Stress und Strahlung

Ein halbes Jahr nach der Reaktorkatastrophe in Fukushima können psychosoziale Belastungen zu mehr Opfern führen als die Radioaktivität. Eine aktuelle Risikoanalyse



Zunächst die guten Nachrichten: Ein halbes Jahr nach der Nuklearkatastrophe in Fukushima ist die Strahlenbelastung im Umfeld der Reaktoren kontinuierlich gesunken. Deutlich reduziert hat sich auch der Anteil strahlenbelasteter Lebensmittel. Und entgegen anderslautender Befürchtungen kam es zu keiner größeren Verseuchung durch die gefährlichen Abfallprodukte Strontium und Plutonium.
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Dennoch ist die Beurteilung dieses größten Atomunfalles seit Tschernobyl noch immer nicht abgeschlossen. Die Fachleute gewinnen permanent neue technische Einsichten über das tatsächliche Geschehen nach dem 11. März 2011, und auch die Prioritäten der Katastrophenhelfer verschieben sich. Hatte anfangs die Bekämpfung der Strahlenrisiken Vorrang, rücken zunehmend die psychologischen, sozialen und ökonomischen Probleme der Betroffenen in den Vordergrund. Denn diese Art von psychosozialem Stress, darin sind sich viele Experten einig, kann auf Dauer zerstörerischer wirken als eine (vorwiegend niedrige) Strahlenexposition.

Im Rückblick offenbart sich auch, dass die Weltgemeinde in Bezug auf das Unfallgeschehen zumindest in einem Punkt einem Irrtum aufgesessen ist: Der »GAU im Abklingbecken«, der global Schlagzeilen machte, fand gar nicht statt. Dabei schien die Sache eindeutig.

Als nach den spektakulären Explosionen der Reaktorblöcke 1 und 3 in Fukushima eine heftige Detonation auch Block 4 zerstörte, war das ein kerntechnischer Schock. Denn Block 4 hatte als unproblematisch gegolten, weil sein Reaktor wegen Wartungsarbeiten längst stillstand. Alle Brennelemente waren entladen und ruhten im tiefen Wasser des Abklingbeckens.

Als aus diesem plötzlich bedrohliche Dampfschwaden emporquollen, schien die Lektion klar: Wenn volle Abklingbecken tagelang ungekühlt bleiben, entwickeln sie eine Brisanz wie havarierte Reaktoren. Die Konstrukteure der Meiler hätten neben der Wucht von Tsunamis auch das Gefahrenpotenzial abgebrannter Kernbrennstäbe unterschätzt, hieß es überall, ob in der New York Times, in der ZEIT und auf ZEIT ONLINE. Heute weiß man es besser.

Von einem stabilen Kühlkreislauf in den Reaktoren ist man weit entfernt

»Die Vorstellung, dass die Explosion vom Abklingbecken ausging, ist vom Tisch«, sagt Sven Dokter, Pressesprecher der Gesellschaft für Reaktorsicherheit. So belegen inzwischen Fotos, dass die Brennelemente intakt sind. Hätten sie, wie ursprünglich befürchtet, eine Wasserstoffexplosion ausgelöst, dann müssten ihre Hüllen zumindest teilweise zerstört sein. Außerdem müssten solch aufgebrochene Brennelemente ein typisches Muster radioaktiver Substanzen freisetzen – doch Analysen des Beckenwassers fanden kein solches Muster. Auch die Erklärung, das Abklingbecken sei durch das heftige Erdbeben leckgeschlagen und fast trockengefallen, war falsch. Das Becken ist dicht. Und da es im obersten Stockwerk liegt, hätte eine von dort ausgehende Explosion das Dach wegfegen müssen. Es flog jedoch nicht fort, sondern stürzte nach innen ein.

Die japanische Atomaufsichtsbehörde Nisa hat eine plausiblere Erklärung für die Explosion im Block 4: Der brisante Wasserstoff kam von nebenan, aus Block 3. Die beiden benachbarten Reaktorgebäude teilen sich einen turmhohen Kamin, der zwischen ihnen wie ein kleiner Eiffelturm aufragt. In diesen pusten sie unten ihre Abluft hinein, durch ein gemeinsames, dickes Abgasrohr. Im Block 3 erzeugte die Kernschmelze viel Wasserstoff, von dem ein Teil über das gemeinsame Rohr in Block 4 gelangte.

Ein Rückschlagventil, das den Gasstrom in die falsche Richtung hätte stoppen können, gab es nicht, schreibt die Nisa lapidar. So sammelte sich Wasserstoff im unteren Teil von Block 4 und detonierte. Dabei flogen Seitenwände heraus, und oben stürzte das Dach ein. Dieser Unfallverlauf klingt überzeugend. Experten wie Sven Dokter warnen jedoch davor, nun diese Version als endgültige Wahrheit zu betrachten. Denn der Kenntnisstand über Fukushima wandelt sich beständig. Und die These vom Becken-GAU hatte zunächst ja auch allen eingeleuchtet.

"Man kann für Japan noch keineswegs Entwarnung geben"

Mit Vorsicht zu genießen ist ebenso die Einschätzung der Nisa, die Kühlung der Reaktoren und Brennelementlagerbecken sei inzwischen gesichert und die Möglichkeit erneuter Wasserstoffexplosionen sehr gering. Zwar wurden inzwischen Reserven etwa bei Pumpen und der Stromversorgung installiert, »doch von einem kontinuierlichen, stabilen Kühlkreislauf im üblichen Sinn ist man noch weit entfernt«, sagt Michael Sailer, Leiter des Darmstädter Öko-Instituts und Mitglied der Reaktorsicherheitskommission. Und so lange unbekannt sei, in welchem Umfang und wo genau die Kernschmelzen in den drei havarierten Reaktoren stattgefunden haben, sagt Sailer, sei mit Überraschungen zu rechnen.

Deutlich entspannt hat sich hingegen die Gefährdungssituation durch verstrahlte Lebensmittel. Während es einer Übersicht der deutschen Botschaft in Tokyo zufolge im Mai noch bei 5,3 Prozent aller Proben zu Überschreitungen des Grenzwerts kam, sank der Prozentsatz im Juli auf 3,2 und im August auf unter zwei Prozent. Bei Wasser, Milch und Eiern wurden seit April keine unzulässigen Werte mehr festgestellt, Geflügel- und Schweinefleisch gelten als unbelastet.

Nur bei Fisch und Rindfleisch gibt es noch Probleme. Wichtig ist, dass radioaktives Jod wegen seiner kurzen Halbwertszeit inzwischen fast vollständig zerfallen »und in Lebensmitteln nicht mehr nachweisbar ist«. Und die beiden gefährlichen Stoffe Strontium und Plutonium besitzen, dem Bericht zufolge, »nach bisherigen Erkenntnissen keine Relevanz für die Strahlenexposition nach der KKW-Havarie«.

Wegen der Verunsicherung in Japan hatte die Botschaft in Tokyo deutsche Experten als Berater einfliegen lassen. Einer von ihnen war Bernd Grosche vom Bundesamt für Strahlenschutz. Er sieht große Unterschiede zwischen den Katastrophen von Fukushima und Tschernobyl, obwohl beide in die höchste Gefahrenstufe 7 der internationalen Bewertungsskala eingeordnet wurden. So gab es in Tschernobyl massive Freisetzungen von Strontium und Plutonium, »vor allem wegen der höheren Temperaturen und des tagelangen, offenen Brandes des zerstörten Reaktors«, sagt Grosche. Und radioaktives Jod, das besonders über die Milch aufgenommen wurde, verursachte bei Tausenden Kindern und Jugendlichen Schilddrüsenkrebs. Eine solche Erkrankungswelle ist in Japan voraussichtlich nicht zu erwarten. Dort wurde die Bevölkerung schneller gewarnt und evakuiert, Lebensmittelkontrollen erfolgten viel effektiver. Zudem sorgt in Japan der häufige Konsum von Meeresfrüchten für einen größeren natürlichen Schilddrüsenschutz als in der ehemaligen Sowjetunion – die obendrein ein Jodmangelgebiet war. Dennoch könne man für Japan noch keineswegs Entwarnung geben, sagt Grosche. »Eine geplante epidemiologische Studie soll ja erst die Risiken klären.«

Auch verteilte sich die Radioaktivität anders über das Land. In Tschernobyl wurden riesige Flächen rund um den explodierten Reaktor kontaminiert, in Fukushima trieb der Wind die allermeiste Zeit die Radioaktivität in Richtung Pazifik. »In Japan ist wegen der außergewöhnlich günstigen Wetterlage vor allem ein Gebiet stark belastet, das sich wie eine schmale Zunge von den havarierten Reaktoren bis 80 Kilometer weit in den Nordwesten erstreckt«, sagt Grosche. Die ursprünglich in Eile verfügten kreisrunden Evakuierungszonen decken sich nicht mit dem realen Belastungsbild. »Es gibt im Süden der 20-Kilometerzone sehr wenig belastete Gebiete«, bestätigt Herwig Paretzke, ein international angesehener Strahlenschutzexperte. Schon existierten Rücksiedlungspläne der Regierung, Freiwillige dürften schon jetzt zurück.

Wichtig ist eine sorgfältige und glaubwürdige Aufklärung, denn die Verunsicherung in der japanischen Bevölkerung ist groß. Paretzke kennt die Nöte von Evakuierten aus langjähriger Erfahrung, beispielsweise hat er die Exbewohner des Bikini-Atolls auf deren Wunsch beraten. Das einstige Atombombentestgebiet im Pazifik gilt inzwischen als radiologisch unbedenklich und ist Unesco-Weltkulturerbe.

Es fehlt immer noch eine klare Strategie zur Zukunft der Evakuierten

Den aktuell tobenden Streit um Grenzwerte in Japan, etwa ob 1 oder 20 Millisievert (mSv) an jährlicher Strahlenbelastung für Schulkinder zulässig seien, und das Hin- und Herschwanken der japanischen Regierung in dieser Frage hält Paretzke für wenig hilfreich. »Solche Belastungen kommen vielerorts auch durch natürliche Strahlung vor«, sagt er. Und epidemiologische Studien konnten in solchen Regionen keine erhöhten Krankheitsraten feststellen.
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Paretzke plädiert daher dafür, dass sich der Katastrophenschutz weniger an oft politisch gefärbten Vorsorgewerten orientieren dürfe, sondern stärker den Menschen und seine grundlegenden psychosozialen Bedürfnisse berücksichtigen müsse. »Weil Evakuierte Haus und Heimat, meist auch ihre Jobs und Zukunftsperspektiven verlieren, können Stress und Angst ihre Gesundheit viel stärker gefährden als niedrige Strahlendosen.«

Derselben Auffassung ist Maria Blettner, Epidemiologin und Mitglied der Strahlenschutzkommission. Sie verweist auf den jüngsten Tschernobylbericht des Wissenschaftlichen Komitees der Vereinten Nationen für die Effekte atomarer Strahlung, Unscear. Demzufolge litten die in Tschernobyl Evakuierten nicht nur unter mehr Stress, Ängsten und Depressionen, sondern auch unter der Veränderung ihrer Ess-, Rauch- und Trinkgewohnheiten. »Rauchen, Alkohol und Fehlernährung führen zu den weitaus meisten Krebserkrankungen«, erinnert die Leiterin des Mainzer Instituts für Biometrie, Epidemiologie und Informatik an Grunderkenntnisse ihrer Zunft.

Es fehlt noch immer eine klare Strategie zur Zukunft der 80.000 Evakuierten

Weniger medizinisch als vielmehr politisch begründet ist da oft die Gesetzgebung zum Strahlenschutz. Das zeigte das Beispiel der EU, als die ersten Meldungen über kontaminierte Lebensmittel in Japan auftauchten. Weil in Japan viel niedrigere Werte galten, hätten die Asiaten bei ihnen nicht mehr verkäufliche Ware legal in die EU exportieren können, etwa Milcherzeugnisse, die knapp unter dem EU-Vorsorgewert (1.000 Becquerel Cäsium pro Kilogramm) strahlten. In Japan war nur ein Fünftel der Cäsium-Belastung zulässig. Prompt senkte die EU im April ihren Wert auf 200. Beim Plutonium rauschte der EU-Wert sogar von 20 auf 1 Becquerel pro Kilo Milcherzeugnis herunter – eine Maßnahme, die unter vielen Verbrauchern für Verunsicherung sorgte. Statt solche Wettläufe um den härtestmöglichen Strahlenschutz zu veranstalten, wäre es sinnvoller, die internationale Gemeinschaft würde gemeinsam mit den Japanern glaubwürdige Kriterien entwickeln.

Grafik: Radioaktivität PDF

Es fehlt eine klare Strategie, wie die 80.000 Japaner in Notunterkünften wieder in ein halbwegs normales Leben zurückkehren könnten. Die sozialen Spannungen und Alkoholprobleme bei den Evakuierten nehmen schon seit Längerem zu, ihr künftiges Schicksal ist noch immer ungewiss. Darunter leiden vor allem ältere Menschen. Die Aussicht auf ein Lebensende in einem unbekannten sozialen Umfeld ist für sie unerträglich. Das zeigte sich auch in Tschernobyl. Dort schlichen sich viele ältere Evakuierte aus den Notunterkünften in die verbotene Zone zurück. Dort hatten sie zwar häufig weder Strom noch fließendes Wasser, Ärzte oder Einkaufsmöglichkeiten. Dennoch schienen sie in ihrer gewohnten Umgebung glücklicher als im staatlich verordneten Exil.

Da die japanischen Behörden und Politiker oft eng verbunden waren mit der Atomindustrie, schlägt ihnen nun Misstrauen entgegen. Umso wichtiger wäre jetzt ein gemeinsamer Rat der Weisen, der globale Kompetenz einschließt. Die Internationale Atomaufsichtsbehörde IAEA in Wien kommt kaum infrage, sie hat im Katastrophenschutz zu wenig Erfahrung. Zwei Gremien könnten jedoch in die Bresche springen.

Das eine wäre das Unscear-Komitee der Vereinten Nationen, das derzeit unter Leitung des Deutschen Wolfgang Weiss vom Bundesamt für Strahlenschutz steht. Die Diskussion darüber, wie bei der japanischen Bevölkerung Vertrauen und Zuversicht zurückgewonnen werden können und wie Belange des Strahlenschutzes abgewogen werden sollten gegen psychosoziale und ökonomische Risiken, wird in diesem Gremium bereits geführt. Er sei »seit Langem an diesen komplexen Fragen interessiert«, sagt Weiss und kündigt an, diese seien »zentraler Gegenstand unserer Beratungen in dieser Woche«. Rasche Patentlösungen will er jedoch nicht versprechen: Denn diese Fragen würden »von einigen stark naturwissenschaftlich geprägten Kollegen oft nicht mit der Bedeutung gesehen, die sie ohne Zweifel haben«.

Das zweite Gremium wäre die Internationale Strahlenschutzkommission ICRP. »Wir legen großen Wert darauf, dass die psychosozialen Aspekte mitbewertet werden«, sagt der Essener Strahlenmediziner Christian Streffer, einziges deutsches Mitglied im ICRP. Statt sich darüber zu streiten, ob eine Strahlenbelastung von 1 oder 20 Millisievert zulässig sei – die ohnehin nicht auf gemessenen, sondern nur »errechneten Vorsorgewerten« beruhe –, solle man besser »eine Strahlenbelastung in der Bandbreite 20 bis 100 Millisievert sorgfältig abwägen gegen den psychosozialen und ökonomischen Stress bei Evakuierungen«.

In den nächsten Wochen wird sich zeigen, ob die Japaner den internationalen Rat annehmen.

Strahlendosis

Die Strahlenwirkung auf Menschen, Tiere und Pflanzen wird häufig in Sievert pro Stunde angegeben. Mit Hilfe der Einheit lässt sich abschätzen, wie schädlich eine Strahlung für einen Organismus ist. Sie berücksichtigt dabei die Strahlungsdauer, -art und -wirkung. 1 Sievert entspricht 1.000 Millisievert oder 1.000.000 Mikrosievert. Grundsätzlich gilt eine Einzeldosis von 6.000 Millisievert als tödlich (100 Prozent Sterblichkeit innerhalb von 14 Tagen).

Ob eine Person, die einer geringen Strahlendosis ausgesetzt war, gesundheitliche Schäden zu erwarten hat, lässt sich nicht eindeutig sagen. Die Grenzwerte beziehen sich in der Regel auf ein Jahr. Manche Experten gehen davon aus, dass dieselbe Strahlendosis über einen längeren Zeitraum weniger schädlich ist. Andere sagen, die Strahlung müsse addiert werden.

Natürliche Quellen

Die durchschnittliche Strahlendosis, die ein Deutscher durch natürliche Quellen innerhalb eines Jahres aufnimmt, liegt zwischen zwei und fünf Millisievert. Diese äußere Bestrahlung, der der Mensch je nach Ort und Zeitin unterschiedlicher Höhe ausgesetzt ist, wird Gamma-Ortsdosisleistung genannt. In dieser Deutschlandkarte des Bundesamts für Strahlenschutz ist die Strahlungsstärke je nach Region verzeichnet.

Bei medizinischen Untersuchungen werden zum Teil viel höhere Einzeldosen erreicht, die aber auf einen kurzen Zeitraum beschränkt sind. So nimmt ein Mensch während einer Computertomografie (CT)seines Kopfes ungefähr zwei Millisievert auf, bei der Mammografie 0,4 Millisievert.

Fukushima

Auf dem Gelände des AKW Fukushima-1 wurden inzwischen Strahlendosisleistungen von bis zu 1.200 Millisievert pro Stunde gemessen. Eine Einzeldosis in Höhe von 250 Millisievert gilt bereits als die Grenze, ab der sicher mit Strahlenschäden zu rechnen ist. Ab einer Dosis von 1.000 Millisievert machen sich akute Symptome der Strahlenkrankheit bemerkbar, darunter Kopfschmerzen, temporäre Unfruchtbarkeit und ein höheres Infektionsrisiko.

Andere Einheiten

Die Energiedosis einer Strahlenquelle wird in Gray angegeben. Ein Gray bedeutet, dass ein Körper von einem Kilogramm Masse eine Energiemenge von einem Joule aufgenommen hat. Für die in Atomkraftwerken vor allem freigesetzte Beta-, Gamma- und Röntgenstrahlung ist die Einheit Grayidentisch mit der Äquivalenteinheit Sievert, ein Gray ist also gleich einem Sievert. Bis Mitte der 1980er Jahre wurde die Äquivalentdosis statt in Sievert in Rem angegeben. Das meinte die Strahlendosis in Roentgen, die ein Mensch aufgenommen hat.

Grenzwerte in der EU

Grenzwerte für Radioaktivität sagen nicht generell etwas über die Strahlenbelastung aus, sondern beziehen sich immer auf die Summe der Aktivitäten der radioaktiven Isotope eines bestimmten Elements, also etwa Cäsium-137 oder Jod-131.

Bis Ende März galt in der EU für das radioaktive Element Cäsium ein Grenzwert von 600 Becquerel pro Kilogramm. Dabei ging es vor allem um Lebensmittelimporte aus dem belasteten Gebiet rund um Tschernobyl.

Anlässlich des Atomunfalls in Fukushima wurde diese Bestimmung durch eine ältere EU-Verordnung aus den 1987 ersetzt, nach der dieser Cäsium-Grenzwert nun 1250 Bq/kg betrug. Grundlage dieser neuen Grenzwerte wäre ein radiologischer Notstand in Europa. Dieser ist aber nicht gegeben.

Wegen der Proteste gegen diese Heraufsetzung wird in diesen Tagen eine neue EU-Verordnung in Kraft treten, nach der der neue Grenzwert für Cäsium jetzt bei 500 Bq/kg festgesetzt wird. Das entspricht den Werten, die auch Japan selbst anlegt.

Was sagen Grenzwerte aus?

Grundsätzlich sagen Grenzwerte erst einmal nichts über die konkrete Gesundheitsgefährdung aus. Man kann also nicht sagen, dass etwa Lebensmittel, deren Becquerel-Wert die zulässigen Grenzwerte für ein oder mehrere Nuklide überschreiten, ungesund seien.

Allerdings steigt mit der Menge der Strahlung, die der menschliche Körper im Laufe eines Lebens aufnimmt, die statistische Wahrscheinlichkeit für Zellschäden – und damit auch für Erkrankungen wie Krebs. Die individuelle Strahlenempfindlichkeit ist sehr unterschiedlich.

Mediziner unterscheiden zwischen Dosisgrenzwerten und Referenzwerten. Die einen geben an, welcher Strahlenmenge ein Mensch im Lauf der Zeit maximal ausgesetzt sein sollte. Die anderen besagen, wie viel Strahlenexposition in einer Notfall-Situation als gerade noch zumutbar gilt.

Quelle