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Radon Eigenschaften, Ursache und Wirkung auf das Wohngebäude

Radon ist ein natürliches radioaktives Edelgas, das beim spontanen radioaktiven Zerfall im Boden von Uran 238 über Thorium, Protactinium, Uran 234, Thorium und Radium 226 [2, S.72] entsteht und an die Luft entweicht. Es kann praktisch überall in unterschiedlichen Konzentrationen [1], aber auch in mineralischen Baustoffen vorkommen. Die Radonkonzentration in Gebäuden kann durch unterschiedliche Quellen, vorwiegend von der natürlichen Radonausgasung des Bodens, entstehen. [2, Seite 71] [5, Seite 158] Die Konzentration ist im Hausinneren immer etwas höher als im Freien, wo sie zwischen 8 bis 23 Bq/m3 Luft liegt und die Werte von Norden nach Süden zunehmen. [5]

Durchschnittlich liegt die Radioaktivität in der Wohnung gegenüber im Freien um 15 % höher. Besonders dann, wenn für die Wände oder Decken viel Bimsstein, Chemiegips, Schlackestoffe und/oder Granit verwendet wurden [3, S.12] Etwas höhere Werte wurden in Untersuchungen von knapp 6000 Wohnungen 1984 in 50 % der Wohnräume 40 Bq/m3, in 10 % höher 80 Bq/m3, 1 % mehr als 220 Bq/m3 und in 10 Wohnung mehr als 500 Bq/m3 gemessen. [6] Damals empfahl die Internationale Strahlenschutzkommission Grenzwerte für die Innenraumluft für Altbauten mit 200 und für Neubauten mit 100 Bq/m3 als zulässig.

1991 erfolgte eine Untersuchung des Bayerischen Umweltministeriums im oberpfälzischen Neunburg vorm Wald im Winter, wenn weniger gelüftet wird als im Sommer, mit durchschnittlichen Werten von 415 Bq/m3 in 50 % der untersuchten Wohnungen. Besonders hoch waren die Werte in älteren Gebäuden mit den Baustoffen, Holz, Lehm und Naturstein mit "natürlichen" Kellerböden. [4]

In der Studie des Karolinska Institut in Stockholm über Radon und Lungenkrebs wurden 4200 Personen, davon 1350 an Lungenkrebs erkrankte, einbezogen. Die Radonkonzentrationen wurden in 9000 derzeitigen und ehemaligen Wohnungen gemessen. Im Ergebnis wurde bezogen auf die Aktivität von Radon mit 50 Bq/m3 bei 140 bis 400 Bq/m3 eine Krebsrate um das 1,3-fache und bei über 500 Bq/m3 um das 1,8-fache festgestellt. [4]

Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) war an einer von der Europäischen Kommission geförderten europaweit durchgeführte epidemiologischen Studie zu Lungenkrebs und Radon in Aufenthaltsräumen beteiligt, die 2005 veröffentlicht wurde. "Radon verursacht damit jährlich ungefähr 20.000 Lungenkrebstodesfälle (entspricht cirka 9 % aller Lungenkrebsfälle, analoge Aussage auch in Focus) in der Europäischen Union, davon etwa 3.000 in Deutschland. Es wurde beobachtet, dass Personen, die Räume mit Radonkonzentrationen zwischen 100 und 200 Bq/m3 Raumluft bewohnen, ein um 20 Prozent höheres Lungenkrebsrisiko haben, als Personen, die in Räumen mit Werten unterhalb von 100 Bq/m3 leben. Somit liegt ein statistisch signifikant erhöhtes Lungenkrebsrisiko selbst unterhalb der Radonkonzentrationen von 200 Bq/m3 vor." [1]

Die durchschnittliche Innenraumbelastung liegt um 50 Bq/m3, davon stammt cirka 3/4 aus den verwendeten Baustoffen. [2] Stark erhöhte Radonkonzentration in Aufenthaltsräumen hängen neben den geologischen Bedingungen (Bauuntergrund) sowie von weiteren Faktoren ab (Dichtigkeit des Fundaments beziehungsweise der Fundamentplatte, Unterkellerung, Lüftungsgewohnheiten, und so weiter.). Sie kann nur durch Messung zuverlässig ermittelt werden.
Bereits mit einfachen Maßnahmen wie einer Wandabdichtungen oder zusätzlicher Belüftung kann die Radonkonzentration in Aufenthaltsräumen erheblich reduziert werden. [1]

In Schweden wurde in stark wärmegedämmten Wohnungen eine Erhöhung von der Dosis 110 mrem bis auf 380 mrem festgestellt. (Jede radioaktive Strahlung - ob natürlich oder künstlich - ist lebensfeindlich. [Prof. Fritz-Niggli] Empfehlenswert ist daher ein Luftwechsel von 2 bis 3. [3 Seite 17] Besonders in schlecht gelüfteten Räumen, wie während der Ferien oder leer stehende Häuser mit verschlossenen Türen und Fenster, steigt die Radioaktivität rasch an und erreicht hohe Werte. [4]

In der Tabelle 1 werden ausgewählte Baustoffe aufgeführt. Man erkennt eine breite Schwankungsbreite, wobei Sand, Kalkstein und Naturgips geringere Mengen radioaktive Stoffe beinhalten. Aber auch der Standort ist ausschlaggebend, so wurde zum Beispiel auf den Heideböden des Lechfeldes südlich von Augsburg 3-12 μR/Stunde oder im Fichtelgebirge, Bad Berneck 15,8-18,9 μR/Stunde oder auf den Lehmböden nordwestlich von Dachau 13,4-22,7 μR/Stunde gemessen.

Tabelle 1: Natürliche radioaktive Stoffe in Baustoffe [Nanocurie/kg] [3 Seiten 9-10]

BaumaterialThoriumRadium
Bausand, Baukies0,1-1,10,1-0,8
Ziegel, Klinker0,5-2,8 0,6-3,1
Zement0,3-5,20,3-5,3
Kalkstein 0,1-1,70,2-1,4
Naturgips0,30,6
Chemiegips0,40,5-36
Bimsstein1,0-6,6 0,6-5,6
Granit 05-5,20,5-13
Gipsplatte0,0522,4
Fliesen0,2-5,00,6-2,7

Nach dem heutigen Stand der Erkenntnis ist Radon nach dem Rauch die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs und mit Abstand der bedeutendste einzelne Umwelteinflussfaktor auf die menschliche Gesundheit. [1 und 4] Besonders gefährlich ist die kombinierte Wirkung von Radon und Rauchen. [1 und 2] Die Tabakpflanzen reichern neben den übrigen Krebsgiften, Radium, Radon und ihre Zerfallsprodukte an.

Die gesundheitliche Wirkung von Radon wird wie folgt beschrieben. Beim radiaktiven Zerfall (Halbwertszeit 3,82 Tage) entstehen nacheinander noch eine Anzahl weiterer kurzlebiger, radioaktive Stoffe, die in die Atemluft gelangen. Vom Radon wird das Alphateilchen (Helium-Atomkern) abgestrahlt, welches nicht sehr energiereich, aber den größten Wirkungsquerschnitt aller radioaktiven Zerfallsprodukte hat.
Außerhalb des menschlichen Körpers gibt es kaum eine Gefährdung. Aber in der Lunge tragen Radon und seine bereits oben genannt kurzlebigen Zerfallsprodukte, wie die radioaktiven Isotope Polonium, Bismut und Blei, zur allgemeinen Strahlenbelastung bei. [4] In der Luft lagern sich die Schwermetalle an den Wänden oder Möbeln sowie an den in der Luft schwebenden Feinstaubteilchen (Aerosole) (85-90 %) an. Die restlichen 10 % bilden den freien Anteil. Radon, die freien und aerosolgebundenen Schwermetalle lagern sich beim Einatmen unterschiedlich in der Lunge ab. [2] Eine Bestimmung der Strahlendosis ist durch die Berücksichtigung der einzelnen Faktoren, die bis zur Aufenthaltsdauer oder meteorologische Datenerfassung reichen, sehr kompliziert.
Heilbäder und Mineralwasser mit Radon (Heilwasser aus tiefen Brunnen sind es dann schon 37000 Bq pro Liter) dienen zur Stimulierung der Abwehrkräfte des Körpers, sind also nicht schädlich, sondern dienen der medizinischen Behandlung. Es kommt viel mehr auf die Dosis und die Langzeiteinwirkung an. Ein Hobbyraum im Keller stellt also kein Problem dar.

Die Einflussnahme auf eine möglichst geringe Radonbelastung beim Neubau durch die Auswahl geeigneter Grundstücke ist durch den Immobilienmarkt eingeschränkt. Durch dichte Beton-Plattenfundamente und keine Aufenthaltsräume oder gar Wohnräume im Kellergeschoss oder Souterrain kann man Gegenmaßnahmen beziehungsweise Vorsorge treffen. Im Bestand ist dies bereits schwieriger. Aber die einfachste Methode ist das ausreichende und regelmäßige Lüften.

Die Wärmeschutzverordnung 95 ließ noch einen Luftwechsel von 0,8 pro Stunde zu, im Sinne der Energieeinsparung in der EnEV variieren die Luftwechselraten zwischen 0,45 und 0,6 /Stunde In Fachvorträgen wurden sogar Luftwechselraten von 0,2 bis 0,3/Stunde vorgeschlagen. [7]
Betrachtet man die ermittelten Werte in den oben genannten Studien, so lässt sich sehr leicht ableiten, dass mit jeder Reduzierung des Luftwechsels sich so auch die dauernde Radonkonzentration erhöht und somit auch zu einem höheren Lungenkrebsrisiko führt. Wie groß der Anstieg sein kann, wird in der oben genannten Untersuchung des Bayerischen Umweltministerium aufgezeigt. Es soll aber auch erwähnt werden, dass ebenso mit der immer kleiner werdenden vorgeschriebenen Lüftungsrate auch die Sporenbelastung von Schimmelpilze oder anderen Keimen, Staubanteile und chemischer Stoffe beziehungsweise Stoffgemische in den Wohnräumen zu nimmt, die je nach Art und ihrer Wechselwirkung als Stoffgemisch ebenso gesundheitliche Folgen verursachen können.
Ein ausreichendes und regelmäßiges Lüften, um eine Absenkung der Radon- und der anderen Schadstoffkonzentration zu erreichen und so ein sehr geringes Risiko einzuhalten, wird aber durch die Festlegungen in der Energieeinsparverordnung unterbunden.

Ein empfehlender Beitrag zur Strahlung und Kernenergie von Herrn Dr. Böttiger.

Chemische & Physikalische Eigenschaften:
Elementsymbol: Rn
Elementname: Radon
Vorkommen: in der Luft
Gruppenzugehörigkeit: VIII - Edelgase
Ordnungszahl: 86
Atommasse: 222,0176
Siedetemperatur: 211 K / -62ºC
Schmelztemperatur:202 K / -71ºC
Dichte bei 1013 mbar: 9,23 g/l
Kovalenter Atomradius: 222 pm
Ionenradius: ---
Erste Ionisierungsenergie: 10,75 eV
Elektronegativität: ---
Elektronenkonfiguration: [Xe] 4f145d106s26p6
Oxidationszahl: 2
Anzahl Valenzelektronen: 8
Anzahl Schalen: 6
Aggregatszustand: gasförmig
Zerfallsart: α

Quelle:
[1] Anja Schröder; Radon ist zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs, Informationsdienst Wissenschaft vom 2.4.05 http://idw-online.de/pages/de/news99103
[2] Diel, Friedhelm; Innenraum Belastungen, erkennen, bewerten, sanieren, Beitrag der AG ökologisches Forschungsinstitut, Bauverlag Wiesbaden 1993, S. 71ff
[3] Institut für Baubiologie, Gesund Wohnen 1980, S. 3,9-10,12,17
[4] Daunderer, Max; Gifte im Alltag, 1. Aufl., C.H. Beck`sche Reihe 1999, S. 158-160, 168
[5] Schwankner, Robert J.; arcus 1986, Heft 6
[6] Bundesgesundheitsblatt 29, Nr. 3, März 1986
[7] Rauch, Peter; Der Lüftungsaustausch in einem Gebäude www.ib-rauch.de/Beratung/luften.html

Links zur Ergänzung

Strahlung und Strahlenschutz

  1. Informationsseite über Lungenkrebs von www.fid-gesundheitswissen.de
  2. Umweltradioaktivität
  3. ÖNRAP für WWW Radon in Österreich natürliche Radon- Aktivität in AT
  4. Strahlenschutzverordnung 2001 online
  5. www.ssk.de Strahlenschutzkommission
  6. ICRP - Internationaler Strahlenschutz
  7. Fachverband Strahlenschutz DE - international
  8. icrp.org Fachverbände Strahlenschutz
  9. Strahlenmedizin  Onmeda.de ausführliche Informationen zu verschiedenen Themen
  10. Strahlen und elektromagnetische Felder
  11. Sickening Solar Flares- The biggest solar proton storm in 15 years erupted in January 2005
  12. Den Mechanismen der Strahlenwirkung auf der Spur 12.2004
  13. Bewältigung von Strahlenunfällen: Nuklearmedizin in weltweitem Netz 12.2004
  14. Space radiation between Earth and Mars Strahlenrisiko zu groß für Raumfahrer?
  15. Understanding Cancer A teacher's guide from the National Cancer Institute
  16. Radioaktive Strahlung
  17. http://physics.nist.gov/
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