ZAFT - Zentrum

für angewandte

Forschung und Technologie e.V.

HTW Dresden

Hochschule für

Technik und Wirtschaft Dresden

8. TAGUNG

RADONSICHERES

BAUEN

HOCHSCHULE FÜR TECHNIK

UND WIRTSCHAFT DRESDEN

veranstaltet durch:

unterstützt durch:

 

Inhalt

Dresden, 11.Sept. 2012

Seite 3

Prof. Dr.-Ing. Walter-Reinhold Uhlig

................................................. 5

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

..................................................................... 7

Dr. Fritz Jaeckel

........................................................................................... 9

Christian Schramm

............................. 11

Prof. Bernd Leißring

........................................................................................... 27

Dr. Peter Bossew

...................... 47

Dipl.-Ing. Franz Anton Rößler

......................................... 59

Dr. Hartmut Schulz

................. 67

Julia Gilberg

.......................................... 75

Freia Frankenstein-Krug

........ 85

Seite 4

Dresden, 11. Sept. 2012

Richard Zinken

....... 93

Heribert Kaineder

................ 101

............................................................................................... 109

 

Walter-Reinhold Uhlig

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 5

Meine sehr geehrten Damen und Herren,

ich begrüße Sie ganz herzlich zum

Als im September 2005 durch das „Kompetenzzentrum für Forschung und Entwicklung zum

radonsicheren Bauen und Sanieren - KORA e.V“. zur ersten

eingeladen wurde, war nicht abzusehen, dass damit eine Tradition begründet wird, die – seit 2007 als

Sächsischer Radontag veranstaltet - nunmehr bereits zum 8. Mal Experten aus ganz Deutschland

und Europa zum Erfahrungsaustausch über das radonsichere Bauen und Sanieren zusammen führt.

Die seit 2007 gemeinsam mit dem Sächsischen Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft

veranstaltete Tagung hat stets aktuelle Fragestellungen des radonsicheren Bauens und Sanierens

aufgegriffen. Von Anfang an stand neben der Erörterung wissenschaftlicher Grundlagen die

Vorstellung baupraktischer Lösungen im Vordergrund der Beiträge.

Auch in diesem Jahr werden wieder thematische Schwerpunkte gesetzt, die aktuelle Themen des

radonsicheren Bauens und Sanierens aufgreifen. So wird im ersten Themenblock darauf

eingegangen, welchen Einfluss unterirdische Hohlräume auf die Radonkonzentrationen darüber

befindlicher Gebäude haben können. Die umfangreichen Untersuchungen, die zu diesem Thema in

der Erzgebirgsregion durchgeführt worden sind, haben gezeigt, dass besonders hohe Werte der

Radonkonzentrationen in der Raumluft häufig dann auftreten, wenn direkte Verbindungen von

Schachtanlagen, Karsthohlräumen oder anderen natürlichen oder künstlichen Hohlräumen in die

Gebäude vorhanden sind und somit ein ungehinderter konvektiver Zustrom radonhaltiger Bodenluft

möglich ist. Es werden Untersuchungen zu den Migrationswegen des Radons sowie Methoden, diese

hohen Radonbelastungen zu reduzieren, vorgestellt.

Im zweiten Teil der Tagung wird ein weiter Bogen gespannt, sind Vorträge zur Radonkartierung,

Radonmessung sowie zum Zusammenhang von Radonschutz und Energieeffizienz geplant.

Wie bereits gute Tradition unserer Tagung, wird das Programm durch die Vorstellung praxisnaher

Untersuchungen sowie konkreter bauliche Objekte abgerundet.

Viele haben dazu beigetragen, dass diese Tagung am heutigen Tag stattfinden kann. Vor allen

Dingen

möchte

ich

mich

beim

Dekan

und

den

Mitarbeitern

der

Fakultät

Bauingenieurwesen/Architektur an der HTW Dresden für die umfassende Unterstützung bei der

Vorbereitung bedanken. Dank sei auch der Hochschulleitung ausgesprochen, die – wie in den

Vorjahren – wiederum die Durchführung der Tagung und darüber hinaus die Arbeit von KORA e.V. in

vielfältiger Weise unterstützt. Bedanken möchte ich mich des Weiteren bei den Vertretern des

Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft, die bei der konzeptionellen

Vorbereitung wichtige Impulse einbrachten.

Vorsitzender Kompetenzzentrum für

radonsicheres Bauen e.V.

und

Lehrgebiet Baukonstruktion an der

Hochschule für Technik und Wirtschaft

Dresden

Grußwort

Seite 6

Dresden, 11. Sept. 2012

Nun hoffe ich, dass die heutige Tagung Ihnen viele interessante und neue Erkenntnisse bringt, die im

Ergebnis dazu beitragen, dem radonsicheren Bauen und Sanieren eine breite fachliche Lobby zu

geben.

Ich wünsche der Tagung einen guten Verlauf und Ihnen viele neue Erkenntnisse!

Prof. Dr.-Ing. Walter-Reinhold Uhlig

Vorsitzender KORA e.V.

 

Roland Stenzel

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 7

Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden kann in diesem Jahr auf ein 20-jähriges

erfolgreiches Wirken in Lehre und Forschung zurückblicken. Hierbei ordnet sich die Tätigkeit des

Kompetenzzentrums für Forschung und Entwicklung zum radonsicheren Bauen und Sanieren -

KORA e.V. - in hervorragender Weise ein. In diesem Jahr veranstaltet KORA e.V. bereits seine 8.

Tagung „Radonsicheres Bauen“, die seit 2007 gemeinsam mit dem Sächsischen Staatsministerium

für Umwelt und Landwirtschaft als „Sächsischer Radontag“ durchgeführt wird. Der Sächsische

Radontag hat sich inzwischen über Sachsen hinaus in ganz Deutschland sowie in den benachbarten

Ländern etabliert und ist zu einer festen Größe im Terminkalender vieler Experten des radonsicheren

Bauens geworden.

Wie in den letzten Jahren wird auch 2012 diese Tagung von der HTW Dresden und dem Zentrum für

angewandte Forschung und Technologie e.V., dem Forschungszentrum an der HTW Dresden,

unterstützt.

Ich freue mich, alle Teilnehmer der Tagung hier an unserer Hochschule begrüßen zu können. Den

wissenschaftlichen Erfahrungsaustausch zu pflegen und zu befördern ist eine wesentliche Aufgabe in

unserem Hochschulleben, die ich gern unterstütze. Die enge Verbindung zwischen KORA e.V. und

der HTW Dresden hat sich – neben der Gastgeberschaft für die alljährliche Tagung - in den letzten

Jahren sehr fruchtbar entwickelt, insbesondere auch durch die Einbindung der Problematik

„Radonsicheres Bauen“ in die studentische Ausbildung. Inzwischen sind auch eine Reihe von

Themen in Diplom- und Masterarbeiten behandelt worden, die sich mit dem radonsicheren Bauen

befassen.

Ein Schwerpunkt der diesjährigen Tagung bildet die im sächsischen Erzgebirge bzw. in anderen

Gebieten relevante Fragestellung, wie sich unterirdische Hohlräume auf die Radonkonzentration

darüber befindlicher Gebäude auswirken. Darüber hinaus wird in mehreren Beiträgen über

Radonkartierung und Radonmessung referiert. Verschiedene Praxisbeispiele des radonsicheren

Bauens und Sanierens runden die Veranstaltung ab.

Mein Dank gilt den Organisatoren und den Referenten, die diese Tagung erfolgreich vorbereitet und

mit gestaltet haben. Ich wünsche der Tagung einen interessanten Verlauf und allen Teilnehmern

einen regen persönlichen Erfahrungsaustausch.

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

Rektor der Hochschule für

Technik und Wirtschaft Dresden

Rektor der Hochschule für

Technik und Wirtschaft Dresden

Seite 8

Dresden, 11. Sept. 2012

 

Dr. Fritz Jaeckel

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 9

Sehr geehrte Damen und Herren,

der 6. Sächsische Radontag bietet wieder eine interessante Themenvielfalt.

Ein Leitthema dieses Jahres ist die Rolle unterirdischer Hohlräume für den Eintritt erhöhter

Radonkonzentrationen in Gebäude. Dieses Thema wird aufgrund der hier vorhandenen langjährigen

Erfahrungen am Beispiel der Situation in Bad Schlema und in Schneeberg vorgestellt. Es behandelt

damit den Umgang mit den extremsten Randbedingungen, die in Bezug auf ein Radonrisiko für

Gebäude gegeben sein können.

Allerdings sollte man sich darüber im Klaren sein, dass diese Problemstellung nicht nur in einem

früheren Uranbergbaugebiet eine Rolle spielt, sondern durchaus auch in anderen Bundesländern von

Bedeutung ist. Die Anreicherung von Radon in unterirdischen Hohlräumen spielt für Karstregionen in

Bayern und Baden-Württemberg ebenso eine Rolle wie für alle Regionen in Deutschland, in denen es

unterirdischen Bergbau gegeben hat oder noch gibt.

Die übrigen Themenstellungen sollten vor allem vor dem Hintergrund der geplanten EU-Regelung zu

Radon in Gebäuden gesehen werden. Bezüglich der dort vorgesehenen Referenzwerte von 200

Bq/m³ für neue Gebäude und 300 Bq/m³ für bestehende Gebäude sehen wir noch viele offene Fragen

in Bezug auf eine mögliche Umsetzung. Dies betrifft z.B. die messtechnischen Vorgaben sowie

fehlende Aus- und Weiterbildungsvorgaben für den Baubereich. Wir werden in Sachsen nicht nur im

Rahmen des Radontages, sondern auch im Rahmen zahlreicher anderer Aktivitäten weiterhin auf

eine verstärkte Sensibilisierung der Öffentlichkeit setzen.

Des Weiteren wollen wir die derzeitigen Messprogramme auch in den kommenden Jahren

aufrechterhalten. In Zukunft sollen sie auch verstärkt genutzt werden, um Kommunen und private

Hauseigentümer anzuregen, selbst Messungen in ihren Gebäuden vorzunehmen.

Auch wollen wir Aktivitäten, die zu einer Qualifizierung der Baubranche in diesem Bereich führen,

weiterhin unterstützen. Es muss für die betroffenen Hauseigentümer zukünftig erkennbar werden,

welche Fachkräfte und Betriebe eine solche Qualifizierung besitzen. Wir begrüßen jegliche

Unterstützung von den betreffenden Verbänden und Kammern, die eine Etablierung solcher Aus- und

Weiterbildungsmaßnahmen ermöglichen. Vordringlichste Zielstellung muss es allerdings sein, darauf

hinzuwirken, dass bei den derzeit gehäuften energetischen Gebäudesanierungen Fehler vermieden

werden, die zu erhöhten Radonkonzentrationen in Innenräumen führen.

Mit diesen Anregungen möchte ich meine Begrüßung schließen und Ihnen allen einen er-

kenntnisreichen Radontag und viele fruchtbare Diskussionen wünschen.

Dr. Fritz Jaeckel

Staatssekretär im Sächsischen Staatsministerium

für Umwelt und Landwirtschaft

Staatssekretär des Sächsischen

Staatsministeriums für Umwelt und

Landwirtschaft

Seite 10

Dresden, 11. Sept. 2012

 

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 11

CONTRIBUTIONS OF MINE WORKINGS NEAR THE SURFACE AND

OTHER UNDERGROUND CAVITIES TO THE RADON-EXPOSURE IN

DWELLINGS – PRINCIPLES AND MITIGATION MEASURES

Christian Schramm

Walfried Löbner

WISMUT GmbH, Chemnitz

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 12

Dresden, 11. Sept. 2012

Im Freistaat Sachsen gibt es eine Vielzahl von sehr stark vom Bergbau geprägten Regionen.

Insbesondere im Erzgebirge und im Vogtland fand seit dem 12. Jahrhundert ein intensiver Bergbau

auf die verschiedensten Erze statt, der bis in die 1990er Jahre von großer Bedeutung war. Aus dieser

z. T. Jahrhunderte währenden Bergbautätigkeit resultieren umfangreiche Hinterlassenschaften, wie z.

B. Halden, Schlammteiche, geflutete oder ungeflutete untertägige Hohlräume sowie früher berg-

baulichen Zwecken dienende Anlagen. Die Hinterlassenschaften befinden sich häufig unmittelbar in

den Siedlungsgebieten der aus Bergbausiedlungen hervorgegangenen Bergstädte, so dass die

Häuser vielfach in unmittelbarer Nachbarschaft von Tagesöffnungen, Abbaugebieten und Bergbau-

halden der Gruben stehen und deren Einflüssen ausgesetzt sind.

Die Gesteine in den Erzbergbauregionen sind infolge der vorhandenen Lagerstätten häufig durch

erhöhte spezifische Aktivitäten von Radium (Ra-226) gekennzeichnet, wodurch in erhöhtem Maße

das radioaktive Edelgas Radon (Rn-222) generiert wird. Das z. T. in sehr hohen Konzentrationen vor-

liegende Radon im Untergrund kann insbesondere bei einer starken bergbaulichen Beeinträchtigung

des Gesteinsverbandes auf verschiedene Weise in Häuser gelangen. Angesichts der z. T. sehr

hohen Radonkonzentrationen in Häusern über tagesnahen Grubenbauen und Hohlräumen ergibt sich

die Notwendigkeit, sich intensiv mit den Ursachen und der Wirkungsweise der stattfindenden

Migrations-prozesse zu beschäftigen und verschiedene Ansätze zur Senkung der Radonbelastung in

gruben-beeinflussten Häusern zu prüfen.

Die im vorliegenden Beitrag angestellten grundsätzlichen Betrachtungen zu dieser Problematik

dienen auch der Einordnung und dem Verständnis des Beitrags „Wetterprojekt zur Senkung der berg-

baulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg“ und führen unmittelbar zu

diesem Thema hin. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Berichterstattung zu diesem Wetter-

projekt [1] verwiesen.

Prinzipiell gibt es eine Reihe von potentiellen Eintrittspfaden, über die das Radon in Häuser gelangen

kann, bevor es sich in den Räumen des Gebäudes ausbreitet. Die

zeigt ein schematisches

Bild eines Hauses, das diese Eintrittspfade verdeutlichen soll.

Die Radonkonzentrationen in den Innenräumen werden u. a. von der Radonquellstärke, dem Dicht-

heitsgrad des Untergrundes und der Gebäudehülle, den wirkenden Transportmechanismen, den

Nutzungsgewohnheiten und von der Luftwechselrate in den Räumen bestimmt.

Bergbauliche Hinterlassenschaften können im Prinzip über alle potentiellen Radoneintrittspfade

wirksam werden:

Abwetternde Tagesöffnungen

über die Außenluft,

Halden und Ablagerungen

über die Außenluft, über permeablen Baugrund, Halde als Bau-

grund,

Bergbauliche Rückstände

Verwendung als Baustoff,

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 13

Tagesnahe Grubenbaue

über permeablen Baugrund, über Ver- und Entsorgungssysteme

(Rohre, Kabelkanäle, Kanalisation), über die Außenluft,

Weiterhin können Komplexsituationen auftreten, bspw. wenn Halden und Grubenbaue ein System

bilden und gemeinsam auf die Radonsituation in den Häusern wirken.

Nichtbergbauliche Hohlräume (Anzuchtsysteme, Höhler, Kellersysteme) können unter bestimmten

Voraussetzungen eine Quell- und Transportfunktion bezüglich des Radons ähnlich den bergbaulichen

Hohlräumen übernehmen.

Die für die Strahlenexposition der Bevölkerung größte Bedeutung haben an Altbergbaustandorten die

in besiedelten Gebieten liegenden ungefluteten Grubenbaue und Halden, wobei die Strahlenexpo-

sition von erhöhten Radonkonzentrationen in den Innenräumen dominiert wird. Die größten Radon-

expositionen sind i. d. R. dort anzutreffen, wo das gruben- bzw. haldenbürtige Radon unmittelbar über

den Baugrund oder darin verlegte Ver- und Entsorgungssysteme in die Häuser gelangt. Aus diesem

Grunde wird im Folgenden näher auf die im Untergrund stattfindenden Prozesse eingegangen.

Die Arbeiten in den letzten Jahren zur Beherrschung der Radonsituation in Häusern haben gezeigt,

dass die Entwicklung fundierter Lösungsansätze das Verständnis der Radontransportmechanismen

und des Verhaltens des Systems Untergrund- Haus voraussetzt. Hierzu wurden physikalische

Modelle entwickelt, die die wesentlichen Einflussgrößen und Prozesse abbilden. Die grundlegenden

Prozesse wurden bereits in der 1. Tagung Radonsicheres Bauen im September 2005 dargelegt [2].

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 14

Dresden, 11. Sept. 2012

Die Verfügbarkeit von Radon im Gestein des Untergrundes bzw. im Baumaterial von Häusern wird

zum einen durch den radioaktiven Zerfall von Radium (Ra-226), welches insbesondere im Bereich

von Uranerzlagerstätten in erhöhten Gehalten anzutreffen ist, zum anderen durch die Emanation des

Radons (Rn-222) in den offenen Porenraum des Muttergesteins bzw. des Baumaterials bestimmt.

Der Prozess der Emanation des Radons in den offenen Porenraum wird wesentlich von den

Gesteinseigenschaften und dem Feuchtegehalt bestimmt.

Die Radon-Generationsrate G, die den Transport des beim radioaktiven Zerfall entstehenden Rn-222

in den Porenraum des Muttergesteins erfasst, ist durch

(1)

gegeben, wobei

die Zerfallskonstante von Rn-222,

E

der materialspezifische Emanationskoeffizient des Muttergesteins,

t

die Trockendichte des Muttergesteins,

A

Ra-226

die spezifische Aktivität von Ra-226 im Muttergestein,

n

die Porosität des Muttergesteins,

L

der lufterfüllte Porenanteil,

W

:

der wassererfüllte Porenanteil und

der Radon-Verteilungskoeffizient zwischen Wasser und Porenluft

sind. Anhand der verschiedenen Parameter wird deutlich, dass die Radon-Generationsrate sowohl

räumlich als auch zeitlich erheblich variieren kann.

Der Radontransport im Untergrund bzw. im Baumaterial erfolgt durch Diffusions- und

Konvektionsprozesse.

Für

den

diffusiven

Transport

sind

der

materialspezifische,

stark

feuchteabhängige Diffusionskoeffizient und die Porosität des Materials entscheidend, während der

konvektive Transport von der Mobilität der radonhaltigen Luft in den Poren des Gesteins im

Untergrund bzw. in darin vorhandenen Rissen und Klüften bestimmt wird. Die Mobilität der

radonhaltigen Luft wird von der Gaspermeabilität geprägt, die je nach Boden- bzw. Gesteinsart,

Porosität und Porenbeschaffenheit, Klüftigkeit und Beschaffenheit der Klüfte/ Risse sowie

Wassersättigungsgrad des Poren- bzw. Kluftraumes um Größenordnungen variieren kann.

Unter der vereinfachenden Modellannahme, dass der Untergrund als ein homogener poröser Körper

angesehen werden kann, lässt sich der Radontransport im lufterfüllten Porenraum des Gesteins im

Untergrund für den 1-dimensionalen Fall durch folgende partielle Differentialgleichung beschreiben

(siehe z. B. [3], [4]):

(2)

Hierbei sind

C

B

die Radonkonzentration in der Porenluft der im Untergrund vorliegenden Gesteine,

D

eff

der effektive, d. h. die Porosität berücksichtigende Diffusionskoeffizient und

v

die Konvektionsgeschwindigkeit im Porenraum.

Da die meisten Parameter zeitlich variabel sind, ergibt die Lösung der Differentialgleichung auch

unter den vereinfachenden Modellannahmen eine zeitlich veränderliche Radonkonzentration in der

Porenluft. Eine Berechnung gelingt folglich nur unter stark vereinfachenden Annahmen. Die Modell-

vorstellungen zur Dynamik des Radontransports und der Radonkonzentration in der Porenluft stehen

in Übereinstimmung mit den Ergebnissen umfangreicher Messungen in Gebieten mit bergbaulichen

Hinterlassenschaften.

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 15

Der erste Term der rechten Seite der Gleichung (2) beschreibt hierbei den diffusiven Transport des

Radons, während der zweite Term den konvektiven Radontransport im lufterfüllten Porenraum be-

schreibt. Der dritte Term drückt den Zerfall des Radons aus, die Radon-Generationsrate bildet

schließlich den vierten Term der Transportgleichung.

Triebkraft der Diffusion sind entsprechend dem 1. Fick`schen Gesetz lediglich bestehende Konzen-

trationsunterschiede. Die Diffusionseigenschaften eines Materials lassen sich auch durch die

Diffusionslänge l

d

beschreiben, die die Wegstrecke bezeichnet, die das Radon während seiner

mittleren Lebensdauer (1/ ) diffusiv zurücklegt. D. h., nach Zurücklegung dieser Wegstrecke sind von

der ursprünglichen Radonaktivität nur noch knapp 37 % vorhanden. Daraus kann geschlussfolgert

werden, dass das Radon zu 95 % einer Tiefe der dreifachen Diffusionslänge entstammt. Da die

Diffusionslänge in Luft etwa das 10-fache der Diffusionslänge in kompaktem Fels und etwa das 100-

fache der Diffusionslänge in Wasser beträgt, findet der diffusive Radontransport hauptsächlich im luft-

erfüllten Porenraum statt. Die Diffusionslänge in einem trockenen Boden liegt bei etwa 2 m, in einem

feuchten Boden bei etwa 0,5 m und in einem kompakten Porphyrgestein sogar bei nur etwa 0,15 m

[5], [6], [7]. Daran wird deutlich, dass bei rein diffusivem Transport nur Radon aus dem unmittelbar

anstehenden Baugrund in ein Gebäude gelangen kann. Gerade in massivem Fels und in wasser-

gesättigtem Material kann der diffusive Transport von Radon aus dem Untergrund nur eine unter-

geordnete Rolle spielen.

Der konvektive Radontransport findet ausschließlich im lufterfüllten Porenraum oder in lufterfüllten

Klüften und Rissen des Gesteins bzw. Baumaterials statt. Er wird ausschließlich von einem bestehen-

den Druckgradienten verursacht:

(3)

Hierbei sind

p

der bestehende Differenzduck,

k

P

die Gaspermeabilität des porösen Körpers,

k

R

die Gaspermeabilität von Rissen und Klüften und

die dynamische Viskosität der Luft.

Die Gaspermeabilität eines Bodens hängt wesentlich von der Bodenart und -struktur, der Korngröße,

der Porosität, der Größe, Form, Ausrichtung und Anzahl der Poren und von der Wassersättigung des

Porenraumes ab, während bei Festgesteinen die Geometrie und die Abmessungen der lufterfüllten

Risse und Klüfte maßgeblich sind [8]:

(4)

mit

b

Öffnungsweite der Kluft,

F

empirischer Faktor, ermittelt mit Wasser, 8,8 bei 0,032 < relative Kluftrauigkeit ≤ 0,1,

17 bei 0,1 < relative Kluftrauigkeit ≤ 1

r

m

Mikrorauigkeit der Kluft.

Wenn man eine Gaspermeabilität des porösen Körpers von 10

-12

m² (entspricht etwa einem Fein-

sand)

annimmt,

so

übersteigt

die

Kluftpermeabilität

diesen Wert

bereits

bei

0,1 mm

Kluftöffnungsweite um Größenordnungen. Damit wird deutlich, dass bei Vorhandensein von Klüften

und Rissen die Kluftpermeabilität den konvektiven Gastransport im Gestein des Untergrundes

dominiert. Die Permeabilität der Gesteinsmatrix ist dann für den konvektiven Transportprozess nicht

mehr bestimmend. Selbst bei relativ geringen Druckdifferenzen von einigen Pa werden

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 16

Dresden, 11. Sept. 2012

Konvektionsgeschwindigkeiten erreicht, die sowohl beachtliche Bodenluftströme als auch große

Transportentfernungen des in der Bodenluft enthaltenen Radons über mehrere hundert Meter

bedingen.

Ab einer Gaspermeabilität k > 10

-12

m² ist der konvektive Radontransport der dominierende Radon-

transportprozess, der diffusive Transport spielt dann nur noch eine untergeordnete Rolle [2].

Aufgrund des bergbaubedingt stark beanspruchten Gebirges und des anthropogen überprägten Bau-

grundes sind konvektive Radontransportprozesse an Bergbaustandorten die eigentliche Ursache,

weshalb Radon aus tagesnahen Grubenhohlräumen in den Baugrund und weiter in die Häuser

gelangen kann.

Der Radoneintritt in ein Gebäude findet an der Grenzfläche des Baugrundes und den boden-

berührenden Gebäudeteilen (Fundament, Kellerwände, Bodenplatte) statt. Dabei kann die Radon-

migration durch diese Grenzflächen wiederum durch diffusive oder konvektive Transportprozesse

bedingt sein. Der Diffusionskoeffizient von Baustoffen, wie Beton, ist in der Regel deutlich geringer

als der vom Baugrund selbst, so dass die Gebäudehülle in der Regel wie eine Diffusionsbarriere

wirkt.

Auch hier gilt wiederum, dass der konvektive Transport durch Risse und Leitungsdurchführungen

oder anderen Öffnungen in der Regel den dominierenden Prozess darstellt. Die Rissgeometrien oder

anderweitigen Leckagestellen können jedoch schwer quantifiziert werden. In Anlehnung an die

experimentellen Verfahren zur Beurteilung der Gebäudedichtheit in der Bauphysik ist deshalb eine

effektive Leckagefläche F

RLA

in der Gebäudehülle durch einen Drucktest experimentell bestimmbar.

Der konvektive Radonfluss q

Rn

durch die Gebäudehülle kann dabei mit der empirischen Gleichung

(5)

beschrieben werden, wobei C

B

die Radonkonzentration im Baugrund und v

0

eine Referenz-

geschwindigkeit bei einem Referenzdruck p

0

darstellt. Damit wird deutlich, dass der Radoneintritt in

ein Gebäude durch eine Druckdifferenz verursacht und wesentlich durch die Größe (Eintrittsfläche)

der Leckagen geprägt wird.

Dringt Radon über die Gebäudehülle durch Migrationsprozesse in ein Haus ein, so bildet sich in den

Keller- und Wohnräumen eine bestimmte Radonkonzentration heraus. Diese Konzentration in den

Innenräumen eines Hauses wird durch den Luftaustausch innerhalb des Gebäudes und den Luft-

austausch mit der Außenluft geprägt.

Wird vereinfachend das Gebäude oder ein bestimmter Raum in einem Gebäude als eine Box mit dem

Volumen V angenommen, die Radon-Eintrittsrate in den Raum sei q

R

, die Luftaustauschrate mit der

Außenluft sei

und C

A

die in der Außenluft bestehende Radonkonzentration, so ergibt sich die

zeitliche Änderung der Radonkonzentration aus folgender Differentialgleichung:

(6)

Da die meisten Parameter der Gleichung zeitlich variabel sind, ist die Radonkonzentration im

Innenraum C

R

als Lösung dieser Gleichung eine zeitlich veränderliche Größe.

Die sich im Raum einstellende Gleichgewichtskonzentration des Radons im stationären Zustand [9]

wird außer von der Radon-Eintrittsrate wesentlich von der Luftwechselrate

(Dichtheit von Fenstern,

Türen, usw.) bestimmt:

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 17

(7)

Gemäß den Gleichungen (3) und (5) sind Druckunterschiede die maßgebliche Ursache für konvektive

Gastransportprozesse im Untergrund, an der Gebäudehülle und im Gebäude selbst. Dies trifft

gleichermaßen auch für untertägige Hohlräume zu: In den ungefluteten Grubenbauen von Berg-

werken legen die so genannten Grubenwetter und mit ihnen das darin enthaltene Radon innerhalb

weniger Stunden Wegstrecken von etlichen hundert Metern zurück, ohne dass hierzu eine technische

Belüftung (Bewetterung) erforderlich ist. Die Druckdifferenzen werden durch den natürlichen Auftrieb

erzeugt. Entlang ihres Strömungsweges nehmen die Grubenwetter das aus der Grubenbauwandung,

das aus verfüllten bzw. verbrochenen Bereichen und das mit dem Wasser zutretende Radon auf und

transportieren es unter ständig ansteigender Konzentration über große Entfernungen.

Der natürliche Auftrieb in kommunizierenden Luftsäulen stellt sich als Druckdifferenz p

nat

dar. Er

errechnet sich grundsätzlich aus dem sich ergebenden Dichteunterschied der Luft Δρ sowie der zur

Verfügung stehenden Auftriebshöhe h:

(8)

wobei

ρ

1

die mittlere Dichte in der Luftsäule 1,

ρ

2

die mittlere Dichte in der Luftsäule 2,

h

die auftriebswirksame Höhe und

g

die Erdbeschleunigung sind.

Dichteunterschiede entstehen in erster Linie durch unterschiedliche Lufttemperaturen in den kommu-

nizierenden Luftsäulen. Unter auftriebswirksamer Höhe wird die Höhe der kommunizierenden Luft-

säulen mit unterschiedlicher Dichte verstanden.

In einer ausreichend großen Grube ist die Temperatur der Grubenwetter infolge der Wärmespeicher-

kapazität des Gebirges über die Zeit in etwa konstant, wohingegen die Außentemperatur dem jahres-

zeitlichen und täglichen Gang folgt. Damit unterliegt der natürliche Auftrieb sowohl jahreszeitlichen als

auch tageszeitlichen Veränderungen. Geht man von untertägigen Temperaturen von etwa 10°C aus,

so bedingen höhere Außentemperaturen (Sommer) oder niedrigere Außentemperaturen (Winter)

unterschiedliche Vorzeichen und Beträge des Auftriebsdruckes. Infolge dessen bilden sich in einer

Grube mit hoch und mit tief gelegenen Tagesöffnungen typische Strömungssituationen heraus:

Im Sommer sinken die im Vergleich zur Außenluft kühleren, dichteren Grubenwetter im Gruben-

gebäude nach unten und bewirken einen einziehenden Wetterstrom in Hochlage und einen aus-

ziehenden Wetterstrom in Tallage. Bei winterlichen Außentemperaturen kehrt sich dieser Vorgang

um: Die im Vergleich zur Außenluft wärmeren Grubenwetter steigen im Grubengebäude auf und be-

wirken einen einziehenden Wetterstrom in Tallage und einen ausziehenden Wetterstrom in Hochlage.

Entspricht die Außentemperatur gerade der Grubentemperatur, so beträgt die natürliche Druck-

differenz 0 Pa und es kommt zu einem Wetterstillstand. Da im Erzgebirgsraum die Außentemperatur

im Jahresmittel unter 10°C liegt, dominieren winterliche Auftriebs- und Strömungsverhältnisse.

Durchläuft die Außentemperatur auch im Laufe eines Tages die Temperaturgleiche zwischen

Gruben- und Außentemperatur, so kommt es auch zu einem tageszeitlichen Wechsel der Auftriebs-

und Strömungsbedingungen.

Die

stellt schematisch die Wetterbewegungen im jahreszeitlichen Wechsel dar.

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 18

Dresden, 11. Sept. 2012

Der Differenzdruck zwischen einem Grubenbau und der Tagesoberfläche, der für konvektive Gas-

transportprozesse im permeablen Untergrund zwischen Grube und Tagesoberfläche verantwortlich

ist, ist zeitlich variabel und räumlich verschieden. Während die zeitliche Variabilität durch die vom

Gang der Außentemperatur bestimmte Veränderlichkeit des natürlichen Auftriebs bedingt wird, ist für

die räumlichen Unterschiede der Druckdifferenz zwischen Grube und Tagesoberfläche die Höhenlage

des jeweils betrachteten Bezugspunktes in Relation zur Höhenlage der wirksamen Tagesöffnungen

maßgeblich. Hierbei ist auch der Zustand der Grubenbaue, insbesondere der Tagesverbindungen

(offen oder geschlossen) wesentlich. Untersuchungen an den Gruben Johanngeorgenstadt und

Schlema-Alberoda haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass die Höhenlage der so genannten

druckneutralen Zone, die den Bereich mit Überdruck von dem Bereich mit Unterdruck im Gruben-

gebäude trennt, ebenfalls Schwankungen unterliegt und sich auch innerhalb eines Bergwerks lokal

unterscheiden kann (siehe

).

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 19

Der natürliche Auftrieb kann in den bislang untersuchten Gruben Schneeberg, Johanngeorgenstadt

und Schlema-Alberoda bei maximalen Temperaturunterschieden zwischen den Grubenwettern und

der Außenluft je nach auftriebswirksamer Höhe durchaus 220 Pa erreichen. Aufgrund der vielfältigen

Kurzschlüsse zur Tagesoberfläche und der damit verbundenen Strömungsprozesse im Gruben-

gebäude, die aufgrund des Strömungswiderstandes Druckverluste zur Folge haben, erreichen die

sich tatsächlich zwischen Grube und Tagesoberfläche ausbildenden Druckdifferenzen jedoch keine

derart hohen Werte. Druckdifferenzen bis 60 Pa wurden allerdings bereits gemessen.

Energetisch betrachtet sind der natürliche Auftrieb und die damit verbundenen Strömungsprozesse in

Gruben der Sonnenenergie und bei tiefen Gruben auch der Erdwärme im Zusammenwirken mit der

Wärmespeicherwirkung des Gebirges zu verdanken.

Die nachfolgende

zeigt einen typischen Verlauf auftriebsbedingter Druckdifferenzen und das

hierdurch bedingte Erscheinungsbild einer konvektiv beeinflussten Radonsituation in einem Haus-

keller. Der Nachweis, dass das im Keller gemessene Radon überwiegend aus tagesnahen Gruben-

bauen stammt, wurde hierbei durch ein Tracergas erbracht, welches in die Grube injiziert wurde.

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12.07.08 00:00

13.07.08 00:00

14.07.08 00:00

15.07.08 00:00

16.07.08 00:00

17.07.08 00:00

18.07.08 00:00

0

5

10

15

20

25

30

35

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

Differenzdruck

Außentemperatur

Radonkonzentration

Tracergaskonzentration

Vom Grundsatz her treffen für die Auftriebssituation in Gebäuden die gleichen physikalischen Gesetz-

mäßigkeiten zu. Hier wirken jedoch auch andere Wärmequellen. Abhängig von deren Lage und der

Lage der Belüftungsöffnungen stellt sich im Gebäude ein Temperaturprofil über die Höhe ein. Den

Auftriebsdruck erhält man durch Integration der Dichteunterschiede über die Höhe:

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 20

Dresden, 11. Sept. 2012

(9)

wobei h

0

die mittlere Höhe der Eintrittsöffnung und h

1

die mittlere Höhe der Austrittsöffnung sind.

Durch Winddruck entstehen an Gebäudefassaden Zonen mit Über- und Unterdruck. Winddruckfelder

können komplexe Strukturen haben. In der Tendenz entsteht nur an der Anstromseite ein Überdruck,

während am Dach und allen anderen Fassaden ein Unterdruck entsteht. Der sich infolge des Windes

ausbildende dynamische Druck ist in der Regel proportional dem Quadrat der mittleren Wind-

geschwindigkeit. Bei Windgeschwindigkeiten von 5 m/s beträgt der dynamische Druck bspw. 15 Pa.

Daraus ergibt sich, dass auch der Wind konvektive Radontransportprozesse induzieren kann.

Eine weitere Triebkraft konvektiver Radontransportprozesse im Untergrund stellt das so genannte

barometrische Pumpen dar. Ursache des barometrischen Pumpens sind die natürlichen Änderungen

des barometrischen Druckes in der Atmosphäre. Diese Luftdruckänderungen bedingen Druck-

differenzen zwischen der Atmosphäre und untertägigen Hohlräumen. Sind diese Hohlräume, bspw.

Grubenbaue, über Strömungswege mit der Atmosphäre verbunden, kommt es aufgrund der Druck-

differenzen zu Ausgleichsströmungen, die eine Übertragung der Luftdruckänderungen auf die in den

Hohlräumen bestehenden Druckverhältnisse zur Folge haben. Bei fallendem Luftdruck strömt Luft

aus dem Hohlraum aus, während bei steigendem Luftdruck Luft in den Hohlraum einströmt. Aufgrund

der verlustbehafteten Strömungsprozesse hängt der Luftdruck in dem Hohlraum dem Luftdruck in der

Atmosphäre je nach Ausbildung der Strömungsverbindungen (Strömungswiderstand) und je nach

Größe des Hohlraumvolumens unterschiedlich stark hinterher, so dass sich unterschiedlich große

Druckdifferenzen zwischen Hohlraum und Atmosphäre ausbilden.

Dieser physikalische Effekt äußert sich in betroffenen Gebäuden durch erhöhte Radoneintrittsraten

bzw. Radonkonzentrationen während des Luftdruckabfalls und ggf. darüber hinaus bis zum Druck-

ausgleich. Damit wird deutlich, dass auch bei Grubengebäuden mit verschlossenen Tagesver-

bindungen, in denen kein nennenswerter natürlicher Wetterzug besteht, konvektive Radontransport-

prozesse aus dem Untergrund in die Gebäude stattfinden können.

Um prinzipielle Lösungsansätze zur Beherrschung der grubenbedingten Radonsituation entwickeln zu

können, muss von den Voraussetzungen und den Triebkräften der konvektiven Gastransportprozesse

im bergbaulich beeinflussten Untergrund ausgegangen werden. Wie aus Abschnitt 3 hervorgeht,

müssen für einen konvektiven Radontransportprozess von der Grube in ein Haus folgende Voraus-

setzungen erfüllt sein:

1.

Vorhandensein einer Radonquelle oder von herangeführtem Radon in der Grube bzw. im

Untergrund,

2.

Vorliegen einer ausreichenden Permeabilität des Untergrundes zwischen Grube und Haus,

3.

Vorliegen einer undichten Gebäudehülle (Kontaktstelle zwischen Untergrund und Gebäude),

4.

Vorhandensein eines zutage gerichteten Druckgefälles zwischen Grube und Haus.

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 21

Diese Voraussetzungen können sowohl an alten als auch an aktiven Bergbaustandorten in ganz

unterschiedlichem Maße erfüllt sein. An den Standorten des Uran-Gangerzbergbaus im Erzgebirge

liegen die Voraussetzungen zumeist vor.

Soll der konvektive Radontransport von der Grube bzw. dem Untergrund in ein Haus unterbunden

bzw. wirksam reduziert werden, kann prinzipiell bei jeder der genannten Voraussetzungen für den

konvektiven Radontransport angesetzt werden. Nachfolgend sind prinzipielle Lösungsansätze

aufgeführt, geordnet nach den Voraussetzungen für den konvektiven Radontransport, die jeweils den

Ansatzpunkt darstellen:

-

Entfernen der Radonquelle

Das Entfernen der Radonquellen (Grubenbaue, durchströmbare verbrochene bzw. mit Bergen ver-

setzte Abbaue, Restvererzungen, Spülversatzbereiche mit radioaktiv kontaminierten Aufbereitungs-

abgängen usw.) ist weder technisch noch wirtschaftlich möglich und ist daher von vornherein nicht als

praktikabler Lösungsansatz anzusehen.

-

Entfernen des Radons

Das Entfernen des Radons aus der Grube kann nur durch eine intensive Bewetterung erfolgen, die

auf eine starke Verdünnung des zutretenden Radons und dessen Abtransport nach über Tage ausge-

richtet ist. Voraussetzung ist eine gute Durchströmbarkeit des Hohlraumsystems. Bei kleinen, offen

stehenden Systemen und bei geringer Radonquellstärke kann dieser Ansatz erfolgversprechend sein.

Bei großen Gruben wären zur Erreichung ausreichend niedriger Radonkonzentrationen die Komplett-

rekonstruktion der Grube oder von Teilen der Grube und eine hohe installierte Lüfterleistung erforder-

lich. Bei hohen spezifischen Radonfreisetzungsraten können kaum ausreichend niedrige untertägige

Radonkonzentrationen erreicht werden. Hinzu kommt eine hohe Radonableitung in die Atmosphäre

an den Standorten der Abwetterschächte.

Weiterhin besteht prinzipiell die Möglichkeit einer Entfernung des Radons aus dem Untergrund. Dies

könnte durch den Aufbau eines Dränagesystems im Untergrund geschehen. Bei ausreichender Ur-

sachenaufklärung (umfangreiche Voruntersuchungen erforderlich) wurden derartige Radondränagen

lokal bereits mit Erfolg erprobt. Für ein flächenhaftes Radonproblem in Häusern, wie es an Bergbau-

standorten häufig besteht, stellt aus technischen und wirtschaftlichen Gründen ein Dränagesystem im

Untergrund jedoch keine Option dar. Die Radondränage des Untergrundes bleibt als Lösungsansatz

objektspezifischen Einzelfalllösungen in solchen Häusern vorbehalten, in denen sich mit anderen

Lösungsansätzen kein Erfolg erzielen lässt.

Die Entfernung des Radons aus dem Haus ist von der Natur der Sache in jedem Falle eine objekt-

spezifische Einzelfalllösung. Hierbei wird der Radonzutritt aus der Grube toleriert, akzeptable Radon-

konzentrationen sollen durch eine ausreichende Verdünnung und Abführung des Radons erreicht

werden; d. h. durch eine Erhöhung des natürlicherweise vorliegenden Luftwechsels. Bei hohem

Radonzutritt aus der Grube ist eine künstliche Belüftung des Gebäudes oder von Gebäudeteilen

meist unumgänglich. Der Aufbau einer solchen Lösung setzt umfangreiche Voruntersuchungen

voraus, erfordert Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung und ist mit einem relativ hohen Risiko ver-

bunden, dass die angestrebte Radonkonzentrationssenkung nicht oder nicht dauerhaft erreicht wird.

Bei unsachgemäßer Anordnung und Auslegung der Raumventilatoren kann durch eine ungünstige

Beeinflussung der Differenzdruckverhältnisse sogar eine Erhöhung des Radonzutritts in das Gebäude

verursacht werden. Insgesamt sind diese lüftungstechnischen objektspezifischen Maßnahmen wenig

nachhaltig; sie werden erfahrungsgemäß als störend empfunden und nicht oder nur unzureichend

gewartet.

-

Kapseln der Radonquelle bzw. des Radons

Das Kapseln der Radonquellen in der Grube ist ein im untertägigen Strahlenschutz im größeren Maß-

stab praktizierte Lösungsansatz. Hierbei werden die Abbaubereiche und Grubenbaue dicht versetzt

oder durch wetterdichte Dämme (Mauerdämme, Betondämme) hermetisiert und damit vom be-

wetterten Teil des Grubengebäudes abgetrennt. Das dort entstehende Radon zerfällt somit am Ort

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 22

Dresden, 11. Sept. 2012

seiner Entstehung. Im Hinblick auf die Vermeidung eines zutage gerichteten konvektiven Radon-

transports aus der Grube müssten sämtliche offenen, verbrochenen oder versetzten Grubenbaue, in

denen Radon in größerem Maße entsteht und aus denen Radon in Häuser gelangen kann, gekapselt

werden, und zwar allseitig. Neben dem Vermauern, Betonieren oder Versetzen von Hohlräumen

müssen Bergeversatz- und Verbruchmassen durch Verschlämmen bzw. durch Injektage einge-

schlossen werden. Im Einzelfall kann so eine Maßnahme machbar und auch zielführend sein, zumal

wenn ohnehin lokalen Verwahrungsarbeiten ausgeführt werden müssen. Im Falle eines flächenhaften

Radonproblems in Häusern an Bergbaustandorten scheidet eine solche Lösung jedoch aus: Zu groß

ist der Aufwand zur Erkundung und bergmännischen Erschließung der ursächlichen Hohlräume, zu

groß sind die erforderlichen Mengen an Versatz- und Hermetisierungsmaterial und zu ungewiss sind

über Bohrungen blind erfolgte Versatz- und Injektagemaßnahmen.

Eine durchaus erfolgreiche und günstige Kapselung der Radonquellen kann unter Umständen durch

die Flutung der Grube erreicht werden. Zwar löst sich Radon auch im Wasser und kann über kon-

vektive Wasserströmungen transportiert werden und bei Kontakt mit der Luft in gewissem Maße ent-

weichen, jedoch ist dieser Anteil verglichen mit einer Radonfreisetzung in wetterdurchströmte

Grubenbaue verschwindend gering. Die Flutung muss jedoch möglichst das ganze Grubengebäude

umfassen: So lange ungeflutete (tagesnahe) Sohlen verbleiben, werden sich hier hohe

Radonkonzentrationen einstellen, obgleich die Radonquellstärke der Grube insgesamt stark zurück

gegangen ist. Ein höherer Wassereinstau in einer Grube mit ungeflutet bleibenden tagesnahen

Sohlen hat nur dann Sinn, wenn sich aufgrund einer kleineren Flächenausdehnung der ungeflutet

bleibenden Sohlen die flächenhafte Erstreckung des Beeinflussungsgebietes über Tage deutlich

verkleinert. Eine Flutung der tagesnahen Sohlen ist in den hiesigen Bergrevieren aufgrund der

Geländemorphologie, der seit jeher praktizierten Wasserabführung über tiefe Entwässerungsstollen

und des intensiv perforierten Gebirges kaum möglich. Die Vernässungsgefahr und die Gefahr einer

geotechnischen Destabilisierung intensiver Abbaubereiche und Versatz- bzw. Verbruchbereiche ist zu

groß, hinzu kommen nicht einschätzbare Aufwendungen zur Abdichtung von unbekannten

Tagesverbindungen, durchgebauten Bereichen und natürlichen oder bergbaubedingten Klüften und

Rissen im Gebirge.

-

Abdichten des Untergrundes

Das Abdichten des Untergrundes kann durch den Versatz größerer Hohlräume und das Verpressen

von Poren, Rissen und Spalten erfolgen. An dieser Stelle wird bereits deutlich, dass dieser Lösungs-

ansatz lediglich für objektspezifische Einzelfalllösungen an grubenbeeinflussten Häusern in Frage

kommt. Ein flächenhaftes Abdichten des Untergrundes unter allen grubenbeeinflussten Häusern ist

aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht machbar: Angefangen von der Identifizierung der

grubenbeeinflussten Häuser durch flächendeckende Messungen über das Aufspüren und Versetzen

größerer tagesnaher Hohlräume unter den Häusern bis hin zum Verpressen der wetterwegsamen

Poren, Rissen und Spalten im Untergrund unmittelbar unter dem Haus sind diese Maßnahmen sehr

teuer und mit hohen technischen Risiken verbunden (Arbeiten im Gründungsbereich des Hauses,

Arbeiten im Bodenhorizont mit Medienleitungen usw.). Im Einzelfall ist eine Verbesserung der Radon-

situation in einem grubenbeeinflussten Haus durch solche Maßnahmen jedoch möglich und wahr-

scheinlich deutlich nachhaltiger als lüftungstechnische Maßnahmen.

-

Abdichten der Gebäudehülle

Das Abdichten der Gebäudehülle im Kontaktbereich Untergrund – Haus ist von der Natur der Sache

in jedem Falle eine objektspezifische Einzelfalllösung. Für das Abdichten kommen eine Reihe von

Technologien in Frage. Von ausschlaggebender Bedeutung ist die genaue Kenntnis der Eintrittspfade

für die grubenbürtige, radonbelastete Bodenluft. Hierfür sind z. T. aufwändige messtechnische Unter-

suchungen erforderlich. Je nach dem identifizierten Eintrittspfad sind Maßnahmen wie bspw. eine

Betonage des Kellerbodens, das Einbringen von radondichten Folien im Fußboden, ein Abdichten

des Mauerwerkes durch Injektage oder durch das Aufbringen von Sperrschichten erfolgversprechend.

Ggf. kann ein sorgfältiges Abdichten der Medienzuführung oder eine Erneuerung des Abwasser-

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 23

systems im Haus ausreichen. Alternativ kann ein Radonzutritt in den Keller toleriert, die Abdichtungs-

maßnahmen dann zwischen Keller und Wohnbereich vorgenommen werden, wenn dies weniger Auf-

wand bereitet. In jedem Fall ist hier fachmännischer Rat unverzichtbar. Die Erfolgsquote und die

Nachhaltigkeit einer solchen Lösung sind stark von der Sorgfalt der Untersuchungen und von der

Qualität der Bauausführung abhängig.

-

Herstellung eines grubenwärts gerichteten Druckgefälles

Ein grubenwärts gerichtetes Druckgefälle kann zum einen durch einen stabilen Unterdruck in der

Grube, zum anderen durch einen stabilen Überdruck im Haus erreicht werden.

Die Erzeugung eines Überdruckes im Haus ist von der Natur der Sache in jedem Falle eine objekt-

spezifische Einzelfalllösung. Prinzipiell kann die Überdruckerzeugung auf den Gebäudeteil be-

schränkt bleiben, in den der Radonzutritt aus der Grube erfolgt (bspw. den Keller). Der Überdruck

muss hierbei groß genug sein, dass der grubenbedingte Druckgradient jederzeit sicher überprägt

wird. Der Aufbau von Überdrücken von mehreren 10 Pa in einem Raum erfordert aus energetischen

Gründen zusätzlich ein Abdichten des betreffenden Raumes. Es ist eine hohe Disziplin der Bewohner

erforderlich, da die Türen und Fenster stets geschlossen gehalten werden müssen. Maßnahmen zur

Wärmerückgewinnung sind nur eingeschränkt möglich.

Die Erzeugung eines stabilen Unterdruckes in der Grube gehört zu den wettertechnischen Lösungs-

ansätzen. Schwerpunkt ist hierbei jedoch nicht die Verdünnung und Abführung des in der Grube ent-

stehenden Radons, sondern das Verhindern eines zutage gerichteten konvektiven Radontransportes

durch Erzeugung eines stabil grubenwärts gerichteten Druckgefälles. D. h. Strömungsprozesse im

Untergrund werden nicht verhindert, sondern nur in ihrer Richtung beeinflusst. Unter bestimmten

Voraussetzungen ist ein derartiger Lösungsansatz auch in der Lage, Radon aus einem Gebäude ab-

zusaugen, das im Gebäude selbst oder im Gebäudeuntergrund entsteht. Voraussetzung für ein

Funktionieren dieses Lösungsansatzes ist, dass ein ausreichender Unterdruck erzeugt und bis in die

relevanten Bereiche der Grube transportiert werden kann. Der Unterdruck muss an jeder relevanten

Stelle des Grubengebäudes den natürlichen Auftrieb sicher überprägen. Dies erfordert eine

künstliche Erzeugung des Unterdruckes (saugende Ventilatoranlage). Die nachfolgende

verdeutlicht die Wirkungsweise einer wettertechnischen Lösung zur Herstellung eines grubenwärts

gerichteten Druckgefälles:

Wirkprinzip

Für die Ausbreitung des Unterdruckes bis in die peripher gelegenen Problembereiche sind offene

Wetterwege notwendig. Diese müssen im erforderlichen Umfang aufgewältigt werden. Durch ein

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

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Dresden, 11. Sept. 2012

möglichst dichtes Verschließen der offenen Tagesverbindungen soll eine verlustarme Ausbreitung

des Unterdruckes erreicht werden, da bei geringen Wettervolumenströmen die Druckverluste längs

eines Wetterweges klein sind. Des Weiteren kommt man dann mit einer geringeren Anzahl von

Wetterwegen bzw. mit geringerem Streckenquerschnitt aus. Ein geringer Gesamtwettervolumenstrom

begrenzt schließlich die Wetterleistung des Ventilators beträchtlich. Insofern spielt die Verdünnung

des Radons in der Grube bei diesem Ansatz keine nennenswerte Rolle.

Prinzipiell kann der Unterdruck im gesamten Grubengebäude erzeugt und damit eine flächenhaft wir-

kende Lösung des grubenbedingten Radonproblems angestrebt werden. Wenn nur über bestimmten

Teilen der Grube ein Grubeneinfluss auf die Radonsituation in den Häusern vorliegt, kann man den

Unterdruck aber auch nur in den entsprechenden Teilen der Grube erzeugen und damit lokal wir-

kende Lösungen erreichen. Hierzu müssen die relevanten Grubenteile vom restlichen Gruben-

gebäude wettertechnisch abgetrennt werden. Vorteil einer lokalen wettertechnischen Lösung sind der

geringere Aufwand zur Herstellung des Bewetterungssystems und geringere Unterhaltungskosten.

Je nach der vorliegenden Beeinflussungssituation in den Häusern, den wettertechnischen Voraus-

setzungen unter Tage und dem gewählten Ansatz (flächenhaft oder lokal) kann der Unterdruck durch

Betrieb einer zentralen Abwetteranlage oder mehrerer kleinerer dezentraler Abwetteranlagen erzeugt

werden. Wie bei allen wettertechnischen Lösungsansätzen ist mit dem Betrieb einer oder mehrerer

Abwetteröffnungen eine Radonableitung verbunden, die bei der Standortauswahl und der Gestaltung

der Abwetteranlage berücksichtigt werden muss.

Bei dem Lösungsansatz Erzeugung eines Unterdrucks in der Grube wird das Problem mit Hilfe der

Grube als der eigentlichen Ursache des Problems gelöst, indem die natürlichen Druckgradienten als

Triebkräfte für den konvektiven Radontransport von der Grube in die Häuser künstlich überprägt

werden. Dieser Lösungsansatz hat den Vorteil, dass an der Tagesoberfläche und insbesondere an

den Häusern keine Arbeiten erforderlich sind und mithin das Geschehen in der Stadt bzw. Gemeinde

und die Privatsphäre der Bürger weitgehend unberührt bleiben. Weiterhin werden durch eine solche

Lösung automatisch auch die grubenbeeinflussten Häuser erreicht, deren Eigentümer sich ent-

sprechenden Untersuchungen und objektspezifischen Einzelfalllösungen verweigern. Unter be-

stimmten Voraussetzungen (dominanter Grubeneinfluss) wird als positiver Nebeneffekt auch das

Radon zur Grube abgeführt, welches im Baumaterial oder im Untergrund selbst entsteht und dem

Haus ansonsten ebenfalls zutreten würde.

Das zur Erzeugung eines Unterdrucks erforderliche Bewetterungssystem kann anpassungsfähig ge-

staltet und somit entsprechend den jeweils bestehenden Anforderungen und Randbedingungen opti-

miert werden. Hierdurch kann der urbanen Entwicklung, bspw. der Entstehung neuer Wohngebiete im

Bereich tagesnaher Grubenbaue, Rechnung getragen werden. Im Hinblick auf eine optimierte Fahr-

weise der Lüfteranlagen bestehen gute Voraussetzungen für einen weitgehend automatisierten, ge-

regelten Betrieb der Anlagen. Hierdurch kann bspw. auch eine Energieeinsparung durch die Nutzung

des natürlichen Auftriebs erreicht werden. Die Anwendung alternativer Energiekonzepte ist bei einer

wettertechnischen Lösung ebenfalls denkbar.

Nachteilig ist bei großen Gruben der hohe Aufwand zur Etablierung des Bewetterungssystems. Be-

stimmender Faktor ist hierbei die Rekonstruktion der Wetterwege des Systems, wobei auf eine lange

Lebensdauer abzuzielen ist. Von der Lebensdauer der Wetterwege hängen entscheidend auch die

laufenden Betriebskosten ab; die eigentlichen Lüfterbetriebskosten sind hingegen vergleichsweise

gering. In der Herstellungsphase des Bewetterungssystems können Kostenvorteile durch Synergie-

effekte erreicht werden, indem bspw. ohnehin erforderliche Bergsicherungsarbeiten sinnvoll in den

Aufbau des Bewetterungssystems eingeordnet werden.

Von Nachteil ist weiterhin, dass ein wettertechnischer Lösungsansatz mit Radonableitungen in die

Atmosphäre verbunden ist. Durch die Auswahl geeigneter Abwetterschächte abseits bebauter Ge-

biete und die Errichtung von ausreichend dimensionierten Ableitkaminen kann jedoch erreicht

werden, dass hierdurch keine relevanten Strahlenexpositionen der Bevölkerung entstehen.

Da die Notwendigkeit besteht, die Bewetterungslösung ständig und auf nicht absehbare Zeit zu

betreiben, muss sie als eine so genannte Ewigkeitslast eingeordnet werden. Allerdings ist in diesem

Zusammenhang auch die Entwicklung der Altersstruktur von Wohngebäuden zu berücksichtigen:

Während bei alten Gebäuden objektspezifische Radonschutzmaßnahmen häufig sehr teuer und

risikobehaftet sind, können bei Neubauten von vornherein Vorkehrungen zum Radonschutz getroffen

werden.

Christian Schramm

Walfried Löbner

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 25

In Häusern, deren Radonsituation von anderen Quellen als von tagesnahen Grubenbauen dominiert

wird und die daher nicht oder nur geringfügig von einer wettertechnischen Lösung profitieren, muss

das Radonproblem mit objektspezifischen Einzelfalllösungen behoben werden.

In der

sind die vom Grundsatz her machbaren Lösungsansätze zur Beherrschung der gruben-

bedingten Radonsituation in Häusern noch einmal in einer Übersicht dargestellt:

- Teile des Grubengebäudes

- mehrere Ventilatorstandorte

Lok ale wettertechnische Lösung

mehrere dezentrale Ventilatoren

- zentraler Ventilatorstandort oder

- gesamtes Grubengebäude

Flächenhafte wettertechn. Lösung

- Wirkprinzip Druckgefälle

- künstliche Druckerzeugung

Wettertechnische Lösung

- Sperrschichten (Folie)

- Betonage

- Injektage

Abdichtung Haus

- Injektage

- Einblasen Frischluft

- Absaugen Bodenluft

Dränage/Belüftung Untergrund

Abdichtung Untergrund

- Versatz

Belüftung Haus

- Wirkprinzip Verdünnung

- Wirkprinzip Druckgefälle

An dieser Stelle sei auf den Beitrag „Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in

den Häusern der Bergstadt Schneeberg“ verwiesen, in dem die Ergebnisse umfangreicher Unter-

suchungen und Tests zusammengefasst und ein konkretes Projekt für das flächenhaft grubenbeein-

flusste Gebiet der Stadt Schneeberg vorgestellt werden.

[1]

Löbner, W., Schramm, C., Geringswald, K., Leißring, B., Leißring, N., Martin, H.:

Abschlussbericht Konzept zur Entwicklung und Optimierung von technischen Lösungen für die

langfristige Beherrschung des Einflusses offener Grubenbaue auf die Radonsituation in

Häusern unter besonderer Berücksichtigung der Grubenwasserlösung über den Markus-

Semmler-Stolln, WISMUT GmbH und GEOPRAX Chemnitz, 2009

[2]

Löbner, W., Schulz, H.: Wie und warum gelangt Radon in ein Haus?, in: KORA e. V. (Hrsg.):

Tagungsband der 1. Tagung Radonsicheres Bauen, Dresden, 28. September 2005

[3]

Nazaroff, W.W., Nero, A.V. (Hrsg.): Radon and its decay products in indoor air. New York: John

Wiley & Sons Inc., 1988

[4]

Rogers, V.C., Nielson, K.K.: Multiphase Radon Generation and Transport in Porous Materials,

Health Phys. 60, pp. 807 - 815, 1991

Beiträge tagesnaher Grubenbaue und weiterer unterirdischer Hohlräume zur Radonbelastung in Häusern –

Grundlagen und Lösungsansätze

Seite 26

Dresden, 11. Sept. 2012

[5]

Tanner, A. B.: Radon migration in the ground: a review, in: Adams, J.A.S. und Lowder, W.M.

(Hrsg.): Proceedings of the International Symposium on the Natural Radiation Environment,

University of Chicago press, Chicago/Il/USA; pp. 161-181, 1964

[6]

Keller, G.W.: Die Strahleneinwirkung durch Radon in Wohnhäusern, Bauphysik 15 (1993), Heft

5

[7]

Schulz, H., Funke, L. et al.: Entwicklung einer Messmethodik zur Bestimmung der Radon-

quellstärke großer Flächen und Bewertung der Radondämmwirkung von Abdeckschichten, in:

Schriftenreihe Reaktorsicherheit und Strahlenschutz des Bundesministeriums für Umwelt,

Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg.), Band BMU – 2003-622, 2003

[8]

Kamlot, W.-P.: Gebirgsmechanische Bewertung der geologischen Barrierefunktion des Haupt-

anhydrits in einem Salzbergwerk, in: Klapperich, H., Konietzky, H. (Hrsg.): Veröffentlichungen

des Instituts für Geotechnik der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, Heft 2009-3,

2009

[9]

Akbari, K., Mahmoudi, J.: Simulation of Radon Mitigation in Residental Building with Ventilation,

[10]

Wagenbreth, O., Wächtler, E. et al.: Bergbau im Erzgebirge. Technische Denkmale und

Geschichte, Leipzig, 1990

 

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 27

A MINE VENTILATION PROJECT TO REDUCE THE MINE-BORNE

RADON GAS EXPOSURE IN BUILDINGS IN THE MINING TOWN

SCHNEEBERG

Bernd Leißring

1)

, Nick Leißring

1)

Kai Geringswald

2)

, Walfried Löbner

2)

, Christian Schramm

2)

1)

Bergtechnisches Ingenieurbüro GEOPRAX, Chemnitz

2)

Wismut GmbH, Chemnitz

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

Seite 28

Dresden, 11. Sept. 2012

Das Schneeberg-Neustädtler Revier war eines der bedeutendsten Bergbaureviere des Erzgebirges.

Der Bergbau blickt auf eine nahezu 600-jährige Geschichte zurück. Nach bescheidenen Anfängen

wurde ab Mitte des 15. Jahrhunderts auf dem Schneeberg reichlich Silber gefunden und es erscholl

ein großes "Bergkgeschrey". Bereits 1477 sollen auf dem Schneeberg über 200 Zechen betrieben

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 29

worden sein. Später bildeten Kobalt-, Nickel- und Wismuterze die wirtschaftliche Grundlage des Berg-

baus. Die letzte Hauptperiode des Bergbaues umfasste den Uranerzbau der SAG/SDAG WISMUT.

Zu den Hinterlassenschaften des jahrhundertealten Bergbaues zählen neben Halden und berg-

baulichen Anlagen auch die umfangreichen Grubenhohlräume, welche sich auch unmittelbar im

Stadtgebiet befinden. Während die tiefen Sohlen der Grube unter Wasser stehen, sind die oberhalb

des wasserabtragenden Markus-Semmler-Stollns gelegenen, z. T. dicht unter der Tagesoberfläche

befindlichen Grubenhohlräume dauerhaft ungeflutet. Neben der Gefährdung der Sicherheit der

Tagesoberfläche geht von den tagesnahen Grubenhohlräumen auch ein radiologisches Problem aus:

In dem stark bergbaulich beeinträchtigtem Untergrund kommt es aufgrund des natürlichen Auftriebs

im Grubengebäude zu konvektiven Gastransportprozessen, die zu einer Freisetzung des unter Tage

entstehenden radioaktiven Edelgases Radon-222 in einer Vielzahl von Häusern führen.

Die Radonproblematik wurde Anfang der 1990er Jahre erstmals öffentlich thematisiert und es wurden

Untersuchungen angestrengt, um das Ausmaß des radiologischen Problems zu charakterisieren. Es

wurde schnell klar, dass die radiologische Situation einzigartig und dringend verbesserungsbedürftig

ist. In den Folgejahren wurden in unterschiedlichen Beauftragungsverhältnissen Lösungen erprobt,

wobei Maßnahmen an den betroffenen Gebäuden selbst, aber auch Maßnahmen an der Grube als

dem eigentlichen Ursprung des Problems ergriffen wurden.

Im Rahmen des Verwaltungsabkommens zwischen der Bundesrepublik Deutschland und dem

Freistaat Sachsen zur Sanierung bergbaulicher Hinterlassenschaften an den WISMUT-Altstandorten

wurde 2005 für Schneeberg ein Standortsanierungskonzept [1] erarbeitet, welches die hohe Radon-

belastung in den Häusern als das größte Umweltproblem identifizierte. Für die erforderlichen

umfangreichen Sanierungsarbeiten unter Tage wurde daher die Maßgabe abgeleitet, neben der

Sicherstellung des Strahlenschutzes der Beschäftigten auch auf eine Verbesserung der

radiologischen Situation der Bevölkerung hinzuarbeiten. Im Zusammenhang mit den untertägigen

Arbeiten wurden daher umfangreiche Untersuchungen zum Ausmaß und zu den Ursachen hoher

Radonbelastungen in Häusern durchgeführt, mit denen der Grubeneinfluss auf die Radonsituation in

den Häusern eindeutig als flächenhaftes Problem nachgewiesen wurde. Weiterhin erfolgten

Pilotversuche zu einer lokalen wettertechnischen Lösung im Bereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche.

Aufgrund erster positiver Ergebnisse und ebenfalls positiver Erfahrungen der WISMUT am Standort

Schlema-Alberoda wurde 2008 vom Sächsischen Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit das

Projekt „Konzept zur Beherrschung der grubenbedingten Radon-Situation in Bad Schlema und

Schneeberg“ initiiert, welches ab 2010 als Wetterprojekt Schneeberg weitergeführt wurde.

Das Problem einer hohen grubenbedingten Radonbelastung in Häusern ist für die Stadt Schneeberg

nach wie vor aktuell. Gerade vor dem Hintergrund der sich verschärfenden Empfehlungswerte

europäischer und internationaler Gremien bezüglich des Radons in Wohnungen nimmt die

Dringlichkeit einer Lösung des bergbaubedingten Radonproblems zu.

Bei der Lagerstätte Schneeberg-Neustädtel handelt es sich um eine große Gangerzlagerstätte [2].

Ihre Ausdehnung beträgt etwa 7 km in N-S-Richtung und ca. 4 km in W-E-Richtung. Insgesamt

wurden mehr als 200 erzführende Gänge bekannt, die im Laufe der Jahrhunderte je nach wirt-

schaftlicher Lage und technischem Entwicklungsstand abgebaut wurden. Die meist relativ steil

stehenden, überwiegend in NNW-SSE- sowie in WNW-ESE-Richtung verlaufenden Erzkörper, die so

genannten Gänge, besitzen eine Längs- und Tiefenerstreckung von durchschnittlich etwa 200 m bis

250 m. Die mittlere Gangmächtigkeit liegt bei etwa 0,5 m. Erzanreicherungen wurden insbesondere

im Kreuzungsbereich der beiden Gangsysteme angetroffen.

Die Vererzung stellt sich recht unterschiedlich dar: Typisch ist eine Anreicherung hochwertiger Silber-

erze im Einflussbereich des Luftsauerstoffs bzw. sauerstoffreichen Wassers bis in ca. 50 m bis 100 m

Tiefe. Hier wurde insbesondere in den ersten Jahrzehnten bzw. Jahrhunderten ein intensiver Abbau

betrieben, z. T. auch im Tagebau. In größerer Tiefe dominieren die Kobalt- und Nickelerze, deren

Gewinnung ab Mitte des 16. Jahrhunderts in den Vordergrund trat. Die ebenfalls vorhandenen Uran-

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

Seite 30

Dresden, 11. Sept. 2012

erze wurden, da sie nicht genutzt werden konnten, zunächst in alte Abbaue versetzt bzw. auf die

Halden geworfen. Sie wurden erst ab 1935 Gegenstand des Interesses.

Mit Beginn der Untersuchungsarbeiten auf Uranerze durch die UdSSR nach dem Ende des 2. Welt-

krieges wurde eine kurze, aber sehr intensive Bergbauperiode eingeleitet, die bis 1956 währte. In

dieser Zeit wurden von der SAG/SDAG WISMUT insgesamt etwa 210 t Uran gefördert, ein in Bezug

auf den bergbaulichen Aufwand bescheidenes Ergebnis: Immerhin waren 24 Tagesschächte sowie

23 Schürfe und Stollen angelegt bzw. vom historischen Bergbau übernommen, die Flanken der

Lagerstätte neu erschlossen, das vorhandene Grubengebäude mit einem schachbrettartigen System

aus Querschlägen und Gangstrecken überfahren und die Bergarbeiten bis in eine Tiefe von 400 m

geführt worden. Hieraus resultiert eine enge Verquickung des Altbergbaus früherer Betriebsperioden

mit den Grubenbauen des WISMUT-Bergbaus. Dass die Abbautätigkeit auch unmittelbar im Stadt-

gebiet erfolgte, zeigt ein Rissausschnitt für das Stadtzentrum, auf dem nur die ungefluteten

tagesnahen Sohlen dargestellt sind (Abb. 1):

Nach der Einstellung des Bergbaus wurde die Grube bis zum Niveau des wasserabführenden

Markus-Semmler-Stollns geflutet, die Schächte wurden verwahrt und die Betriebsgebäude liquidiert.

Teilweise wurden auch die Halden profiliert und begrünt. Oberhalb des Flutungspegels verblieb ein

lufterfüllter Grubenhohlraum von etwa 2,1 Mio m³, wie Tracergasuntersuchungen im Jahr 2009

ergaben [3]. Neben einer unbekannten Anzahl von Schächten, Schürfen und Stolln umfassen die

bergbaulichen Hinterlassenschaften mehr als 150 heute noch erkennbare Halden [4].

Dass in den Schneeberger Grubenwettern sehr hohe Radonkonzentrationen vorliegen, ist spätestens

seit 1924 bekannt [5]. Im Jahr 1940 finden Rajewsky und Hueck [6] in der durch hohe Radon-

konzentrationen in den Wettern bedingten hohen Strahlenexposition die Ursache der bereits 1534

von Paracelsus beschriebenen Bergsucht der Bergleute (Schneeberger Krankheit). Die aus der Lite-

ratur bekannten hohen Radonkonzentrationen in den Grubenwettern Schneebergs von 40.000 Bq/m³

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 31

bis über 600.000 Bq/m³ [7], [8] konnten durch eigene Messungen in der Größenordnung bestätigt

werden. Maßgeblich für diese hohen Radonkonzentrationen ist vor allem die Radonfreisetzung aus

den Bruchräumen und aus den mit taubem Gestein verfüllten Abbauen. Den geologischen und

bergbaulichen Bedingungen entsprechend sind auch die Bodenradonkonzentrationen z. T. sehr hoch,

hier wurden in 1 m Tiefe Spitzenwerte bis 1.000.000 Bq/m³ gemessen.

Bereits hier wird deutlich, dass in grubenbeeinflussten Häusern unter ungünstigen Umständen sehr

hohe Radonkonzentrationen erreicht werden können. Entsprechende Ergebnisse erbrachten dann

auch die im Jahr 1990 vom Bundesamt für Strahlenschutz in Zusammenarbeit mit dem Institut für

Wasser-, Boden- und Lufthygiene des Bundesgesundheitsamtes durchgeführten Screening-

Messungen der Radonkonzentration in den Häusern von Schneeberg, wie die nachfolgende Abb. 2

verdeutlicht:

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

Seite 32

Dresden, 11. Sept. 2012

Die höchste im Erdgeschoss gemessene Radonkonzentration betrug hierbei etwa 115.000 Bq/m³. In

den Kellerräumen wurden tendenziell höhere Radonkonzentrationen festgestellt.

In der Abb. 3 sind beispielhaft die Ergebnisse aktuellerer zeitaufgelöster Radonmessungen während

einer Untersuchungskampagne im Jahr 2011 für ein Haus auf dem Stadtberg dargestellt. Für dieses

Haus wurde mit Hilfe von Tracergas nachgewiesen, dass nahezu das gesamte Radon seinen

Ursprung in der Grube hat. Deutlich ist hier eine typische Abstufung der Radonkonzentration über die

Etagen zu erkennen, bedingt durch einen eingeschränkten Transport innerhalb des Hauses und den

stattfindenden Luftwechsel mit der Außenluft. Die tageszeitliche Dynamik der Radonkonzentration

wird vom tageszeitlich schwankenden natürlichen Auftrieb dominiert.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

220000

19.02.11 00:00

19.02.11 12:00

20.02.11 00:00

20.02.11 12:00

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22.02.11 12:00

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23.02.11 12:00

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24.02.11 12:00

25.02.11 00:00

25.02.11 12:00

26.02.11 00:00

Keller

Erdgeschoss

1. Etage

Vergleichbare Radonsituationen sind insbesondere in alten Häusern keineswegs selten anzutreffen.

Auch hatten die nach 1990 ergriffenen baulichen Erneuerungen an den Häusern (Einbau neuer

Fenster und Türen, Wärmedämmung der Gebäude, Liquidierung der Öfen und Einbau von

Heizungen) infolge der Verringerung des Luftwechsels und der Veränderung der Auftriebssituation im

Gebäude häufig negative Auswirkungen auf die Radonsituation.

In den vergangenen Jahren wurden große Anstrengungen unternommen, um die in den Häusern

bestehende Radonsituation zu erfassen, die Herkunft des Radons und die Transportmechanismen

sowie das Systemverhalten zu ergründen und Lösungsansätze zur Beherrschung der Radonsituation

in den Häusern zu entwickeln.

In der Tab. 1 sind die seit 1990 durchgeführten Projekte zu dieser Problematik zusammengestellt:

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 33

1990

Flächenhafte Screening-Messung der Radonkonzentration in den Häusern

von Schneeberg durch das BfS

1991 - 1995

Modellhafte Sanierung radonbelasteter Wohnungen in Schneeberg, ein-

schließlich Großversuch der Beeinflussung der Radonkonzentration durch

Grubenwetter , BMU und BfS [10]

1994

Vorlage der Forschungsstudie „Untersuchung über Möglichkeiten der ge-

zielten Bewetterung im Schneeberger Grubenfeld zur Senkung der Radon-

belastung der Bevölkerung“ durch das Bergtechnische Ingenieurbüro

GEOPRAX [11]

1995

Antragstellung der Stadtverwaltung Schneeberg zum Fördervorhaben

„Gezielte natürliche Bewetterung des Schneeberger Grubengebäudes zur

Senkung der Radonbelastung in den Häusern der Stadt Schneeberg“

Fördermittelbewilligung durch das LfUG

Gründung einer Arbeitsgemeinschaft zur Koordinierung und Abstimmung der

Maßnahmen im Rahmen des Pilotprojektes „Natürliche Bewetterung“

ab 1995

Beginn der praktischen Realisierung des Pilotprojektes „Natürliche Be-

wetterung“

- bergmännische Arbeiten

- ingenieurtechnische Begleitung

- kontinuierliches Messprogramm der Radonverhältnisse

1996 - 2006

Jahresberichte über den Stand des Projektes „Natürliche Bewetterung“ [12]

Ständige Messungen in ca. 68 Gebäuden, gezielte Messreihen an Punkten

im Grubenraum und an Wetteröffnungen, Erfassung der Bodenradon-

konzentration an 12 Messpunkten sowie Durchführung von Winter- und

Sommerbewetterungsversuchen, bergmännische Arbeiten zur Realisierung

der Wetterwege

2003 - 2005

Ergänzende Untersuchungen durch die WISMUT GmbH auf der Basis des

Verwaltungsabkommens

WISMUT-Altstandorte

in

Vorbereitung

des

Standortsanierungskonzeptes Schneeberg

2005

Vorlage des Standortsanierungskonzeptes Schneeberg [1], Beginn der

Planungen für die Realisierung der prioritär zu bearbeitenden Vorhaben

2006

Abschlussbericht zum Pilotprojekt „Natürliche Bewetterung“, Darstellung der

erreichten Möglichkeiten und Grenzen der natürlichen Bewetterung auf der

Basis des bisher realisierten Bewetterungssystems [13]

ab 2007

Beginn der bergmännischen Arbeiten im Komplexen Sanierungsareal 2

Kirchplatz St. Wolfgangskirche, radiologische Begleitung des Vorhabens

durch die WISMUT GmbH in Zusammenarbeit mit GEOPRAX

Sicherung des im Pilotprojekt „Natürliche Bewetterung“ erreichten Standes

durch Fortsetzung der Radonmessungen in den Häusern von Schneeberg

und Neustädtel, Ausbau des Häusermessnetzes im Bereich Kirchplatz St.

Wolfgangskirche zur Erfassung der Auswirkungen der bergmännischen

Arbeiten

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

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Dresden, 11. Sept. 2012

2008

Etablierung eines standortübergreifenden Projektes „Konzept zur Beherr-

schung der grubenbedingten Radonsituation in Bad Schlema und Schnee-

berg“ auf Initiative des Sächsischen Staatsministerium für Wirtschaft und

Arbeit [14]

Übergang der Auftraggeberschaft der bergmännischen Arbeiten im Bereich

Kirchplatz St. Wolfgangskirche von der WISMUT GmbH auf das Sächsische

Oberbergamt, dadurch Koordinierung sämtlicher bergmännischer Arbeiten in

Schneeberg durch das SOBA

Die lokale Bewetterungslösung im Bereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche

erlangt vor dem Hintergrund des standortübergreifenden Projektes den

Status eines Pilotprojektes für eine lokale wettertechnische Lösung des

Radonproblems in Häusern

ab 2008

radiologischen Begleitung der bergmännischen Arbeiten im Bereich Kirch-

platz St. Wolfgangskirche, Durchführung von Feldexperimenten zur Auf-

klärung der Herkunft des Radons, der Transportmechanismen und des Sys-

temverhaltens sowie zum Nachweis der Wirksamkeit des Lösungsansatzes

„Erzeugung eines grubenwärts gerichteten Druckgefälles“ durch die

WISMUT GmbH und GEOPRAX in 2008, 2009 und 2011 [15], [16], [17]

Bearbeitung des standortübergreifenden Projektes „Konzept zur Beherr-

schung der grubenbedingten Radonsituation in Bad Schlema und Schnee-

berg“ durch GEOPRAX und die WISMUT GmbH, Durchführung von Feld-

experimenten zu Möglichkeiten einer wettertechnischen Kopplung der

Gruben Schlema-Alberoda und Schneeberg in 2008 [18] und zur Beein-

flussungssituation in Neustädtel in 2009 [3]

2009

Vorlage des Abschlussberichtes zum Projekt „Konzept zur Beherrschung der

grubenbedingten Radonsituation in Bad Schlema und Schneeberg“ [19]

2010

Fortsetzung des Projektes am Standort Schneeberg unter dem Titel „Wetter-

projekt Schneeberg“ im Status einer Vorplanung, Bearbeitung durch die

WISMUT GmbH und GEOPRAX

Etablierung eines Basismessprogramms zur Messung der Radonkonzen-

tration in insgesamt 102 Häusern im gesamten Stadtgebiet, inclusive

Messung der Radonkonzentration in der Grubenluft, in der Bodenluft und in

der Außenluft an ausgewählten Messstellen sowie Erfassung der Wetter-

bewegung an Tagesöffnungen

2011

Vorlage des Abschlussberichtes zum Wetterprojekt Schneeberg [20]

Die im Rahmen der umfangreichen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen und

die hieraus abzuleitenden Schlussfolgerungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

-

Die Radonmessungen in den Häusern Schneebergs und Neustädtels haben gezeigt, dass im ge-

samten Territorium der Stadt Schneeberg Häuser mit hohen bis sehr hohen Radonkonzen-

trationen existieren. Etwa 70 % der untersuchten Häuser wiesen in den Kellerräumen Radon-

konzentrationen > 1.000 Bq/m³ auf. In etwa 35 % lagen die Radonzentrationen im Keller z. T.

erheblich über 5.000 Bq/m³. Es handelt sich somit um eine nicht tolerable radiologische Situation.

-

Anhand von Tracergasuntersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass etwa die Hälfte der

untersuchten Häuser in Neustädtel und etwa zwei Drittel der untersuchten Häuser in Schneeberg

spürbar von der Grube beeinflusst werden. Damit spielen konvektive Radontransportprozesse im

bergbaulich beeinträchtigten Untergrund nachweislich eine dominierende Rolle für die Radon-

situation in den Häusern. Die Anzahl und räumliche Verteilung der grubenbeeinflussten Häuser

lassen die Aussage zu, dass in Schneeberg und Neustädtel ein flächenhafter Grubeneinfluss auf

die Radonsituation in den Häusern besteht.

Bernd Leißring

Kai Geringswald

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-

Die Druckverhältnisse zwischen Grube und Haus sind die Triebkraft für den konvektiven Radon-

transport in Häuser. Besteht im Untergrund ein zutage gerichtetes Druckgefälle, so können in

Häusern, die sich im Einflussbereich von tagesnahen Grubenbauen befinden, extreme Radon-

konzentrationen auftreten.

-

Die anthropogenen Aufschüttungen im Stadtgebiet von Schneeberg, insbesondere die schon seit

langem planierten und bebauten Althalden, stellen mit den von ihnen überschütteten Gruben-

bauen aus wettertechnischer Sicht ein System dar. Die teils grobstückigen, permeablen Auf-

schüttungen sind hierbei nicht nur ein flächenwirksamer Transportpfad für grubenbürtiges Radon,

sondern auch selbst eine relevante Radonquelle.

-

Die Verhältnisse an den einzelnen Messobjekten stellen sich räumlich und zeitlich sehr ver-

schiedenartig dar. Maßgeblich sind:

die bauliche Situation und die Nutzungsverhältnisse des Hauses,

die Höhenlage des Hauses,

die Permeabilität des Untergrundes zwischen Grube und Haus

der wettertechnische Zustand der betreffenden tagesnahen Grubenbaue,

die meteorologischen Parameter.

-

Aufgrund der flächenhaften Beeinflussung der Radonsituation in den Häusern durch die Grube

wird ein flächenhafter Lösungsansatz favorisiert, der bei der Grube als der eigentlichen Ursache

des Radonproblems in den Häusern ansetzt. Hierbei wird die Sicherstellung eines stabil gruben-

wärts gerichteten Druckgefälles durch künstliche Erzeugung eines Unterdrucks im Gruben-

gebäude als einziger Lösungsansatz als geeignet angesehen, die grubenbedingte Radonsituation

in den Häusern mit vertretbarem Aufwand und kalkulierbaren Risiken zu beherrschen. Allein

durch Nutzung des natürlichen Auftriebes (natürliche Bewetterung des offenen Grubenhohl-

raumes) kann die Radonfreisetzung aus den nicht gefluteten Grubenhohlräumen in die Häuser

nicht beherrscht werden.

Eine wettertechnische Kopplung der Gruben Schlema-Alberoda und Schneeberg ist weder technisch

noch wirtschaftlich sinnvoll und wurde daher als Variante einer wettertechnischen Lösung für den

Standort Schneeberg verworfen. Die Leistungsverluste würden aufgrund der langen Wetterwege, der

wettertechnisch ungünstigen untertägigen Anschlusssituation und der erheblichen zu bewegenden

Wettermengen einen unverhältnismäßig hohen Energieaufwand erfordern.

Seit 2007 werden im Bereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche auf dem Stadtberg von Schneeberg

umfangreiche Erkundungs- und Verwahrungsarbeiten durchgeführt. Die Arbeiten erfolgen im Auftrag

des Projektträgers Altstandorte und des Sächsischen Oberbergamtes und werden von einer Arbeits-

gemeinschaft aus der Bergsicherung Schneeberg GmbH und der Bergsicherung Sachsen GmbH vor-

genommen. Ziel dieser Arbeiten ist zum einen die Herstellung der Sicherheit der Tagesoberfläche,

zum anderen eine langfristige Verbesserung der radiologischen Situation in den von der Grube beein-

flussten Häusern. Mit der wettertechnischen und radiologischen Begleitung dieser Arbeiten wurde die

Abt. Monitoring/Strahlenschutz/Hydrologie der WISMUT GmbH beauftragt. Schwerpunkte dieser

Arbeit sind die Sicherstellung zulässiger Strahlenschutzbedingungen unter Tage, die Beherrschung

der Radonsituation in den von der Grube beeinflussten Häusern sowie die Schaffung von Voraus-

setzungen für eine dauerhafte Bewetterungslösung.

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

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Das Sanierungsvorhaben unmittelbar im Scheitelbereich des Stadtberges von Schneeberg stellt berg-

männisch und strahlenschutztechnisch eine Herausforderung dar: Hier begann im 15. Jahrhundert

der Silberbergbau und hinterließ eine unüberschaubare Vielzahl von größtenteils unbekannten

Grubenbauen, Tagesöffnungen und Halden. Wettertechnisch stellt der Stadtberg eine lokale Hoch-

lage dar, was sich auch in den im Winter stark erhöhten Radonkonzentrationen in den Häusern wider-

spiegelt (siehe Abb. 4). In den Grubenbauen, die in unterschiedlichstem Zustand angetroffen werden,

liegen komplizierte wettertechnische Verhältnisse und sehr hohe Radonkonzentrationen vor.

Um eine ausreichende Grubenbewetterung während der untertägigen Arbeiten sicherzustellen, wurde

ein Bewetterungskonzept erarbeitet. Maßgebliches Kriterium war zum einen die Einhaltung zulässiger

Strahlenschutzbedingungen für die Untertagebeschäftigten, zum anderen die Unterbindung zutage

gerichteter Gastransportprozesse. Daher wurde eine durchgängige, saugende Hauptgrubenbe-

wetterung konzipiert. In nicht durchgängig bewetterbaren Grubenbauen erfolgt eine blasende Sonder-

bewetterung. Als Abwetteröffnung wurde die im Rahmen des Pilotprojektes „Natürliche Bewetterung“

installierte Lutte im Turm der St. Wolfgangskirche vorgesehen, die über den Schacht vor St. Wolfgang

mit der 445-m-Sohle verbunden ist. Die Lüfteranlage sollte zur Vermeidung von Lärmbelästigungen

unter Tage unmittelbar am Fuß dieses Schachtes eingebaut werden. Die Wetterführung unter Tage

war auf die Erzeugung eines stabilen Unterdruckes und die Sicherstellung ausreichender Wetter-

mengen bei gleichzeitiger Minimierung der Radonzuflüsse auszulegen. Hierzu sollten der Arbeits-

bereich vom übrigen Grubengebäude abgekoppelt, kurze Wetterwege eingehalten und die Unter-

drücke im Arbeitsbereich optimiert werden. Zwecks Vorbereitung einer Bewetterungslösung zur lang-

fristigen Beherrschung der Radonsituation in den Häusern wurde vorgesehen, relevante Grubenbaue

im Rahmen der Erkundungs- und Verwahrungsarbeiten offen zu halten und als Wetterwege aus-

zubauen.

Im Rahmen eines Bewetterungsversuches wurden der Wetterbedarf nach Strahlenschutzkriterien und

wesentliche wettertechnische Parameter des Systems bestimmt. Auf dieser Grundlage erfolgte eine

Wetternetzmodellierung für verschiedene Sanierungsphasen. Dabei wurden die Auslegungspara-

meter des Grubenlüfters ermittelt. In der Abb. 5 ist das Wetternetz dargestellt.

Bernd Leißring

Kai Geringswald

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Im Oktober 2007 wurde am Fuß des Schachtes vor St. Wolfgang ein Grubenlüfter mit 30 kW

Leistungsaufnahme installiert und es wurde mit den untertägigen Sanierungsarbeiten begonnen. Der

Schwerpunkt der Arbeiten lag zunächst auf dem Persival Mgg., der im Bereich von Gangkreuzen

intensiv abgebaut worden war. In dem nicht risslich dokumentierten Gebiet östlich des Persival Mgg.

wurde ebenfalls umfangreicher Altbergbau angetroffen, so dass bislang ca. 20 Teufen angelegt und

umfangreiche Strecken und Abbaubereiche aufgewältigt und verwahrt wurden. Dabei wurde in den

Sohlenniveaus des Altbergbaus in etwa 10 m und 20 m Teufe ein System von sogenannten Wetter-

röschen angelegt und mit den Wetterwegen der 445-m-Sohle vernetzt. Die Abb. 6 und 7 vermitteln

einen Eindruck von der Situation auf der Baustelle und von der Herstellung einer Wetterrösche.

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

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Seite 39

Durch die saugende Grubenbewetterung wird im Arbeitsbereich ein Unterdruck von 50 ... 150 Pa, je

nach Anzahl der offenen Tagesverbindungen, erreicht. Der geförderte Wettervolumenstrom beträgt

gut 6 m³/s. Die mit der Abführung der Abwetter verbundene Radonableitung liegt bei etwa 185 kBq/s.

Dank der windexponierten Lage, der Höhe der Ableitöffnung (36 m) und der hohen Ausströmge-

schwindigkeit sind mit der Ableitung keine erhöhten Radonkonzentrationen in der bodennahen Atmo-

sphäre verbunden.

Dass die Grubenbewetterung ihren Zweck erfüllt, zeigen die Ergebnisse der regelmäßig durchge-

führten untertägigen Messungen: Die untertägigen Radonzerfallsproduktkonzentrationen waren in der

Regel ausgesprochen niedrig, temporär auftretende radiologische Schwierigkeiten konnten durch An-

passung der Wetterführung stets innerhalb kurzer Zeit gelöst werden.

Inwieweit sich die lokale Grubenbewetterung auf die Radonsituation in den Häusern auswirkt, konnte

während der laufenden Arbeiten nur bedingt bzw. in wenigen Objekten geprüft werden. Daher wurden

nach Abschluss der bergmännischen Arbeiten im 1. Bauabschnitt Anfang 2011 Untersuchungen zum

Einfluss der Unterdruckbewetterung auf die Radonsituation in den Häusern vorgesehen. Neben der

Prüfung von Funktion und Wirksamkeit der Unterdruckbewetterung stand die Ableitung von Schluss-

folgerungen für den weiteren Fortgang der Arbeiten im Focus des Bewetterungsversuches.

Das Versuchskonzept sah vor, die Untersuchungen im Winter und damit in dem Zeitraum mit dem

größten Grubeneinfluss auf die Radonsituation in den Häusern durchzuführen. Es war zunächst eine

Versuchsphase unter natürlichen Auftriebsbedingungen (Lüfter aus) geplant. In der 2. Versuchsphase

sollte die Bewetterungssituation und die Radonsituation in den Häusern bei betriebener Bewetterung

untersucht werden. Der Wechsel der Versuchsbedingungen sollte den Nutzeffekt der Bewetterung

sichtbar machen.

In dem ca. 3 Wochen umfassenden Untersuchungszeitraum wurden umfangreiche kontinuierliche

und stichprobenartige Messungen durchgeführt. Ein Schwerpunkt waren die zeitaufgelösten Radon-

konzentrationsmessungen in den Kellern von insgesamt 36 Häusern im Beeinflussungsgebiet der

untertägigen Sanierungstätigkeit. Einen weiteren Schwerpunkt stellten die breit angelegten Tracer-

gasuntersuchungen in den Häusern dar. Schließlich wurden zahlreiche Wettermengen- und

Differenzdruckmessungen an Tagesverbindungen vorgenommen.

In der 1. Versuchsphase unter natürlichen Auftriebsbedingungen stellte sich in der Grube ein leichter

Überdruck von 2 ... 15 Pa ein. Die hierdurch hervorgerufenen konvektiven Gastransportprozesse im

Untergrund bewirkten in vielen Hauskellern hohe Radonkonzentrationen. Der Mittelwert über alle

untersuchten Gebäude lag bei 12.500 Bq/m³, in einzelnen Häusern wurden mittlere Radonkonzen-

trationen von 50.000 ... 100.000 Bq/m³ registriert. Dieser Zustand ist als wintertypischer Normal-

zustand anzusehen. Durch die Inbetriebnahme der Lüfter zu Beginn der 2. Versuchsphase wurde im

lokalen Bewetterungssystem ein Unterdruck von etwa 70 Pa erreicht. Die Reaktion der Radon-

situation in den Häusern war sehr unterschiedlich: In 42 % der untersuchten Häuser wurde eine

deutliche Verbesserung der Radonsituation festgestellt; in der Hälfte dieser Häuser wurden sogar zu-

friedenstellende Radonkonzentrationen im Keller (< 1.000 Bq/m³) erreicht. Ein Beispiel für ein solches

Objekt ist in der Abb. 8 dargestellt. 11% der untersuchten Häuser wiesen offenbar keinen Grubenein-

fluss auf; hier war die Radonsituation ebenfalls zufriedenstellend. In den übrigen Häusern war kein

eindeutiger Einfluss der Unterdruckbewetterung feststellbar. Bezogen auf alle untersuchten Häuser

wurde die Radonkonzentration durch die lokale Bewetterungslösung im Mittel um 62 % gesenkt.

Betrachtet man nur die Häuser, deren Radonsituation von der Bewetterung positiv beeinflusst wird,

so beträgt die Reduzierung der Radonkonzentration sogar 77 %.

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

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Abschaltung

Lüfter Schacht vor

St. Wolfgang

Zuschaltung

Lüfter Qu. 6

Zuschaltung

Lüfter Schacht vor

St. Wolfgang

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

16.02.2011

18.02.2011

20.02.2011

22.02.2011

24.02.2011

26.02.2011

28.02.2011

02.03.2011

04.03.2011

06.03.2011

08.03.2011

10.03.2011

Durch gezielte Tracergasuntersuchungen konnte die beobachtete Verbesserung der Radonsituation

eindeutig auf die Unterdruckbewetterung zurückgeführt und quantifiziert werden. Nach der Aufgabe

einer genau bemessenen Menge von Tracergas in den Kellern aller untersuchter Häuser konnten

durch periodische Messungen der Tracergaskonzentration und der Wettermenge an den Abwetter-

öffnungen die in die Grube gelangte Tracergasmenge bilanziert werden. Demnach wurden 9 % des in

den Häusern aufgegebenen Tracergases in den Grubenwettern wiedergefunden. Unter Ansatz einer

realistischen Luftwechselrate in den Kellern ergibt sich ein Volumenstrom abgesaugter Kellerluft von

85 ... 140 m³/h. Es wurde festgestellt, dass der nordöstliche Kirchplatz besser an das lokale Be-

wetterungssystem angekoppelt ist als der südwestliche Bereich.

Die betroffenen Hauseigentümer standen den Untersuchungen sehr aufgeschlossen gegenüber. In

Bürgergesprächen wurden sie über das Versuchsprogramm und über die jeweiligen Messergebnisse

informiert. Dabei wurde ein reges Interesse an den Ergebnissen und an der Fortentwicklung des

Projektes deutlich.

Im Ergebnis der durchgeführten experimentellen Untersuchungen konnten folgende Feststellungen

getroffen bzw. Schlussfolgerungen abgeleitet werden:

Im Bereich des komplexen Sanierungsareals Kirchplatz St. Wolfgangskirche konnte die Radon-

situation in den Häusern bereits im Bauabschnitt 1 spürbar verbessert werden.

Maßnahmen zur Sicherung der Tagesoberfläche stehen nicht im Widerspruch zu einer Verbesserung

der Radonsituation in grubenbeeinflussten Häusern. Durch eine gezielte wetter- und strahlenschutz-

technische Planung und Begleitung der Sanierungsvorhaben können die geotechnisch- bergbau-

lichen Belange mit den Interessen des Strahlenschutzes in Übereinstimmung gebracht werden.

Die Unterdruckbewetterung ist unter den spezifischen Bedingungen in Schneeberg als Lösungsan-

satz zur langfristigen Beherrschung der Radonsituation in den grubenbeeinflussten Häusern geeignet

und erfolgversprechend. Insofern hat dieses lokale Projekt Pilotcharakter bezüglich einer Lösung des

flächenhaft vorhandenen Radonproblems in Schneeberg.

Bei der Fortsetzung der Sanierungsarbeiten ist ein Hauptaugenmerk auf die Wechselwirkungen

zwischen der Grube und den anthropogenen Aufschüttungen, insbesondere den planierten Althalden,

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 41

zu legen. Eine Entkopplung von Grube und Baugrund ist zu vermeiden. Entsprechend müssen die

Verwahrungstechnologien an die Erfordernisse des Radonschutzes angepasst werden.

Ausgehend von den positiven Untersuchungsergebnissen im Sanierungsareal Kirchplatz St. Wolf-

gangskirche, wurden ab 2010 weitere Untersuchungen und konzeptionelle Arbeiten am Wetterprojekt

Schneeberg durchgeführt. Die von GEOPRAX und der WISMUT GmbH durchgeführten Arbeiten

wurden wie schon zuvor in der ersten Bearbeitungsphase von einer Projektgruppe, bestehend aus

Vertretern des Sächsischen Oberbergamtes, des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirt-

schaft und Geologie und des Projektträgers Altstandorte der WISMUT GmbH, koordiniert. Die Leitung

der Projektgruppe hatte das Sächsische Oberbergamt inne. Im September 2011 wurde ein Ab-

schlussbericht zum Wetterprojekt Schneeberg vorgelegt, der den Status einer Vorplanung hat.

Die Projektaufgabe bestand darin, verschieden Varianten einer flächenhaften Bewetterungslösung zu

prüfen und zu bewerten und eine ausreichend anpassungsfähige Vorzugsvariante abzuleiten. Diese

Vorzugsvariante sollte auf der Basis der aktuellsten Untersuchungsergebnisse vertiefend betrachtet

werden. Bei der Bearbeitung wurde von folgenden Prämissen ausgegangen:

-

In Schneeberg ist der Einfluss der Grube auf die Radonsituation in Gebäuden flächenhaft

ausgeprägt (siehe Abb. 9)

-

Bei der Erarbeitung der wettertechnischen Lösung ist daher ein flächenhafter Lösungsansatz nach

dem Wirkprinzip „Erzeugung eines Unterdrucks in den Grubenbauen“ zu verfolgen. Lokale

wettertechnische Lösungen sind nicht zielführend.

-

Als Hauptwettersohle kommt aufgrund ihrer Tagesnähe, ihrer flächenhaften Ausbildung und ihrer

Vernetzung die Fürstenstollnsohle in Betracht. Die anderen Sohlen, insbesondere die Markus-

Semmler-Stollnsohle, erfüllen ebenfalls wettertechnische Funktionen.

-

Der Stadtberg von Schneeberg ist ein Schwerpunkt der Problemlösung. Die lokale Bewetterungs-

lösung im Verwahrungsbereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche ist entsprechend zu integrieren.

-

Favorisiert werden aus Redundanzgründen Varianten mit mehr als 2 Abwetteröffnungen.

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

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Dresden, 11. Sept. 2012

Es wurden insgesamt 9 verschiedene Varianten bzw. Untervarianten einer standortbezogenen

wettertechnischen Lösung zur Beherrschung der Radonsituation in den Häusern von Schneeberg und

Neustädtel untersucht. Hierbei wurden 2 Varianten mit zentralem Lüfterstandort, 4 Varianten mit 2

Lüfterstandorten und 3 Varianten mit 3 dezentralen Lüfterstandorten erarbeitet und einer Bewertung

unterzogen. Insgesamt wurden 5 Tagesverbindungen als Abwetteröffnung und Lüfterstandort in die

Betrachtung einbezogen.

Um die wettertechnische Funktionsfähigkeit herzustellen, müssen die als Abwetteröffnung und Lüfter-

standort vorgesehenen Tagesverbindungen geöffnet und rekonstruiert werden. Alle anderen offenen

Tagesverbindungen müssen zur Gewährleistung eines ausreichenden Unterdruckes in der Grube

hingegen möglichst dicht verschlossen werden. Weiterhin ist es erforderlich, insbesondere auf der

Fürstenstollnsohle als der Hauptwettersohle umfangreiche Streckenauffahrungen als Wetterwege zu

rekonstruieren und herzurichten. Hierbei werden die so genannte Grundherrichtung, die allen Varian-

ten gemeinsam ist, und die von Variante zu Variante verschiedenen Anschlussgrubenbaue unter-

schieden. Die zur gleichmäßigen Ausbreitung des Unterdrucks im gesamten Beeinflussungsgebiet

notwendige Grundherrichtung umfasst allein etwa 12 km Grubenbaue und erfordert damit den bei

weitem größten bergmännischen Aufwand.

Die Kostenschätzungen zur Herstellung des untertägigen Bewetterungssystems erfolgten auf der

Basis des aktuellen Planungskatalogs bei Sanierungsaufgaben im Altbergbau unter Berücksichtigung

der bei ähnlichen untertägigen Arbeiten in unbekanntem Grubenfeld gewonnenen Erfahrungen. Er-

wartungsgemäß dominiert die Grundherrichtung des Grubenfeldes die Herstellungskosten. Die

Kostenunterschiede bei den einzelnen Lösungsvarianten werden durch die zusätzlich notwendigen

Kosten zur Herstellung und zum Anschluss der Abwetterschächte verursacht. Andere Kosten, bspw.

die Kosten für die Errichtung der Lüfteranlagen, spielen nur eine untergeordnete Rolle.

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 43

Durch Wetternetzrechnungen auf der Basis eines vereinfachten Wetternetzmodells für die Grube

Schneeberg wurde die technischen Machbarkeit der einzelnen wettertechnischen Lösungsvarianten

geprüft und der jeweilige Energieaufwand für den Lüfterbetrieb abgeschätzt.

Bei der Abschätzung der langfristigen Betriebskosten wurden neben den infolge des Lüfterbetriebs

anfallenden Energiekosten auch die Kosten für den Unterhalt der Lüfteranlagen (Wartung, Repara-

turen, Ersatz) und die Kosten für den Unterhalt des untertägigen Bewetterungssystems (Wetterwege,

Wetterleiteinrichtungen) einbezogen. Die langfristigen Betriebs- und Wartungskosten werden durch

die Kosten zur Unterhaltung der Grube dominiert.

Die Bewertung der einzelnen Varianten einer flächenhaften wettertechnischen Lösung für Schnee-

berg und Neustädtel erfolgte nach einheitlichen Kriterien, die die Herstellungs- und Betriebskosten,

die Realisierungsdauer, bergtechnische und wettertechnische Aspekte, Umweltschutzaspekte sowie

sonstige Aspekte wie bspw. die Akzeptanz bei der Bevölkerung und der Stadt berücksichtigen. Ins-

gesamt wurden 16 Kriterien erarbeitet, die teilweise quantitativer Art (bspw. Kosten), aber über-

wiegend qualitativer Art sind. Den Kriterien wurde je nach Bedeutsamkeit ein bestimmtes Gewicht

beigemessen.

Die Beurteilung der Lösungsvarianten erfolgte als multikriterielle Punktbewertung in einem Ab-

wägungsprozess, bei dem die individuellen Bewertungen aller beteiligten Bearbeiter gemeinsam dis-

kutiert und eine Einigung herbeigeführt wurde. Die Ergebnisse dieser Punktbewertung (erreichte

Gesamtpunktzahlen) für die untersuchten Bewetterungsvarianten sind in der nachfolgenden Tab. 2

zusammengestellt:

I.1.

Schacht A

I.2.

Schacht B

II.1.

Schacht C und Schacht A

II.2.

Schacht E und Schacht D (MSS, doppelte Anbindung)

II.2.a

Schacht E und Schacht D (MSS, einfache Anbindung)

II.2.b

Schacht E und Schacht D (FüStln, einfache Anbindung)

III.1.

Schacht E, Schacht C und Schacht D (MSS, einf. Anbindung)

III.1.a

Schacht E, Schacht C und Schacht D (FüStln, einf. Anbindung)

III.2.

Schacht E, Schacht C und Schacht A

Die erreichten Gesamtpunktzahlen der bewerteten Varianten liegen eng beieinander. Die höchsten

Punktzahlen haben die Variante I.1. (Schacht A), die Variante I.2. (Schacht B) und die Variante II.1.

(Schacht C und Schacht A) sowie die Variante III.2. (Schacht E, Schacht C und Schacht A) erreicht.

Damit besitzen zwei Varianten mit einem Lüfterstandort und jeweils eine Variante mit 2 Lüfterstand-

orten und mit 3 Lüfterstandorten die höchste Präferenz. Für das Bewertungsergebnis erwiesen sich

die Lage der Abwetterschächte im Gelände und ihre untertägige wettertechnische Anbindung an das

Grubenfeld als ausschlaggebend.

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

Seite 44

Dresden, 11. Sept. 2012

Die Bewertungsergebnisse wurden von der Projektgruppe und den Projektbearbeitern eingehend

diskutiert. Hierbei standen insbesondere die Vorteile der Redundanz und Anpassungsfähigkeit bei

den Varianten mit mehreren Lüfterstandorten sowie die Vorteile eines schrittweisen Vorgehens bei

der Projektumsetzung im Vordergrund. Im Rahmen dieser Diskussion wurde gemeinsam die Ent-

scheidung zugunsten einer grenzläufigen Wetterführung mit mehreren Abwetterpunkten getroffen. Es

wurde vereinbart, dass aufgrund ihrer integrierenden Wirkung die Variante III.2 als Vorzugsvariante

weiter untersucht wird. In der nachfolgenden Abb. 10 ist das Netz der Wetterwege für die

Variante III.2 dargestellt.

Bernd Leißring

Kai Geringswald

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 45

Im Rahmen der Vorplanung wurde für die erforderlichen Maßnahmen und Arbeiten ein Ablaufplan

erarbeitet. Die Arbeiten wurden in 4 Hauptetappen unterteilt, wobei nach Abschluss einer jeden

Hauptetappe Untersuchungen zur Funktionsprüfung bzw. zum Nachweis der Wirksamkeit der umge-

setzten Maßnahmen vorgesehen sind. Für die Arbeiten wurde ein Realisierungszeitraum von ins-

gesamt etwa 9 Jahren abgeschätzt.

Bestandteil der Vorplanung war neben der Konzipierung der Reihenfolge der bergmännischen

Arbeiten auch die Konzipierung der Wetterführung während des Realisierungszeitraumes, die Ab-

grenzung zu ggf. parallel laufenden Erkundungsvorhaben bzw. Sanierungsvorhaben und die Abgren-

zung zur Grube Schlema-Alberoda der Wismut GmbH. So ist es erforderlich, die notwendigen Berg-

sicherungsarbeiten im Stadtgebiet auf die künftige Bewetterungslösung auszurichten. In diesem Zu-

sammenhang wird auf die Notwendigkeit von Untersuchungen hingewiesen, die die Anpassung der

üblichen Verwahrungstechnologien bei Bergsicherungsarbeiten an die Erfordernisse des Radon-

schutzes in Häusern zum Gegenstand haben. Weiterhin sind auch die Maßnahmen zur dauerhaft

sicheren Grubenwasserabführung über den Markus-Semmler-Stolln mit der Bewetterungslösung

abzustimmen. Ein effektives Arbeiten und die Erschließung von Synergieeffekten setzt hier ein

koordiniertes Vorgehen voraus. Weiterhin wurden auf der Grundlage von Ausbreitungsrechnungen

Prognosen zur Immissionssituation im Umfeld der Abwetteröffnungen getroffen und erste Anhalts-

punkte für die Ausführung der Ableitkamine gewonnen.

Abschließend ist festzustellen, dass mit der erarbeiteten Vorzugsvariante eine ausreichend be-

gründete, robuste sowie anpassungs- und optimierungsfähige Bewetterungsvariante zur Lösung des

grubenbedingten Radonproblems in den Häusern von Schneeberg und Neustädtel vorliegt. Aufgrund

des Projektumfanges und der mit Arbeiten im Altbergbau stets verbundenen Unwägbarkeiten wird

empfohlen, die weitere Planung etappenweise fortzuführen. Eine wesentliche Rolle für das Gelingen

des Projektes spielt eine durchgängige, kompetente ingenieurtechnische Begleitung des Vorhabens

und die regelmäßige Prüfung des erreichten Arbeitsstandes. Die Fortsetzung der gegenwärtig laufen-

den Messungen im Rahmen des Basismessprogramms ist für die Fortführung des Wetterprojektes

Schneeberg ebenfalls unerlässlich.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist der Fortgang des Wetterprojektes Schneeberg aufgrund der noch

nicht erfolgten Verlängerung des Verwaltungsabkommens zwischen der Bundesrepublik Deutschland

und dem Freistaat Sachsen zur Sanierung bergbaulicher Hinterlassenschaften an den WISMUT-

Altstandorten offen. Im Interesse einer baldigen Verbesserung der nach wie vor nicht tolerierbaren

Radonsituation in vielen Häusern der Stadt Schneeberg wird auf eine rasche Fortführung dieses

Projektes gedrungen.

[1]

WISMUT GmbH, Bergtechnisches Ingenieurbüro GEOPRAX, Bergsicherung Schneeberg

GmbH: Sanierung von sächsischen Wismut-Altstandorten, Standortsanierungskonzept

Schneeberg, Wismut GmbH, Chemnitz, November 2005

[2]

WISMUT GmbH (Hrsg.): Chronik der WISMUT - Mit erweitertem Sanierungsteil (1998– 2010),

Chemnitz, 2011

[3]

WISMUT GmbH, GEOPRAX: Bericht zum Bewetterungsversuch in Schneeberg-Neustädtel,

Chemnitz, Juni 2010

[4]

Bundesamt für Strahlenschutz (BfS): Radiologische Erfassung, Untersuchung und Bewertung

bergbaulicher Altlasten (Altlastenkataster), 1991 – 1999

Wetterprojekt zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung in den Häusern der Bergstadt Schneeberg

Seite 46

Dresden, 11. Sept. 2012

[5]

Ludewig, P., Lorenser, E.: Untersuchungen der Grubenluft in den Schneeberger Gruben auf

den Gehalt an Radiumemanation, Zeitschrift für Physik Nr. 22 (1924), S. 178-185, 1924

[6]

Rajewsky, B., Hueck, W.: Bericht über die Schneeberger Untersuchungen, Zeitschrift für

Krebsforschung Nr. 40 (1940), S. 312, 1940

[7]

Bychowskij, A. W., Tschesnokow, N. J., Chatschirow, Dj. G.: Über die Gefahr durch Radon bei

bergmännischer Tätigkeit in Uran- und anderen Erzbergwerken (russ.), Hygiene und

Sanitätswesen Nr. 5 (1970), S. 40 – 44, 1970

[8]

Holstein, E.: Grundriß der Arbeitsmedizin (5. Auflage), Barth Verlag Leipzig, 1969

[9]

Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS), Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene des

Bundesgesundheitsamtes (BGA), 1990

[10]

Hamel, P., Lehmann, R., Kube, G., Couball, B., Leißring, B.: Modellhafte Sanierung

radonbelasteter

Wohnungen

in

Schneeberg,

Schriftenreihe

Reaktorsicherheit

und

Strahlenschutz 464 - BfS - ST - 10/1996, BMU 1996

[11]

Leißring, B. et al.: Studie: Untersuchung über Möglichkeiten der gezielten Bewetterung im

Schneeberger Grubenfeld zur Senkung der Radonbelastung der Bevölkerung, Schneeberg,

1994

[12]

Bergtechnisches Ingenieurbüro GEOPRAX: Jahresberichte zur Maßnahme: Gezielte natürliche

Bewetterung des Schneeberger Grubengebäudes zur Senkung der Radonbelastung in den

Häusern der Stadt, Teile 1996 bis 2005, Schneeberg, 1997 bis 2006

[13]

Bergtechnisches Ingenieurbüro GEOPRAX: Abschlussbericht zur Maßnahme: Gezielte

natürliche Bewetterung des Schneeberger Grubengebäudes zur Senkung der Radonbelastung

in den Häusern der Stadt“, Chemnitz, Dezember 2006

[14] Projekt „Konzept zur Entwicklung und Optimierung von technischen Lösungen für die

langfristige Beherrschung des Einflusses offener Grubenbaue auf die Radonsituation in

Häusern unter besonderer Berücksichtigung der Grubenwasserlösung über den Markus-

Semmler-Stolln, Kurztitel: Konzept zur Beherrschung der grubenbedingten Radon-Situation in

Bad Schlema und Schneeberg, Chemnitz, 27.03.2008

[15]

WISMUT

GmbH,

GEOPRAX:

Bericht

über

komplexe

Untersuchungen

zu

den

wettertechnischen Wechselwirkungen zwischen dem Grubengebäude und den Häusern im

Rahmen der Strahlenschutzbegleitung der 1. Sanierungsetappe zur Grubenbauerkundung und

-verwahrung im Bereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche Schneeberg (KSA 2), Chemnitz,

August 2008

[16]

WISMUT GmbH: Bericht über Untersuchungen zum Einfluss der lokalen Grubenbewetterung

auf die Radonsituation in Häusern im Komplexen Sanierungsareal Kirchplatz St. Wolfgang

(KSA 2) in Schneeberg, Bewetterungsversuch im April 2009, Chemnitz, Mai 2009

[17]

WISMUT GmbH: Abschlussbericht über Untersuchungen zur Radonsituation in Häusern im

Bereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche (KSA 2) in Schneeberg nach Abschluss des

Bauabschnitts I, Chemnitz, Juli 2011

[18]

WISMUT GmbH: Abschlussbericht über einen Ventilationsversuch in Schneeberg im

September 2008 - Untersuchungen im Rahmen des Projektes „Beherrschung der

grubenbedingten Radon-Situation in Bad Schlema und Schneeberg“, Chemnitz, Januar 2009

[19]

WISMUT GmbH, GEOPRAX: Abschlussbericht: Konzept zur Entwicklung und Optimierung von

technischen Lösungen für die langfristige Beherrschung des Einflusses offener Grubenbaue

auf

die

Radonsituation

in

Häusern

unter

besonderer

Berücksichtigung

der

Grubenwasserlösung über den Markus-Semmler-Stolln, Chemnitz, Juni 2009

[20]

WISMUT

GmbH,

GEOPRAX:

Abschlussbericht:

Ingenieurtechnische

Leistungen

zur

Umsetzung der „Technischen Ausführung Wetterprojekt Schneeberg“ im Status einer

Vorplanung (Wetterprojekt Schneeberg), Chemnitz, September 2011

 

Peter Bossew

Bernd Hoffmann, Valeria Gruber

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 47

STATUS OF RADON CARTOGRAPHY IN GERMANY AND IN

EUROPE

Peter Bossew

1)

, Bernd Hoffmann

1)

Valeria Gruber

2)

1)

Bundesamt für Strahlenschutz, Berlin

2)

European Commission, Joint Research Centre, Institute for Transuranium Elements, Ispra (VA),

Italy

Aktueller Stand der Radonkartierung in Deutschland und Europa

Seite 48

Dresden, 11. Sept. 2012

In Deutschland, wie auch in anderen europäischen Ländern, ist Radonkartierung durch den Wunsch

motiviert,

Regionen

erhöhten

Radonrisikos

auszuweisen,

mit

dem

Zweck

besonderer

Vorsorgemaßnahmen und eventuell dichterer Surveys. Dies führt zum Konzept der „radon prone

areas“ (RPA), das im weiten Zügen mit dem der „Radonvorsorgegebiete“ (RVG) übereinstimmt; beide

sind allerdings bisher nicht exakt definiert. Während mit RPA eher ein Gebiet gemeint ist, in dem

höhere

Radonwerte

(Innenraum-Konzentrationen,

Bodenluft-Konzentration,

Radonpotential)

vorkommen, bezeichnet RVG eines, in dem Maßnahmen ergriffen werden sollten, z.B., strengere

Baunormen, verstärkte Sanierung oder auch nur dichtere Surveys. Aus praktischen Gründen werden

RVGe eher entlang administrativer Grenzen definiert, während RPAs allgemeiner physikalisch

definiert sein können. Man tendiert zur Definition über Wahrscheinlichkeiten, dass Referenzwerte der

Radonkonzentration in Wohnräumen überschritten werden. Es ist aber nicht klar, ob sich dies auf den

Hausbestand bezieht (damit eine zeitlich variable Größe wäre), oder auf Standardräume- und häuser

(wie immer definiert). Ein anderer Ansatz geht von einem geogenen Radonpotential aus (für das es

auch keine autoritative Definition gibt), also einer von anthropogenen Faktoren unabhängigen Größe.

Die Idee der RPAs ist in den letzten Entwurf der European Basic Safety Standards (BSS) der

Europäischen Kommission (EC) eingeflossen (EC 2011), wobei sich das Konzept an relativen

Überschreitungswahrscheinlichkeiten der Innenraumkonzentration orientiert (Artikel 71: „Radon-prone

area means a geographic area or administrative region defined on the basis of surveys indicating that

the percentage of dwellings expected to exceed the national reference level is significantly higher

than in other parts of the country“) . EU-Mitgliedsländer wären demnach verpflichtet, identifizierte

RPAs auszuweisen und zur Radon-Vorsorge einen Katalog von Maßnahmen als Konsequenz zu

erarbeiten (laut Liste in Anhang XVI, EC 2011), und diesen nationalen „action plan“ (Artikel 103, EC

2011) an die EC zu berichten und regelmäßig zu aktualisieren.

In Deutschland hat in letzter Zeit die Debatte darüber an Schwung gewonnen, wie sinnvoll die

Delineation solcher Gebiete überhaupt sei. Es wird eingewendet, dass die einfachste Maßnahme der

Radonvorsorge die sorgfältige Beachtung von Bauvorschriften sei, die überregional implementiert die

Mühe der Ausweisung von RVGen oder RPAs ersparen würde. Die Mehrheit der Mitgliedsländer und

der europäischen Experten, auch wir, sind derzeit anderer Meinung und die Positionen der deutschen

Bundsländer, wie sie bei Beratungen im Bundesrat geäußert wurden (Bundesrat 2011), sollten sich

nach Ansicht der AutorInnen nicht durchsetzen.

Auf europäischer Ebene ist die Argumentation etwas unterschiedlich. Die Europäische Kommission

(praktisch zuständig DG JRC) hat die aus dem Euratom-Vertrag abgeleitete Aufgabe, Daten über

Umweltradioaktivität aus den Mitgliedsländern zu sammeln und zur Verfügung zu stellen. Angewandt

auf natürliche Radioaktivität – oder auch ‚anthropogenically enhanced’ natürliche Strahlung, wie es

etwa auf Innenraum-Radon zutrifft -, ergibt das die Motivation, die Situation der natürlichen Strahlung

in europäischem Maßstab kartographisch darzustellen.

In einer Studie über den Stand der Radonkartierung in Europa (Dubois 2005) hatte sich

herausgestellt, dass zwar zahlreiche Länder bereits Radonkarten produziert hatten, diese aber

methodisch derart verschieden waren, dass sich daraus keine europäische Radonkarte erstellen ließ.

Dieser Umstand führte zum Projekt harmonisierter europäischer Radonkarten als Teil des

langfristigen Projekts eines „Europäischen Atlas der Natürlichen Radioaktivität“.

Die Arbeit am Atlas begann 2006 mit der Karte der Radonkonzentration in Innenräumen, motiviert

durch dessen überragende radiologische Bedeutung. 2008 begann die Arbeit an der Karte des

geogenen Radon, 2010 die an der kosmischen Strahlung und Vorarbeiten zu Karten der externen

terrestrischen Dosisleistung, zu geochemischen Karten, u.a. Die Karten sollen von Artikeln begleitet

werden, die die physikalischen Grundlagen und die Methoden, von der Messung bis zur Kartierung,

erläutern.

Der Atlas, und die Radonkarten im Besonderen, sollen verschiedene Aufgaben erfüllen: Darstellung

der Situation auf europäischer Ebene; Sammlung und zur Verfügung stellen von (harmonisierten)

Datensätzen; Erarbeitung und Diskussion von Methoden; gegebenenfalls auch zur Unterstützung

künftiger Projekte von Radon-Surveys. Die europäische Radonkartierung stellt jedoch ausdrücklich

nicht den Anspruch, nationale „Hausaufgaben“ auf dem Gebiet ersetzen zu können oder zu wollen.

Peter Bossew

Bernd Hoffmann, Valeria Gruber

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 49

Unabhängig von diesem gemeinsamen europäischen Projekt verfolgen die meisten Länder weiter

eigene Kartierungsvorhaben, die an den jeweiligen Bedürfnissen und Problemlagen orientiert, und

dadurch im Design verschieden sind. Nationale Radonkarten zeigen meistens höhere Auflösung,

wobei die Zielgrößen sich am Datenbestand orientieren, der von Land zu Land sehr unterschiedlich

ist.

Dabei

spiegeln

die

räumlichen

Kartierungseinheiten

die

gesetzlichen

Vorgaben

(Verwaltungseinheiten, Pixel, geologische Einheiten) wider. Methodisch werden die Karten seit der

Übersicht von 2005 zunehmend raffinierter, avancierte GIS-Technik, Geostatistik und Bayessche

Verfahren kommen zur Anwendung. Die Bemühungen haben durch die bevorstehenden

Europäischen BSS deutlichen Auftrieb erhalten, wie immer diese auch im Detail aussehen werden.

Dieser Beitrag stellt einige deutsche Radonkarten vor, diskutiert laufende Projekte der

Radonkartierung und fasst den Stand des Europäischen Atlas zusammen.

Kartierung bedeutet räumliche Schätzung: einer räumlichen Kartierungseinheit (Pixel, Polygon)

werden geschätzte Werte der Zielvariablen zugeordnet, die z.B. farblich codiert dargestellt werden.

Die der Schätzung zugrundeliegenden Daten können sehr unterschiedlicher Natur sein: ihre

Natur kann die von punktuellen Beobachtungen sein oder Werte, die Linien oder

Flächen charakterisieren. Ihre

können stetig numerisch sein (z.B. Radonkonzentration),

kategorial-ordinal („niedrig“, „mittel“ „hoch“) oder kategorial-nichtordinal („Granit“, „Kalk“, „Silurischer

Ölschiefer“).

Ein räumliches Schätzverfahren transformiert die Werte der Ausgangs- in die der Zielvariablen. Die

Methoden reichen von einfacher Aggregierung von Punktdaten in die Kartierungseinheiten, z.B. durch

Berechnung des Mittelwertes der Beobachtungen, die in einer Einheit liegen, bis zu verschieden

anspruchsvollen geostatistischen Schätz- und Interpolationsverfahren, die im Einzelnen zu

diskutieren hier nicht der Platz ist.

Unabhängig vom Verfahren gibt es eine Bedingung an die Daten: die räumliche Struktur der

Zielgröße muss in ihnen enthalten sein. Das ist weniger trivial als es klingt, denn die Daten enthalten

als

Ergebnisse

von

Beobachtungen

Unsicherheiten.

Der

bedingt

unvermeidliche Unsicherheit; diese darf nicht so groß sein, dass der

unter dem

beobachtungsbedingten „Rauschen“ nicht mehr erkennbar ist. In diesem Fall wäre der

Beobachtungsprozess (Design der Proben, Probenahme, Messung, Auswertung) zur Beobachtung

des Prozesses nicht geeignet, dem die Mühe gilt. Für weitere Details wird auf Bossew und Hoffmann

(2012) verwiesen.

Es gibt Wege festzustellen, ob Daten sich dafür eignen, aus ihnen eine bestimmte Zielgröße zu

schätzen. Zum einen dient dafür die Analyse der räumlichen Autokorrelation der untersuchten Felder,

zum anderen die des statistischen Zusammenhangs verschiedener Variablen, z.B. von Radon in der

Bodenluft, geologischem Typ und Innenraum-Radon. So zeigen die Analysen, dass beispielsweise

die Überschreitungswahrscheinlichkeit einer gewissen Innenraumkonzentration räumlich mit der

Überschreitungswahrscheinlichkeit der Bodenluftkonzentration sehr gut korreliert.

Häufig können Zielgrößen nicht direkt gemessen werden, sondern man misst Größen, die jene

praktisch substituieren. Z.B. kann man den „langfristigen Erwartungswert der Radonkonzentration in

Aktueller Stand der Radonkartierung in Deutschland und Europa

Seite 50

Dresden, 11. Sept. 2012

einem Innenraum“ nicht messen, sondern nur das zeitliche Mittel über einen bestimmten Zeitraum,

etwa ein Jahr. Ein delikaterer und auch kontrovers diskutierter Fall ist die Radonkonzentration in der

Bodenluft. Zum einen ist die Größe in realen, heterogenen Böden unterdefiniert, und muss durch eine

operationale Größe ersetzt werden, z.B. die Konzentration in 1 m Tiefe. Diese wird mit einem

festgelegten Protokoll bestimmt, welche die Größe im Detail definiert. Etwa legt das von Kemski et al.

(2002) entwickelte Protokoll fest, dass drei Bohrungen an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks

mit 5 m Seitenlänge durchgeführt werden, daraus mit einem definierten Verfahren Bodenluft

entnommen wird und das Maximum der 3 Konzentration die operationale Größe ist (vereinfacht

dargestellt). In der Tschechischen Republik schreibt das "Neznal-Protokoll" mehr als 15 Bohrungen

vor, die Luftentnahme geschieht nach einer etwas anderen Methode und das 3. Quartil gilt als Wert

der operationalen Größe (Neznal et al. 2004). Auch Langzeitmessungen mit passiven Detektoren

nach einen bestimmten Protokoll wurden vorgeschlagen (Turek et al. 1997; Conrady et al. 2011).

Ein Protokoll ist

wenn die von ihm definierte operationale Größe den Messort (eine bestimmte

Fläche) reproduzierbar charakterisiert, d.h. Unsicherheit (Folge des Beobachtungsprozesses) und

Variabilität (Folge der realen räumlichen und zeitlichen Veränderlichkeit der Größe), die statistisch als

zusätzliche Unsicherheit der operationalen Zielgröße aufscheint, den zu erfassenden Prozess nicht

als Rauschen überdeckt. Valide Beobachtungsprotokolle, auf die gleiche reale Situation angewandt,

liefern i.A. nicht den gleichen Wert (auch abgesehen von Unsicherheiten), d.h. enthalten

systematische Unterschiede. Empirische und theoretische Untersuchungen zu Unterschieden

zwischen den besonders wichtigen „Kemski“- und “Neznal“-Protokollen sind im Gange (z.B. EGRM

2011, Bossew 2012a).

Der Klassiker unter den deutschen Radonkarten ist die von Kemski et al.. seit 2001 entwickelte Karte

der Bodenluftkonzentration (Kemski et al. 2001, 2009 u.a.). Die aktuelle Version ist in Abbildung 1

gezeigt (Quelle: BfS, internet). Die Autoren definierten geologische Typen, vereinfacht nach dem

Gesichtspunkt der Relevanz für das Radonpotential; die etwa 4000 Messwerte wurden auf ein 3 km x

3 km Raster mittels invers-quadratischer Abstandswichtung (IDW2) interpoliert. Dabei wurden nur

Beobachtungen aus demselben geologischen Typ berücksichtigt. Die Methode ist robust und leicht

reproduzierbar; die Radonkarte Sachsens (Kemski et al. 2010) wurde nach dem gleichen Rezept

hergestellt. Abbildung 2 zeigt die sächsische Karte des Boden-Radon in zwei verschiedenen

Auflösungen (Sachen, internet). Die höhere Auflösung (1 x 1 km²-Zellen, rechte Karte) wurde

möglich, als ein zusätzlicher Survey eine große Zahle neuer Messwerte (ca. 1000; deutsche Karte:

insgesamt ca. 4000) erbrachte.

Peter Bossew

Bernd Hoffmann, Valeria Gruber

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 51

Der Vergleich der beiden Karten zeigt die Bedeutung der räumlichen Auflösung: eine räumliche

Schätzung ist nicht nur auf dem Hintergrund von Schätzmethode (Modelle, Statistik), sondern auch

hinsichtlich der Kartierungsmethode – hier: Wahl der Auflösung – zu interpretieren.

Aktueller Stand der Radonkartierung in Deutschland und Europa

Seite 52

Dresden, 11. Sept. 2012

In Sachsen wurden zusätzlich Karten der geschätzten Wahrscheinlichkeiten hergestellt, dass die

Radonkonzentration in Innenräumen eine Schwelle überschreitet (200 und 300 Bq/m³ gewählt). Zwei

Beispiele sind in Abbildung 3 gezeigt: links als Kartierungseinheit 1 x 1 km²-Zellen, rechts Polygone,

die Gemeinden repräsentieren.

Ein etwas anderer Ansatz bedient sich geostatistischer Verfahren, die zwar technisch komplizierter

sind, aber die Schätzung lokaler Unsicherheit, Konfidenzintervalle und Wahrscheinlichkeiten

erlauben, dass eine Schwelle (etwa ein Referenz- oder Grenzwert) überschritten wird.

Abbildung 4 zeigt eine Karte des Radonpotentials (RP) nach tschechischer Definition (sogenanntes

Neznal-RP; Neznal et al. 2004), wobei das Radonpotential definiert ist als RP:= C/(-log

10

(k)-10), C =

Rn-Konzentration im Boden (hier gemäß Kemski-Protokoll, kBq/m

3

), k = Permeabilität (m

2

). Für

mittlere Permeabilität ist das so definierte RP proportional zu C k, also der advektiven Komponente

des Radon-Flusses, normiert auf den Druckgradienten.

Peter Bossew

Bernd Hoffmann, Valeria Gruber

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 53

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140

160

180

200

220

RP

Das dem RP zugrundeliegende Motiv ist die Darstellung einer Größe, die quantifiziert „what earth

delivers in terms of Radon“, also unabhängig von anthropogenen Faktoren. Das geogene

Radonpotential bezeichnet daher (wie der Name sagt) die geogene, natürliche Realität, bestimmt von

Geologie (inkl. Bodeneigenschaften und ev. Hydrologie), aus dem unter der Bedingung

anthropogener Faktoren eine Rn-Konzentration in einem Innenraum wird. Die Definition „glättet“ für

extrem hohe oder niedrige nominelle Permeabilität, für die hohe Ungenauigkeit angenommen werden

kann. Das geogene RP quantifiziert damit, nach der von manchen bevorzugten Terminologie, den

Hazard,

der

erst

unter

bestimmten

anthropogenen

Bedingungen,

von

Bauweise

bis

Lebensgewohnheiten, ein Risiko wird.

Die Karte wurde mittels Gauß'scher sequentieller Simulation auf einem 10 km x 10 km Raster

(Lambert Azimutale Projektion; GISCO) erzeugt, die Geologie spielt die Rolle des deterministischen

Prädiktors. Die geologischen Typen sind ähnlich (leicht modifiziert) wie bei Kemski et al. 2001, 2009

definiert.

Aktueller Stand der Radonkartierung in Deutschland und Europa

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0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

prob(C>100 Bq/m³)

In Abbildung 5 ist die Wahrscheinlichkeit dargestellt, dass die mittlere jährliche Radon-Konzentration

in Wohnräumen im Erdgeschoss unterkellerter Häuser 100 Bq/m

3

überschreitet (der Wert ist

willkürlich gewählt; die EU-BSS schlagen den Referenzwert 300 Bq/m³ vor). Die Karte zeigt die

lokalen bedingten Wahrscheinlichkeiten, konditional zum geschätzten lokalen RP (Abbildung 4),

abgeleitet aus der modellierten (mittels Gumbel-Copula) gemeinsamen Verteilung von RP und

Innenraum-Radon. (Die gezeigte Version der Karte ist noch provisorisch, da die Nichtlinearität der

Funktion RP

Wahrscheinlichkeit noch nicht berücksichtigt ist, weshalb der Erwartungswert nicht

biasfrei transformiert wird. Die Wahrscheinlichkeit wird hier etwas unterschätzt.)

Peter Bossew

Bernd Hoffmann, Valeria Gruber

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 55

Hier soll nur die Karte der Radon-Konzentration in Innenräumen („European Indoor Radon Map“,

EIRM) gezeigt werden, Abbildung 6. Die Ausgangsgröße ist das gemessene oder geschätzte

Langzeit- (in der Praxis jährliche) Mittel in Wohnräumen im Erdgeschoss. Die Werte werden von den

Teilnehmern in einem gemeinsam vorgegebenen 10 km x 10 km-Raster aggregiert (GISCO-Lambert-

Projektion wie oben) und die folgenden statistischen Größen zellenweise ans JRC übermittelt, wo die

eigentliche Kartierung erfolgt: Anzahl der Werte, arithmetisches Mittel und Standardabweichung der

Werte und der logarithmierten Werte, Median, Minimum und Maximum. Der Zweck dieses Vorgehens

ist vor allem Datenschutz: die georeferenzierten Originaldaten, bei Radon ein sensibles Thema,

bleiben bei den Eigentümern. Die Ausgangsgröße wurde aus pragmatischen Gründen gewählt, weil

von ihr die meisten Daten zur Verfügung stehen.

Derzeit sind etwa 800.000 Einzelwerte aus 25 Ländern verarbeitet (nicht nur EU-Mitglieder – es kann

sich beteiligen, wer will). Die Dichte der Messdaten ist sehr unterschiedlich, sie liegt zwischen 1 und

über 10.000 Werten pro Zelle (100 km

2

), je nach nationaler und regionaler Radon-Politik. Auch die

räumliche Verteilung der Messpunkte ist unterschiedlich, gemäß verschiedener Designs von Radon-

Surveys. Diese können entweder konzipiert sein, entsprechend der Erfassung der Exposition oder

der räumlichen Verteilung der Niveaus, oder schlicht das Resultat lokaler mehr oder weniger

zufälliger Surveys. Das Design eines Surveys hat Einfluss auf das Ergebnis, was allerdings in der

EIRM bis jetzt nicht berücksichtigt wurde. Es ist auch zu beachten, dass die Karte nicht die Verteilung

der Exposition darstellt, weil die meisten Menschen, vor allem in Städten, nicht in

Erdgeschossräumen wohnen.

Ausführlichere Diskussionen der EIRM sind in Tollefsen et al (2011) und Bossew et al. (2012) zu

finden. Eigenheiten der Designs sowie der Mess- und Auswertetechniken wurden durch einen

Fragebogen erfasst, um Heterogenität, wenn sie schon nicht zu vermeiden ist, so doch wenigstens

verstehen zu können.

Die Karte des geogenen Radons ist methodisch deutlich komplizierter. Um der Heterogenität der

Datenbestände Rechnung zu tragen und nicht darauf warten zu müssen, dass die methodische

Entwicklung zur Harmonisierung hinreichend fortgeschritten ist, wurde beschlossen, die Karte in

Stufen zu erstellen. Zuerst – derzeit in Arbeit – wird eine allein auf der Geologie basierte Karte

produziert, wobei die geologische Legende des OneGeology-Projektes (Baker and Jackson 2010) –

so weit wie möglich – verwendet wird. Ein komplexes Problem ist nämlich die Heterogenität der

geologischen Klassifizierungssystemen zwischen europäischen Ländern. Den Typen (Beispiele:

Neoproterozoic phyllitic slate, wacke and quartzite; Upper Devonian to Pennsylvanian Gabbro and

Diorite; Aquitanian diamicton and impure limestone; Variscan intrusive two-mica granite, usw.) wird

nach einem Algorithmus eine von vier „Radonklassen“ zugeordnet. (Die Entscheidung für vier

Klassen erfolgte aus praktischen Gründen, ist aber letztlich willkürlich. Zur Methodik: Bossew 2012b)

Zur „Kalibrierung“ werden im derzeitigen Stadium die deutschen Messwerte verwendet, genauer

gesagt die aus den Bodenluft- und Permeabilitätsmessungen (gemäß Kemski-Protokoll) abgeleiteten

Werte des Neznal-RP. Der Nachteil des Konzepts ist, dass die – oft erhebliche – Variabilität des RP

innerhalb geologischer Typen nicht zur Geltung kommt, weil jeder geologische Typ genau einer

Klasse zugeordnet ist, auch wenn einzelne Messpunkte, gelegen in einer geologischen Einheit dieses

Typs, nicht zu der Klasse passen. Die Ursache der Variabilität ist u.a., dass manche Faktoren, die

das RP beeinflussen, in geologischer Klassifizierung nicht aufscheinen. Besonders relevant ist das

bei quartären Geologien, in denen bei der üblicherweise verfügbaren Klassifizierungstiefe das

Ausgangsgestein nicht erfasst ist, aus dem die als beispielsweise „mittelpläistozäne fluvatile Sand-

und Silt-Ablagerungen“ klassifizierten Einheiten stammen. Insgesamt sind genuin geologische

Legenden nicht optimal zur Radon-Klassifizierung geeignet, und Bemühungen um eine Re-

Klassifizierung durch Zusammenfassung bestimmter Typen und Subklassifizierung anderer sind im

Gange, aber dem ist immer durch die Verfügbarkeit geologischer Daten eine Grenze gesetzt, sowie

von Messdaten, mit denen die geologischen Typen hinsichtlich des RP „kalibriert“ werden können.

Im nächsten Schritt soll eine punktweise Klassifizierung erfolgen. Dabei wird – je nach Datenbestand

– jedem Punkt ein Indexwert zugeordnet werden, der aus den indizierten Eingangsgrößen abgeleitet

ist. Beispiele für Eingangsgrößen sind wiederum geologische Typen, Nähe zu aktiven tektonischen

Linien, Permeabilitätsklassen, Urangehalt, terrestrische Dosisleistung sowie Konzentrationen von

Aktueller Stand der Radonkartierung in Deutschland und Europa

Seite 56

Dresden, 11. Sept. 2012

Innenraum- und Boden-Radon. Gemäß einer Klassifizierungstabelle wird aus den Eingangsgrößen

ein Indexwert berechnet. Das Konzept wird seit langem z.B. in den USA angewandt (EPA 1993). Für

Deutschland wurde eine auf diesem Prinzip basierende Radon-Karte von Kemski et al. (1996, 2001)

vorgeschlagen. Auch in der Tschechischen Republik und in modifizierter Form in Frankreich ist diese

Methode, die als sehr robust gilt, angewandt worden. Auf europäischer Ebene besteht das Problem

wieder in der Heterogenität der Daten zwischen den Ländern.

Als dritter Schritt schließlich sollen punktuell Werte des RP bestimmt, also eine Karte mit

kontinuierlicher Skala erstellt werden. Dazu müssen „Transferfunktionen“ zwischen verschiedenen

Eingangsgrößen und dem RP bestimmt werden. Die Geologie würde in diesem Ansatz als

Bayesscher Prädiktor fungieren. Die Arbeiten zum zweiten und dritten Schritt sind parallel zum ersten

im Gange und unterschiedlich fortgeschritten. Weitere Details zum Konzept der EGRM sind in Gruber

et al. 2012 zu finden.

Peter Bossew

Bernd Hoffmann, Valeria Gruber

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 57

Die Erstellung von Radonkarten ist methodisch nicht ganz simpel. Gründe liegen in der regional

unterschiedlichen Verfügbarkeit und Heterogenität der Eingangsdaten und an der Komplexität von

Schätzverfahren, wenn der Anspruch besteht, auch Unsicherheiten und Wahrscheinlichkeiten zu

schätzen.

Deutliche Fortschritte gab es in den letzten Jahren beim Verständnis der Relevanz der

Beobachtungsprotokolle und in der Methodik der Einbeziehung der Geologie als Prädiktor. Probleme

bestehen in der – unseres Erachtens – immer noch nicht optimalen geologischen Klassifizierung

gemäß RP, der Einbeziehung tektonischer Phänomene als Prädiktoren, der Schätzung von

Transfermodellen zwischen Eingangs- und Zielvariablen, und in der multivariaten Schätzung.

insbesondere die simultane Einbeziehung von mehr als zwei Kovariaten ist zurzeit technisch nicht

befriedigend gelöst. Zu Transfermodellen gibt es inzwischen eine Reihe von Studien und auch an den

anderen Problembereichen wird gearbeitet.

Die methodischen Grundlagen, um Karten von Radon Prone Areas herzustellen, sind gelegt; in

Deutschland ist auch, abgesehen von einzelnen Regionen, der Datenbestand zufriedenstellend. Die

Festlegung der Parameter, die solche Gebiete definieren, also z.B. die Wahrscheinlichkeitsschwelle,

dass eine bestimmte Schwelle des RP oder einer Radon-Konzentration in standardisierten

Innenräumen überschritten wird, ist Aufgabe der Politik; die Wissenschaft kann hier nur Anregungen

liefern.

[1]

Baker G R, Jackson, I 2010: OneGeology-Europe, Final Report, ECP-2001-GEO-317001,

[2]

BfS (Deutsches Bundesamt für Strahlenschutz):

radonkarte.html

[3]

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[4]

Bossew P. (2012a): The influence of observation protocols on reported values of Rn in soil air.

11th INTERNATIONAL WORKSHOP on the GEOLOGICAL ASPECTS OF RADON RISK

MAPPING, September 18th – 20th(22nd), 2012, Prague, Czech Republic.

[5]

Bossew P. (2012b): Classification of geological units according to the radon potential. 11th

INTERNATIONAL WORKSHOP on the GEOLOGICAL ASPECTS OF RADON RISK

MAPPING, September 18th – 20th(22nd), 2012, Prague, Czech Republic.

[6]

Bossew P., V. Gruber, T. Tollefsen, M. De Cort (2012): The European map of indoor radon

concentrations: status and questions of quality assurance. Kerntechnik 77 (3), 176 - 183.

[7]

Bossew P. and Hoffmann B. (2012): Sinn und Unsinn von Radonkarten. Strahlenschutzpraxis

2/2012, 21 – 25.

[8]

Bundesrat (2011): Sitzungsprotokoll der 890. Sitzung des Bundesrates, 25. November 2011,

TOP44

[9]

Conrady J., Guhr A. and Turek K. (2011): Messungen der Radonkonzentration in der Bodenluft

– Wie zuverlässig sind die Messwerte? Strahlenschutzpraxis 3/2011, p. 56 ff.

[10]

Dubois G. (2005): An overview of radon surveys in Europe. Report EUR 21892 EN,

Luxembourg: Office for Official Publication of the European Communities ISBN 92-79-01066-2.

Aktueller Stand der Radonkartierung in Deutschland und Europa

Seite 58

Dresden, 11. Sept. 2012

n_Europe

[11]

EC (European Commission), 2011. Proposal for a Council directive laying down basic safety

standards for protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation; Draft

presented under Article 31 Euratom Treaty for the opinion of the European Economic and

Social

Committee.

COM

(2011)

593

final;

radiation_protection/doc/com_2011_0593.pdf

[12]

EGRM (2011): The European Geogenic Radon Map; ongoing working document; currently

version 1, 20 November 2011; available from the JRC, valeria.gruber@jrc.ec.europa.eu or from

the author.

[13] EPA (U.S. Environmental Protection Agency) 1993 EPA’s map of radon zones Report 402-R-

93-071;

(acc. 28 February 2012)

[14]

GISCO: European Commission.

[15]

Gruber V., Bossew P., De Cort M., Tollefsen T. (2012): The European map of the geogenic

radon potential. Subm. J. Radiol. Prot.; presentation O9 at NARE 2012 (29 Feb – 3 Mar 2012,

Hirosaki University, Japan),

[16]

Hoffmann B. (2011): Radonhandbuch und BuRG; aktueller Stand. Fachgespräch Radon. BfS,

Berlin, 11.-12.5.2011 (In German)

[17]

Kemski J., Klingel R. and Siehl A. (1996): Classification and mapping of radon-affected areas in

Germany. Environment International 22 (Suppl. 1), S789 – S798.

[18]

Kemski J., Siehl A., Stegemann R. and Valdivia-Manchego M. (2001): Maping the geogenic

radon potential in Germany. The Science of the Total Environment 272 (1 – 3), 217 - 230.

[19]

Kemski J., Klingel R., Siehl A., Stegemann R., and Valdiva-Manchego M. (2002):

Transferfunktion

für

die

Radonkonzentration

in

der

Bodenluft

und

Wohnraumluft.

Abschlussbericht zu den Forschungsvorhaben St. Sch. 4186 und St. Sch. 4187: Ermittlung

einer Transferfunktion für die Radonkonzentration in der Bodenluft und der Wohnraumluft incl.

Radonmessungen in Häusern zur Validierung des geologisch induzierten Radonpotenzials. Teil

A: Bodenuntersuchungen zum geogenen Radonpotenzial. Teil B: Validierung der geologischen

Prognose

durch

Messungen

der

Radonkonzentration

in

Gebäuden.

Schriftenreihe

Reaktorsicherheit und Strahlenschutz, BMU-2002-598. – Excerpt. measurement protocol soil

air:

(acc. 29 June 2012).

[20]

Kemski, J., Klingel, R., Siehl, A., Valdivia-Manchego, M. (2009): From radon hazard to risk

prediction - based on geological maps, soil gas and indoor measurements in Germany.

Environmental Geology 56, 1269 – 1279.

[21]

Kemski J., Klingel R., Preuße W. and Busch H. (2010): The new geogenic radon map of

Saxony. In: Barnet I., Neznal M. and Pacherova P., eds.: Proc., 10th international workshop on

the geological aspects of radon risk mapping. Czech geological survey, Radon v.o.s., Prague

2010. ISBN 978-80-7075-754-3; pp. 157 - 161.

[22]

Neznal, M., Neznal, M., Matolin, M., Barnet, I., Miksova, J. (2004): The new method for

assessing the radon risk of building sites. Czech Geol. Survey Special Papers, 16, Czech Geol.

Survey, Prague, 47 p.

[23]

Sachsen: Portal des Freistaates Sachsen;

3331.htm (acc. 22 Aug. 2012)

[24]

Tollefsen T., V. Gruber, P. Bossew, M. De Cort (2011): Status of the European Indoor Radon

Map., Rad. Prot. Dosimetry. 145, (2–3), 110–116.

[25] Turek K., Bednař J. and Neznal M. (1997): Parallel treck-etch detector arrangement for radon

measurement in soil. Radiation Measurement 28 (1-6), 751 – 754.

 

Franz Anton Rößler

Tahar Azzam Jai

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 59

DEVELOPMENT OF AN EFFICIENTLY MEASUREMENT METHOD TO

ESTIMATE THE RADON CONCENTRATION AS AN INDICATOR OF

THE INDOOR AIR QUALITY

Franz Anton Rößler

1)

, Tahar Azzam Jai

1)

, V. Ehret

1)

, H. Hingmann

1)

T. Orovwighose

1)

, N. Jach

1)

, T. Schanze

2)

, J. Breckow

1)

1)

Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz (IMPS), Technische Hochschule Mittelhessen,

Gießen

2)

Fachbereich Krankenhaus- und Medizintechnik, Umwelt- und Biotechnologie (KMUB), Technische

Hochschule Mittelhessen, Gießen

Entwicklung eines effizienten Messverfahrens zur Bestimmung der Radonkonzentration als Indikator für die Qualität der

Innenraumluft

Seite 60

Dresden, 11. Sept. 2012

In Mitteleuropa halten sich Erwachsene durchschnittlich 90 % des Tages in geschlossenen Innen-

räumen auf [2]. Dies führt dazu, dass sie einer Vielzahl an Luftschadstoffen ausgesetzt sind, welche

sich in der Innenraumluft anreichern können. Allein die Anwesenheit des Menschen führt zu

Emissionen von z.B. CO2 oder Ausdünstungen. Durch Bauprodukte, Möbel und weiteren

Gegenständen des täglichen Gebrauchs werden Stoffe wie flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen

(VOC) abgegeben. Eine hohe Luftfeuchtigkeit in Innenräumen kann zu Schimmelbildung führen,

welche wiederum Sporen und Allergene emittieren. Nicht zu vergessen sei an dieser Stelle das

Radon, welches sich ebenfalls in der Innenraumluft anreichern und eine Gesundheitsgefährdung

bedeuten kann.

Die Konzentrationen dieser Luftschadstoffe hängen zum einen von den jeweiligen Emittenten, zum

anderen von der Belüftung des Raumes ab. Eine gute Belüftung und somit eine hohe Luftwechselrate

sorgt dafür, dass sich die Luftschadstoffe im Innenraum nicht anreichern können und deren

Konzentration auf einem niedrigen Niveau bleibt. Die Energiesparverordnung [3] sieht jedoch für

Neubauten, aber auch für Altbausanierungen Obergrenzen für den Jahres-Primärenergiebedarf vor.

Zur Senkung des Energieverbrauchs ist es notwendig, die Gebäudeaußenhülle stärker zu dämmen

und dicht schließende Türen und Fenster einzusetzen. Dies kann zu einem Herabsetzen der

Luftwechselrate führen, was wiederum eine Erhöhung des Schadstoffniveaus zur Folge haben kann.

Um dies zu vermeiden, bestehen gewisse Anforderungen an die Belüftung des Gebäudes, welche

durch aktive Lüftungsanlagen oder ein angepasstes Lüftungsverhalten (passives Lüften) erfüllt

werden können. Aktive Lüftungsanlagen sind in der Regel geeignet, eine Erhöhung des

Schadstoffniveaus zu vermeiden. Bei Anwendung des passiven Lüftens besteht jedoch eine große

Abhängigkeit vom Nutzerverhalten. Wird das passive Lüften nur unzureichend betrieben, kann dies

zu einer Erhöhung des Schadstoffniveaus führen.

Die Kenntnis der Luftwechselrate ist daher zur Abschätzung der Raumluftqualität von zentraler

Bedeutung. Bisherige Verfahren zur Ermittlung der Luftwechselrate können allerdings nur unter

Prüfbedingungen oder bei konstanter Luftwechselrate erfolgen. Eine Berücksichtigung der

Raumnutzung als wichtiger Einfluss auf die Luftwechselrate kann dabei nicht erfolgen. Alternativ zu

den bisherigen Verfahren wird im Folgenden eine Methode vorgestellt, welche Radon als Indikatorgas

heranzieht, was eine Ermittlung von Zeitreihen der Luftwechselrate unter Alltagsbedingungen

ermöglicht.

Die

Ermittlung

von

Zeitreihen

der

Luftwechselrate

aus

gemessenen

Zeitreihen

der

Radonkonzentration erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst erfolgt eine Quellstärkenbestimmung bei

möglichst niedriger und konstanter Luftwechselrate. Das über eine Langzeitmessung gewonnene

Nutzsignal der Radonkonzentration wird mittels geeigneter Filterfunktionen gefiltert. Über ein hierfür

entwickeltes Re-konstruktionsverfahren wird schließlich aus dem gefilterten Messsignal der

Radonkonzentration der Verlauf der Luftwechselrate ermittelt. Ziel dieser vorgestellten Methode ist,

eine möglichst genaue Ermittlung der Radon-Quellstärke und eine möglichst rauschfreie

Franz Anton Rößler

Tahar Azzam Jai

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 61

Rekonstruktion

der

Luftwechselrate

aus

dem

verrauschten

Langzeit-Messsignal

der

Radonkonzentration zu gewährleisten.

Zur praktischen Überprüfung der Methode werden Messungen in einer Messkammer vorgenommen,

die der Größenordnung eines realen Raums nahe kommt. Die Messkammer ist mit einer

programmierbaren Lüftersteuerung ausgestattet, welche die Realisierung frei wählbarer Verläufe der

Luftwechselrate ermöglicht.

Zur Bildung eines Modells, welches den mathematischen Zusammenhang zwischen der

Luftwechselrate

(

)

und der Radonkonzentration

(

)

beschreibt, wird eine Differentialgleichung

ermittelt. Hierbei wird das aus dem Erdreich und dem Baumaterial ausgasende Radon in Form der

auf das Raumvolumen

normierten Radonquellstärke

berücksichtigt. Der radioaktive Zerfall sorgt

für einen Verlust an Radonkonzentration und wird über die differentielle Form des Zerfallsgesetzes

mit der Zerfallskonstante

beschrieben. Zur Herstellung des Zusammenhanges zwischen der

Luftwechselrate und der Radonkonzentration ist der Luftwechsel mit Zu- und Abluft aufgeführt, wobei

über die Zuluft Radon aus der Außenluft mit der Konzentration

in den Innenraum herein und über

die Abluft Radon aus der Innenluft mit der Konzentration

(

)

heraus getragen wird.

(1)

Aus der Lösung der Differentialgleichung (s. Gl. 1) kann eine zeitdiskrete Gleichung erstellt werden,

welche die iterative Berechnung der Radonkonzentration

(

)

aus der Luftwechselrate

(

)

erlaubt.

stellt hierbei das zeitliche Intervall der zeitdiskreten Daten dar.

1

(2)

Da Gl. 2 jedoch nicht nach der Luftwechselrate

(

)

umgeformt werden kann, ist es notwendig, die

Differentialgleichung (s. Gl. 1) in eine Differenzengleichung zu überführen. Diese kann wiederum

nach der zeitdiskreten Luftwechselrate

umgeformt werden.

1

(3)

Für

(

)

können Messwerte der Radonkonzentration eingesetzt werden, welche mit einem

Messintervall von

aufgenommen wurden. Die Radonquellstärke

wird vor Beginn der

Langzeitmessung über ein hierfür entwickeltes Verfahren (siehe Abschnitt 3) bestimmt. Je nach

Konstanz der Radonquelle kann dies in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt werden. Die

Außenkonzentration

kann entweder als konstant angenommen werden oder über eine eigene

Messreihe

(

)

in die Gleichung eingehen.

Gl. 2 und Gl. 3 liefern somit die Werkzeuge zur Berechnung von Zeitreihen der Luftwechselrate aus

der Radonkonzentration und der Radonkonzentration aus der Luftwechselrate.

Entwicklung eines effizienten Messverfahrens zur Bestimmung der Radonkonzentration als Indikator für die Qualität der

Innenraumluft

Seite 62

Dresden, 11. Sept. 2012

Bis auf die auf das Raumvolumen normierte Radonquellstärke

sind alle Parameter in Gl. 3

bekannt bzw. messtechnisch zugänglich. Die auf das Raumvolumen normierte Radonquellstärke

stellt die vollständige Charakterisierung des Raumes dar. Sie kann über die Aufnahme einer

Sättigungskurve der Radonkonzentration ermittelt werden, indem zunächst durch Erhöhung der

Luftwechselrate (passives oder aktives Lüften) die Radonkonzentration im Gebäudeinnerem auf

Werte nahe der Radonaußenkonzentration gesenkt wird. Anschließend wird die Luftwechselrate

wieder abgesenkt (Beenden der „Lüftungssituation“), was zu einem erneuten Aufbau der

Radonkonzentration führt und somit eine Sättigungskurve liefert, welche unter Gewährleistung einer

möglichst konstanten Luftwechselrate einem Exponentialverlauf folgt. Diese Sättigungskurve wird mit

einem Radonmonitor aufgezeichnet. Durch Anwendung des Levenberg-Marquardt-Algorithmus

werden die Zeitkonstante

, die Anfangskonzentration

und die Sättigungskonzentration

an

folgende Funktion angepasst:

()

.(

0

())

()

(4)

Für die Berechnung der Radonquellstärke werden die so ermittelte Zeitkonstante

und die

Sättigungskonzentration

herangezogen.

Aus der Lösung der Differentialgleichung (siehe Gl. 1) kann folgender Zusammenhang hergeleitet

werden:

)

1

(

()

(5)

Unter Verwendung der über Gl. 4 ermittelten Parameter

und

und der konstanten Parameter

und

kann über diesen Zusammenhang die auf das Raumvolumen normierte Radonquellstärke

berechnet werden, welche die vollständige Charakterisierung des zu untersuchenden Raumes

darstellt.

Die Rekonstruktion einer Zeitreihe der Luftwechselrate erfolgt nach Gl. 3. Hierbei bestehen hohe

Anforderungen an das Messsignal der Radonkonzentration da durch den Term

eine

gewisse Rauschempfindlichkeit besteht. Da das Messsignal durch den statistischen Charakter der

Radonmessung jedoch immer einem Rauschen unterworfen ist, ist es notwendig, eine Glättung des

Messsignals durchzuführen. Diese erfolgt anhand eines systemtheoretischen Ansatzes zur Filterung

über die Verwendung von Fensterfunktionen (Rechteck-, Hamming-, Hanningfenster, etc.…) in vier

Schritten. Erstens werden dem Messsignal durch das sogenannte „zero-padding“ Nullen angefügt, so

dass dessen Länge mit der Länge der Fensterfunktion übereinstimmt. Zweitens wird das aus dem

ersten Schritt resultierende Signal über die Fourier-Transformation in den Frequenzbereich überführt.

Drittens wird das aus der Fourier-Transformation resultierende Spektrum mit einer geeigneten

Fensterfunktion multipliziert. Schließlich wird das Ergebnis durch inverse Fourier-Transformation

wieder in den Zeitbereich transformiert. Um eine möglichst effiziente Filterung ohne Verlust der

Signalmerkmale zu realisieren, spielt bei diesem Filterungsvorgang die Wahl der geeigneten

Fensterfunktion und deren Breite eine große Rolle. Diese Wahl hängt von dem Spektrum des

Messsignales ab. Der Verlauf der Luftwechselrate kann schließlich durch die Rekonstruktion der

gefilterten Daten der Radonkonzentration durch Gl. 3 berechnet werden.

Franz Anton Rößler

Tahar Azzam Jai

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 63

Zur praktischen Überprüfung des erstellten Modells ist es notwendig, Messungen in einer

Messkammer vorzunehmen, welche das Ausschalten von Störgrößen, das Schaffen kontrollierter

Bedingungen und somit den Erhalt reproduzierbarer Ergebnisse ermöglicht. Als Messkammer dient

eine in Abb. 1 dargestellte Kühlzelle.

Die verwendete Messkammer besitzt ein Volumen von 10 m³ und ist somit groß genug, um einen

realen Raum nachzubilden, welcher begangen werden kann und dadurch ausreichend Platz für

experimentelle Aufbauten liefert. Sie ist aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt, welche eine

Wärmedämmung aus 60 mm PUR-Schaum und eine Edelstahloberfläche besitzen. Die

Wärmedämmung bietet den Vorteil, dass sich die Innentemperatur unempfindlich gegenüber der

Außentemperatur verhält. Um eine möglichst hohe Dichtheit der Kammerwand zu erreichen, werden

die Fugen mit aluminiumkaschiertem Klebeband und Dichtmasse abgedichtet.

Zur Steuerung der Lüftung und somit zum Einstellen der Luftwechselrate kommt ein Lüfter zum

Einsatz, dessen Umdrehungszahl über einen Mikrocontroller gesteuert wird. Der Mikrocontroller ist

mit einem PC verbunden, welcher ermöglicht, beliebige Verläufe der Luftwechselrate einzulesen. Die

tatsächlich an der Messkammer wirkende Luftwechselrate wird über ein Thermoanemometer

ermittelt, welches in einer Messstrecke montiert ist. Die Messstrecke befindet sich wiederum am

Zuluftkanal vor dem Lüfter.

Neben der Radonkonzentration werden alle notwendigen Klimaparameter in Zeitreihen aufgenom-

men.

Entwicklung eines effizienten Messverfahrens zur Bestimmung der Radonkonzentration als Indikator für die Qualität der

Innenraumluft

Seite 64

Dresden, 11. Sept. 2012

An der Messkammer wurden Messungen durchgeführt, wobei Uranerz als Radonquelle in die

Messkammer eingebracht wurde. Für die verwendete Uranerzprobe wurde über Gl. 3 eine

Quellstärke von

ermittelt. Im Folgenden Beispiel wurde über die Lüftersteuerung

ein Cosinus-Verlauf der Luftwechselrate mit zunehmender Frequenz eingestellt. Den daraus

resultierenden Verlauf der Radonkonzentration in der Messkammer zeigt Abb.. Zur Filterung des

gemessenen Radonkonzentrationsverlaufs wird eine Rechteckfunktion mit der Breite 512 Samples

verwendet, welches die hochfrequenten Frequenzanteile des Spektrums eliminiert und somit die

Rauschanteile unterdrückt.

Zur

Rekonstruktion

der

Luftwechselrate

aus

dem

gefilterten

Verlauf

der

gemessenen

Radonkonzentration wird durch Anwendung des Rekonstruktionsalgorithmus (siehe Gl. 3) iterativ der

Verlauf der Luftwechselrate berechnet und in Abb. 3 dargestellt.

Franz Anton Rößler

Tahar Azzam Jai

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 65

Abb. 3 zeigt, dass sich der rekonstruierte Verlauf der Luftwechselrate dem vorgegebenen Verlauf gut

annähert. Allerdings ist zu erkennen, dass der rekonstruierte Verlauf teilweise mit Frequenzanteilen

überlagert ist, welche sich durch nicht unterdrückte Rauschanteile des Messsignals der

Radonkonzentration ergeben. Eine stärkere Glättung des Messsignals der Radonkonzentration würde

jedoch dazu führen, dass auch das Nutzsignal unterdrückt wird. Es muss somit für jede

aufgenommene Messreihe ein individueller Kompromiss zwischen Unterdrückung des Nutzsignals

und Nicht-Unterdrückung des Rauschanteils geschlossen werden.

Mit Hilfe der vorgestellten Methode können zeitliche Verläufe der Radonkonzentration und der

Luftwechselrate ineinander umgerechnet werden. Den Kern der Methode stellt die Ermittlung des

Verlaufs der Luftwechselrate aus einem gemessenen Verlauf der Radonkonzentration dar. Im

Gegensatz zu bisher zur Verfügung stehenden Methoden, welche keine zeitliche Auflösung der

Luftwechselrate erlauben oder unter Prüfbedingungen erfolgen müssen, liefert die vorliegende

Methode die zeitliche Auflösung der Luftwechselrate und eine Anwendung unter Alltagsbedingungen.

Die Raumnutzung, welche einen wichtigen Einfluss auf die Luftwechselrate besitzt, kann komplett

berücksichtigt werden. Einzig die Ermittlung der Radonquellstärke des zu untersuchenden Raumes

erfolgt unter Prüfbedingungen.

An die in einem zu untersuchenden Raum vorzufindende Radonkonzentration bestehen gewisse

Anforderungen, welche eventuelle Begrenzungen der Methoden beschreiben. Bei der Ermittlung der

Radonquellstärke muss eine ausreichend hohe Sättigungskonzentration erreichbar sein, so dass eine

auflösbare Sättigungskurve messbar wird. Kann keine Sättigungskurve aufgelöst werden, so ist auch

eine Ermittlung der Radonquellstärke unmöglich. Bei Langzeitmessungen bestehen ähnliche

Begrenzungen. Liegt eine zu geringe Radonkonzentration vor, so entstehen aufgrund des starken

statistischen Rauschens Schwierigkeiten zum einen bei der Filterung des Messsignals und zum

anderen bei der Rekonstruktion der Luftwechselrate. Eine Anwendung der Methode bei einem

geringen Niveau der Radonkonzentration muss zunächst erprobt werden.

Die Filterung des Messsignals der Radonkonzentration führt zum einen zu einer Reduktion des

Rauschanteils, zum anderen jedoch auch zu einer Reduktion einzelner Frequenzanteile des

Entwicklung eines effizienten Messverfahrens zur Bestimmung der Radonkonzentration als Indikator für die Qualität der

Innenraumluft

Seite 66

Dresden, 11. Sept. 2012

Nutzsignals. Dies hat zur Folge, dass der Originalverlauf der Luftwechselrate nur in den seltensten

Fällen exakt rekonstruiert werden kann. Es handelt sich somit immer um eine Annäherung an die

tatsächlich bestehende Luftwechselrate. Wie genau diese Annäherung erfolgen kann, hängt von den

vorzufindenden Radonkonzentrationsniveaus und der Wahl der Filterparameter ab.

Je höher die Leistungsfähigkeit der Filterung erfolgen kann, desto exakter erfolgt die Rekonstruktion

der Luftwechselrate. Aus der Leistungsfähigkeit der Filterung ergeben sich des Weiteren

Anforderungen

an

das

Niveau

der

vorzufindenden

Radonkonzentration.

Eine

geringe

Radonkonzentration kann dazu führen, dass zum einen die Radonquellstärke nicht ermittelt und zum

anderen aufgrund des statistischen Rauschens der Radon-Messwerte die Luftwechselrate nicht

rekonstruiert werden kann. Diese Anforderungen an das Niveau der Radonkonzentration sollen über

weitere Messungen an der Messkammer untersucht werden. Dies wird unter Abstimmung mit der

Integrationszeit der Radonmessung und der daraus resultierenden Zeitauflösung der rekonstruierten

Luftwechselrate erfolgen.

Weitere genaue Betrachtung benötigt die Konstanz der Radonquellstärke. Da die Radonquelle in der

Messkammer nur wenigen klimatischen Schwankungen unterworfen ist, kann eine Untersuchung auf

Konstanz nur in tatsächlichen Wohnräumen untersucht werden. Dieser Sachverhalt soll ebenfalls

geklärt werden.

Zur

Herstellung

eines

Bezuges

zur

Qualität

der

Innenraumluft

sollen

mathematische

Zusammenhänge der Luftwechselrate zu diversen Luftschadstoffen hergestellt werden. Hierbei kann

es sich um beliebige Luftschadstoffe handeln, wie z.B. flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen

(VOC), Formaldehyd oder CO

2

. Zur jeweiligen Modellbildung soll das in dieser Arbeit vorgestellte

Modell herangezogen und je nach Schadstoff angepasst werden. Stehen zur Berechnung diverser

Schadstoffkonzentrationen geeignete Modelle zur Verfügung, wird folgende Vorgehensweise

angewandt. Zunächst wird nach der in dieser Arbeit vorgestellten Methode die Luftwechselrate aus

der Radonkonzentration berechnet. In einem weiteren Schritt können über die jeweiligen Modelle

Schadstoffkonzentrationen berechnet werden. Eine repräsentative Wahl der zu betrachtenden

Schadstoffe kann schließlich eine Beurteilung der Qualität der Innenraumluft ermöglichen.

Die Modellbildung zur Berechnung einer Schadstoffkonzentration aus der Luftwechselrate bedarf

eines hohen Aufwandes, da bei einer Vielzahl an Schadstoffen Wechselwirkungen zu anderen

Stoffen und zu Klimaparametern bestehen. Sie soll daher nur für eine Auswahl der wichtigsten

Luftschadstoffe erfolgen und somit in erster Linie dazu dienen, Werkzeuge zu liefern, welche nach

Bedarf auf frei wählbare Schadstoffkombinationen angewendet werden kann.

[1]

Bau- und Umweltchemie Beratungen + Messungen AG, LIMOTEV - Luftqualität in Wohnbauten

mit tiefem Energieverbrauch, Zürich, 2008

[2]

Umweltbundesamt, Gesundheit und Umwelthygiene - Richtwerte für die Innenraumluft,

07.05.2012, abrufbar im Internet:

[3]

Bundesministerium

für

Verkehr,

Bau

und

Stadtentwicklung,

Verordnung

über

energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden

(Energieeinsparverordnung EnEv), Berlin, 2009

[4]

Gertis, K.: Radon in Gebäuden, Frauenhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2008

 

Hartmut Schulz

René Baumert

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 67

PRACTICAL APPROACH WITH THE REHABILITATION OF OLD AND

NEW BUILDINGS

Hartmut Schulz

René Baumert

IAF - Radioökologie GmbH, Radeberg

Praktische Vorgehensweise bei der Sanierung von Alt- und Neubauten

Seite 68

Dresden, 11. Sept. 2012

Die "Bauqualität" eines Hauses übt den größten Einfluss darauf aus, ob letztlich ein erhöhtes

Radonrisiko für die Hausbewohner zu besorgen ist oder nicht. Ist das Haus praktisch radondicht,

spielt die Radonverfügbarkeit des Baugrunds keine Rolle. Baumängel begünstigen jedoch im starken

Maße das Eindringen von radonhaltiger Bodenluft in das Wohngebäude und können zu nicht

tolerierbaren Radonbelastungen führen, ohne dass dabei die Radonkonzentrationen in der Bodenluft

besonders hohe Werte erreichen müssen [1], [2].

Vor allem in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz

T

i

bzw. der Druckdifferenz p

i

zwischen

einzelnen Hausräumen i oder zwischen der Innenraumluft und der Außenatmosphäre werden

konvektive Luftströmungen induziert, die jahres- und tageszeitliche Charakteristika aufweisen. Diese

sind auch für die Infiltration von radonhaltiger Bodenluft aus dem Baugrund in ein Haus von

signifikanter Bedeutung. Das Haus selbst übt aufgrund seiner vergleichsweise hohen mittleren

Innentemperatur von

20

0

C den größten Einfluss auf das Radontransportverhalten zwischen dem

Haus und dem umgebenden Baugrund aus.

In Wohngebäuden, die in den letzten 20 - 30 Jahren gebaut wurden, werden oft die Keller auch als

Wohn- oder Arbeitsräume genutzt bzw. beim Bau als solche konzipiert, so dass aufgrund der

bestehenden Temperaturdifferenzen praktisch in jeder Jahreszeit das Haus auf die umgebende

Bodenluft des Baugrunds einen permanenten Unterdruck ausübt. Beim Vorhandensein von Leckagen

leistet der damit verknüpfte Saugeffekt dem Eindringen von radonhaltiger Bodenluft in das Haus

Vorschub. Die Situation ist völlig analog bei Häusern ohne Keller, da immer ein starkes

Temperaturgefälle zwischen dem Hausinnenraum und der Bodenluft unterhalb der Bodenplatte

besteht.

Die Höhe der Radonkonzentration in Innenräumen wird auch durch die Höhe des Luftwechsels

entscheidend mitbestimmt. Eine Mindestlüftung verfolgt das Ziel der Abwehr von Risiken für Mensch

und Bausubstanz, so dass sowohl gesundheitsschädigende Raumluftzustände als auch Tauwasser-

beziehungsweise Schimmelpilzbildung verhindert werden können. Aus den Recherchen folgte, dass

von einer verhältnismäßig geringen Luftwechselrate von etwa 0,2 h

-1

für ca. 50% des

Altbaubestandes sowie von noch geringeren Luftwechselzahlen für Niedrigenergiehäuser und

Passivhäuser auszugehen ist [3]. Dieser Tatbestand impliziert, dass sowohl der Radonfreisetzung

aus den Baumaterialien als auch der Radondichtheit des Gebäudes zur Vermeidung einer

Ankopplung an das "Radonreservoir" Bodenluft im Baugrund besondere Aufmerksamkeit geschenkt

werden muss.

Der Kenntnis über den in einem Gebäude herrschenden Luftwechsel kommt somit eine

herausragende Bedeutung zu, um z.B. die mögliche Radonkonzentrationserhöhung bei Verringerung

des Luftwechsels im Zuge von Energiesparmaßnahmen eingrenzen zu können (s. z.B. [3], [4], [5]).

Die Bestimmung des Radonquellterms eines Hauses beruht auf der Prämisse [2], die zeitgleiche

Entwicklung der Radonkonzentration in allen Räumen des Hauses aufzuzeichnen und über das

Produkt von Raumgröße, multipliziert mit der Radonkonzentration, eine zeitliche Entwicklung der

Radonquellstärke in allen Räumen und damit auch der Gesamtquellstärke abzuleiten.

Einen modellhaften Überblick

über mögliche lufttechnische Kopplungen unterschiedlicher

Radonquellen und -reservoire sowie des Radontransports in zwei Kellerräumen, in zwei Zimmern des

Erdgeschosses und einem Zimmer in der 1. Etage gibt die Abb. 1. Zur Vereinfachung der

Gesamtsituation

hinsichtlich

des

Radontransfers

ist

angenommen,

dass

die

mittlere

Radonkonzentration in einem Raum durch einen bestimmten Farbton charakterisiert ist. Somit ist der

Radontransfer

in

andere

Räume

bzw.

in

die

Außenatmosphäre

durch

die

jeweilige

Radonkonzentration durch den jeweiligen Farbton in Form von Pfeilen dargestellt.

Hartmut Schulz

René Baumert

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 69

Ein wichtiges Element der zeitabhängigen Beschreibung des Radontransports in einem Haus ist die

Berücksichtigung der Erhaltungssätze für den Luftaustausch in allen Räumen des Hauses. Es gilt

allgemein:

j

out

j

i

in

q

i

q

(1)

wobei

in

q

i

alle in einen Raum hineinkommenden Luftströme und

out

q

j

alle aus einem Raum

austretenden Luftströme bezeichnet. In

in

q

i

sind gemäß Abb. 1 für den Raum R1-1 die Radonquelle

im Keller, die Frischluftzufuhr aus der Atmosphäre und die angenommenen Radonzufuhr aus dem

Raum R1-2 enthalten, während

out

q

j

alle aus dem Raum austretenden Luftströme (Abluft in die

Atmosphäre, Transfer in den Raum R1-2, Transfer in die 1. Etage etc.) erfasst. Die obige Gleichung

kann auch in das folgende System umgeschrieben werden

Q

Q

0

j'

out

j'

i'

in

i '

(2)

T

T

0

l

out

l

k

in

k

(3)

Praktische Vorgehensweise bei der Sanierung von Alt- und Neubauten

Seite 70

Dresden, 11. Sept. 2012

wobei

in

Q

i'

und

out

Q

j'

die in das gesamte Haus von außerhalb (Atmosphäre bzw. Untergrund)

eintretenden bzw. austretenden Luftströme (Atmosphäre) enthalten, während

in

T

k

und

out

T

l

die

innerhalb des Hauses ausgetauschten Luft- bzw. Radonströme einbeziehen. Beide Gleichungen (2)

und (3) müssen deshalb immer gleichzeitig erfüllt sein.

Die Summe

i'

in

Q

i'

erfasst somit die durch den Luftwechsel bedingten Frischluft- sowie die

Radonzufuhr aus den externen Quellen im Untergrund. Die Summe

j'

out

Q

j'

beinhaltet die gesamte

aus dem Haus in die umgebende Atmosphäre abgegebene radonhaltige Luft. Der Radontransfer

innerhalb des Gebäudes, d.h. von einem Raum in einen anderen oder auch wieder zurück in den

Ausgangsraum besitzt gemäß Abb. 1 eine sehr einfache Struktur, d.h.

l

out

l

k

in

T

k

T

. Die

wichtigen Radonquellterme bzw. Radonfrachtterme, genauer zu bezeichnen als Radonquellstärken

bzw. Radonfrachten, ergeben sich aus dem Produkt von

i'

i'

in

Q

i'

C

, wobei

C

i'

die

Radonkonzentrationen in den einzelnen Räumen bezeichnen. In Abhängigkeit von den jeweilig

angenommenen Kopplungen und den Radonquelltermen, wobei zwischen den konvektiven

Strömungen aus den unterschiedlichen Radonreservoiren in das Gebäude und der Radongeneration

durch die Baumaterialien unterschieden

ist, ergibt sich

ein gekoppeltes System

von

Differentialgleichungen, das die Radonkonzentrationsentwicklung in jedem einzelnen Raum

beschreibt. Dieses System kann numerisch gelöst werden [6], wobei die Kopplungen nicht

zeitunabhängig und z.B. komplizierte Funktionen der Druck- oder Temperaturdifferenzen zwischen

den Räumen oder weiterer meteorologischer Größen, vor allem des anliegenden Windes, sind. Die

entsprechenden funktionalen Abhängigkeiten müssen bekannt bzw. in Form von Messwerten

vorliegen. Der Grad der Komplexität des Gleichungssystems wird dabei hauptsächlich durch die

Anzahl der Räume bestimmt.

Um eine Radonsanierung von Alt- oder Neubauten ins Auge fassen zu können, wird bei der Firma

IAF - Radioökologie GmbH eine standardisierte Vorgehensweise angewendet. Sie beruht darauf,

zunächst belastbare Informationen über das Systemverhalten eines Hauses hinsichtlich des

Radontransports und über die Stärke der Radonquellen zu gewinnen. Dabei werden je nach

Hausgröße bis zu 15 Radonmonitore eingesetzt und die Radonkonzentrationen in allen oder nahezu

allen Räumen über einen Zeitraum von mehreren Tagen aufgezeichnet. Nur das gleichzeitige

Visualisieren der Radonkonzentrationsverläufe in allen Räumen über einen bestimmten Zeitraum

manifestiert auf anschauliche Weise, wie der Radontransport innerhalb des Hauses erfolgt und wo

letztlich der Radoneintritt in das Haus erfolgt. Ein zusätzlich wichtiges Element für die Einschätzung

des Radontransfers im Haus stellt die Berechnung der Gesamtradonaktivität in den einzelnen

Räumen und Etagen dar. Diese Größe liefert somit einen direkten Hinweis darauf, welche

Radonfrachten z.B. vom Keller in das Haus transportiert werden.

Wichtige zusätzliche Informationen zum Radontransfer innerhalb eines Hauses können z.B. auch

gewonnen werden, wenn die Radonkonzentrationen in allen Räumen innerhalb des Hauses durch

eine entsprechende Querlüftung auf das Niveau der Außenluft abgesenkt wird und anschließend die

zeitliche Entwicklung der Radonkonzentration für mehrere Stunden in allen Räumen "aufgezeichnet"

wird. In vielen Fällen liefert bereits auch das Erfassen des Absenkens der Radonkonzentration im

Zuge der Querlüftung wichtige Informationen über die Kopplungen und die Stärke der

Radoneintrittspfade (Radonquellterme). Durch das gleichzeitige Aufzeichnen der Raumtemperaturen

können bereits aus den Temperaturdifferenzen Schlussfolgerungen darüber gezogen werden, wie die

Hartmut Schulz

René Baumert

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 71

Radonmigration tatsächlich erfolgt. Das Haus als Ganzes wird bei dieser von IAF praktizierten

Vorgehensweise wie eine große Exhalationsbox betrachtet, die auf dem Baugrund aufgesetzt ist.

Als sehr praktisch hat sich erwiesen, aus dem Anstieg der Radonkonzentration im Keller nach

erfolgter Lüftung den verallgemeinerten Radonquellterm direkt zu bestimmen. Dabei werden die zum

Zeitpunkt der Messung herrschenden klimatischen Bedingungen implizit mit berücksichtigt. Durch

Wiederholung der Messungen kann z.B. die Abhängigkeit dieses verallgemeinerten Radonquellterms

von der Sommer-/Wintersaison und anderen Einflussparametern bestimmt werden. Durch die

Messung der Radonkonzentrationsentwicklung in allen anderen Räumen steht ein kompletter

Datensatz zur Verfügung, der sofort mit einem von der IAF - Radioökologie GmbH entwickelten

Programm ausgewertet werden kann.

Radonschutzmaßnahmen sind z.B. im Radonhandbuch [7] beschrieben und werden nicht näher

erläutert. Im Vordergrund steht hier die Verifizierung des Erfolgs von Radonschutzmaßnahmen bzw.

das Erkennen der Radoneintrittspfade und ihrer Relevanz in bereits existierenden Häusern. Die

Bauqualität eines Hauses übt den größten Einfluss darauf aus, ob letztlich ein erhöhtes Radonrisiko

für die Hausbewohner zu besorgen ist oder nicht. Ist das Haus praktisch als "radondicht" zu

bezeichnen, spielt die Radonverfügbarkeit des Baugrunds keine Rolle. Weist das Haus andererseits

Leckagen auf, die einen Radoneintritt begünstigen, sind die Größe des summarischen Radon-

Eindringfensters und die im Haus herrschenden Druckverhältnisse die entscheidenden Größen, die

die Radoneintrittsrate bestimmen und nicht die Höhe der Radonkonzentration in der Bodenluft des

Baugrunds.

Die etwa in 20-jähriger Tätigkeit gesammelten Erfahrungen der Firma IAF - Radioökologie GmbH auf

diesem Gebiet zeigen, dass nicht eine unzutreffende Einschätzung der Radonsituation vor

Baubeginn, sondern vor allem Baumängel und zu geringe Luftwechselraten die Ursachen von hohen

Radonbelastungen in neu errichteten Häusern oder in einem Altbau sind. Das gilt insbesondere auch

für Häuser in Gebieten mit einem vernachlässigbaren Radonrisiko. Bei gravierenden Baumängeln

können nicht tolerierbare Radonkonzentrationen in jedem Haus auftreten, ohne dass dabei die

Radonkonzentrationen in der Bodenluft besonders hohe Werte annehmen müssen.

Die nachfolgend aufgelisteten Feststellungen beziehen sich ausschließlich auf neugebaute oder

grunderneuerte Häuser und beruhen auf den Erfahrungen, die bei der IAF - Radioökologie GmbH in

den letzten 20 Jahren im Bereich des Radonschutzes gesammelt wurden.

Als eine Hauptursache für erhöhte Radoninnenraumradonkonzentrationen erwiesen sich:

"radonundichte" Durchörterungen für Abwasser (Toiletten, Bad, Küche, etc.) der

Grundplatte bei Häusern ohne Keller und

bei Häusern mit Keller zusätzlich diese Art von funktionalen Durchörterungen in

senkrechten Kellerwänden.

Ein weiteres Problem stellen Leerrohre für Zuführungen von Telekommunikations-, Elektro-,

Gasleitungen dar, wenn diese nicht radondicht durchgeführt und die in den Leerrohren

verbleibenden teils großen Zwischenräume nicht abgedichtet bzw. verfüllt werden.

Auch trockene Siphons (Geruchsverschlüsse) können als zusätzliche Radoneintrittspfade

fungieren, da sich z.B. in Abwasserkanälen je nach geologischer Situation und der

Ankopplung an das Radonreservoir zum teil beträchtliche Radonkonzentrationen bilden

können. Dies gilt auch für andere Medienkanäle.

Die Grundplatten sind nach Erfahrung der IAF - Radioökologie GmbH als ausreichend

radondicht zu bezeichnen, zumal die oft zusätzlich als Feuchtigkeitsschutz aufgebrachten

Bitumenbahnen mit Radondichtheitszertifikat das Restrisiko durch das Auftreten von kleinsten

Rissen bzw. Luftwegsamkeiten weiter reduzieren und überdies zu keinen nennenswerten

Mehrkosten im Vergleich zu Dichtungsbahnen ohne Radonzertifikat führen.

Probleme hinsichtlich des wirksamen Radonschutzes können jedoch im Gegensatz zu den

gegossenen Grundplatten nicht fachgerecht errichtete senkrechte Kellerwände bereiten. Hier

Praktische Vorgehensweise bei der Sanierung von Alt- und Neubauten

Seite 72

Dresden, 11. Sept. 2012

sind z.B. die Übergänge zur Grundplatte und die Fugen zwischen vorgefertigten

Wandsegmenten zu nennen.

Werden Häuser mit weißer Wanne gebaut, so ist dies nach Erfahrungen der IAF -

Radioökologie GmbH ein ausreichender Radonschutz, wenn, wie oben beschrieben, die

Medieneinbindungen etc. radondicht ausgeführt worden sind.

Ein Keller, der dauerhaft von Boden mit hohen Wassergehalten umgeben ist, kann zumindest

für den Bereich der gesättigten Bodenzone als total radondicht bezeichnet werden, da die

Radondiffusionskonstante

im

Wasser

etwa

4 - 5 Größenordnungen niedriger als die für den Bodenlufttransport ist. Auch hier ist für die

Medieneinbindungen oberhalb der Grundwasserlinie die Radondichtheit nachzuweisen und

die Funktionstüchtigkeit der Siphons zu garantieren. Anderenfalls kann, wie Beispiele gezeigt

haben, auch ein Haus mit Keller als weiße Wanne, umgeben von Bodenwasser, erhöhte

Innenraumradonkonzentrationen aufweisen.

Die radiologischen Messungen zum Nachweis der Radondichtheit der Gebäudehülle sollten

schrittweise während der Bauphase und nicht erst nach Fertigstellung des Hauses bzw. des sanierten

Altbaus erfolgen. Die Lokalisierung und Beseitigung von Leckagen, die den Radoneintritt in ein Haus

begünstigen, ist nach Beendigung des Hausbaus oder nach Bezug des neuen Hauses immer mit teils

unverhältnismäßig hohen Kosten verbunden.

Es hat sich als günstig erwiesen, zunächst in einem 1. Schritt die Radondichtheit von allen

Durchörterungen und diversen anderen Durchführungen zu prüfen, bevor der weitere Aufbau des

Fußbodens, d.h. das Verkleben der Bitumenschweißbahnen zum Feuchtigkeitsschutz, des Einbaus

der Fußbodendämmung und Aufbringung der Estrichböden in Alt- und Neubauten realisiert wird.

Bereits aufgetragener Estrich und Feuchtigkeitsschutz erweisen sich als sehr hinderlich und

kostentreibend, wenn erhöhte Radoninnenraumkonzentrationen bestimmt wurden und Leckagen zu

lokalisieren sind. Als Erfahrungswert liegt bei IAF - Radioökologie GmbH vor, dass ca. 3 von 10

Durchörterungen nachgearbeitet werden müssen. Die Radondichtheitsprüfung von fertiggestellten

Durchörterungen kann während des weiteren Bauablaufs erfolgen. Werden so viele Radonmonitore

eingesetzt, wie z.B. Durchörterungen in einem Einfamilienhaus vorhanden sind, entstehen praktisch

nur geringe Mehrkosten.

Ist die Radondichtheit nachgewiesen, sollte in einem 2. Schritt durch entsprechende Messungen

geprüft werden, ob Radon durch noch nicht identifizierte Leckagen in das Haus bzw. in den Keller

eindringt. Zweckmäßig und kostengünstig ist auch hier so viele Radonmonitore einzusetzen, wie das

Haus Räume hat [2].

Sind keine Leckagen zu besorgen, quantifizieren die charakteristischen zeitlichen Anstiege der

Radonkonzentrationen in den einzelnen Räumen die Radonfreisetzung der Baumaterialien und liefern

somit den wichtigsten Hinweis darauf, wie hoch ein Luftwechsel in dem neuen Haus sein muss, damit

die Radoninnenraumkonzentration den vorgegebenen Zielwert nicht übersteigt [2], [8].

In diesem Zusammenhang sind jedoch auch zusätzlich direkte Luftwechselmessungen und

Messungen von Differenzdrücken, z.B. zwischen Keller und dem Erdgeschoss zu empfehlen.

Da Radon nicht nur vorrangig von unterhalb der Bodenplatte, sondern ebenso von der "Seite" in den

Keller eindringen kann, ist dies ist unbedingt bei den Dichtigkeitsprüfungen zu beachten. Das gilt

insbesondere, wenn wie oben ausgeführt, senkrechte Kellerwände aus Fertigelementen aufgebaut

und auf die Grundplatte aufgesetzt werden und überdies kein besonderer Feuchtigkeitsschutz

aufgebracht wird. Ebenso ist bei einer Altbausanierung darauf zu achten, dass oftmals auch die

aufgemauerten Ziegelwände der Keller, die mit dem umgebenden Erdreich in einem direkten Kontakt

stehen, eine nicht zu unterschätzende "Leckagefläche" sein können. Bei Trockenlegungen von

Bauwerken sollte der Radonschutz mit ins Auge gefasst werden, da trockene Wände eine

Radonpenetration im Vergleich zu nassen Wänden stark begünstigen können.

Es ist auch zu empfehlen, nach der Installation der Heizung bei hohen Innenraumtemperaturen die

Radonmessungen über mindestens 2 Tage auszudehnen. Damit kann überprüft werden, ob durch

den durch Temperaturerhöhung induzierten Unterdruck die Radondichtheit gegeben ist. Auch bei

dieser einfachen Überprüfung ist vorteilhaft und kostengünstig, möglichst so viele Radonmonitore

einzusetzen, wie das Haus Räume hat [2].

Hartmut Schulz

René Baumert

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 73

Ob Messungen der Radoninnenraumkonzentrationen nach der Fertigstellung eines Hauses im Zuge

der Übergabe des Hauses oder des sanierten Altbaus durchgeführt werden sollen, hängt von den

Vereinbarungen zwischen Baufirma und Bauherrn ab. Sollte dies gefordert werden, so sind die

Messungen mindestens in allen Räumen über ca. 1 Woche auszudehnen. Dabei ist jedoch unbedingt

darauf hinzuweisen, dass wegen der möglicherweise stark eingeschränkten Nutzung des Hauses und

des damit verknüpften niedrigen Luftwechsels höhere Radonkonzentrationen gemessen werden als

bei normaler Hausnutzung.

Zur Überprüfung der Radonkonzentrationen in einem bewohnten Haus ist es üblich, die

Radonkonzentrationen durch integrierende Langzeitmessungen zu bestimmen. Dabei wird jedoch die

Radonkonzentration in den Räumen unabhängig von der Nutzung ermittelt, so dass diese Mittelwerte

nur bedingt Rückschlüsse auf die tatsächliche Exposition liefern können. Man kann deshalb Lang-

und zeitaufgelöste Kurzeitmessungen miteinander kombinieren. Im Ergebnis der Untersuchungen in

[2] wurde nachgewiesen, dass die zeitaufgelösten Messungen den entscheidenden Vorteil besitzen,

Informationen über das Systemverhalten des gesamten Hauses und die Ursachen von erhöhten

Radonkonzentrationen zu gewinnen.

Abschließend ist zu bemerken, dass über die Luftwechselzahlen in neu gebauten Häusern in

Zusammenhang mit Innenraumradonkonzentrationen praktisch keine Informationen vorliegen. Es

sollte deshalb in Zusammenhang von Überprüfungsmessungen diesem Problem besondere

Aufmerksamkeit geschenkt werden, d.h. entweder durch direkte Luftwechselmessungen oder indirekt

durch Modellierung von Ergebnissen zeitaufgelöster Kurzzeitmessungen. In jedem Fall ist es wichtig

zu ergründen, ob eventuell erhöhte Radonkonzentrationen nur eine Folge einer zu geringen Lüftung

sind.

[1]

"Radon in öffentlichen Gebäuden", IAF, WISMUT, GEOPRAX, BPS im Auftrag des

Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie, 2005/2006.

[2]

Erarbeitung fachlicher Grundlagen für die Entwicklung zeit- und kosteneffektiver Verfahren zur

Bestimmung von Strahlenexpositionen durch Radon in Wohnungen (StSch 4534), IAF -

Radioökologie GmbH und B.P.S. Engineering GmbH im Auftrag des BfS, Januar 2010

[3]

H. Schulz, "Aktueller Kenntnisstand zu Radon in Gebäuden", Sächsischer Radontag 2007

[4]

W. Löbner, Luftaustausch in Gebäuden – Bestimmung der Luftwechselraten in Räumen,

Vortrag SMUL Dresden, KORA Dresden, September 2006 und Referenzen in diesem Vortrag

[5]

W. Löbner, H. Schulz, Ermittlung des Quellterms durch Kombination von Messungen der Rn-

Konzentration und Tracergasmessungen, Radon Workshop des BfS, November 2006, Berlin

und Referenzen darin

[6]

H. Schulz, Modellierung der Radonkonzentrationsentwicklung in einem Haus als Multi-

Kompartiment-Problem, IAF - Radioökologie GmbH, Interne Berichte

[7]

R. Lehmann & H. Landfermann & A. Junkers & U. Schöppler (September 2001) Radonhandbuch

Deutschland, Braunschweigdruck GmbH Druck Verlag Medien 38112 Braunschweig

[8]

R. Gellermann, H. Schulz, “Erhöhte natürliche Radioaktivität in Baugrund und Baustoffen -

neue Anforderungen an die Ingenieurplanung Planen und Bauen“, Beratende Ingenieure,

September 2004, Springer-VDI-Verlag, 26 – 31

Seite 74

Dresden, 11. Sept. 2012

 

Julia Gilberg

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 75

RADON PROTECTION IN BUILDINGS - EXPERIENCES AND STAGE

OF PROCEEDINGS

Julia Gilberg

Freie Universität Berlin, Berlin

Radonschutz an Gebäuden - Erfahrungen und Sachstand

Seite 76

Dresden, 11. Sept. 2012

Radon ist ein natürliches, im Erdreich auftretendes, radioaktives Edelgas. Es ist auch in hohen

Konzentrationen unsichtbar, farb- sowie geschmacklos, weder brennbar noch explosiv, und völlig

geruchlos. Der Mensch kann es nicht wahrnehmen und erkennt das damit verbundene Risiko nicht.

Das durch die Atemluft aufgenommene Radon, inklusive dessen radioaktive Zerfallsprodukte, können

bei einer langjährigen Inhalation Lungenkrebs verursachen. Nach Aussagen des Bundesministeriums

für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) sind „ca. 7 % der Lungenkrebserkrankungen in

Deutschland dem Radon und seinen Folgeprodukten anzulasten, d.h. 2.000 Erkrankungen pro Jahr“

(BMU 2004). Radon tritt vor allem im Boden auf und entsteht aus den natürlichen Zerfallsreihen des

Urans und Thoriums. Die gebildeten Zwischenprodukte zerfallen über die Isotope des Radiums in das

radioaktive Edelgas Radon. Als Endprodukte entstehen stabile Bleiisotope. In Folge der

Zerfallsprozesse der radioaktiven Elemente wird ionisierende Strahlung freigesetzt.

Die seit der Entstehung unserer Erde in Gesteinen vorkommenden radioaktiven Stoffe hängen

maßgeblich von den geologischen Lagerungsbedingungen, den physikochemischen Eigenschaften

der Radionuklide sowie den gesteinsbildenden Prozessen ab und weisen folglich erhebliche

Unterschiede auf. Radon kommt vermehrt in Konzentrationen von >30. 000 Bq/m

3

in Porenräumen

des Erdreiches vor und breitet sich in Abhängigkeit von der Materialstruktur infolge der

Konzentrationsunterschiede durch Diffusion und infolge von Druckunterschieden durch konvektiven

Transport in Richtung Oberfläche aus. Somit kann Radon sowohl in das Grund- und

Oberflächenwasser gelangen als auch von Pflanzen, Tieren und dem Menschen direkt aufgenommen

werden und bildet seit jeher einen erheblichen Anteil der natürlichen Strahleneinwirkungen auf den

menschlichen Körper.

Es wurde bereits erläutert, dass sich Radon auf mehrere Arten ausdehnen und verbreiten kann

(Temperatur und Druck). Ist ein Gebäude gegenüber dem Untergrund geringfügig undicht (Risse,

undichte Rohrleitungen), kann das Edelgas unbemerkt in die Wohnräume eindringen. Während sich

Radon in der freien Luft um das 1.000- fache verdünnt, dringt das sich im Boden befindende Radon

ohne merkliche Verdünnung in das Gebäude. Zusätzlich wird das Eindringen des Edelgases durch

Temperaturunterschiede gefördert. Wenn im Gebäude eine höhere Temperatur als im umliegenden

Boden herrscht, kann die mit Radon gespeiste Bodenluft durch den entstandenen Unterdruck aus

einem Umkreis von bis zu 20 Metern angezogen und anschließend in das Gebäude transportiert

werden. Mit einer Halbwertzeit von 3,8 Tagen kann Radon über längere Zeit in Gebäuden verbleiben

und seine radioaktiven Zerfallsprodukte freisetzen. Zusätzlich zum Eindringen von Bodenradon in

Gebäude durch Undichtigkeiten, kann Radon auch aus Baumaterialien freigesetzt werden. Besonders

bei

der

Verwendung

von

Natursteinen

oder

bergbaulichen

Rückständen

mit

erhöhten

Radiumgehalten als direkte Baustoffe, kann die Radonkonzentration im Gebäude stark ansteigen.

Julia Gilberg

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 77

In der Bundesrepublik Deutschland gibt es bis zum heutigen Zeitpunkt keine gesetzlichen

Regelungen zu Grenz- bzw. Referenzwerten der Radonkonzentration in Wohnräumen. Obwohl schon

lange über ein Radonschutzgesetz diskutiert wird, gibt es bislang keine gesetzlichen Regelungen, die

Radon-Messungen in Wohngebäuden vorschreiben. Die Strahlenschutzkommission (SSK) erklärte

bereits 2005, dass bei Radonwerten von 100 bis 200 Bq/m³ eine Erhöhung der Lungenkrebsrate

gegeben sei. Anschließend legte das Bundesumweltministerium einen Entwurf für ein

Radonschutzgesetz mit einem Zielwert von 100 Bq/m³ für Neu- und Altbauten vor, der jedoch von den

Bundesländern als unrealistisch in der Umsetzung eingeschätzt und deshalb abgelehnt wurde (vgl.

Helmholtz Zentrum München 2010). Die deklarierten Richtwerte waren das Ergebnis kontinuierlicher

langjähriger Diskussionen der ICRP, EU und WHO, die in etwa gleichzeitigen Veröffentlichungen

dieser internationalen Interaktionen mündeten. Empfehlungen der International Commission on

Radiological Protection (ICRP) sowie der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für einen Zielwert von

100 Bq/m³ bzw. einen Maßnahmenwert von 300 Bq/m³ in Wohnräumen, führten zu einem neuen

Entwurf der Basic Safety Standards durch die International Atomic Energy Agency (IAEA). Von der

Europäischen Kommission wurde 2010 eine Neufassung der EURATOM- Richtlinien zum Schutz vor

den Gefahren ionisierender Strahlung vorgelegt, wonach die Mitgliedstaaten verbindliche

Referenzwerte für die Radonkonzentration in Gebäuden einhalten sollen. Diese sollen 200 Bq/m³ in

neuen Wohnräumen und öffentlich zugänglichen Gebäuden, 300 Bq/m³ in bestehenden Wohnräumen

sowie

bestehenden

öffentlich

zugänglichen

Gebäuden

und

in

Ausnahmefällen

(kurze

Aufenthaltsdauer) 1.000 Bq/m³ betragen. Die Mitgliedstaaten sollen sich zudem verpflichten,

Maßnahmen zur Verringerung der Radonwerte in Wohnräumen zu treffen und regelmäßig

Messungen in radonbelasteten Gebieten durchzuführen (vgl. EURATOM 2011).

Die Vorgehensweisen bei einer Radonbelastung in einem bestehenden Gebäude oder in Bezug auf

die Prävention bei Neubauten unterscheiden sich maßgeblich. Während bei Neubauten die

Maßnahmen zuverlässig kalkuliert und finanziell sicher definiert werden können, ist bei der

Radonsanierung ein Abwägen der alternativen Möglichkeiten, aufgrund der bereits bestehenden

Bausubstanz, unumgänglich. Grundlage jeder Schutzmaßnahme sollte eine Erkundung der Ursache

der erhöhten Radonkonzentration sein. Jedes Gebäude verfügt über Charakteristika, wie das

spezifische Umfeld (z.B. Beeinflussung durch den Bergbau) oder bauliche Besonderheiten (z.B.

Gebäudeisolierung), die ausschlaggebend für die Radonkonzentration sein können. Zudem sollten

nach jeder Art der Radonsanierung bzw. des Radonsicheren Baus sämtliche Maßnahmen auf ihre

Funktionalität geprüft werden.

Es lassen sich fünf Grundelemente eines zweckmäßigen Vorgehens festhalten. Zu Beginn jedes

Bauvorhabens sollte eine fachliche Beurteilung der Radonbelastung des betreffenden Gebietes bzw.

des Gebäudes stattfinden. Bei Neubauten sind Informationen über die Radonbelastung des Gebietes

zu beschaffen, im Gegensatz zu bestehenden Gebäuden, bei denen Radonmessungen unabdingbar

und die Grundlage jeder Maßnahmenplanung sind. Die jeweilige Belastung gibt schließlich

Aufschluss über die nötigen Maßnahmen zur Reduzierung der jeweiligen Radonkonzentration. Bevor

jedoch mit aufwendigen baulichen Maßnahmen begonnen wird, sollte vorab über Alternativen

nachgedacht werden. Gegebenenfalls kann bei bestehenden Gebäuden auf die Nutzung von Wohn-

und Aufenthaltsräumen im Kellerbereich verzichtet werden. In jedem Fall sollten sämtliche

Maßnahmen zu abgestimmten Paketen zusammengestellt werden, d.h. dass stets Kombinationen

von beispielsweise Dichtungs- und Lüftungsmaßnahmen verwendet werden sollten. Dies ist

besonders bei Radonsanierungen von Bedeutung, da hier die Kosten nicht absehbar sind und somit

zweckmäßig mit einfachen Maßnahmen begonnen werden sollte. Bei der Ausführung der jeweiligen

Radonschutz an Gebäuden - Erfahrungen und Sachstand

Seite 78

Dresden, 11. Sept. 2012

Maßnahme ist eine stetige Überwachung der Spezialelemente (z.B. Radondichte Folie) sowie deren

Montage von Nöten, da so eventuelle Beschädigungen umgehend beseitigt werden können. Nach der

erfolgreichen Ausführung der Schutzmaßnahmen sollten regelmäßige Erfolgskontrollen- und

Messungen durchgeführt werden, um die Funktionalität der einzelnen Elemente überprüfen zu

können und gegebenenfalls Mängel zu beheben. Zusammenfassend sind die strategische Planung,

die Beweissicherung und eventuelle Vorstudien, das Vorprojekt bzw. das Projekt, die Realisierung

sowie die anschließende Nutzung maßgeblich entscheidend für einen erfolgreichen Radonschutz an

Gebäuden.

Um ein Gebäude vor dem Eindringen von Radon aus dem Erdreich zu schützen, gibt es die

Möglichkeit die erdberührenden Teile des Gebäudes abzudichten. Dabei erfolgt die Abdichtung durch

so genannte Dichtungsschichten, die das Gebäude wie in einem „Gefäß“ vom Erdreich abschirmen

und verhindern, dass Radon in das Gebäude eindringen kann. Wie bereits erwähnt, kann das

Edelgas als Bestandteil der Bodenluft konvektiv durch Öffnungen in den erdberührenden Bauteilen

oder infolge von Diffusion aus Boden und Wänden in das Gebäude eindringen. Für den Radonschutz

von Neu- bzw. Altbauten ist der konvektive Radontransport durch Leckagen von Bedeutung, da die

Diffusion nur einen geringen Anteil an der Radonkonzentration in Gebäuden hat (max. einige zehn

Bq/m

3

). Viele Firmen bieten Folien und Abdichtungsbahnen auf unterschiedlicher Materialbasis an,

die als „radondicht“ deklariert werden. Wichtig für die Beurteilung der tatsächlichen Dichte ist die

Halbwertzeit des Radons von 3,8 Tagen. Ist das Material dicht genug, sodass die durchschnittliche

Diffusionszeit der Radonatome mehrere Halbwertzeiten beträgt, findet der radioaktive Zerfall bereits

im Material statt. Die entstandenen Zerfallsprodukte sind nicht mehr gasförmig, bleiben im Material

und sind somit unschädlich für den menschlichen Organismus. Wichtig ist, dass die verwendeten

Abdichtungsmaterialien keine Risse oder Beschädigungen aufweisen, wodurch die Dichte gefährdet

wäre. Beispiele für radondichte Materialien sind PEHD, Polymerbitumen oder Epoxidharz.

Die häufigste Ursache für hohe Radonkonzentrationen in Gebäuden sind Leckstellen in

erdberührenden Bauteilen. Nach Aussagen des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und

Reaktorsicherheit sowie nach Meinung des Bundesamtes für Strahlenschutz können Undichtigkeiten

in Form von Rissen und Fugen in Böden und Wänden, in Durchführungen von Kabeln und Leitungen,

in Form von Bodenschächten und Kontrollöffnungen, Kaminen sowie in Kellern mit Naturböden

auftreten. In Neubauten als auch in bestehenden Gebäuden sind folgende Maßnahmen möglich: das

Absperren des Erdreichs mit Dichtungsbahnen, Anstrichdichtungen an und in Bauteilen, das

Abdichten von Fugen, Rissen, Löchern und Durchbrüchen sowie das Abdichten von jeglichen

Öffnungen wie Türen, Fenstern usw.

Neben den vorgestellten Möglichkeiten der Abdichtung, gibt es weitere Maßnahmen die

Radonkonzentration in Gebäuden zu senken. Diese Maßnahmen resultieren aus einem natürlichen

Druckgefälle, das unterschiedliche Ursachen haben kann. Naturgemäß besteht in jedem Gebäude ein

temperaturbedingtes Druckgefälle, das über mehrere Etagen wirksam sein kann. Wenn die Luft sich

im Gebäudeinneren erwärmt, beginnen die Luftmoleküle zu schwingen und die Dichte nimmt ab.

Folglich ist die Luft leichter und steigt nach oben, so dass ein Luftloch mit niedrigem Luftdruck

entsteht. Da Luftmassen mit hohem Luftdruck stets zu Luftmassen mit niedrigem Luftdruck strömen,

entsteht im Inneren des Gebäudes ein Unterdruck, der wiederum Radon aus der Bodenluft in das

Julia Gilberg

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 79

Gebäude zieht. Lift- und Lüftungsschächte können diesen Effekt noch zusätzlich verstärken.

Unterdruckerhöhend wirken zudem technische Anlagen wie Abluftventilatoren für Badezimmer oder

Küchen, Öfen und Kamine, soweit diese keine separate Luftzufuhr von außen aufweisen. Auch der

Wind kann die Radonproblematik erheblich beeinflussen, wobei die Lage des Gebäudes und die

Gebäudehüllendichtigkeit maßgebend sind. Unerheblich welcher Ursache, kann ein solcher

Unterdruck bei einer Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft von 20 Grad Celsius

mehrere Kubikmeter Luft pro Stunde durch einen Riss von einem Meter Länge und einem Millimeter

Breite ziehen. Folgenden Lüftungstechnischen Maßnahmen können die Druckverhältnisse in einem

Gebäude so beeinflussen, dass Radon nicht mehr in das Gebäude gesaugt bzw. auf ein akzeptables

Maß verringert werden kann: Underdruck erzeugende Faktoren eliminieren, einen Unterdruck unter

dem Gebäude erzeugen, im Gebäude einen künstlichen Überdruck erzeugen sowie das Abführen

radonhaltiger Luft aus dem Gebäude.

Nachdem in den letzten Jahrzehnten der Radonschutz aufgrund der gesundheitsgefährdenden

Wirkung, fast nur bei Bergarbeitern eine Rolle spielte, gab es vor über 30 Jahren seitens nationaler

und internationaler Strahlenschutzbehörden die ersten Untersuchungsprogramme zum Thema Radon

in

Gebäuden.

Neben

wissenschaftlicher

Grundlagenforschung

wurden

Messungen

der

Radonkonzentration in der Raumluft, Bodenluft und im Wasser durchgeführt. Als Ergebnis entstanden

erste Übersichtsmessungen mit dem Ziel einer Interpretation der Daten, um Rückschlüsse über ein

eventuelles Gefährdungspotential zu erhalten. Die Auswahl der Messorte erfolgte in den ersten

Jahren eher zufällig und räumlich nicht gleich verteilt. Schnell wurde jedoch die Notwendigkeit

systematischer Untersuchungen erkannt. International gab es Differenzierungen in der Auswahl der

Schwerpunkte bei der Durchführung der Messkampagnen, aber mit dem gleichen Ziel, die

Bevölkerung vor der Strahlenexposition bzw. der Inhalation von Radon und seinen Folgeprodukten zu

schützen. Als möglicher Zugang dienten Messungen der Radonkonzentration in privaten und

öffentlichen Gebäuden. Diese Strategie wurde beispielsweise in England oder in der Schweiz

verfolgt. Eine andere Möglichkeit bildete die Untersuchung der Quelle des Radons, d.h. des

geologischen Untergrundes. Die Messung der Radonaktivitätskonzentration in der Bodenluft

etablierte sich z.B. in Ländern wie Deutschland oder der Tschechischen Republik. Die Ergebnisse der

Messungen wurden in der Regel statistisch aufbereitet und kartographisch dargestellt. Die Kriterien

einer solchen Radonkartierung variierten von Land zu Land deutlich, aber mit dem gleichen Ziel, einer

Identifizierung von so genannten "Radongebieten" bzw. der Einstufung von Gebieten in Klassen

unterschiedlichen Radonrisikos. Neben diesen, mehr oder weniger, flächendeckenden Messungen

sind in einigen Ländern gezielte Fallstudien und exemplarische Untersuchungen zum Radonschutz

bei Neubauten sowie zur Sanierung bereits bestehender Gebäude durchgeführt worden. Die

Öffentlichkeitsarbeit der einzelnen Länder unterscheidet sich bis heute, jedoch konnte in vielen Fällen

auf die Radonproblematik aufmerksam gemacht werden und die breite Bevölkerung sowie bestimmte

Berufsgruppen wie Architekten oder Bauingenieure für dieses Thema sensibilisiert werden. In der

Schweiz wurde in den letzten Jahren ein Radon-Sachverständigenwesen aufgebaut, das auch in

Deutschland zunehmend an Bedeutung gewinnt. Parallel dazu wird Radon im Rahmen der

Risikokommunikation, beispielsweise bei Bauvorhaben der öffentlichen Hand, zunehmend

thematisiert.

So

werden

Betroffene,

d.h.

Bewohner

in

Gebieten

mit

erhöhten

Bodenluftkonzentrationen, über das höhere Risiko in Bezug auf die gesundheitsschädliche Wirkung

des Edelgases aufgeklärt. Resultat der Untersuchungsprogramme waren zumeist gesetzliche

Regelungen, so dass mittlerweile in zahlreichen Ländern Europas und außerhalb Europas

Empfehlungswerte, Richt- oder Grenzwerte für die Radonkonzentration in Wohngebäuden oder an

Arbeitsplätzen existieren, wenn auch in verschiedener Höhe. Gleichzeitig wurden z. T.

Baubestimmungen erlassen, die - generell oder lokal begrenzt - präventive Schutzmaßnahmen für

Neubauten vorschreiben. Die einzelnen Staaten orientieren sich bei der nationalen Gesetzgebung für

Wohngebäude zum überwiegenden Teil an den Werten der EU-Empfehlung (1990). Grundsätzlich

sind Richt- bzw. Grenzwerte für Neubauten niedriger oder höchstens genauso hoch wie diejenigen für

bestehende Gebäude. Für Neubauten wird in der Regel ein Wert von 200 Bq/m

3

angesetzt, für bereits

bestehende Gebäude ein Wert zwischen 200 und 400 Bq/m

3

. Außerhalb dieser Spanne liegen

Radonschutz an Gebäuden - Erfahrungen und Sachstand

Seite 80

Dresden, 11. Sept. 2012

beispielsweise der Richtwert von 150 Bq/m

3

für Neubauten und bestehende Gebäude in Luxemburg

und den USA sowie der Grenzwert von 1.000 Bq/m

3

für Wohn- und Aufenthaltsräume in der Schweiz

(vgl. radon- info.de 2012).

Für den internationalen Vergleich von baulichen Maßnahmen zum Schutz vor Radon wurden im

Rahmen dieser Fallstudie neben der Bundesrepublik Deutschland in Europa 14 Länder, darunter 11

EU- Mitgliedsländer und 3 Nicht EU- Mitgliedsländer untersucht. Für den globalen Vergleich wurde

die USA betrachtet. Hierbei lassen sich mehrere Techniken zum Radonschutz an Gebäuden

festhalten. In den untersuchten Ländern wurde mindestens eine der folgenden Techniken zur

Reduzierung der Radonkonzentration in einem Gebäude verwendet. Diese lassen sich wiederum in

Maßnahmen, die in einem Gebäude vorgenommen werden und Techniken, die unter einem Gebäude

installiert werden differenzieren. Um die Radonkonzentration in einem Gebäude zu reduzieren

wurden vermehrt Abdichtungstechniken, wie die Luftabdichtung zwischen Gebäude und Boden oder

die Nutzungsänderung der Räumlichkeiten angewandt. Des Weiteren wurden Maßnahmen zum

Absaugen der radonhaltigen Luft beispielsweise aus einem Zwischenboden oder Techniken zur

Druckregulierung in einem Gebäude verwendet. Die häufigste Maßnahme, die Radonkonzentration

unter einen kritischen Schwellenwert zu senken, stellen jedoch die verschiedenen Lüftungstechniken

vom

Querlüften

des

Kellergeschosses

bis

zu

mechanischen

Lüftungssystemen

mit

Wärmerückgewinnung dar. Unter dem Gebäude wurde vermehrt auf den Einsatz von

Lüftungstechniken bzw. das Absaugen der Bodenluft infolge einer Druckreduzierung gesetzt, welche

mittels punktuellen oder flächigen Absaugsystemen messbare Erfolge erzielten.

Um eine Einschätzung der Situation in Deutschland zu erhalten, wurde ein Vergleich mit anderen

Ländern vorgenommen. Dieser Vergleich sollte einerseits die rechtliche Situation beleuchten,

andererseits einen Einblick in die verwendete Methodik geben. Die aufgeführten Betrachtungen

zeigen, dass die Radonproblematik global bekannt ist und besonders in Europa durch die

Neufassung der EU Grundnorm in den politischen Blickpunkt wandert. Derzeit existieren

umfangreiche Datenbestände zu Radonmessungen und immer mehr detaillierte Radonkarten werden

veröffentlicht. Die Art der Radonkartierung ist dagegen sehr unterschiedlich. In wenigen Ländern

wurde

primär

die

Geologie

als

Grundlage

verwendet,

in

vielen

Ländern

hingegen

Innenraummessungen für die Einteilung von Radongefährdungsgebieten herangezogen. Auch

Bodengasmessungen werden in manchen Ländern als Informationsquelle angesehen. Des Weiteren

unterscheidet sich die Feinheit der Kartierungen. In manchen Ländern werden relativ große Bereiche

kartiert und in anderen Ländern wird eine extrem genaue Kartierung angestrebt. Dies kann

verschiedene Ursachen haben. So kann die Verantwortung bei regionalen Behörden liegen, die dem

Radon wenig Beachtung schenken oder aufgrund von erhöhten Radonrisiken in gewissen Gebieten

auf eine genaue Untersuchung Wert legen. Des Weiteren unterscheidet sich die rechtliche Situation

in den verschiedenen Ländern. Nur wenige Länder haben gesetzlich festgelegt Grenzwerte (z.B.

Schweden; GB; Schweiz) für Radoninnenraumkonzentrationen. Viele begnügen sich mit Richtwerten,

bei deren Überschreitung Reduktionsmaßnahmen empfohlen werden. Zumeist wird zwischen

Neubauten und bestehenden Gebäuden unterschieden. In den folgenden Abbildungen sind die Richt-

und Grenzwerte für bestehende Wohnräume und Neubauten zusammengefasst (Stand 2011). Zur

Vergleichbarkeit wurden alle nationalen Werte in Bq/m

3

umgerechnet. Gestaffelte Richtwerte und

nationale Besonderheiten wurden nicht aufgeführt. Wenn für bestimmte Länder keine Werte

verzeichnet sind, liegen derzeit keine Richt- oder Grenzwerte vor.

Julia Gilberg

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 81

Radonschutz an Gebäuden - Erfahrungen und Sachstand

Seite 82

Dresden, 11. Sept. 2012

In Europa lassen sich signifikante Unterschiede im Umgang mit Radon und dessen

gesundheitsschädigender Wirkung erkennen. Während Länder wie Großbritannien oder die Schweiz

eine umfangreiche Informationspolitik betreiben, sind in osteuropäischen Ländern nur wenige

Informationen zu angewandten Radonschutzmaßnahmen zu finden. Eine Ausnahme bildet die

Tschechische Republik, in der die Radonproblematik einen festen Stellenwert in der Bevölkerung und

Politik inne hat. Die mitteleuropäischen Länder sind durch eine enorme Datenvielfalt charakterisiert.

Auch Großbritannien und Irland verfügen über umfangreiche Fallstudien zum Thema Radonschutz an

Gebäuden. Zwischen EU und Nicht EU Mitgliedsländern konnte in Bezug auf die Informationspolitik

kein Unterschied festgestellt werden. Ob die Informationsvielfalt der mittel- und westeuropäischen

Länder auf eine bessere Informationspolitik oder auf die jeweilige finanzielle Situation zurückgeführt

werden kann, ist nicht bekannt. Im globalen Kontext wurde die USA betrachtet, die unter

Federführung der EPA eine landesweit intensive Informationspolitik verzeichnen kann. Im Gegensatz

zur Bundesrepublik gibt es in den USA zahlreiche staatlich zertifizierte Bauunternehmen, so genannte

„radon contractors“, die bauliche Maßnahmen zum Radonschutz an Gebäuden anbieten. Neben der

unterschiedlichen Sensibilisierung der Bevölkerung wurden im internationalen Vergleich mehrere

Gegensätze in Bezug auf die angewandten Maßnahmen zum Radonschutz an Gebäuden deutlich.

Jedes Land bevorzugt bestimmte Methoden, beispielsweise Großbritannien den Radonbrunnen

(„sump system“) und deklariert bestimmte Verfahrensabläufe. Der Radonbrunnen zeigt hier

Differenzierungen. In Finnland wird der Radonbrunnen bevorzugt neben dem Gebäude errichtet, in

Irland oder Italien dagegen unter der Bodenplatte. Auch die Ableitung der radonhaltigen Luft wird in

den untersuchten Ländern verschieden gehandhabt. So werden in Irland die ableitenden

Rohrleitungen an der Außenwand des Gebäudes montiert, in Italien wegen Frostgefahr bevorzugt im

Inneren des Hauses. Auch der entlüftete Bereich des Radonbrunnens variiert in den untersuchten

Angaben. In Italien soll ein Radonbrunnen unter einem Gebäude eine Fläche von bis zu 200m

2

entlüften, in der Tschechischen Republik wird dagegen von einem Radius von maximal 6m

gesprochen. Die verschiedenen Angaben resultieren aus der jeweiligen geologischen Situationen der

Länder. Insgesamt wurde deutlich, dass zum jetzigen Zeitpunkt verschiedenste Verfahren und

Maßnahmen zum Schutz vor Radon in Gebäuden entwickelt und angewandt wurden. Jedes Land

deklariert eine oder die Kombination mehrerer Techniken zum effektiven Schutz vor Radon und

seinen Folgeprodukten. Die untersuchten Techniken variieren jedoch in ihrer Handhabung und

Konstruktion. Hier ist ein verstärkter Austausch der vorhandenen Erfahrungen nötig, um bestehende

Methoden zu verbessern.

Im Rahmen der Auswertung der verschiedenen Maßnahmen zum Radonschutz an Gebäuden in

Deutschland, wurden verschiedene Erfahrungsträger zu ihrer persönlichen Meinung in Bezug auf die

Radonproblematik befragt. Interviewpartner waren u.a. Vertreter wissenschaftlicher Institutionen und

Behörden, als auch Firmen, die Radonschutzmaßnahmen- und Messtechnik vertreiben. Neben

Firmen im Freistaat Sachsen wurden Unternehmen in Brandenburg, Berlin, Nordrhein- Westfalen und

Hamburg befragt. Die Fragen richteten sich u.a. nach den verschiedenen Techniken des

Radonschutzes, entstehenden Kosten, gebotenen Qualitätssicherungsmaßnahmen und relevanten

Baunormen im radonsicheren Bauen und Sanieren.

Die Auswertung der Interviews macht deutlich, dass die Radonproblematik noch nicht vollständig in

das Bewusstsein der betreffenden Institutionen gelangt ist. Viele Baufirmen und Unternehmen des

Bausektors haben keine Erfahrungen mit dem Edelgas Radon. Hingegen versucht ein geringes

Fachpublikum seit Jahren die Radonproblematik in ganz Deutschland publik zu machen. Es fiel auf,

das besonders Unternehmen, die außerhalb eines durch Radon verstärkt betroffenen Gebietes

Julia Gilberg

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 83

ansässig sind, keine bzw. unzureichende Erfahrungen und ein mangelndes Wissen aufweisen. Ein

Brandenburger Bauunternehmen liefert ein Beispiel. Hier ist die Radonproblematik bekannt, jedoch ist

aufgrund fehlender Fallbeispiele und direktem Kontakt eine unzureichende Praxiskenntnis erkennbar.

Deutlich zeigte sich dies auch bei Firmen aus Hamburg oder Berlin, die radondichte Produkte

vertreiben. Hier herrschte ein breites Wissen über das angebotene Produkt, ein umfassendes

Fachwissen zu der gesundheitlichen Gefährdung bzw. zu konkreten anderen Schutzmaßnahmen

fehlte jedoch. Mehrere der befragten Firmen, darunter eine in Hamburg ansässige Firma für

Abdichtungen, deklarieren ihre geführten Produkte, ohne jedoch ein ausreichendes Wissen bezüglich

der Radon- Gefährdung oder alternative Schutzmaßnahmen zu haben. Das Unternehmen gewährt

sogar

eine

30

Jährige

Garantie

mit

jährlichen

Qualitätsuntersuchungen

ohne

direkte

Radonmessungen anzubieten. Des Weiteren konnten viele Unternehmen keine Angaben zu der

Notwenigkeit von Radonschutzrechtlichen Regelungen machen. Trotz Vertrieb radondichter Produkte

fehlte hier das nötige Wissen. Aufgabe der Länder sollte sein, den Blickpunkt auf die

Öffentlichkeitsarbeit zu legen, um bestehende Informationslücken in der Bevölkerung zu schließen. In

Fachkreisen bot sich hingegen ein anderes Bild. Das in Sachsen befragte Fachpublikum beschäftigt

sich seit Jahren sowohl im privatwirtschaftlichen als auch im wissenschaftlichen Bereich mit

möglichen Schutzmaßnahmen gegen Radon. Grund liefert die unmittelbare Nähe zu Gebieten mit

hohen Radonkonzentrationen. Jedoch lassen sich auch hier Gegensätze ausmachen. Während die

meisten der befragten Fachleute sich für eine hohe Bauqualität, Bitumenschweißbahnen oder dichte

Bodenplatten als Radonschutz aussprechen, gehen die Meinungen bezüglich des Einflusses

bestehender

Baunormen

auseinander.

Ein

Beispiel

bildet

die

DIN

Norm

18195

zu

Bauwerksabdichtungen. Nach Meinung eines befragten Ingenieurs gestaltet sich die Realisierung von

Radonschutzmaßnahmen unter Beachtung der DIN 18195 problematisch, da in den Normen keinerlei

Hinweise zu Radon vermerkt seien. Ein Vertreter einer sächsischen Behörde ist hingegen der

Meinung, dass die DIN 18195 in normativer Weise bereits wesentliche Aspekte einer

radongeschützten Bauweise beinhaltet. Hier ist wichtig zu erwähnen, dass es zum jetzigen Zeitpunkt

keine Zusammenstellung bestehender Baunormen gibt, die auch relevant für den Radonschutz an

Gebäuden sind. In den geführten Interviews wurden folgende Baunormen genannt, die bei einer

Radonsanierung bzw. bei dem Bau eines radonsicheren Hauses beachtet werden sollten:

- DIN 18195 zu Bauwerksabdichtungen bzw. den Schutz von Bauwerken gegen Feuchtigkeit

- das WTA Merkblatt „nachträgliche Bauwerksabdichtungen erdberührender Bauteile“

- EN DIN 4108-10 zur Luftdichtigkeit eines Gebäudes

- DIN 1946-6 zu Lüftungsanlagen.

Weiteres Diskussionsmaterial lieferten die vorgestellten Schutz- sowie Messverfahren. Einig ist sich

der Fachkreis dagegen bei den Einwirkungen der EnEV auf eine steigende Radonkonzentration in

Wohnräumen. Hier sollten die Verantwortlichen in Politik, Verwaltung und im Bildungsbereich

vermehrte Aufklärungsarbeit leisten und energetische Sanierungsarbeiten nur in Kombinationen mit

beispielsweise Lüftungssystemen mit Wärmerückgewinnung fördern. Zusammenfassend lassen sich

folgende Punkte festhalten:

- mangelnde Praxiskenntnis im Bausektor

- mangelndes Wissen über gesundheitliche Schädigungen

- die Bauqualität sollte kontrolliert werden (vor, während und nach dem Bau)

- Gebäude sollten über dichte Bodenplatten verfügen

- Bitumenschweißbahnen zum Feuchteschutz bieten in der Regel einen ausreichenden

Radonschutz

- in bestehenden DIN Normen sollte Radon inbegriffen sein

- es fehlt eine einheitliche Sammlung bestehender Radon- relevanter Baunormen

- energetische Sanierungen unter Berücksichtigung des Radonschutzes

- verstärkte Öffentlichkeitsarbeit, Förderprogramme

Radonschutz an Gebäuden - Erfahrungen und Sachstand

Seite 84

Dresden, 11. Sept. 2012

Radon ist ein natürlich vorkommendes, radioaktives Gas, das beim Zerfall von Uran- 238 in Gestein

und Boden entsteht. Mit unseren Sinnen ist es nicht wahrnehmbar. Durch undichte Stellen in der

Gebäudehülle kann Radon unbemerkt in Wohnräume vordringen und sich in der Raumluft

ansammeln. Personen, die langfristig einer hohen Radonkonzentration ausgesetzt sind, haben ein

erhöhtes Risiko an Lungenkrebs zu erkranken. Das Risiko nimmt linear zur Radonkonzentration zu.

Neue Studien ergeben zudem, dass das Risiko für Lungenkrebs in Zusammenhang mit der

Radonexposition

in

Wohnräumen

höher

ist,

als

es

die

Extrapolationen

bestehender

epidemiologischer Studien vorgeben. In Anbetracht des neuen Kenntnisstands veröffentlichte die

WHO aktualisierte Empfehlungen und legte einen maximalen Wert von 300 Bq/m

3

fest. Entsprechend

sollten bestehende Richtwerte geprüft und eventuelle Grenzwerte erlassen werden. Wie die WHO

empfiehlt auch die Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) und ebenso die Europäische

Union in ihrem Schlussprojekt der Basic Safety Standards (BSS) einen Referenzwert von 300 Bq/m

3

.

In diesem Zusammenhang sollte Radon als öffentliches Gesundheitsproblem angesehen werden. Da

diese Situation weitreichende Konsequenzen bedingt, sollten meiner Meinung nach verstärkte

Maßnahmen zum Radonschutz getroffen werden. Zum einen sollten gesetzliche Bestimmungen und

Regelungen nach Empfehlungen der WHO, ICRP und EU erlassen und zum anderen die Kenntnisse

zur Radonexposition in Wohnräumen erweitert werden. Durch den Einbezug der Radonproblematik in

die Ausbildung von Baufachleuten, müsste die Politik gezielt den Radonschutz im Bausektor fördern

und bei der Erarbeitung von Energiesanierungsstrategien berücksichtigen. Die Ergebnisse von

internationalen Pilotsanierungen sollten systematisch analysiert und die effizientesten Methoden

identifiziert werden. Dazu sind entsprechende Mittel im Bereich Architektur und Bau erforderlich.

Diese Mittel könnten durch einen Ausbau der bestehenden Zusammenarbeit mit den Fachinstituten

der Hochschulen bereitgestellt werden. Die Ergebnisse der Sanierungen könnten in einer Radon-

Datenbank dokumentiert und registriert werden, wie sie in ähnlicher Weise von der Schweiz

angeboten wird. Auf diese Weise können neue Techniken zusammengetragen und bestimmt werden,

welche Maßnahmen das beste Kosten- Nutzen- Verhältnis aufweisen. Ziel wäre es eine effiziente und

bewährte Strategie zur Verfügung zu haben, wenn das zu erwartende Radonschutzgesetz in Kraft

tritt.

[1]

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2004): Umweltpolitik.

Radon. Merkblätter zur Senkung der Radonkonzentration in Wohnhäusern

[2]

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit & Bundesamt für

Strahlenschutz (2001): Radon- Handbuch Deutschland. Aktualisierung 2010. Braunschweig

[3]

Europäische Atomgemeinschaft (2011): Vorschlag für Richtlinie des Rates zur Festlegung

grundlegender Sicherheitsnormen für den Schutz vor Gefahren einer Exposition gegenüber

ionisierender Strahlung. Deutsche Übersetzung. Brüssel

[4]

Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

(2010): Radon in Wohnhäusern. München

[5]

Radon-info.de (2012): Die Informationsseite zum Thema Radon und Radioaktivität. URL:

(Stand 20.07.2012)

[6]

World Health Organization (2009): WHO handbook on indoor radon. A public health

perspective. WHO Press. Geneva

 

Freia Frankenstein-Krug

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 85

PRACTICE OF SUBSIDIES FOR ENERGY EFFICIENT BUILDING IN

SAXONY SUPPORTS RADON PROTECTION

Freia Frankenstein-Krug

Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH, Dresden

Förderpraxis Energieeffizientes Bauen in Sachsen unterstützt Radonschutz

Seite 86

Dresden, 11. Sept. 2012

Der Heizwärmebedarf eines Gebäudes setzt sich aus Transmission durch Bauteile der thermischen

Hülle und dem Lüftungswärmeverlust zusammen. Betrachtet man die Entwicklung des

Heizwärmebedarfs von Wohngebäuden, dann stellt man fest, dass die Senkung des Wärmebedarfs

wesentlich durch eine Verringerung des Transmissionswärmeverlustes erreicht wurde, dadurch ist

der prozentuale Anteil der Lüftungswärmeverluste am Wärmebedarf kontinuierlich gestiegen und

erreicht heute bis zu 50% des gesamten Heizwärmebedarfs.

Aus hygienischen Gründen und zur Vermeidung von Bauschäden ist in einem Wohnhaus ein

Mindestluftwechsel von 0,3 bis 0,4 pro Stunde bzw. eine Mindestluftmenge von 30 m³ pro Stunde und

Person zu gewährleisten, der durch Verdünnungseffekt die Schadstoff- und Feuchtigkeitsbelastung

reduziert. Die wichtigsten Belastungen in Wohnräumen sind Kohlendioxid aus der verbrauchten

Atemluft, Feuchte, Geruchsbelästigungen und Schadstoffe aus Einrichtungen, aber auch natürliche

Belastungen wie Radongas bzw. dessen Zerfallsprodukte aus dem Boden.

Überschreitet die Feuchte im Raum eine temperaturabhängige Maximalgrenze, so kann es durch

Kondensation an kalten Bauteilen zu Schimmelbildung kommen. Wurde dieser Luftwechsel bei

älteren bestehenden Gebäuden noch durch bestehende Undichtigkeiten speziell der Fensterfugen

größtenteils abgedeckt, muss bei Neubauten manuell oder mechanisch zwangsgelüftet werden. Bei

manueller Lüftung erfolgt der Luftwechsel der Räume über geöffnete Fenster, mit der Konsequenz,

dass die kostenintensiv aufgeheizte Raumluft an die Umwelt abgegeben wird. Die Lüftungszeiten

werden oft subjektiv gewählt, der reale Luftwechsel ist nicht kontrollierbar. Durch Über- oder

Unterschreitung der Mindestluftwechsel entstehen hohe Energieverluste bzw. die Gefahr von

Gesundheitsbelastung

und

Bauwerksschäden.

Mechanische

Lüftungsanlagen

mit

Wärmerückgewinnung stellen eine komfortable

energieeffiziente Möglichkeit der Lüftung in

Wohngebäuden dar. Für Erreichung der niedrigen Verbrauchswerte im Niedrigenergie- bzw.

Passivhaus ist diese Anlagentechnik unverzichtbar.

Prinzipiell werden bei der mechanischen Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung Zentral- und

Einzellüftungsanlagen unterschieden. Während bei Zentrallüftungsanlagen eine Anlage über ein

Kanalverteilsystem alle Räume lüftungstechnisch anbindet, wird bei Einzellüftungsanlagen für jeden

Raum ein gesondertes Lüftungssystem für vorgesehen.

Luftkanalsystem mit raumspezifischer Anbindung Zuluft (weniger belastete Räume wie Wohn-

und Schlafbereich) und Abluft (Küche, Sanitärräume)

Überströmung zwischen Zu- und Abluftbereich

zentrale mehrstufige angepasste programmierbare Regelung

keine Geräuschbelastung der Räume

zentrale Wärmerückgewinnung mit Ausgleich der Raumbilanzen

Kombination mit Erdwärmetauscher und Wärmepumpen möglich

Freia Frankenstein-Krug

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 87

Einzelraumlüftungsgeräte für jeden Raum

geringer Installationsaufwand (durch Entfall Kanalinstallation auch im Sanierungsbereich

einsetzbar)

schlechtere wirtschaftliche Bilanz durch höheren gerätetechnischen Aufwand

geringerer Wärmerückgewinnungsgrad der Einzelanlagen

Für beide Varianten gilt, dass sie die Technik wartungsarm ist. Die Pflege beschränkt sich auf den

regelmäßigen Filterwechsel bzw. die Filterreinigung und je nach Anlagentyp einer Reinigung des

Wärmetauschers der Wärmerückgewinnung. von je 25 mm Links und Rechts.

Um die Passivhausbauweise noch bekannter zu machen und mehr Bauherren als bisher von diesem

energetisch optimierten Standard zu überzeugen, hat das Sächsische Umweltministerium Ende 2002

das Pilotprojekt „Innovations- und Praxisverbund Passivhäuser“ gestartet.

Zu Beginn erfolgte die Förderung des Neubaus von Passivhäusern. Seit dem Jahr 2005 wurde die

Förderung um die Sanierung mit Passivhauselementen erweitert. In dieser ersten Phase wurden

mehr als 30 Projekte in Sachsen gefördert.

Die einzelnen Projekte des Verbundvorhabens zeigen die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten der

Passivhausbauweise: Neubau und Altbau, Massiv- und Holzhaus, Ein- und Mehrfamilienhaus sowie

Kindertagesstätten und Schulen. Für den Bau eines Passivhauses in Sachsen gibt es inzwischen

viele Spezialisten und auch typisch sächsische Erfindungen. Die Sächsische Energieagentur baute

nach der 14. Internationalen Passivhaustagung 2010 in Dresden im Internet eine Datenbank

„Sächsisches Unternehmensnetzwerk Passivhaus“ auf, wo Bauherren Partner finden und Firmen Ihre

Spezialkenntnis bekannt geben können.

Noch während der Bauphase von Passivhäusern führte zunächst das Umweltministerium und seit

2007 die SAENA Vor-Ort-Besichtigungen für Baufachleute und interessierte Bauherren durch. Diese

Förderpraxis Energieeffizientes Bauen in Sachsen unterstützt Radonschutz

Seite 88

Dresden, 11. Sept. 2012

Veranstaltungen gibt es noch zum Tag des Passivhauses jährlich Anfang November. Zusammen mit

den sächsischen Kammern wurden und werden Fortbildungen und weiterführende Informationen

angeboten.

Seit 2009 kann über das EFRE-Förderprogramm nach der Richtlinie „Energie- und Klimaschutz“ die

Regelförderung für Passivhäuser, Sanierungen mit Passivhauskomponenten und den Einbau von

Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung angeboten werden. Die von den Ministerien für Umwelt

und Landwirtschaft bzw. Wirtschaft und Arbeit kofinanzierten Zuschüsse werden über die Sächsische

Aufbaubank – Förderbank ausgegeben.

Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung, als Energieeffizienzmaßnahme mit Nebeneffekten in der

Schadstoffabfuhr sind auch in den Wohnungsbauprogrammen des Sächsischen Innenministeriums

„Innerstädtisch Wohnen“ bzw. „Energetische Sanierung“ förderfähig. Diese Darlehensprogramme

werden ebenfalls durch die Sächsische Aufbaubank – Förderbank ausgegeben.

Weitere Fördermöglichkeiten vom Bund bietet die KfW in ihren Programmen zur energetischen

Sanierung (Programmnummer 151, 152 oder 430) bzw. den Energieeffizienten Neubau

(Programmnummer 153) sowie die Programme für Kommunen (Programmnummer 218) oder soziale

Träger (Programmnummer 157) an.

Nachfolgend finden Sie ausgewählte Beispiele für Passivhäuser bzw. Sanierungen mit

Passivhauskomponenten aus dem „Innovations- und Praxisverbund Passivhäuser in Sachsen“.

Freia Frankenstein-Krug

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 89

Förderpraxis Energieeffizientes Bauen in Sachsen unterstützt Radonschutz

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Dresden, 11. Sept. 2012

Freia Frankenstein-Krug

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Richard Zinken

Gerhard Binker

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 93

SHORT FIELD REPORT ON APPLICATIONS OF RADON SUCKERS

IN SWEDEN

Richard Zinken

1)

Gerhard Binker

2)

1)

Corroventa Entfeuchtung GmbH, Meerbusch

2)

Binker Materialschutz GmbH, Lauf a. d. Pegnitz

Kurzer Erfahrungsbericht über den Einsatz von Radonsaugern in Schweden

Seite 94

Dresden, 11. Sept. 2012

Eine große natürliche Strahlenexposition besteht auch in Schweden in der Inhalation des

gasförmigen natürlichen Radons, welches sich aus Uran und Thorium-reichen Gesteinen durch

radioaktiven Zerfall bildet. Es entsteht z.B. aus saurem Tiefengestein (z.B. Granit) oder aus der Kohle

und aus Sedimentgestein. 90% des schwedischen Baugrundes befinden sich in “Radongebieten”.

Dazu exhalieren viele Baumaterialien in Gebäuden Radon, insbesondere der “Blue Autoclaved

Lightweight Concrete” aus den Jahren 1920-1975 mit hohem Radium-Anteil oder aber auch “Red

Brick” (Roter Ziegelstein). Eine weitere Radonquelle ist auch Radon-belastetes Leitungswasser,

insbesondere aus Tiefbrunnen zur Wohnraumversorgung Das Radon aus den Bodenschichten

gelangt durch Leckagewege in die Keller und von dort in die Wohn- und Aufenthaltsräume. In

Schweden werden bereits seit den 1980er Jahren Messungen in Wohngebäuden, Schulen und

Kindergärten

durchgeführt.

Bei

den

bisher

in

über

400.000

Häusern

durchgeführten

Radonmessungen lag der Mittelwert in freistehenden Einfamilienhäusern bei 140 Bq/m

3

, in

Mehrfamilienhäusern bei 75 Bq/m

3

. Die höchsten Radonkonzentrationen wurden in Häusern

gemessen, die in den schwedischen Gletscherlandschaften sowie auf granitreichen Felsen stehen.

Man schätzt, dass über 150.000 Häuser Radonkonzentrationen von über 400Bq/m

3

und ca. 500.000

Häuser Werte mit über 200 Bq/m

3

(Richtwert) aufweisen. Inzwischen hat man in über 30.000

Gebäuden mit Konzentrationen über 400 Bq/m

3

Sanierungen durchgeführt. Weiterhin will die

Regierung erreichen, dass die mittlere Radonkonzentration in Wohnräumen langfristig auf unter 50

Bq/m

3

abgesenkt wird [1]. Anhand eines für die Stadt Linköping in Schweden durchgeführten

Sanierungsprogramms, bei dem bisher über 10.000 Radon-Innenraummessungen durchgeführt und

über 1.700 Radon-Absauganlagen in 1.000 Gebäuden eingebaut wurden, wird die praktische

Umsetzung von Radonsanierungen in

Bestandsgebäuden

nachfolgend

beschrieben. Alle

Untersuchungen wurden durch eine örtliche Hochschule begleitet und die Ergebnisse ausführlich

dokumentiert.

Die Radon-Konzentrationen schwanken in Gebäuden sehr stark, je nach z.B. Jahres- und Tageszeit.

Die Messungen wurden direkt in den Gebäuden durchgeführt. Die bevorzugte Jahreszeit der

Messungen war die Heizperiode (überwiegend Übergangszeit/Winterszeit), also Zeitraum Anfang

Oktober bis Ende April. Die Tages-Durchschnittstemperatur sollte dabei möglichst außen <+10˚C

sein. Für das Aufstellen der Radon-Messgeräte sollten möglichst folgende Bedingungen eingehalten

werden:

Postierung der Messgeräte mindestens in einem repräsentativem Bereich, wie “Wohn- und

Aufenthaltsbereich”

wenigstens in Räumen, die täglich benutzt werden

bei einstöckigen Häusern: wenigstens in zwei frequentierten Räumen, z.B. Wohn- und

Schlafzimmer

bei mehrstöckigen Wohnhäuser: wenigstens 1 Messstelle pro Stockwerk (sofern wohnlich

genutzt)

falls der Keller wohnlich genutzt wird: mindestens in zwei frequentierten Räumen, z.B. Wohn-

und Schlafzimmer

möglichst keine Berührung/Bewegung der Messgeräte während der Messphasen,

insbesondere nicht von Raum zu Raum

Richard Zinken

Gerhard Binker

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 95

Mindestabstand von Wänden (ca. 50 cm), Postierung nur an Stellen mit wenig Luftbewegung

(nicht in der Nähe von Ventilatoren, Dunstabzugshauben etc.)

möglichst keine Temperaturquellen in unmittelbarer Nähe der Messgeräte

Die eingesetzten Messgeräte waren Passivsammler, wie Kernspurdosimeter und Elektret-

Ionenkammern, wie E-PERM, sowie Aktivsammler als direktanzeigende Messgeräte, wie Atmos 12,

RAD7, Scout Plus und PDS 100 G.

Folgende Einfluss-Faktoren für die Radon-Konzentrationen in den Gebäuden werden in Schweden

als besonders relevant angesehen:

Fluktuationen der Belüftung: Sie entstehen durch die Gewohnheiten der Bewohner durch z.B. Öffnen

von Türen, Fenstern, Tätigkeiten

Gebäudearchitektur, wie offene oder geschlossene Architektur/ Bauweise

Einfluss durch Wind: Der Wind beeinflusst die Druckdifferenz zwischen Gebäude und Umgebung

durch Windstärke, Windrichtung, Gebäudedichtigkeit. Vor allem bei nicht renovierten Gebäuden, und

Nicht-Passivhäusern ist der Windeinfluß durch höhere Undichtigkeiten an besonders Fenstern hoch.

Temperatur-Differenz:

Die

Temperaturdifferenzen

wischen

den

ziemlich

konstanten

Innenraumtemperaturen und relativ stark schwankenden Aussentemperaturen sind große

Einflußfaktoren

Dunstabzüge in Küchen und Bädern: Sie ändern deutlich die Luftwechselrate

Offene Kamine: Die Kaminsogeffekte sind ein die Gebäude-Luftwechselrate stark beeinflussender

Faktor

Lage des Gebäudes: Die Lage des Gebäudes, ob windexponiert oder windgeschützt beeinflusst die

Radon-Konzentration im Gebäude nennenswert. Auch konvektive Faktoren im Boden und die

Porosität des Untergrundes sind zu beachtende Einflussfaktoren

Diese Faktoren bestimmen, auch unter Berücksichtigung des finanziellen Budgets, welche

Maßnahmen gegen Radon ergriffen werden können.

In Schweden versucht man die Radonbelastung in Gebäuden stets zu minimieren.

Liegt eine Radonbelastung aus Wasser vor, findet eine Belüftung des Wassers vor Eintritt ins

jeweilige Gebäude statt. Bei Radonexhalation aus Baumaterialien wird eine verstärkte Belüftung (auf

Kosten von Wärmeverlusten) herbeigeführt und es findet bevorzugt eine Belüftung der exhalierenden

Oberflächen (z.B. mittels Bodenkonvektoren) statt. Als optimal wird der Ausbau Radium-haltiger

Baumaterialien angesehen; dies scheitert jedoch meist aus finanziellen Gründen, da es meist sehr

aufwändig ist und einem Umbau gleichkommt.

Kommt das Radon aus dem Untergrund, also aus den Böden, dann versucht man die Eintrittspfade

des Radons zu kappen. So werden Ritzen, Spalten, Risse in den Bodenplatten, Kellerböden und

erdberührten Wänden möglichst durch Abdichtung oder Versiegelung bevorzugt dauerhaft

geschlossen. Leitungsdurchführungen für die Infrastruktur werden ebenfalls gasdicht versiegelt.

Generell wird versucht, eine Verdünnung einströmender radonbelasteter ”Bodenluft” herbeizuführen.

Als äußerst wirkungsvoll hat sich in Schweden gleichfalls wie in anderen Ländern eine Änderung der

Druckverhältnisse zwischen „Innen und Außen“ erwiesen, um dem Radoneintritt in Gebäude

Kurzer Erfahrungsbericht über den Einsatz von Radonsaugern in Schweden

Seite 96

Dresden, 11. Sept. 2012

entgegenzuwirken [2].Besonders günstig hat sich eine Änderung der Druckverhältnisses zwischen

Wohnraum und Bodenluft unter der Bodenplatte herauskristallisiert. Die Radon-haltige Luft wird

dadurch gehindert, über den Keller durch Druckdifferenzen und Kamineffekte

oder durch

Belüftungsvorgänge durch übliche Nutzung in die Wohnräume einzudringen. Eine typische

technische Lösung zum Radonschutz ist deshalb der Einbau eines Radon-Extraktionssystems

(=Radonsauger). Sie ist häufig die effektivste und kostengünstigste Lösung des Radon-Problems. Es

wird sehr aufmerksam darauf geachtet, dass der häufigste gemachte Fehler bei der

„Radonsanierung“ vermieden wird: Die Intensivierung der Kellerbelüftung durch z.B. Einbau von

mechanischen Belüftungssystemen, wie Ventilatoren. Denn der dadurch erzeugte niedrigere Druck

im Gebäude führt zu noch höherem Nachströmen Radon-haltiger Luft aus dem Keller.

Die technische Grundlage für die Corroventa-Radon-Saugtechnik bilden die vielen Erfahrungen auf

dem Gebiet der Gebäudetrocknung und Kriechkeller-Belüftung.

Die erfahrungsgemäß beste technische und kostengünstigste Lösung zum Radonschutz ist wie

bereits erwähnt der Einbau eines Radon-Extraktionssystems (=Radonsauger) zur Erzeugung eines

niedrigeren Drucks unter der Bodenplatte im Vergleich zum Druck im Keller/Gebäude. Hierzu stehen

zwei Systeme zur Auswahl, um die Bodenluft unter der Bodenplatte abzusaugen: RS 400 und RS 100

(siehe Abb.1). RS steht hier für „Radonsauger“. Es handelt sich um zwei verschiedene ca. 20 kg-

schwere Absaugsysteme mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Richard Zinken

Gerhard Binker

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 97

Der RS 100 ist beim Vorliegen von kompakten Untergründen und Böden ideal. Er kommt zum

Einsatz, wenn lange Absaugleitungen erforderlich sind und weist deshalb eine hohe Pressung von

20000 Pa auf. Der maximale Volumenstrom liegt bei ca. 80m

3

/h, seine Leistung bei ca. 200-250Watt

und die maximale Lautstärke bei nur 45 dB(A) bei voller Last.

Dem gegenüber ist der RS 400 noch energieeffizienter und kommt bei porösen Untergründen und

Böden zum Einsatz. Seine Pressung liegt deshalb nur bei ca. 500 Pa mit einem Volumenstrom in

einem weiten Bereich von ca. 50-370 m

3

/h. Seine Leistung kann mit ca.10-25 Watt und einer sehr

geringen Lautstärke von 30 dB(A) bei Volllast angegeben werden.

An einem Beispiel soll der Einsatz und die Installation des RS400 aufgezeigt werden. Bei dem

Gebäude handelt es sich um ein gewöhnliches schwedisches privates Wohnhaus mit Bodenplatte

aus Beton, zwei Stockwerken mit Keller, jeweils ca. 100m

2

. Es hat keine mechanischen

Belüftungssysteme und der Radoneintritt fand hauptsächlich über den Keller statt. Durch Konvektion

trat Radon in die Wohnräume über. Die Radon-Konzentrationen ergaben sich vor dem Einbau des

Radonsaugers zu ca. 800 Bq/m

3

und lagen nach dem Einbau bei nur noch ca. 80 Bq/m

3

. Eine

Reduktion der Radonkonzentration um 90% wird durch die Radonsauger in vielen Anwendungsfällen

erreicht. Da der Untergrund porös war, wurde die Durchflussrate bzw. Förderleistung des

Radonsaugers wichtiger als seine Pressung angesehen. Außerdem waren kurze Abluftleitungen

möglich; somit war die Pressung eines RS100 nicht erforderlich und es kam ein RS 400-

Radonsauger zum Einsatz. Der Corroventa RS400 wurde mit zwei Ansaugleitungen versehen (siehe

Abb. 2). Sie führten über eine angelegte Kernbohrung unter die Bodenplatte. Von Bautechnikern

wurde diese als bautechnisch unproblematisch angesehen. Der RS400 saugt die geförderte

Bodenluft über ein Abluft-Rohrleitungssystem ins Freie. Dies kann direkt oberhalb der Grasnarbe aus

der Gebäudefassade heraus erfolgen oder durch Leitungsführung über Dach außen an der Fassade

entlang oder im Gebäude selbst. Dies ist stets eine Frage des finanziellen Budgets und der optischen

Ansprüche. Durch den RS 400 konnte der Druck “unter Bodenplatte” niedriger als im Gebäude

gehalten werden und der Radoneintritt ins Gebäude wird gehemmt. Zusätzlich wurden noch Ritzen,

Spalten, Öffnungen und sonstige Radoneintrittspfade im Keller des Gebäudes “abgedichtet”. Es ist

auch

zusätzlich

möglich

einen

Schalldämpfer

an

den

RS

400

anzufügen,

um

die

Geräuschentwicklung noch weiter zu reduzieren. Diese Zusatztechnik kommt oft bei Souterrain-

Wohnungen zum Einsatz, wo die Radonsauger in Nebenräumen der Wohnungen, in Abstellnischen

oder der gleichen aus Platzgründen installiert werden müssen.

Kurzer Erfahrungsbericht über den Einsatz von Radonsaugern in Schweden

Seite 98

Dresden, 11. Sept. 2012

Eines der umfangreichsten Projekte, welches mithilfe der Corroventa

®

-Radon Saugtechnik erfolgreich

saniert werden konnte,ist das im Auftrag der Stadt Linköping und der Wohnungsgesellschaft

Stångåstaden durchgeführte „Linköping-Projekt“. Die Radonkonzentrationen der Stadt wurden dabei

systematisch, sowohl in Bodenluftmessungen als auch in bisher über 10.000 Einzelmessungen in

Wohnräumen erfasst. Alle Messergebnisse wurden auf Basis von Lageplänen einzelner

Wohnsiedlungen ausführlich dokumentiert. Im Rahmen des Projektumfanges werden jährliche

Radonkonzentration-Kontrollmessungen und Wartungen der installierten Radonsauger und

Radonschutzsysteme durchgeführt.

Aufgrund der geologischen Randbedingungen in Linköping ist bekannt, dass die Erhöhung der

Radonwerte in den Gebäuden hauptsächlich auf Radon aus dem Untergrund zurückzuführen ist. Nur

zu einem kleinen Teil ist Radon aus den verwendeten Baustoffen nachzuweisen.

Die untersuchten Gebäude wurden im Wesentlichen zwischen den Jahren 1900 und 1990 errichtet.

Der überwiegende Teil der Gebäude sind Mehrfamilienhäuser in zwei- bis dreigeschossiger

Bauweise. Während die ältesten Gebäude überwiegend mit begehbaren Kellern errichtet wurden,

setzte sich später aus Kostengründen die Kriechkeller-Bauweise (mit Querbelüftung) durch. Im

Rahmen von energetischen Sanierungen wurden ursprünglich vorhandene natürliche Belüftungen

häufig verschlossen. Abdichtungen der Gebäudehülle in diesem Zusammenhang führten ebenfalls

eher zu einem Anstieg der Radon-Konzentration. Erst in den letzten 30 Jahren wurde mit vermeintlich

dichten Beton-Bodenplatten ohne Unterkellerung gebaut.

Es kann festgestellt werden, dass die Radon-Konzentration in den bewohnten Räumen all dieser

Bauformen deutlich über dem in Schweden festgelegten Richtwert von 200 Bq/m³ liegen kann. Die

unter Ziffer 1.3 beschriebenen Einflussfaktoren spielen hier eine wichtige Rolle. Insbesondere in den

nichtunterkellerten, neueren Gebäuden liegen die Radon-Konzentrationen teilweise bei weit über

1000 Bq/m³. Die Ursache liegt in den nicht entsprechend dicht ausgeführten Leitungsdurchführungen,

aber auch an (in nahezu jedem Gebäude nachweisbaren) Rissen in der Bodenplatte aufgrund von

insbesondere Setzungen. Flexible Abdichtungen unter dem Beton etablierten sich erst später.

Ein signifikanter Zusammenhang zwischen Gebäudealter und der korrespondierenden, gemessenen

Radonkonzentration im jeweiligen Gebäude konnte nicht nachgewiesen werden.

Die Radon-Messungen und Sanierungen erstreckten sich über die gesamte Stadt Linköping. Bereits

vor der Beauftragung an Corroventa wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um Gebäude

gegen eindringendes Radon abzudichten. Hierzu sei angemerkt, dass solche Maßnahmen die

Situation zwar verbesserten, aber nur selten zu einer dauerhaften Absenkung der Radon-

Konzentration führten. Während des gesamten Projektumfanges war und ist die Universität Linköping

als unabhängige Kontroll-Instanz mit einbezogen.

Beispielhaft sei hier eine Wohnsiedlung dargestellt, die aus verschiedenen Bauabschnitten besteht.

Die Radon-Konzentrationsmessungen wurden systematisch in jeder Wohnung durchgeführt.

Richard Zinken

Gerhard Binker

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 99

Bis heute wurden über 1.700 Corroventa

®

-Radonsauger in Linköping installiert.

Nach dem Einbau der entsprechend nach Ziffer 2.1 ausgewählten Radon-Saugtechnik wurden in

allen Wohnungen erneut Radon-Konzentrationsmessungen zum Nachweis der Wirksamkeit

vorgenommen. Hier sei angemerkt, dass 100% der Kontrollmessungen und ebenso die seit der

Installation jährlich durchgeführten Überprüfungen der Radon-Konzentration eine Absenkung weit

unter den Richtwert nachgewiesen haben. Ein späterer Anstieg konnte in keinem Fall bisher

beobachtet werden.

In der folgenden Darstellung wird die systematische Dokumentation dargestellt.

Kurzer Erfahrungsbericht über den Einsatz von Radonsaugern in Schweden

Seite 100

Dresden, 11. Sept. 2012

Dieses Projekt zeigt eindrucksvoll, dass die Methode der gezielten Radon Absaugung und der

permanenten Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz zwischen Baugrund und Gebäude zu einer

dauerhaften Absenkung der Radon-Konzentration unter den Grenzwert führt.

Hier sei angemerkt, dass erfolgreich durchgeführte Radon-Sanierungen in Schweden mit einem

Zuschuß von bis zu 50% der Aufwendungen gefördert werden. Die Höchstgrenze der Förderung

beträgt 15.000SEK (ca. 1.800€). Im Vergleich zu Abdichtungsmaßnahmen ist die Installation der

Corroventa

®

-Radonsauger deutlich kostengünstiger, so daß diese Förderung einen großen Anteil der

Gesamtkosten abdeckt.

Die Sinnhaftigkeit der Förderung solcher Maßnahmen, die ein erwiesenermaßen hohes Risiko an

Krebs zu erkranken deutlich reduzieren, muss sicher nicht in Frage gestellt werden. In Deutschland

wird an dieser Stelle offensichtlich noch gespart. Die Relation der Kosten einer Förderung und einer

potentiellen Kostenreduzierung durch eine Verminderung des Krebsrisikos sollte verstärkt erörtert

werden.

Die schwedischen Erfahrungen und Corroventa

®

-Technik sollen nun in Deutschland, Österreich,

Schweiz, Liechtenstein und Italien angewendet werden. Hierzu sind der Einsatz weiterer Messgeräte

zur Messung von Radon-Konzentrationen und der Einsatz von Personendosimetern zum

Arbeitsschutz vorgesehen. Die Ausbildung des Installationspersonals soll auch in Anlehnung an die

„Fachkunde gemäß Strahlenschutzverordnung“ erfolgen. Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen

und Betriebsanweisungen für Messtechniker und Monteure (Radonschutztechniker) soll dabei

selbstverständlich werden. Außerdem strebt Corroventa eine RAL-Zertifizierung sowohl der

Radonsauger als auch der Prozesse Planung und Ausführung der Radon-Anlagen an. Als besonders

wichtig werden die langjährige Wartung und der Service der Radonschutz-Anlagen mit den

Radonsaugern incl. Dokumentation nach der Installation angesehen. Dadurch soll auch sichergestellt

werden, dass die Radonkonzentrationen dauerhaft und zuverlässig in den „radonsanierten“

Gebäuden niedrig gehalten werden.

[1]

Wieters,C.U.: Schutz von Mensch und Umwelt vor natürlichen Strahlenquellen bei Arbeiten,

Internet:

am

07.09.2012)

[2]

Scivyer, C.R.: Surveying dwellings with high indoor Radon levels: a BRE guide to radon

remedial measures in existing dwellings, Garston, Watford, UK, 1993

 

Heribert Kaineder

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 101

APPROACH AND RESULTS OF THE MEASUREMENT AND THE

FOLLOWING MITIGATIONS AFTER THE COMPLETE REVIEW OF

3 UPPER AUSTRIAN VILLAGES

Heribert Kaineder

Amt der Oberösterreichischen Landesregierung, Abteilung Umweltschutz, Linz, Österreich

Herangehensweise und Ergebnisse der Messungen und anschließenden Sanierungen bei der Vollerhebung in drei oberöster-

reichischen Gemeinden

Seite 102

Dresden, 11. Sept. 2012

Hauptzweck der in den drei Gemeinden Reichenau, Ottenschlag und Haibach (Mühlviertel, Ober-

österreich) durchgeführten Pilotstudie „Radonvollerhebung in Gemeinden mit erhöhtem Radonrisiko“

war es, durch Messungen in jedem Wohngebäude jene Häuser zu identifizieren, in denen die

BewohnerInnen einer erhöhte Radonexposition ausgesetzt sind. Weiters sollte die Variabilität der

Radonkonzentration innerhalb von Gemeinden und der Einfluss von Gebäudekonstruktion und

Geologie auf die Radonkonzentration ermittelt werden.

Die Pilotstudie wurde im Rahmen der Aktion „Gesunde Gemeinde“ durchgeführt. Am Beginn stand

die Information der Bevölkerung über das Gemeindeblatt und mittels einer Informationsveranstaltung

am 14. Jänner 2010. Von Ende Dezember 2009 bis Ende Jänner 2010 wurden die Radonmessgeräte

durch freiwillige Helfer, vor allem der Freiwilligen Feuerwehren, ausgetragen und mit den

BewohnerInnen ein Fragebogen ausgefüllt. Pro Haus wurde in den beiden meistbenützten Räumen

die Radonkonzentration bestimmt. Ende Juni / Anfang Juli 2010 erfolgte das Einsammeln der Radon-

messgeräte durch die freiwilligen Helfer. Bodenluftmessungen zur Beurteilung des Einflusses der

Geologie wurden in zwei Messserien im April und September 2010 durchgeführt.

Nach Auswertung der Messungen und Fragebögen erfolgte in zwei Schritten die Information der

Bevölkerung über die Ergebnisse. Mit einem Brief wurde der Messwert – und bei Überschreitung des

Richtwertes auch die empfohlenen Maßnahmen – an die BewohnerInnen übermittelt. In einer

abschließenden Informationsveranstaltung am 19. Oktober 2010 konnte sich die Bevölkerung über

die wesentlichen Ergebnisse der Pilotstudie und die weitere Vorgangsweise bei Richtwert-

überschreitungen informieren.

Unterlagen der freiwilligen Helfer

Heribert Kaineder

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 103

Durch das persönliche Austragen und Einsammeln der Messgeräte wurde eine sehr hohe Teilnahme

von insgesamt 691 Haushalten – das sind 91,2 % aller Haushalte in den drei Gemeinden – erreicht.

Für 680 Haushalte (ca. 90 %) konnte die Radonkonzentration ermittelt werden; bei den verbleibenden

11 Haushalten wurden die Messgeräte nicht retourniert.

Grafische Auswertung von Teilnahme und Rücklauf

Mittels Fragebogen wurden jene Gebäudedaten erhoben, die zur Berechnung des Radonpotenzials

notwendig sind. Das Potenzial ist wiederum erforderlich, um das Radonrisiko für die drei Gemeinden

zu bewerten.

Ein interessantes Ergebnis der Auswertung der Gebäudedaten ist, dass ca. zwei Drittel aller

Gebäude in den drei Gemeinden nach dem Jahr 1971 errichtet wurden.

Übersicht Gebäudedaten nach Baujahr

Herangehensweise und Ergebnisse der Messungen und anschließenden Sanierungen bei der Vollerhebung in drei oberöster-

reichischen Gemeinden

Seite 104

Dresden, 11. Sept. 2012

Insgesamt wurden Radonmessungen in 1.351 Räumen ausgewertet. Der überwiegende Teil der

Messergebnisse liegt unter 400 Bq/m³. Der höchste gemessene Wert betrug 2.416 Bq/m³. Aufgrund

der langen Messzeit von 6 Monaten und des gewählten Messzeitraumes (3 Monate im

Winterhalbjahr, 3 Monate im Sommerhalbjahr) entsprechen diese Werte gut den Jahresmittelwerten!

Die nachstehende Grafik zeigt die Anzahl der Räume in Radonkonzentrationsklassen zu 100 Bq/m³.

Anzahl der Räume in Radonkonzentrationsklassen zu 100 Bq/m³

Grundlage für die Bewertung der Radonmessergebnisse stellt die Empfehlung der Österreichischen

Strahlenschutzkommission für die Begrenzung der Radonexposition in Innenräumen dar. Darin ist als

Richtwert für bestehende Gebäude 400 Bq/m³ festgelegt (Jahresmittelwert). Wird der Richtwert

überschritten, wird die Durchführung von Maßnahmen zur Senkung der Radonkonzentration

empfohlen.

Basierend auf dem österreichischen Richtwert und der internationalen Broschüre „Radon –

Sanierungsmaßnahmen bei bestehenden Gebäuden“ wurden drei Beurteilungskategorien mit

entsprechenden Empfehlungen für Maßnahmen festgelegt:

Heribert Kaineder

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 105

Beurteilungskategorie

Empfohlene Maßnahmen

bis 400 Bq/m³

keine Maßnahmen erforderlich

401 bis 1.000 Bq/m³

Berücksichtigung des Radonsanierungsaspektes bei zukünftigen

allgemeinen baulichen Sanierungsmaßnahmen;

bis zur Sanierung verstärktes Lüften der betroffenen Räume (*)

mehr als 1.000 Bq/m³

Durchführung von baulichen Radon-Sanierungsmaßnahmen inner-

halb von 3 Jahren;

bis zur Sanierung verstärktes Lüften (*) beziehungsweise Nutzungs-

änderung der betroffenen Räume

(*) Bis zur Umsetzung der Radonsanierung kann die Radonkonzentration durch mehrmaliges Quer

oder Stoßlüften gesenkt werden. Außerhalb der Heizperiode sollen die Fenster so oft als möglich

geöffnet oder gekippt bleiben.

Im überwiegenden Teil der gemessenen Gebäude (ca. 74 %) liegt das Gebäudemittel unter

400 Bq/m³. Hier sind keine weiteren Maßnahmen notwendig.

In insgesamt 181 Gebäuden sind jedoch Maßnahmen in Abhängigkeit von der Beurteilungskategorie

erforderlich.

Kategorie

Anzahl

Anteil

bis 400 Bq/m³

499

73,4 %

401 bis 1.000 Bq/m³

139

20,4 %

mehr als 1.000 Bq/m³

42

6,2 %

680

100 %

bis 400Bq/m³

73,4 %

401-1000 Bq/m³

20,4 %

>1000 Bq/m³

6,2 %

Herangehensweise und Ergebnisse der Messungen und anschließenden Sanierungen bei der Vollerhebung in drei oberöster-

reichischen Gemeinden

Seite 106

Dresden, 11. Sept. 2012

Wurde eine Richtwertüberschreitung festgestellt, wurde der Bürger aufgefordert die empfohlenen

Maßnahmen umzusetzen. Die internationale Broschüre „Radon – Sanierungsmaßnahmen bei

bestehenden Gebäuden“ gab dem Bürger einen ersten Überblick über mögliche Maßnahmen.

Darüber hinaus wurde eine fachliche Beratung und die Fördermöglichkeiten des Landes Ober-

österreich angeboten.

Da diese drei Gemeinden im Risikogebiet liegen werden zukünftig für Neubauten einfache und

kostengünstige Vorsorgemaßnahmen im Bauverfahren vorgeschrieben.

Als Grundlage für die Maßnahmen werden die Broschüre „Radon – Vorsorgemaßnahmen bei Neu-

bauten“ und die ÖNORM S 5280-2 (Ausgabe 15.07.2012) empfohlen. Das Land Oberösterreich bietet

auch für Neubauten Förderungen in Radonrisikogebieten an. Bauvorhaben im Radonrisikogebiet mit

ständig bewohnten erdberührenden Wohn- und Schlafräumen werden nach einer verpflichtenden

Beratung vom Land Oberösterreich mit 364 Euro gefördert.

Nach der Übermittlung der Messergebnisse und der Informationsveranstaltung am 19. Oktober 2010

an die Bürger der drei Gemeinden wurden Objekte mit Richtwertüberschreitungen vom Land Ober-

österreich nachbetreut. Die Bürger müssten sich jedoch beim Land Oberösterreich von sich aus aktiv

melden.

Bis Mitte 2012 meldeten sich von diesen drei Gemeinden 18 Bewohner und beanspruchten eine

kostenlose Beratung und finanzielle Fördermöglichkeiten beim Land Oberösterreich.

Nr.

Radonkonzentration

Gebäudemittel in Bq/m³

Sanierungsmethode

Bau-

jahr

Kosten in €

1)

vor

Sanierung

nach

Sanierung

1

1665

<400

Überdruckmethode in einzelnen

Räumen – derzeit noch in

Umsetzung – die Methode wurde

bereits erfolgreich getestet

1983

ca. 500.- bis

1.000

2

1377

212

UBA Methode – Ventilator saugt

dauerhaft

1974

ca. 500

3

1327

60

UBA Methode unter Fundamentplatte

– Ventilator saugt dauerhaft

2006

ca. 800.-

4

1256

-

Nutzungsänderung – betroffene

Räume werden nicht mehr genützt

1998

keine

Heribert Kaineder

Dresden, 11. Sept. 2012

Seite 107

Nr.

Radonkonzentration

Gebäudemittel in Bq/m³

Sanierungsmethode

Bau-

jahr

Kosten in €

1)

vor

Sanierung

nach

Sanierung

5

1170

220

Unterdruckerzeugung in einem

Kellerraum - derzeit noch nicht im

Dauerbetrieb – Methode bereits

getestet

1972

ca. 500.-

6

1142

derzeit

Nach-

messung

Installation einer mechanischen

Wohnraumlüftung auf ausdrücklichen

Wunsch des Bewohner

1970

Keine

Angaben

7

1141

165

UBA unter Fundamentplatte –

Ventilator saugt dauerhaft

1998

1785.-

Einbau Firma

8

1136

145

UBA Methode – Ventilator saugt

dauerhaft

2001

ca. 700.-

9

1020

118

Unterdruckerzeugung in einem

Kellerraum – Ventilator im

Dauerbetrieb

1945 -

1970

ca. 300.-

10

993

72

UBA Methode unter Fundamentplatte

– Ventilator saugt dauerhaft

2008

ca. 355.-

11

968

384

UBA – passiv mit Abluft über

bestehenden Kamin

1979

Bohrungen hat

Betreiber

selbst vorge-

nommen

12

923

-

UBA Methode vorgeschlagen – noch

nicht umgesetzt

1979

13

814

<400

Druckausgleich in den

erdberührenden Räumen – getestet

jedoch noch nicht ausgeführt

2005

ca. 1.000.-

14

797

-

Generalsanierung in den nächsten

Jahren – vorübergehend verstärktes

Lüften

1955

15

755

-

Nachmessung erfolgte – derzeit vom

Bewohner keine weiteren

Maßnahmen vorgesehen

1980

16

589

-

Nachmessung erfolgte – es wurde

eine Unterhausabsaugung vorge-

schlagen – Umsetzung erfolgt noch

1978

17

541

-

Nachmessung erfolgte – Erneuerung

der erdberührenden Räume wegen

thermischer Sanierung – derzeit in

Umsetzung

1965

18

478

350

Betrieb der mechanische Belüftung

wurde geändert bzw. adaptiert

2002

keine

1)

Die Kosten sind ohne Beratung und Nachmessungen

Herangehensweise und Ergebnisse der Messungen und anschließenden Sanierungen bei der Vollerhebung in drei oberöster-

reichischen Gemeinden

Seite 108

Dresden, 11. Sept. 2012

[1]

"Radonvollerhebung in den Gemeinden Reichenau, Haidach und Ottenschlag" AGES Linz,

BOKU Wien, Universität Wien, im Auftrag des Lebensministerium, Oktober 2010

 

Referentenverzeichnis

Dresden, 11.Sept. 2012

Seite 109

Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden

und Vorstandsvorsitzender KORA e.V.

D-01069 Dresden, Friedrich-List-Platz 1

Telefon: 0351 / 462 - 2440, Telefax: 0351 / 462 - 2172

email: dresden@koraev.de

Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden

D-01069 Dresden, Friedrich-List-Platz 1

Telefon: 0351 / 462 - 3101, Telefax: 0351 / 462 - 2185

email: stenzel@htw-dresden.de

Staatssekretär

Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft

D-01097 Dresden, Archivstraße 1

email: poststelle@smul.sachsen.de

Wismut GmbH

Abteilung Umwelt Überwachung Strahlenschutz

D-09117 Chemnitz, Jagdschänkenstraße 29

Telefon: 0371 / 8120 - 0 Tefefax: 0371 / 8120 - 584

email: info@wismut.de

WISMUT GmbH

Abteilung Umwelt Überwachung Strahlenschutz

D-09117 Chemnitz, Jagdschänkenstraße 29

Telefon: 0371 / 8120 – 127, Telefax: 0371 / 8120 - 107

email: w.loebner@wismut.de

Bergtechnisches Ingenieurbüro GEOPRAX

D-09114 Chemnitz, Max-Planck-Str. 18

Telefon: 0371 / 336 - 2788 Telefax: 0371 / 336 - 2789

email: bernd@leissring.de

Wismut GmbH

Abteilung Umwelt Überwachung Strahlenschutz

D-09117 Chemnitz, Jagdschänkenstraße 29

Telefon: 0371 / 8120 - 0 Tefefax: 0371 / 8120 - 584

email: info@wismut.de

Bundesamt für Strahlenschutz

D-10318 Berlin, Köpenicker Allee 120-130

Telefon: 030 / 18333 – 0 Telefax: 030 / 18333 – 18 85

email: pbossew@bfs.de

Referentenverzeichnis

Seite 110

Dresden, 11. Sept. 2012

Technische Hochschule Mittelhessen

Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz

D-35390 Gießen, Wiesenstraße 14

Telefon: 0641 / 309 – 2430

email: franz.a.roessler@mni.thm.de

Technische Hochschule Mittelhessen

Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz

D-35390 Gießen, Wiesenstraße 14

Telefon: 0641 / 309 – 0

IAF - Radioökologie GmbH

D- 01454 Radeberg, Wilhelm-Rönsch-Str. 9

Telefon: 03528 / 48730 – 0 Telefax: 03528 / 48730 – 22

email: info@iaf-dresden.de

IAF - Radioökologie GmbH

D- 01454 Radeberg, Wilhelm-Rönsch-Str. 9

Telefon: 03528 / 48730 – 0 Telefax: 03528 / 48730 – 22

email: info@iaf-dresden.de

Freie Universität Berlin

D-14195 Berlin, Kaiserswerther Str. 16-18

email: julia-gilberg@web.de

Sächsische Energieagentur - SAENA GmbH, Bereich Energieeffizienz

D-01069 Dresden, Pirnaische Straße 9

Telefon: 0351 4910 – 3160 Telefax: 0351 4910 – 3155

www.saena.de email: freia.frankenstein-Krug@saena.de

Country Manager Germany

Corroventa Entfeuchtung GmbH

D-40668 Meerbusch, In der Loh 36c

Telefon: 02150 9654 – 15 Telefax: 02150 2061 – 46

email:

Geschäftsführer

Binker Materialschutz GmbH

D-91207 Lauf a. d. Pegnitz, Westendstraße 3

Telefon: 09123 9982 – 0 Telefax: 09123 9982 – 22

email: mail@radonschutz.eu

Amt der Oberösterreichischen Landesregierung

Abteilung Umweltschutz

Telefon: +43732 77 20 – 145 50 Telefax: +43 732 77 20 – 21 45 49

email: heribert.kaineder@ooe.gv.at

 

Herausgeber KORA e.V.

Kompetenzzentrum für Forschung und Entwicklung zum Radonsicheren Bauen und Sanieren

c/o HTW Dresden, Friedrich-List-Platz 1, 01069 Dresden

Telefon: 0351/4622400, Telefax: 0351/4622172

email:

Dresden 2012

Redaktionelle Bearbeitung: M.Sc. Ronny Sachse

Alle Rechte, auch das der Übersetzung, vorbehalten.

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oder Teile daraus auf fotomechanischem Wege (Fotokopie, Mikrokopie) zu vervielfältigen

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