Dort gesetzte Schäden könnten sich sowohl lokal als auch systemisch auswirken. Unstrittig ist, dass die im Körper absorbierte Strahlung bei ausreichender Intensität zu thermischen Wirkungen führt. Dies ist Grundlage der Grenzwertempfehlungen in diesem Bereich. Im Mikrowellenbereich bis etwa 10 GHz liegen eine Reihe von Laboruntersuchungen zu diversen zellulären und subzellulären Endpunkten vor. Bei höheren Frequenzen ist die Anzahl der vorliegenden Untersuchungen sehr gering.

Nur von wenigen Arbeitsgruppen wurden Wirkungen von Millimeter/Terahertzstrahlung auf Zellkultursysteme untersucht, wobei in erster Linie das EU-Forschungsprogramm „THz-Bridge“ zu nennen ist. Untersucht wurden insbesondere Effekte auf die DNA oder die Verteilung von Chromosomen. Bei Expositionsdauern unter einer Stunde wurden keine Effekte gefunden. Eine israelische Arbeitsgruppe fand bei einer Expositionsdauer von mindestens zwei Stunden (nicht darunter) bei 100 GHz Hinweise auf Störungen der Chromosomenverteilung in teilungsfähigen Lymphozyten. (Korenstein et al. 2008 Radiation Research 170, 224-234). Allerdings wurden diese Ergebnisse bisher nicht durch andere Untersuchungen bestätigt.

Da die Datenlage zu biologischen Wirkungen im Terahertzbereich äußerst gering ist, führt das BfS im Rahmen der Ressortforschung weitere Untersuchungen durch. Ergebnisse werden bis Ende 2010 erwartet.

Bewertung

Die wenigen vorliegenden Untersuchungen im Frequenzbereich der Ganzkörperscanner, die mit Millimeter/Terahertzstrahlung arbeiten, sowie die bisher nur rudimentären Informationen über die Exposition von Personen in diesem Bereich lassen keine abschließende Bewertung aus Sicht des Strahlenschutzes zu. Die in diesem Frequenzbereich von der Europäischen Kommission und der Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) empfohlenen Grenzwerte beruhen auf wenigen vorliegenden wissenschaftlichen Studien. Danach ist die Leistungsflussdichte für die Exposition der Bevölkerung auf 10 W/m² zu begrenzen. Es wird davon ausgegangen, dass die derzeit in Erprobung befindlichen Geräte und vor allem die später zum Einsatz kommenden Geräte diesen Grenzwert weit unterschreiten werden. Nur unter dieser Voraussetzung ist der Einsatz aus Strahlenschutzsicht akzeptabel. Aus grundsätzlichen Strahlenschutzüberlegungen ist in jedem Fall eine Optimierung anzustreben. Unter diesem Gesichtspunkt ist unter Strahlenschutzaspekten dem Einsatz von passiven Systemen eindeutig der Vorzug zu geben.