Baubiologie und Oekologie

Gesundes Bauen und Wohnen

Bayreuth, 05.08.2021

 

Mit dem ACI-Wert die Radioaktivität von Baustoffen einschätzen

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- Der großflächige Einbau von radioaktiven Baustoffen in Innenräumen kann die Gesundheit der Bewohner gefährden. Granit, Tuff oder Bims sind Baustoffe mit radioaktivem Potential. Aber auch Sand, Kies, Kalkstein und Naturgips können unter Umständen radioaktiv belastet sein. Nicht immer weiß der Bauherr, welches Gestein in einem Produkt drinsteckt. So wird beispielsweise ein Mauerstein unter dem Markennamen Liapor angeboten, ohne dass der Käufer weiß, dass sich dahinter Bimsgestein verbirgt. Die EU hat deshalb zur Bewertung der Strahlenbelastung durch Baustoffe in Innenräumen den Activity Concentration Index (ACI) entwickelt. Als Richtwert gilt ein ACI von kleiner 1. Das Institut für Baubiologie Rosenheim (IBR) empfiehlt zur Gesundheitsvorsorgen einen ACI-Wert von kleiner 0,75.

So ermittelt sich der ACI-Wert

Mit der Strahlenschutzverordnung von 2001 wurde die zulässige zusätzliche Strahlenbelastung der Bevölkerung von 1,5 mSv/a auf 1 mSv/a heruntergesetzt. Die Radiation Protection 112 der Europäischen Kommission hatte 1999 auf diesem Basiswert hin einen Activity Concentration Index für Baustoffe vorgeschlagen. Berechnet wird der ACI-Wert mit einer Summenformel, die eine Dosis von 1 mSv/a zugrunde legt. Folgende Einzelkomponenten fließen in die Formel ein: Kalium-40 (K-40), Radium-226 und Thorium-232. Die Radioaktivität wird per Gamma-Spektrometrie bestimmt. Dabei wird die Aktivität von Radium 226 über das Tochterprodukt Blei 214 und Aktivität von Thorium über Blei 212 bestimmt. Als Maßeinheit für die Aktivität wird Bequerel je Kilogramm (Bq/kg) herangezogen.

Ein Beispiel für die Berechnung

Folgene Werte werden spektrometrisch ermittelt:
Blei 212 < 0,2 für Thorium
Blei 214 < 0,2 für Radium
K-40 < 1,8
In die Summenformel eingesetzt ergeben sich folgende Werte:
ACI = 1,8 (K-40) / 3000 + 0,2 (Ra-226) / 300 + 0,2 (Th-232) / 200 < 1
Zusätzlich zur natürlichen Radioaktivität des Gesteins kann das künstliche Radionuklid Cäsium-137 untersucht werden. Cäsium kann beispielsweise aus oberirdischen Atomversuchen oder aufgrund des Unfalls von Tschernobyl in die Umwelt gelangt sein.

Verbaute Materialmenge und Aufenthaltsdauer als Kriterium

Durch die Verwendung belasteter Baustoffe tritt eine Erhöhung der Strahlenexposition in Wohnräumen auf, je nachdem wie viel davon verbaut wurde und wie lange die durchschnittliche Aufenthaltsdauer ist. Dabei liefert sowohl die äußere Belastung durch Gammastrahlung als auch die Belastung durch die Konzentration des exhalierten Radons und seiner kurzlebigen Folgeprodukte in der Raumluft einen Beitrag. Das Gefährdungspotenzial ist zu 90 % dem Radongas und zu 10 % der direkten Strahlung anzulasten.

Index-Werte von ausgewählten Materialien

Das Bundesamt für Strahlenschutz hat in einer umfangreichen Testreihe die ACI-Werte für auswählte Baustoffe ermittelt.
• Gipsprodukte (Index: 0,03 – 0,11)
• Kalksandstein (Index: 0,04 – 0,14)
• Porenbeton (Index: 0,08 – 0,27)
• Mörtel (Index: 0,14 – 0,42)
• Putze (Index: 0,02 – 0,26)
• Estriche (Index: 0,17 – 0,35)
• Zement (Index: 0,14 – 0,35)

Die oben genannte Tabelle zeigt, dass bei den Proben der Index von 0,5 eingehalten wird; nach dieser Definition ist gemäß RP 112 keine weitere Prüfung des Materials erforderlich.

Bei den folgenden Baustoffen wurden höhere Werte ermittelt:
• Ziegel (Index von 0,47 – 1,03)
• Leichtbeton (Index von 0,50 - 1,03)
• Beton (Index von 0,14 – 1,1)

Nach RP 112 sind für diese Produkte weitere Kontrollen zu empfehlen, da die Beiträge zur äußeren Exposition zwischen 0,3 mSv/a und 1 mSv/a liegen können. Eine umfangreiche Liste mit Einzelwerten ist in auf der Webseite des Bundesamts für Strahlenschutz ersichtlich (siehe Linkverzeichnis unten).

Weitere Informationen

ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/112.pdf
www.bfs.de/DE/themen/ion/umwelt/baustoffe/radionuklide/radionuklide_node.html
doris.bfs.de/jspui/handle/urn:nbn:de:0221-201210099810
www.bfs.de/DE/themen/ion/umwelt/baustoffe/granit/granit.html
www.baubiologie-ibr.de/
www.iaf-dresden.de/
www.hydroisotop.de/





 


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