Durch vorliegende geologische Bedingungen und durch anthropogene Ursachen können Böden radioaktiv kontaminiert sein. Für die natürliche Radioaktivität von Böden sind dabei die Radionuklide aus den natürlichen Zerfallsreihen des Uran-238 und des Thorium-232 von besonderer Bedeutung. Zudem spielt das durch den Zerfall von natürlichen radioaktiven Stoffen entstehende gasförmige Radon, welches sich in Innenräumen von Gebäuden sammelt, als Hauptfaktor der natürlichen Strahlenbelastung des Menschen eine wichtige Rolle.

  Sanierungen,  von der Erfassung, über die Sanierungsplanung bis hin zur gutachterlichen Freigabe werden durch GEOPRAX ausgeführt. Schwerpunkt ist dabei die Nutzung der Möglichkeiten, ausgehend von der messtechnischen Erfassung der vorliegenden radioaktiven Kontaminationen  sowie der standörtlichen Gegebenheiten und die Möglichkeiten für eine Senkung der Belastung durch Verringerung der Strahlendosis zu erreichen.

Grenz-, Empfehlungs-, und Maßnahmewerte für radioaktive Belastungen aus natürlicher Radioaktivität

Die vorliegenden gesetzlichen Regelungen in der Bundesrepublik Deutschland für den Bereich von kontaminierten Böden, basierend auf natürlich vorkommenden radioaktiven Stoffen, hier insbesondere den durch Bergbauumgang hervorgerufenen Belastungen sind in der Strahlenschutzverordnung festgelegt. Zudem existieren einschlägige Empfehlungen der Strahlenschutzkommission, die für Sanierungsarbeiten relevant sind.

Eine besonders zu beachtende Problematik ist die Festlegung von relevanten Werten für die Radonbelastung. Hier liegen Richtwerte entsprechend der „Empfehlung zum Schutz der Bevölkerung vor Radonexposition innerhalb von Gebäuden“ der Kommission der Europäischen Gemeinschaften vor, gegenwärtig werden zudem Regelungsentwürfe zum Schutz vor Radon beim Aufenthalt in Gebäuden diskutiert.

Maßnahmen zur Senkung der Radonbelastung

Die Ursachen für mögliche Radonbelastungen in Gebäuden werden in Abbildung 1 aufgezeigt. Schon seit jeher ist der Mensch einer Strahlenexposition aus natürlichen Strahlenquellen ausgesetzt. Ihrem Ursprung nach unterscheidet man zwischen der kosmischen und der terrestrischen Strahlung.

Abbildung 1:

Komponeten der radiologischen Belastung in Gebäuden

Die Strahlenexposition kann von außen (zum Beispiel durch die kosmische Strahlung oder durch die Strahlung natürlich radioaktiver Stoffe im Boden) oder von innen (durch die Inhalation - die Zufuhr über die Atmung - oder die Ingestion - die Zufuhr über die Nahrung) erfolgen.

Aufgrund der sehr großen Halbwertszeiten enthält die Erdkruste seit ihrer Entstehung die Radionuklide Uran-238, Uran-235, Thorium-232 und Kalium-40. Bis auf das Kalium-40, dessen Zerfallsprodukt stabil ist, wandeln sich diese Radionuklide über eine Reihe radioaktiver Zwischenprodukte mit sehr unterschiedlichen Halbwertszeiten um, bis als Endprodukt stabiles Blei entsteht.

Eines der wesentlichen Zwischenprodukte ist das Radon-222 (Halbwertszeit: 3,8 Tage). Radon-222 entsteht als Zerfallsprodukt von Radium-226, das aus dem radioaktiven Zerfall von Uran-238 hervorgeht. Das Radon ist ein Edelgas und deshalb besonders mobil.

Überall dort, wo Uran im Erdboden vorhanden ist, wird Radon freigesetzt und gelangt in vorhandene unterirdische Hohlräume, in die freie Atmosphäre oder in Häuser. Von entscheidender Bedeutung hierfür ist die Radiumkonzentration des Bodens. Einen zusätzlichen Einfluss auf die Radon-Konzentration in der Luft übt die Durchlässigkeit des Bodens aus. Bei lockerem Material wie beispielsweise Sand wandert das Gas besonders leicht durch die Zwischenräume an die Erdoberfläche. Weniger lockeres Material weist sehr häufig auch Spalten und Risse auf, über die das Radon freigesetzt werden kann. Daher kann besonders in geologisch gestörten Gebieten mit erhöhten Radonwerten im Freien und in Gebäuden gerechnet werden.

Die Radonkonzentration in der bodennahen Atmosphäre ist systematischen jahreszeitlichen und klimatisch bedingten Schwankungen unterworfen. In Gebäuden hängt die Radonkonzentration wesentlich von den baulichen Gegebenheiten ab. Austauscharme Wetterlagen (Inversionswetterlagen) begünstigen eine Erhöhung der Radonkonzentration im Freien und in Gebäuden.

Durch zivilisatorische Einwirkungen können Veränderungen entstehen, die eine lokale Erhöhung der Radonkonzentration über das für die Region natürliche Niveau nach sich ziehen. Ein Beispiel dafür sind Abraumhalden von Uranerzbergwerken und andere bergbauliche Hinterlassenschaften, wie sie in den Bundesländern Sachsen und Thüringen anzutreffen sind.

In der Bundesrepublik Deutschland sind Jahresmittelwerte der Radonkonzentrationen in der bodennahen Luft bis 80 Bq/m³ und in Gebäuden bis 250 Bq/m³ normal.

Abbildung 2:

Entstehung von Radon 222 und seiner Folgeprodukte

Für die Strahlenexposition des Menschen ist nicht so sehr das Radon selbst von Bedeutung, vielmehr sind es die kurzlebigen Zerfallsprodukte. Diese gelangen mit der Atemluft in den Atemtrakt, wo ihre energiereiche Alphastrahlung strahlen-empfindliche Zellen erreichen kann. Die kurzlebigen Zerfallsprodukte des Radons verursachen etwa die Hälfte der gesamten effektiven Dosis durch natürliche Strahlenquellen. In den ehemaligen Bergbaugebieten in Thüringen und Sachsen (historischer Bergbau,   Uranerzbergbau) sowie in anderen Gebieten mit besonderen geologischen Bedingungen kann der Anteil höher liegen.

Abbildung 3:

Radonkonzentration in der Bodenluft im Gebiet von Sachsen

[Quelle: http://www.umwelt.sachsen.de]

Ionisierende Strahlung kann - ebenso wie bestimmte Chemikalien oder Viren - Krebs erzeugen. Ursache und Wirkung lassen sich im Einzelfall zum Teil nicht zuordnen. Das heißt, dass ein durch Strahlung verursachter Tumor histologisch nicht von einem gleichartigen Tumor zu unterscheiden ist, der durch anderweitige Ursachen hervorgerufen wurde. Dieser Tatsache trägt der Begriff des Strahlenrisikos Rechnung. Er definiert die zusätzliche Wahrscheinlichkeit, infolge einer Bestrahlung einen gesundheitlichen Schaden zu erleiden.

Für die Planung und Sanierungskontrolle von Maßnahmen zur Senkung der Radonbelastung in Gebäuden liegen 15 jährige Erfahrungen bei GEOPRAX vor.

Seit dem Mitwirken am Pilotprojekt "Modellhafte Sanierung radonbelasteten Wohnung in Schneeberg" (BfS-St-Berichte 10/1996) bis zu jetzigen Problemlösungen sind Projekte zur Radonsanierung nach aktuellen Methoden Gegenstand unserer Arbeit, sowohl in Sachsen und anderen Bundesländern als auch im Ausland

Auch sind aktuelle Aufgabenstellungen im Rahmen von Rekonstruktionsmaßnahmen zur Energieeinsparung und den möglichen Effekten der Erhöhung der Radonbelastung Bestandteil unserer Bemühungen.

Abbildung 4:

Beispiel für die gezielte Ableitung radonhaltiger Bodenluft in einem Bergbaugebiet

[Quelle: "Radon in Häusern" LfUG Sachsen]

Vorstellung einer Sanierung radioaktiv kontaminierter Flächen

Am Beispiel einer radioaktiv kontaminierter Fläche wird die Erfassung der Belastung und die gewählte Sanierung bis zur Freimessung dargestellt.

Für die schematische Herangehensweise an die Sanierung kontaminierter Flächen wird auf auf nachfolgendes Blockbild verwiesen. Für solche Aufgabenstellungen liegen umfangreiche Erfahrungen und praktische Realisierungen bei GEOPRAX vor.

Abbildung 5:

Blockbild zur Entscheidungsfindung für die Sanierung von Einzelflächen eines Objektes

Abbildung 6:

Geländeprofilierung zur Vorbereitung der Abdeckung

Abbildung 7:

Abdeckung mit inerten Material