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„Es ist falsch zu denken, es sei Aufgabe der Physik herauszufinden, wie die Natur beschaffen ist. Physik beschäftigt sich vielmehr damit, was wir über die Natur sagen können.“ (Niels Bohr: „Atomtheorie und Naturbeschreibung“, 1931)

Radon & Bauprodukte


Radon und Radonfolgeprodukte

Radon (Rn-222), vor allem jedoch seine kurzlebigen Folgeprodukte (Po-218, Pb-214, Bi-214, Po-214), spielen für die Strahlenexposition des Menschen beim Aufenthalt in Wohnräumen und an Arbeitsplätzen eine entscheidende Rolle. Die Umsetzung aktueller und geplanter gesetzlicher Vorgaben und Empfehlungen zu Radon in Gebäuden und an Arbeitsplätzen (siehe z.B. die Stellungnahme des AKNAT im Fachverband Strahlenschutz zu Radon-Referenzwerten) setzt hohe Sachkenntnis und Erfahrung voraus, um teure Fehlinvestitionen bei Radonsanierungsmaßnahmen (z.B. Abdichtung, technische Gebäudelüftungssysteme) zu vermeiden. IAF zählt seit Jahren zu den wichtigsten Erfahrungsträgern auf dem Gebiet der Radonmessungen und -der Planung von Sanierungsmaßnahmen und ist speziell für die Messung von Radon in Innenräumen nach ISO 17025 akkreditiert.

Leistungen von IAF (Auswahl)

Das Eindringen des sehr mobilen Radons in ein Gebäude und seine anschließende Ausbreitung innerhalb des Gebäudes ist ein komplexer Vorgang, der hohe Anforderungen an die Planung, Ausführung und Auswertung von Messungen unter Einbeziehung aller relevanten physikalischen Prozesse erfordert. Auf Basis unseres in zahlreichen Forschungsvorhaben erworbenen Know-hows und bereits zahlreich realisierter Projekte können wir das folgende Leistungsspektrum anbieten:

  • Kurz- und Langzeitmessungen von Radon und Folgeprodukten, bzw. der potenziellen Alphaenergiekonzentration zur Bestimmung des Gleichgewichtsfaktors
  • Zeitkorrelierte Messungen zur Visualisierung und Charakterisierung der Radondynamik, konvektiver Strömungsverhältnisse und Radon-Wegsamkeiten (Leckagen) in Gebäuden durch den parallelen Einsatz mehrerer Radonmonitore. IAF verfügt über mehr als 20 diverse Radon-Monitore, die für diese Einsätze zur Verfügung stehen.
  • Ermittlung des Radonpotenzials des Baugrunds durch In-Situ-Messungen (Bestimmung der Radonkonzentration im Boden und der Gaspermeabilität des Bodens) zur Planung von Neubauten und Gebäudeerweiterungen
  • Gutachten zur Bewertung der Radonsituation in öffentlichen Gebäuden (Schulen, Bürogebäude, Krankenhäuser etc.) sowie in privaten Häusern und Wohnungen und standortbedingte Empfehlungen für radongeschütztes Bauen
  • Quantifizierung der Radonfreisetzung (Emanations- und Exhalationsrate) aus Baumaterialien, bergbaulichen, Aufbereitungs- und sonstigen Rückständen
  • Bestimmung des Radon-Diffusionskoeffizienten und Berechnung der Diffusionslänge an Produkten zur Gebäudeabdichtung (z.B. Dichtungsbahnen, Abdichtungssysteme für Mauerdurchführungen, etc.).
  • Baubegleitende Radon-Dichtheitspüfungen an Mediendurchführungen, z.B. Rohrleitungen und Kabel, Durchführung von Blower Door Tests in Anlehnung an die DIN EN 13829 zur Bewertung der Radonsituation in Gebäuden
  • Messung und Bewertung der Radonsituation in geothermischen Anlagen, Wasserwerken, etc.
  • Bestimmung von Radon in Trinkwasser. Für den Probentransport geeignete Gefäße werden durch IAF bei Bedarf zur Verfügung gestellt.

Neben Messungen des „konventionellen“ Radons (Rn-222) der U-238-Zerfallsreihe führen wir selbstverständlich auch Messungen von Thoron (Rn-220) aus der Th-232-Zerfallsreihe durch.

IAF verfügt über anerkannte Radonfachpersonen.

Bedeutung von Mittelwert und zeitlicher Dynamik der Radonkonzentration

Mit Langzeitmessungen über mehrere Wochen oder Monate (meist mit passiven Kernspurdetektoren) kann der Mittelwert der Radonkonzentration bestimmt werden, was eine erste Orientierung zur Radonsituation erlaubt. Die Radonkonzentration folgt jedoch in der Regel erheblichen Schwankungen über den Tagesgang und jahreszeitlichen Veränderungen, teilweise über mehrere Größenordnungen. Spitzenwerte der Radonkonzentration in Innenräumen liegen häufig in Zeiträumen, in denen die Räume nicht genutzt werden, und umgekehrt, wie in den Diagrammen unten eindrucksvoll zu sehen ist. Eine Berechnung der Strahlenexposition durch Radon und seine Folgeprodukte auf Basis der mit einem passiven Messsystem bestimmten, mittleren Radonkonzentration führt häufig zu einer Überschätzung der tatsächlichen Strahlenexposition beim Aufenthalt in den untersuchten Innenräumen.

Radonverlauf2

Für die realitätsnahe und belastbare Ermittlung der durch Radon und seine Folgeprodukte verursachten effektiven Strahlendosis im Menschen sind deshalb in der Regel zeitaufgelöste Messungen der Radonkonzentration erforderlich. IAF besitzt langjährige Erfahrungen auf diesem Gebiet in der Planung, Durchführung und Ausführung solcher Messungen und verfügt über die entsprechende Ausrüstung mit Messgeräten.

Neben der Radonkonzentration werden zur sachgerechten Beurteilung der Strömungsverhältnisse in Gebäuden und Räumen auch Druck bzw. Differenzdrücke sowie Temperatur zeitaufgelöst mit erfasst.

Radonverlauf1

Die Messung der zeitlichen Variation der Radonkonzentration in verschiedenen Räumen, ggf. verbunden mit der gleichzeitigen Messung weiterer physikalischer Parameter, wie Druck- und Temperaturdifferenzen erlaubt die gezielte Planung von Vorbeugungs- und Sanierungsmaßnahmen zur Einhaltung der aktuellen und zukünftigen gesetzlichen Referenzwerte bezüglich der Radonkonzentration in Innenräumen. Ein Beispiel für eine komplexe Messung in Räumen auf verschiedenen Etagen zur Abbildung des Radontransfers ist im folgenden Diagramm gezeigt. Auf Grundlage der Messergebnisse können dann auch Radonfrachten bilanziert werden.

Radonverlauf3

IAF hat umfassende interne Richtlinien und Arbeitsanweisungen zur Durchführung von Radonmessungen erstellt, um Ergebnisse mit höchster Qualität zu erzielen. Dies betrifft unter anderem die folgenden praxisrelevanten Punkte:

  • Auswahl der korrekten Messtechnik, Sicherstellung der regelmäßigen Wartung und Kalibrierung
  • Positionierung der Rn-Messgeräte im Raum bzw. im Gebäude
  • Begleitende Messung weiterer radiologischer und nichtradiologischer Parameter zur sachgerechten Interpretation der Messergebnisse
  • Aufzeichnungen und Dokumentation der Messumgebung und –ergebnisse.

Über die von IAF mitgegründete und aus dem ALARA Netzwerk für NORM EANNORM hervorgegangene Europäische NORM Association (ENA) arbeiten wir eng mit der European Radon Association (ERA) und NORM4Building zusammen und können damit einen kontinuierlichen Austausch von Erfahrungen auf nationalem und internationalem Stand der Technik (Best Available Technique, BAT) garantieren.


Weitere Aspekte: Radonexhalation und Radondichtheit bei Bauprodukten

Neben der unter den oben genannten Bedingungen gesetzlich geforderten Bestimmung der spezifischen Aktivität und des Aktivitätsindex von Bauprodukten ist häufig auch die Exhalation von Radon aus Baustoffen sowie die Radondichtheit der Bauelemente von Bedeutung, um den in Kapitel 2 („Schutz vor Radon“) des StrlSchG eingeführten Referenzwert in Aufenthaltsräumen und an Arbeitsplätzen von 300 Bq/m³ einzuhalten.

Als erfahrenes Radionuklidlabor unterstützen wir Hersteller und Importeure von Bauprodukten mit Messungen der Radon-Exhalationsrate bzw. der Radondichtheit. Für Bauherren und Bauunternehmen führen wir Messungen der Radonkonzentration und Radondynamik in Gebäuden durch und beraten bei Neubau und Sanierung von Gebäuden. IAF verfügt dazu neben hochwertiger Messtechnik über ausgebildete Radonfachpersonen (Liste des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft und des Bayrischen Landesamtes für Umwelt).


Radioaktivität in Bauprodukten: Neue gesetzliche Regelungen

Baustoffe können Gehalte natürlicher Radioaktivität enthalten, aus denen sich eine erhöhte Strahlenbelastung für die Bevölkerung ergibt. Deshalb enthält das im Juli 2017 verabschiedete Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) in Kapitel 3 („Schutz vor Radioaktivität in Bauprodukten“) konkrete Festlegungen zum Schutz vor Radioaktivität in Bauprodukten. Deshalb ergeben sich für Unternehmen, welche Bauprodukte herstellen oder Bauprodukte nach Deutschland einführen (Importeure), neue Anforderungen, die im Folgenden kurz beschrieben und in einem Ablaufschema zusammengefasst werden.

Was sind „Bauprodukte“ im Sinne des Strahlenschutzgesetzes?

Das StrlSchG definiert in § 5 Abs. 6 Bauprodukte als

Baustoffe, Bausätze, Bauteile und Anlagen, die hergestellt werden, um dauerhaft als Wand-, Boden- oder Deckenkonstruktionen, einschließlich deren Bekleidungen, von Aufenthaltsräumen in Gebäuden eingebaut zu werden. Keine Bauprodukte sind kleinflächig und kleinvolumig verwendete Fertigprodukte wie Flickmörtel und Verfugungen.“

Wer ist betroffen?

Für Hersteller und Importeure von Bauprodukten, bei deren Produktion Primärrohstoffe (nach Anlage 9 StrlSchG) oder Rückstände (nach Anlage 1 StrlSchG) eingesetzt werden, ergibt sich Handlungsbedarf hinsichtlich der Bestimmung der natürlichen Radioaktivität in den Bauprodukten. In der  Tabelle sind die entsprechenden Primärrohstoffe und Rückstände zusammengestellt.

Primärrohstoffe nach Anlage 9 StrlSchG Rückstände umfassen nach Anlage 1 StrlSchG unter anderem:
  • Saure magmatische Gesteine sowie daraus entstandene metamorphe und sedimentäre Gesteine wie Granit, Syenit, Rhyolith, Trachyt, Granodiorit, Orthogneis, pyroklastischer Tuff und Bims
  • Sedimentgestein mit hohem organischem Anteil wie Öl-, Kupfer- und Alaunschiefer
  • Travertin
  • Kiese und Sande aus der Grundwasseraufbereitung
  • Stäube und Schlämme aus der Rauchgasreinigung bei der Primärverhüttung in der Roheisen- und Nichteisenmetallurgie
  • Schlacken und Stäube z.B. aus der Gewinnung und Aufbereitung von Kupfererzen, Bauxit und anderen mineralischen Rohstoffen

Was ist zu beachten?

Die Bauprodukte dürfen nur dann uneingeschränkt in Verkehr gebracht werden, wenn die von ihnen ausgehende Exposition der Bevölkerung den in § 133 StrlSchG festgelegten Referenzwert für die Dosis von 1 mSv/a nicht überschreitet. Vor dem Inverkehrbringen eines Bauprodukts ist die voraussichtliche Exposition durch das Bauprodukt abzuschätzen und mit dem Referenzwert der Dosis zu vergleichen.

Vor dem Inverkehrbringen eines Bauproduktes, in denen die oben genannten Primärrohstoffe oder Rückstände verwendet wurden, sind deshalb

  • die spezifische Aktivität (§134 Abs. 1 StrlSchG) der folgenden natürlichen Radionuklide zu bestimmen
    • Radium-226 (Ra-226),
    • Thorium-232 (Th-232) oder Ra-228 und
    • Kalium-40 (K-40)
  • und daraus der sogenannte Aktivitätsindex I (§ 135, Abs. 1, Satz 3 StrlSchG) zu berechnen.

Ist der aus der Messung der spezifischen Aktivität des Bauproduktes bestimmte Aktivitätsindex kleiner als 1, gilt der Referenzwert für die Dosis als eingehalten, und das Bauprodukt kann uneingeschränkt in Verkehr gebracht werden (§ 135 Abs. 1).

Ergibt sich voraussichtlich eine Überschreitung des Referenzwertes, ist die zuständige Behörde unverzüglich darüber zu informieren (§ 135 Abs. 2). Die Behörde kann Maßnahmen zu seiner Einhaltung anordnen oder die Verwendung des Bauproduktes untersagen (§ 135 Abs. 3).

Über Einschränkungen der Verwendung des Bauproduktes sind Anwender (Bauherren, Entwurfsverfasser, Unternehmer) zu informieren, oder das Bauprodukt ist mit Begleitpapieren zu versehen, aus denen die Verwendungseinschränkungen hervorgehen (§ 135 Abs. 4).

Welche Schritte sind erforderlich?

Ist ein Bauprodukt aufgrund der eingesetzten Ausgangsstoffe von den gesetzlichen Anforderungen betroffen, ist vor seinem Inverkehrbringen der erste Schritt eine Radionuklidanalyse des Bauproduktes von einer oder mehreren repräsentativen Proben und die Berechnung des Aktivitätsindex durch ein akkreditiertes Labor durchzuführen.

Überschreitet der Aktivitätsindex die durch Verordnung festgelegte Schwelle, sind ggf. weitere Schritte zu unternehmen, die wir bei Bedarf mit Ihnen im Einzelfall abstimmen.

Eine Zusammenfassung zu „Radioaktivität in Bauprodukten: Neue gesetzliche Regelungen“ können Sie sich hier herunterladen.

Weitere Empfehlungen:

Grundsätzlich empfehlen wir im Zusammenhang mit den neuen gesetzlichen Regelungen, sich mit den folgenden Fragen auseinandersetzen:

  • Wie kann eine repräsentative Probenahme aus den Bauprodukten bzw. den Ausgangsstoffen sichergestellt werden?
  • Wie häufig und wie stark ändern sich Ausgangsstoffe? Wie ist davon die Radioaktivität des Bauproduktes betroffen? Was bedeutet dies für die Häufigkeit der Probenahme?
  • sollte eine Radionuklidbilanz aller Roh- und Zuschlagstoffe erstellt werden, um das Zusammenwirken aller Stoffströme des Produktionsprozesses erfassen und den Aktivitätsindex des resultierenden Bauproduktes gezielt optimieren zu können.
  • Auch wenn Zuschlagstoffe verwendet werden, welche keine Rückstände nach Anlage 1 StrlSchG sind, wie beispielsweise Kraftwerksfilteraschen, kann eine Bestimmung der Radioaktivität sinnvoll sein, um einen erhöhten Aktivitätsindex sicher auszuschließen.

Wir stehen Ihnen jederzeit für die Klärung von Fragen auf diesem komplexen Gebiet, die Probenahme und Radionuklidanalytik, Berechnung von Aktivitätsindex sowie für die Interpretation der Ergebnisse zur Verfügung.

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