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19.07.2024

17.05.2024

Warum die Messung von Radon für Strahlenschutz und Klimaforschung wichtiger wird

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Wessen Wohnhaus auf granithaltigem Untergrund steht, könnte schon mal davon gehört haben: Das Edelgas Radon sorgt bei uns für den höchsten Beitrag durch natürliche Strahlenexposition.

Warum seine verlässliche Messung wichtig ist und wie die Herausforderung des Strahlenschutzes, der "Feind" Radon, auch zum Freund und Helfer wurde, darüber informiert die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) anlässlich des Weltmetrologietages, auch Tag des Messens genannt.

Dieser Tag wird jährlich am 20. Mai gefeiert und jetzt erstmals von der UNECSO, der Kultur- und Wissenschaftsorganisation der UN, mitgetragen. Er steht in diesem Jahr unter dem Motto "Nachhaltigkeit". Das Thema Radonmessungen tangiert gleich 2 der 17 Nachhaltigkeitsziele der UN: nachhaltigen Lebensstil zu fördern (Ziel 17, wo Radon ein Feind ist), und den Klimawandel zu stoppen (Ziel 13, wo Radon als Freund dienen kann).

Die UNESCO könnte ihn noch bekannter machen: den Weltmetrologietag, mit dem jährlich am 20. Mai die große Bedeutung des Messens hervorgehoben wird. Veranstaltet wird er von den internationalen Organisationen der Metrologie (der Wissenschaft vom genauen Messen): vom Internationalen Büro für Maße und Gewicht (BIPM) und der Internationalen Organisation für das gesetzliche Messwesen (OIML). Das Motto des diesjährigen Weltmetrologietages lautet "Nachhaltigkeit". Denn um zu beurteilen, was nachhaltig ist und was nicht, braucht man verlässliche Daten. Hier spielt die Metrologie eine Schlüsselrolle. Sie stellt qualitätsgesicherten Messverfahren bereit, sodass man Messdaten vertrauen kann.

Das gilt auch für die Messung von Radon, das gleich mehrfach für die Nachhaltigkeit von Bedeutung ist und in beiden Rollen, als Freud und als Feind, zukünftig wichtiger werden dürfte. Radon entsteht beim radioaktiven Zerfall von Uran und kann nahezu überall aus dem Erdboden treten, auch unter Wohnhäusern.

Die höchsten Aktivitätskonzentrationen in der Luft ergeben sich, wenn der Untergrund aus Granit besteht, also etwa in den süddeutschen Mittelgebirgen. Als größten Beitrag zur natürlichen Strahlenexposition betrachten Strahlenschützerinnen und Strahlenschützer diese hohen Aktivitätskonzentrationen, die dann auch in Innenräumen zu finden sind, mit Sorge, denn Radon gilt als zweitgrößter Risikofaktor für Lungenkrebs nach dem Rauchen.

Die Aktivitätskonzentrationen in der Außenluft sind in der Regel gering, also im Freien und gut durchlüfteten Gebäuden gibt es kein Problem. Aber wenn sich Radon in schlecht belüfteten Räumen ansammelt, kann es ein Risiko werden. "Da im Zuge der energetischen Nachhaltigkeit immer mehr Niedrig- und Nullenergiehäuser gebaut oder bestehende Gebäude gedämmt werden, müssen wir auf das Thema Radon in Gebäuden mit geringem Luftwechsel genauer schauen. Die Menschen sollten sich der Radonproblematik bewusstwerden und sich durch verlässliche Messungen schützen. Dafür stellt die PTB Kalibrierstandards bereit", erklärt PTB-Physiker Stefan Röttger.

Messlücke geschlossen

Genaue Messverfahren nützen nicht nur dem Strahlenschutz, sondern auch der Klimaforschung. Denn hier ist das Edelgas Radon ein Glücksfall: Es durchläuft dieselben Austauschprozesse zwischen Boden und Atmosphäre wie andere Treibhausgase, ohne jedoch wie CO2 über Photosynthese gebunden zu werden. So trägt Radon hervorragend dazu bei, die verschiedenen Modelle der Treibhausgasflüsse zu überprüfen - mit der sogenannten Radon-Tracer-Methode.

"Mit der über das EMPIR-Projekt traceRadon neu geschaffenen Rückführung stehen den Klimabeobachtungs-Netzwerken zum ersten Mal Daten zu Radon-Aktivitätskonzentrationen in der Atmosphäre und zu Radon-Flüssen aus dem Boden zu Verfügung, die im metrologischen Sinn validiert und somit vergleichbar sind", erklärt Stefan Röttger. "Radon ist in der Klimabeobachtung ein guter Freund und Helfer, aber seine Messung in der Außenluft ist wegen der geringen Aktivitätskonzentration eine Herausforderung. Es ist großartig, dass es uns nun im Rahmen der europäischen Metrologieforschung (EURAMET) gelungen ist, diese Lücke zu schließen."

Damit ist aber die Untersuchung von Radon noch nicht beendet. In zwei demnächst startenden europäischen Projekten werden zum einen neue, kostengünstige und massentaugliche Detektoren entwickelt, die sich zu smarten Netzwerken zusammenschalten lassen. "So können alle Personen in ihren Häusern die Radonkonzentration selbst bestimmen, und die smarten Netzwerke wären ein wichtiger Beitrag für energetisch nachhaltige "Smart Cities", erläutert Stefan Röttger.

Zum anderen wird der Einsatz der Radon-Tracer-Methode weiterentwickelt und mit Untersuchungen zur Quantifizierung von Schadstoffen und den Auswirkungen auf marine Ökosysteme verbunden werden. Mit besonders empfindlichen Untergrundmessungen kann damit die Radonmessung noch genauer das Klima unter die Lupe nehmen. So wird Radon weit mehr Freund als Feind und zeigt klar: mit Messungen können Bürgerinnen und Bürger auch am Weltmetrologietag etwas für ihre Gesundheit und das Klima tun.

Quelle: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)