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Fukushima-Rettung: Fluch des Wassers

Von Cinthia Briseño

Ohne Wasser droht in Fukushima die Kernschmelze - doch weil die Retter Unmengen davon in die Reaktoren pumpen, staut sich die radioaktive Brühe. In einem Akt der Verzweiflung werden nun Tausende Tonnen in den Ozean gepumpt.

Fukushima: Wohin mit den radioaktiven Wassermassen? Fotos
DPA / JMSDF

Wasser, immer wieder geht es in Fukushima ums Wasser. Erst wurde das Nass dringend herbeigesehnt, um das Horrorszenario einer Kernschmelze im AKW Fukushima I zu verhindern. Doch was einst die Rettung bringen sollte, entwickelt sich nun zu einem der größten Probleme für den Betreiber Tepco.

Denn die enormen Wassermengen, die Tepco-Arbeiter von oben in die Reaktorblöcke hineinschütten, kommen dort mit radioaktivem Material in Kontakt. So verwandeln sie sich in eine teilweise hochradioaktive Brühe, die eigentlich kontrolliert abgepumpt und entsorgt werden müsste. Eigentlich. Inzwischen sind die Wassermengen zu groß, das Volumen der zur Verfügung stehenden Auffangbecken zu klein.

Hinzu kommt: Ausgerechnet dort, wo sich das Wasser am meisten sammelt, in den Turbinenhallen, verhindert es die Wiederinbetriebnahme der Kühlsysteme. Nur wenn diese funktionieren, kann es gelingen, die erhitzten Brennelemente zu stabilisieren. Insgesamt sollen den Arbeitern rund 60.000 Tonnen Wasser in den Kellern und unterirdischen Kanälen im Weg stehen.

Jetzt hat Tepco keine andere Wahl mehr. Nicht nur, dass Wasser durch Risse und Lecks in Wänden und Schächten ungehindert ins Meer fließt. Angesichts der angestauten Mengen öffnet der Konzern jetzt selbst die Schleusen. Bereits am Montagabend (Ortszeit) soll Tepco nach Angaben der japanischen Agentur Kyodo damit begonnen haben, insgesamt 11.500 Tonnen der radioaktiven Brühe kontrolliert in den Ozean abzuleiten. Nun drängen sich die ersten Fragen auf. Wie schwer ist das Wasser belastet? Und was bedeutet das möglicherweise für die Umwelt?

Auf der Anlage Fukushima I gibt es inzwischen verschiedene Quellen, aus denen das Wasser sickert. Nur wissen die Arbeiter nicht, wo genau sie zu finden sind. Ein milchig-weißer Farbstoff - Tepco zufolge handelt es sich um kiloweise Badesalz - soll helfen, die Wege der Wasseradern aufzuspüren und weitere Lecks zu finden. Eines davon, ein zwanzig Zentimeter langer Riss in einem Kabelschacht des Turbinengebäudes von Reaktorblock 2, versuchen die Techniker derzeit verzweifelt zu stopfen. Bisher ohne Erfolg.

Dennoch macht die jetzt anberaumte Notmaßnahme Sinn. Vor allem, weil zunächst weniger radioaktiv belastetes Wasser in den Ozean gepumpt wird. Dadurch schafft man Platz für jene Brühe, die so stark strahlt, dass man sich nicht lange in ihrer Nähe aufhalten könnte, ohne gesundheitliche Schäden zu erleiden. 1000 Millisievert pro Stunde wurden etwa im Wasser in den Schächten unter Reaktor 2 gemessen. Wer sich sechs Stunden dieser Strahlung aussetzt, ist fast sicher dem Tod geweiht.

Unterschiedliche Strahlungsintensitäten

Die 11.500 Tonnen, die Tepco nun derzeit in den Pazifik pumpt, stammen zum einen aus Auffangbecken, zum anderen wurden sie aus den Sickergruben im Keller der Reaktorblöcke 5 und 6 gepumpt. Wie die japanische Zeitung "Sankei Shimbun" meldet, beträgt die Kontamination durch Jod 131 in dem Wasser aus dem Auffangbecken 6,3 Becquerel pro Kubikzentimeter. Im Wasser aus den Sickergruben 5 und 6 sind es demnach 16 und 20 Becquerel pro Kubikzentimeter.

Es ist kaum möglich, diese Angaben zu überprüfen. Aber ein Vergleich macht deutlich, dass die Kontamination des kontrolliert ins Meer gepumpten Wassers tatsächlich geringer sein dürfte, als jenes aus anderen Quellen auf dem AKW-Gelände: 1.200.000 Becquerel pro Kubikzentimeter betrug laut Tepco die Kontamination durch Jod 131 in dem Wasser, mit dem drei Arbeiter in Berührung gekommen waren und sich dabei Verbrennungen zugezogen hatten.

Nach Angaben des Ministeriums für Arbeit und Gesundheit beträgt der Grenzwert in Japan für Jod 131 im Trinkwasser pro Liter 300 Becquerel. Das sind 0,3 Becquerel pro Kubikzentimeter. Wer einen Liter Wasser trinkt, das mit 300 Becquerel Jod 131 kontaminiert ist, bekommt eine Strahlendosis von 0,0066 Millisievert ab.

Von Sievert bis Becquerel: Kleines Lexikon der Strahlenmessung
Alpha-, Beta- und Gammastrahlen
DPA
Manche Atomkerne von chemischen Elementen sind instabil und zerfallen deshalb. Sie werden als radioaktiv bezeichnet. Die Zerfallsprozesse können unterschiedlicher Natur sein. Die Strahlung, die zerfallende Elemente aussenden, wird in drei Arten unterschieden: Während Alpha- und Betastrahlung aus Partikeln bestehen, handelt es sich bei Gammastrahlung um elektromagnetische Wellen, ähnlich der Röntgenstrahlung. Allerdings ist ihre Wellenlänge viel kleiner und die Strahlen sind somit extrem energiereich. Alphastrahlung besteht aus positiv geladenen Helium-Kernen, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen aufgebaut sind. Betastrahlen bestehen aus Elektronen. Sie entstehen, wenn sich ein Neutron in ein Proton und ein Elektron umwandelt, das vom Atomkern abgestrahlt wird.
Becquerel: Einheit der Aktivität
Eine Substanz ist dann radioaktiv, wenn sie zerfällt und dabei Strahlung aussendet. Um anzugeben, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, benutzt man den Begriff der Aktivität (A). Sie wird in Becquerel (Bq) gemessen und gibt die Strahlung an, die eine Substanz innerhalb einer bestimmten Zeit durch Zerfall erzeugt. Per Definition entspricht ein Becquerel einem Zerfall pro Sekunde. Je schneller eine Probe zerfällt, desto intensiver strahlt sie also.
Gray: Einheit der Energiedosis
Weiß man, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, sagt das noch nichts darüber aus, wie sich die Strahlung auf den Körper auswirkt. Dafür ist es wichtig zu bestimmen, wie viel Energie von einer bestimmten Masseneinheit des Körpers absorbiert wird. Angegeben wird die absorbierte Energiedosis (D) in der Einheit Gray (Gy), wobei ein Gray der Energiemenge von einem Joule pro Kilogramm entspricht.
Sievert: Einheit der Äquivalentdosis
Um die biologische Wirksamkeit der radioaktiven Strahlung auf den Körper anzugeben, benutzt man anstelle der Energiedosis den Begriff der Äquivalentdosis (H). Sie berücksichtigt die Tatsache, dass verschiedene Arten von Strahlen ganz unterschiedliche Wirkungen auf den Körper haben. So ionisiert Alphastrahlung bei weitem mehr Moleküle als etwa Betastrahlen - und richtet deshalb eine größere Zerstörung im Körper an. Daher wird jede Strahlungsart mit Hilfe einer physikalischen Größe gewichtet, dem sogenannten Strahlenwichtungsfaktor. Gemessen wird die Äquivalentdosis in Sievert (Sv). Sie ergibt sich aus der Multiplikation der Energiedosis mit dem Strahlenwichtungsfaktor. 1 Sievert (Sv) sind 1000 Millisievert (mSv). 1 Millisievert sind 1000 Mikrosievert (µSv).
Sievert pro Zeit: Einheit der Strahlenbelastung
Um die Auswirkungen von radioaktiver Strahlung auf den Körper genauer einschätzen zu können, ist es wichtig zu wissen, wie lange eine bestimmte Dosis auf den Körper einwirkt. Daher wird die Strahlenbelastung meist in Sievert pro Zeiteinheit gemessen. Also etwa Millisievert pro Jahr oder Mikrosievert pro Stunde. Die durchschnittliche natürliche Strahlenbelastung liegt in Deutschland bei 2,1 Millisievert pro Jahr, also 0,24 Mikrosievert pro Stunde. Im Schnitt kommen zwei Millisievert pro Jahr durch künstliche Quellen von Radioaktivität hinzu. Den Löwenanteil dazu steuert die Medizin bei.
Von Becquerel zu Sievert: Der Dosiskonversionsfaktor
Die Strahlenbelastung von Böden oder in Lebensmitteln etwa wird in Becquerel pro Quadratmeter oder Becquerel pro Kilogramm angegeben. Doch was bedeutet dieser Wert für die Auswirkungen auf den Körper? Um eine Beziehung zwischen Aktivität und Äquivalentdosis herstellen zu können, gibt es den sogenannten Dosiskonversionsfaktor. Er hängt unter anderem von der Art der Strahlung und der radioaktiven Substanz ab, sowie von der Art, wie die Strahlung in den Körper gelangt (Inhalieren, Aufnahme durch die Nahrung). So entspricht die Aufnahme von 80.000 Becquerel Cäsium 137 mit der Nahrung einer Strahlenbelastung von etwa einem Millisievert. Der Verzehr von 200 Gramm Pilzen mit 4000 Becquerel Cäsium 137 pro Kilogramm hat beispielsweise eine Belastung von 0,01 Millisievert zur Folge. Das lässt sich mit der Belastung durch Höhenstrahlung bei einem Flug von Frankfurt nach Gran Canaria vergleichen.
EU-Grenzwerte für Nahrungsmittel
Nach der Tschernobyl-Katastrophe hatte die EU Grenzwerte für den Import von Lebensmitteln aus jenen Ländern geregelt, die durch das Atom-Unglück kontaminiert wurden. Zusätzlich hat die EU am 26. März 2011 weitere Grenzwerte für Importe aus Japan festgelegt - die Grenzen wurden jedoch als zu lasch kritisiert. Am 8. April reagierte die EU - und passte die Grenzen an japanische Normen an. Für Cäsium 134 und Cäsium 137 gilt künftig bei Lebensmitteln ein Grenzwert von 500 Becquerel pro Kilogramm. Bei Säuglings- und Kindernahrung senkte Brüssel den Grenzwert für Cäsium von 400 auf 200, für Jod von 150 auf 100 Becquerel.
Tepco erklärt, dass die Strahlung, die von den 10.000 Tonnen aus den Auffangbecken ausgehen, das 500fache der erlaubten Höchstgrenze betragen haben soll. Das Wasser aus dem Riss unter Reaktor 2 übersteigt die Höchstgrenze dagegen um das 10.000fache.

Radioaktivität in der Nahrungskette

Zumindest droht nach Einschätzung von Experten Fischen, Muscheln und anderen Bewohnern des Meeres vor der japanischen Küste zunächst kaum eine Gefahr vom radioaktiven Wasser aus Fukushima. Der Tsunami vor mehr als drei Wochen zerstörte das Ökosystem unmittelbar vor dem havarierten Atomkraftwerk, wie Fischereiökologen des Johann Heinrich von Thünen-Bundesinstituts in Hamburg erklärten.

Strömungen verdünnen das Wasser und verteilen die radioaktiven Teilchen. Auch hat das radioaktive Jod 131 eine Halbwertszeit von acht Tagen. Nach rund 80 Tagen gilt die Menge als abgeklungen. Dass große Fischereigebiete wie das Beringmeer vor Alaska verseucht werden, sei relativ unwahrscheinlich. Allerdings betonen die Forscher, dass radioaktive Stoffe im Plankton aufgenommen und so in die Nahrungskette gelangen können. Langfristige Auswirkungen sind derzeit jedoch schwer abschätzbar.

Dass Tepco jedoch kaum eine andere Wahl hat, als radioaktiv verseuchtes Wasser ins Meer zu pumpen, hatten Experten schon befürchtet. Nun hat auch die japanische Regierung dem zugestimmt. "Es handelt sich um eine unvermeidliche Notfallmaßnahme" sagte Kabinettssekretär Yukio Edano. Wie die Zeitung "Sankei Shimbun" schreibt, sei das Ableiten in den Ozean durch das Atomreaktorkontrollgesetz geregelt. Es sei das erste Mal, dass Tepco gezielt radioaktives Wasser ins Meer leite.

Die Zeit auf dem havarierten AKW drängt: "Obwohl die Kontamination im Ozean schnell verdünnt wird, wird die Zahl der radioaktiven Partikel immer größer, je länger das weitergeht, und umso größer werden die Auswirkungen auf den Ozean", sagte Edano. Nun werden Maßnahmen ergriffen, die teilweise auch an die Ölkatastrophe der Deepwater Horizon erinnern. Tepco hat Barrieren bestellt, die normalerweise zum Auffangen von ausgetretenem Öl genutzt werden. Man hoffe, dass man so weitere Kontaminationen verhindern könne, sagte Tepco-Manager Teruaki Kobayashi.

Das neue Problem: die Dekontamination

Barrieren, weitere Auffangbecken, ein riesiges Stahlfloß, Spezialpumpen im Dauereinsatz - die radioaktiven Wassermassen zu bändigen und zu sammeln ist das eine. Es wird aber nicht lange dauern, bis Betreiber Tepco vor dem nächsten Problem steht: Was passiert mit der hochradioaktiven Brühe?

"Man kann das Wasser grundsätzlich dekontaminieren", sagt Sven Dokter von der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) SPIEGEL ONLINE. Grundsätzlich gibt es zwei Methoden: Man kann das Wasser verdampfen. Übrig bleibt dann eine Art Konzentrat der radioaktiven Substanzen. Dieses muss in Endlagerstätten entsorgt werden. Ein anderes Reinigungsprinzip ist der sogenannte Ionenaustausch, ein Verfahren, bei dem man die radioaktiven Substanzen an ein Substrat bindet.

Solche Verfahren funktionierten auch im großen Maßstab, sagt GRS-Sprecher Dokter. Doch die Effizienz und Wirtschaftlichkeit hängt von vielen Parametern ab. "Bei den großen Mengen und unter diesen Bedingungen könnte das Jahre dauern."

Mitarbeit Rosa Vollmer, mit Material von dapd und dpa

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insgesamt 125 Beiträge
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1. Frechheit !! vorsätzliche Umweltverschmutzung
weltbetrachter 04.04.2011
Wenn wir hier in Deutschland ein paar Tropfen Benzin beim Tanken verschütten, wird gebunden und aufgenommen. Wenn Sie einen Unfall hatten und Öl tritt aus, erfolgt ein Bodenaustausch. . Und die in Japan lassen "verstrahltes Wasser - vorsätzlich" in den Ozean. . Was würde es hier in Deutschland für einen Aufschrei geben, wenn jemand so etwas in die Nordsee leiten würde. Mal sehen ob in Japan wegen dieser Sauerei jemand vor Gericht landet?
2. Freiwilliger Supergau
Boone 04.04.2011
Das Ableiten des radioaktiven Wassers könnte man wohl als freiwillige Kernschmelze bezeichnen, zumindest was die Folgen für Mensch und Umwelt angeht. Noch unverantwortlicher geht es ja kaum noch.
3. 521565
kein Ideologe 04.04.2011
Zitat von sysopOhne Wasser droht in Fukushima die Kernschmelze - doch weil die Retter Unmengen davon in die Reaktoren pumpen, staut sich die radioaktive Brühe. In einem Akt der Verzweiflung werden nun Tausende Tonnen in den Ozean gepumpt. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,754753,00.html
So hat auch die große Katastrophe noch ihre guten Seiten. Die Fischbestände im Nordpazifik werden sich erholen.
4. Alle Probleme gelöst
xyzHero 04.04.2011
Ja ist doch super. Damit sind doch alle Endlager-Probleme gelöst. Kippen wir doch einfach alles ins Meer. Es kann ja nichts passieren und ist auch noch total unschädlich. Vor allem ist die Technik erprobt. Die Russen machen das schon seit Jahren. http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-43960384.html Manchmal könnte man echt.... Gruß xyzHero
5. Kein Unterschied
blacksky 04.04.2011
Der Fukushimareaktor steht in einen der modernsten Länder der Welt. Betrachtet man aber die einzelnen Bilder vom Gelände sieht es da doch genauso gammelig aus wie auf den den Bildern aus dem Kraftwerk Tschernobyl, Ukraine.
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Die wichtigsten Fragen zur Strahlengefahr
Was richtet Strahlung im menschlichen Körper an?
Corbis
Die Schwere der Schäden hängt davon ab, welches Gewebe wie stark von der Strahlung betroffen ist. Erste Symptome einer Strahlenkrankheit sind Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Sie treten wenige Stunden nach Einwirken der Strahlung auf den Körper auf. Klingen die Symptome ab, stellt sich nach einigen Tagen Appetitlosigkeit, Übermüdung und Unwohlsein ein, die einige Wochen andauern.
Wie qualvoll eine akute Strahlenkrankheit bei hoher Dosis enden kann, zeigen die Opfer der Atombombenabwürfe in Hiroshima und Nagasaki und der Tschernobyl-Katastrophe. Haarausfall, unkontrollierte Blutungen, ein zerstörtes Knochenmark, Koma, Kreislaufversagen und andere dramatische Auswirkungen können den Tod bringen.
Wie verläuft eine leichte Strahlenkrankheit?
Menschen mit einer leichten Strahlenkrankheit erholen sich zwar in der Regel wieder. Doch oft bleibt das Immunsystem ein Leben lang geschwächt, die Betroffenen haben häufiger mit Infektionserkrankungen und einem erhöhten Krebsrisiko zu kämpfen.
Wie kann man sich schützen?
DPA
Im Gebiet, in dem ein nuklearer Niederschlag zu befürchten ist, kann es helfen, sich in geschlossenen Räumen aufzuhalten. Gegen radioaktives Jod schützt die vorsorgliche Einnahme von Kaliumjodidtabletten. Allerdings schützt diese nur vor Schilddrüsenkrebs. Das eingenommene Jod lagert sich in den Drüsen links und rechts des Kehlkopfes an und verhindert so die Aufnahme von radioaktivem Jod. Wichtig: Jodtabletten nicht ohne behördliche Aufforderung einnehmen.
Radioaktives Jod baut sich in der Umwelt allerdings schnell ab. Gefährlicher ist radioaktives Cäsium, es hat eine längere Lebensdauer und wirkt bei Aufnahme durch die Luft oder über Nahrungsmittel im ganzen Körper. Dagegen helfen keine Pillen. Bricht ein Reaktor, wie in Tschernobyl geschehen, auseinander, gelangen großen Mengen Cäsium in die Atmosphäre und verstrahlen die Gegend, in der die Partikelwolke niedergeht, auf viele Jahre.
Was bedeutet die Maßeinheit Millisievert?
DPA/ Kyodo/ Maxppp
Sievert (Sv) ist eine Maßeinheit für radioaktive Strahlung. Ein Sievert entspricht 1000 Millisievert. Die Einheit gibt die sogenannte Äquivalentdosis an und ist somit ein Maß für die Stärke und für die biologische Wirksamkeit von Strahlung.
7000 Millisievert, also sieben Sievert, die direkt und kurzfristig auf den Körper treffen, bedeuten den sicheren Tod (siehe Grafik). Zum Vergleich: Am Montagmorgen maßen die Techniker am Kraftwerk Fukushima I eine Intensität von 400 Millisievert pro Stunde. In Tschernobyl tötete die Strahlung von 6000 Millisievert 47 Menschen, die unmittelbar am geborstenen Reaktor arbeiteten.
Wie hoch ist die Belastung im Alltag?
DPA/ NASA
Menschen sind tagtäglich der natürlichen radioaktiven Strahlung im Boden oder der Atmosphäre ausgesetzt. In Deutschland beträgt sie laut Bundesamt für Strahlenschutz 2,1 Millisievert pro Jahr (siehe Grafik). Der menschliche Organismus hat Abwehrmechanismen gegen die natürliche Strahleneinwirkung entwickelt, um sich vor diesen Belastungen zu schützen.


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