Radioaktivität: Forscher warnen vor Strahlung in Lehmhäusern

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Bauen mit Lehm ist in, er gilt als der ökologische Baustoff schlechthin. Doch das Material hat eine kaum bekannte Eigenschaft: Es setzt radioaktive Isotope frei. Die Dosen können durchaus gesundheitsgefährdend sein, zeigen Messungen in einem bayerischen Fachwerkhaus.

Radon-Isotop Thoron: Das kaum bekannte Strahlungsrisiko Fotos
HMGU

Das Baumaterial Lehm hat Symbolkraft: Beim Protest gegen das Atommülllager Gorleben etwa errichteten Tausende Aktivisten im Mai 1980 ein Hüttendorf aus Lehm und Holz. Lehm steht für natürliches, ökologisches Bauen - ein eklatanter Gegensatz zum strahlenden Atommüll.

Aber der Baustoff ist nicht ganz so unbedenklich, wie er zu sein scheint. Forscher vom Helmholtz-Zentrum München haben in Lehmhäusern eine erhöhte radioaktive Strahlung nachgewiesen. Die ersten Daten stammten aus Gebäuden in China, nun liegen Stefanie Gierl und ihren Kollegen auch Messergebnisse aus einem Fachwerkhaus in Franken vor.

Quelle der Radioaktivität in Lehmhäusern ist Thorium, ein schweres, instabiles Element mit einer Halbwertzeit von sage und schreibe 14 Milliarden Jahren. Thorium ist in Lehm enthalten. Wann das Haus gebaut wurde spielt wegen der langen Halbwertzeit keine Rolle. Eines der Zerfallsprodukte von Thorium ist Thoron, ein radioaktives Isotop des Edelgases Radon.

Zwei Wochen lang erfassten die Wissenschaftler mit einem eigens dafür entwickelten Gerät die radioaktive Thoron-Strahlung in einem teils aus Lehm gebauten Fachwerkhaus in Bayern. Anschließend rechneten die Forscher die Belastung auf ein Jahr hoch. Eine Person, die täglich zehn Stunden in dem Haus verbringt, bekäme demnach eine zusätzliche Dosis von 1,6 Millisievert pro Jahr.

Das klingt zunächst nicht besorgniserregend, beträgt die durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichen Strahlungsquellen in Deutschland doch 2,1 Millisievert. Ein Transatlantikflug schlägt mit bis zu 0,1 Millisievert zu Buche. Aber in dem Fachwerkhaus in Steinfeld nahe Bamberg sind nur zwei Wände und die Zimmerdecke aus Lehm. Zudem ist das leerstehende Gebäude wegen ständig offenstehender Fenster gut gelüftet, das Thoron wird so zumindest teilweise nach draußen befördert.

Lehm wurde nicht nur in alten Fachwerkhäusern verbaut. Auch in modernen Öko-Häusern finden sich teilweise aus Lehm bestehende oder mit Lehm verputzte Wände.

Schwellenwert der WHO überschritten

In einem komplett aus Lehm gebauten Haus mit geringerer Luftwechselrate wäre die Strahlenbelastung mit etwa 4,6 Millisievert pro Jahr deutlich höher, erklärt Forscherin Gierl im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Damit würde die Dosis über dem Schwellenwert von 3,0 Millisievert für Atemluft liegen, ab dem die Weltgesundheitsorganisation Maßnahmen zur Senkung der Strahlenbelastung empfiehlt. Denn ansonsten steigt das Risiko der Bewohner, an Lungenkrebs zu erkranken.

Das Radon-Isotop Thoron spielte im Strahlenschutz bislang so gut wie keine Rolle, denn es hat eine Halbwertzeit von nur 55 Sekunden. Das heißt, nach einer Minute ist bereits mehr als die Hälfte der Isotope zerfallen - dabei wird radioaktive Strahlung abgegeben. Nach zehn Minuten ist von der anfänglichen Thoronmenge kaum noch etwas vorhanden.

Der Bonner Geologe Joachim Kemski staunt über die von den Helmholtz-Forschern gemessenen und hochgerechneten Strahlendosen in Lehmgebäuden: "Fast fünf Millisievert - das ist vergleichsweise hoch." Kemski untersucht mit seiner Firma die radioaktive Belastung in Wohnhäusern durch die natürliche Strahlung und gibt Empfehlungen für Umbaumaßnahmen. Die Strahlung, um die es dabei geht, stammt freilich nicht von Thoron, sondern von anderen Radon-Isotopen.

"Zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs"

Das Edelgas Radon entsteht beim Zerfall schwerer Elemente im Erdreich und steigt dann langsam zur Oberfläche auf. Stehen dort Gebäude, deren Fundament nicht dicht genug ist, dringt das Radon in die Keller- und Wohnräume ein und wird zu einer Gesundheitsgefahr für die Bewohner. In Regionen mit starker Radonbelastung (siehe Radon-Atlas in der Fotostrecke) sollten Häuser daher so gebaut werden, dass das strahlende Edelgas gar nicht erst eindringen kann.

Für Fundamente gibt es beispielsweise abdichtende Folien. Bei älteren Gebäuden kann ein zusätzliches Entlüftungssystem die Strahlungsdosis minimieren. "Das Bewusstsein für die radioaktive Belastung durch Radon ist immer noch unterentwickelt", sagt Kemski. "Dabei ist Radon nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs."

Das Radon-Isotop Thoron stellt in Gebäuden normalerweise kein Problem dar, weil es dort gar nicht ankommt. Radon braucht eine gewisse Zeit, um aus dem Erdreich aufzusteigen und ins Haus einzudringen. In diesem Zeitraum ist das meiste Thoron wegen der Halbwertzeit von 55 Sekunden längst zerfallen. Die Gefahr geht von den langlebigeren Radon-Isotopen aus.

In Lehmhäusern ist die Situation anders: Hier entsteht das Thoron direkt in der Wand oder der Decke beim Thoriumzerfall - und es gelangt in beachtlicher Menge in die Raumluft, wie die Helmholtz-Forscher mit ihren Messungen gezeigt haben. Andere Radon-Isotope werden hingegen nur in geringer Menge von Lehmwänden freigesetzt, betont die Strahlenschützerin Stefanie Gierl.

"Über Thoron hat man sich bisher kaum Gedanken gemacht", sagt der Geologe Kemski. "Das liegt sicher auch an den gängigen Messverfahren für Radon, die Thoron explizit nicht berücksichtigen."

Bei der Abschätzung der möglichen Gefahren, die der Baustoff Lehm darstellt, stehen die Forscher noch ganz am Anfang. "In Deutschland gibt es etwa zwei Millionen Fachwerkhäuser", sagt Stefanie Gierl, ungebrannter Lehm wurde seit der Antike eingesetzt. Von gebrannten Lehmziegeln werde kaum Thoron freigesetzt, weil die Oberfläche weniger offene Poren besitze. Doch Lehm wird eben oft ungebrannt verbaut.

Im Münchner Helmholtz Zentrum haben die Strahlenschützer in einem Labor ein kleines Lehmhaus errichtet, an dem nun Experimente durchgeführt werden. Als nächstes planen die Forscher Messungen in 40 bayerischen Fachwerkhäusern. Nach Abschluss dieser Untersuchungen dürfte klar sein, wie groß das Risiko des Öko-Baumaterials Lehm tatsächlich ist. Womöglich sind spezielle Lüftungssysteme nötig, um die Bewohner vor zu viel Strahlung zu schützen.

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1.
greece2012 18.04.2012
Zitat von sysopHMGUBauen mit Lehm ist in, er gilt als der ökologische Baustoff schlechthin. Doch das Material hat eine kaum bekannte Eigenschaft: Es setzt radioaktive Isotope frei. Die Dosen können durchaus gesundheitsgefährdend sein, zeigen Messungen in einem bayrischen Fachwerkhaus. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,828031,00.html
Auch, wenn der Artikel sicher SEHR übertrieben ist, sollte man sich für solche Themen interessieren. Natürliche Radioaktivität gibt es fast überall. Besonders in Vulkangebieten und z.B. in Regionen, in denen man auf Granit gebaut hat. Man sollte immer regelmäßig lüften und den Körper nicht zusätzlich durch zu viel Alkohol und Rauchen belasten, damit die Selbstheilungskräfte nicht geschwächt sind. Der Körper hat es gelernt, mit solchen Belastungen umzugehen. Seit Anfang der Menscheit leben wir in Lehmhäusern und auch Beton ist nicht viel besser...
2.
tupigo 18.04.2012
Lehm ist ein regionaler Baustoff. So dürften auch die Unterschiede je nach Region differieren
3. ...
gummiball2 18.04.2012
Ist heute der 1. April? Mal auf den Kalender schauen...
4. xxx
Schleswig 18.04.2012
Zitat von sysopHMGUBauen mit Lehm ist in, er gilt als der ökologische Baustoff schlechthin. Doch das Material hat eine kaum bekannte Eigenschaft: Es setzt radioaktive Isotope frei. Die Dosen können durchaus gesundheitsgefährdend sein, zeigen Messungen in einem bayrischen Fachwerkhaus. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,828031,00.html
Was machen wir nun? Nachdem wir schon unsere Atomkraftwerke abreißen könnten wir auch gleich die Fachwerkhäuser und unser Geschichte gleich mit abreißen und als Sondermüll nach China verschiffen. Womit als bauen? Granit geht erst recht - Teufelszeug. Wenn das unsere Altvorderen wüssten was sie uns da hinterlassen haben, ja dann.....hätten sie sich vielleicht tot gelacht.
5. Yippi
daskänguru 18.04.2012
Zitat von sysopHMGUBauen mit Lehm ist in, er gilt als der ökologische Baustoff schlechthin. Doch das Material hat eine kaum bekannte Eigenschaft: Es setzt radioaktive Isotope frei. Die Dosen können durchaus gesundheitsgefährdend sein, zeigen Messungen in einem bayrischen Fachwerkhaus. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,828031,00.html
Ich seh jetzt schön wieder wie die latzhosentragenden VollÖkos zum Arzt rennen sich mal schnell komplett röntgen lassen danach noch schnell einen CT und PETCT Scan leisten weil sie jetzt angst haben an Lungenkrebs zusterben. Mann mann Lehmhäuser gibt es schon sehr sehr lange da wäre doch bestimmt mal einem aufgefallen das die Bewohner in Lehmhäusern öfter an Krebs sterben, als die Kettenraucher aus dem asbestverseuchten Plattenbau.
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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.

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Radioaktivität: Unsichtbarer Feind