„Das Integrierte Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt“

Claus Wiezorek

Das Reaktorunglück von Tschernobyl am 26. April 1986 offenbarte die Notwendigkeit der zentralen Bewertung einer solchen radiologischen Situation in Deutschland. Als Folge wurde am 19. Dezember 1986 das Strahlenschutzvorsorgegesetz (StrVG) erlassen, welches dem Bund diese Aufgabe zuschreibt.
Die Messung der Radioaktivität in der Umwelt sowie in Nahrungs- und Futtermitteln wurde auf Einrichtungen des Bundes und auf Messstellen der Länder übertragen.

Zur Erfassung, Übertragung und Auswertung der Daten wurde vom BMU ein Integriertes Mess- und Informationssystem (IMIS) entwickelt und den beteiligten Einrichtungen zur Verfügung gestellt. Es ist ein bundesweites Messsystem, an dem insgesamt 72 Rechnerstandorte bei den Institutionen des Bundes und der Länder beteiligt sind. Rund um die Uhr speichert das System Daten von 5 Bundesmessnetzen mit über 2000 ortsfesten Messstationen und ca. 40 Landesmessstationen (s. Abbildung 1). Außerdem beinhaltet das IMIS Entscheidungshilfesysteme für die Abschätzung von Umweltkontaminationen und Strahlenexpositionen.

Abbildung 1: Schematischer Datenfluss und Funktionen im IMIS

Die Messdaten werden nach einer Plausibilitätsprüfung an die Zentralstelle des Bundes (ZdB) im Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) geleitet. Diese übermittelt die Daten zur abschließenden Prüfung an die für die jeweiligen Umweltbereiche zuständigen fachlichen Einrichtungen des Bundes (Leitstellen). Anschließend werden die Ergebnisse an das Bundesministerium für Umwelt und Reaktorsicherheit (BMU) weitergeleitet. Letzteres entscheidet gegebenenfalls über Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung. Relevante Daten und Informationen werden der Öffentlichkeit regelmäßig zur Verfügung gestellt.

In einer allgemeinen Verwaltungsvorschrift (Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt (IMIS) nach dem Strahlenschutzvorsorgegesetz (AVV-IMIS), letzte Fassung vom 13. Dezember 2006) wird nicht nur die Nutzung des IMIS verbindlich geregelt, sondern es werden auch Vorgaben zu Zeitplan, Art und Umfang der Messungen gemacht.

Dabei wird zwischen den Betriebsarten "Normalbetrieb" und "Intensivbetrieb" unterschieden.

Die regelmäßige Probenahme sowie die Messungen im Normalbetrieb dienen einerseits der Ermittlung der Konzentration an natürlicher Radioaktivität und der Hintergrundbelastung durch künstliche Radioaktivität, welche hauptsächlich vom Reaktorunglück von Tschernobyl und von der technischen und medizinischen Anwendung radioaktiver Stoffe stammt. Andererseits sollen durch dieses Routinemessprogramm die besondere Form der Probenahme sowie die Messmethoden eingeübt werden. Die Messungen sind sehr empfindlich (die Nachweisgrenzen liegen um 2 bis 3 Größenordnungen unterhalb der natürlichen Radioaktivitätskonzentration) und erlauben daher das schnelle Erkennen erhöhter Strahlung.

Bei den Aufgaben des Bundes übernimmt der Deutsche Wetterdienst (DWD) die Messung der bodennahen Luft und des Niederschlages sowie die Messung der aktuellen Gammastrahlung an den DWD-Stationen. Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) unterhält ein engmaschiges Netz von ca. 2100 ortsfesten Sonden, welche die unspezifische Dosisleistung im 2-Stundentakt ermitteln. Außerdem werden von dieser Institution und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) die gasförmigen und aerosolgebundenen Radionuklide (Atome, die bei ihren Zerfall alpha-, beta- oder gamma-Strahlung aussenden) in der Luft bestimmt. Zu den Aufgaben der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gehört die radiologische Analytik von Oberflächenwasser, Schwebstoffen und Sedimenten. Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) untersucht Meerwasser, Meeresschwebstoffe und Meeressedimente und die Bundesforschungsanstalt für Fischerei (BFAFi) die spezifischen Aktivitäten von Einzelnukliden in Wasserpflanzen, Garnelen, Miesmuscheln und Meeresfischen.

Tabelle 1 zeigt das bundesweite Mengengerüst für das Routinemessprogramm des Normalbetriebes der Länder. An jeder Probe werden gammaspektrometrische Messungen vorgenommen und an relevanten Proben zu einem Anteil von ca. 15% zusätzlich alphaspektrometrische Messungen und die Bestimmung von Radiostrontium und Tritium.

Tabelle 1: Bundesweites Mengengerüst für das Routinemessprogramm des Normalbetriebes der Länder (Gammamessung)

Der Intensivbetrieb bleibt einem Ereignis mit möglichen nicht unerheblichen radiologischen Auswirkungen sowie den Übungen zu solch einem potentiellen Ereignis vorbehalten. Er wird ausschließlich vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) angeordnet, welches die Aufforderung zur Aufnahme des Intensivbetriebs an die im Strahlenschutzvorsorgegesetz genannten Verwaltungsbehörden des Bundes und an die für den Vollzug des StrVG zuständigen obersten Landesbehörden richtet.

Die ZdB betreibt die Entscheidungshilfesysteme PARK und RODOS zur prognostischen und diagnostischen Abschätzung der Kontamination der Umwelt durch radioaktive Stoffe und der daraus resultierenden Strahlenexposition des Menschen.

Das Entscheidungshilfesystem PARK (Programm für die Abschätzung radiologischer Konsequenzen) wird ausschließlich von der ZdB angewandt. Es kommt bei großräumigen Kontaminationen der terrestrischen Umwelt mit Radionukliden zum Einsatz.
Die benötigten Eingangsdaten (großräumige Ausbreitungsrechnungen des DWD, Messwerte des DWD und des BfS sowie Messwerte der Länder) werden in IMIS bereitgestellt.
Die Ergebnisse von PARK stehen nach Zustimmung durch das BMU in Form von Dokumenten allen IMIS-Beteiligten zur Verfügung.

Das Entscheidungshilfesystem RODOS (Real-Time Online Decision Support System) ist für den Einsatz bei einem kerntechnischen Unfall im Nahbereich bis etwa 100 Kilometer um einen nationalen oder grenznahen Emittenten vorgesehen. Das System kann auch im Fernbereich eingesetzt werden. Je nach Lage und zeitlichem Verlauf eines Unfalls können meteorologische Daten und Emissionsdaten aus den Kernreaktor-Fernüberwachungs (KFÜ)-Systemen der Länder, Immissionsdaten des Bundes und der Länder, meteorologische Prognosen des DWD für ein Quadrat mit 160 km Kantenlänge um den Quellort, Ergebnisse der Nahbereichs-Ausbreitungsrechnungen der KFÜ-Systeme der Länder sowie Ergebnisse großräumiger Ausbreitungsrechnungen des DWD auf der Basis von Nah-bereichsausbreitungsrechnungen von RODOS verwendet werden.

RODOS steht berechtigten Behörden des Bundes und der Länder für Prognose- und Diagnoserechnungen unmittelbar zur Verfügung, um Berechnungen in eigener Verantwortung durchzuführen. Für Behörden, die nur eine eingeschränkte Berech-tigung für die Nutzung von RODOS haben, werden die Berechnungen vom BfS durchgeführt und die Ergebnisse der anfordernden Behörde zugänglich gemacht.

IMIS stellt damit ein mächtiges Werkzeug zur routinemäßigen Überwachung sowie zur reaktionsschnellen Erhebung und Beurteilung einer außergewöhnlichen radiologischen Situation dar. Es verfügt über alle Mittel zur Erfassung, Übertragung, Darstellung und Bewertung von Daten zur Radioaktivitätsbelastung in der Umwelt, so dass einem so gravierenden Ereignis wie der Kernkraftwerkunfall von Tschernobyl mit weitaus größerer Professionalität begegnet werden kann als dieses 1986 erfolgte.

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Kontakt

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