Spurensuche – Interview mit dem GRS-Strahlenschutzbeauftragten zu den radiologischen Folgen von Fukushima

12.02.2021

Der Physiker Dr. Thorsten Stahl leitet die Abteilung Strahlen- und Umweltschutz der GRS, ist Strahlenschutzbeauftragter und war Teil des Teams, mit dem die GRS während des Unfalls in Fukushima die Bundesregierung fachlich unterstützt hat. In diesem Interview erklärt er, was die Ermittlung der langfristigen gesundheitlichen Folgen des Unfalls so komplex macht und wie er eine mögliche Einleitung von kontaminiertem Wasser aus radiologischer Sicht einschätzt. (Lesen Sie mehr zu den radiologischen Folgen in Teil 2 unserer Reihe "10 Jahre Fukushima".)

Herr Stahl, wenn man zehn Jahre nach dem Unfall über dessen Folgen spricht, dann gehört dazu auch die Frage, ob bzw. wie viele der Betroffenen noch in den nächsten Jahren gesundheitliche Schäden erleiden werden. Dass internationale Organisationen wie die WHO und UNSCEAR schon vor einigen Jahren zu dem Ergebnis gekommen sind, dass trotz des Unfalls kein oder ein nur sehr geringes zusätzliches Krebsrisiko besteht, hat viele Menschen überrascht und wurde teilweise auch kontrovers diskutiert. Das würden wir deshalb gerne genauer erläutert bekommen. Können Sie uns zum Einstieg erklären, wann und warum Strahlung Krebserkrankungen auslösen kann?

Das „Warum“ lässt sich, etwas vereinfacht, gut erklären. Die ionisierende Strahlung, die von radioaktiven Stoffen ausgeht, kann Schäden in unseren Zellen verursachen, insbesondere am Erbgut. Ganz bildlich gesprochen trifft dann zum Beispiel ein Betateilchen, wie es etwa beim Zerfall von Cäsium-137 ausgesendet wird, gegen ein DNA-Molekül und verändert es. Solche DNA-Schäden kommen in unserem Körper ständig vor und können zum Beispiel auch durch den UV-Anteil im Sonnenlicht ausgelöst werden. In der Regel werden die DNA-Schäden repariert; es kommt auch vor, dass die Zelle in der Folge abstirbt. Manchmal ist das aber nicht der Fall und dann kann sich durch eine bösartige Mutation Krebs entwickeln. Je höher die Dosis, also quasi die Menge an ionisierender Strahlung ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass so ein Fall eintritt.

Wie hoch muss so eine Strahlendosis dann sein, damit ein Mensch mit großer Wahrscheinlichkeit an Krebs erkrankt?

Damit wären wir beim „Wann“, das ist etwas komplizierter. Dass ionisierende Strahlung Krebs auslösen kann, weiß man sicher. Trotzdem kann man bei einer einzelnen Erkrankung meist nicht sicher sagen, ob sie durch Strahlung verursacht wurde, weil es auch andere Gründe für so eine bösartige Mutation geben kann und die Zeiten bis zum Auftreten des Krebs sehr lang sein können. Man sieht dem Krebs sozusagen nicht an, was ihn verursacht hat. Was sich einigermaßen sicher sagen lässt ist, dass aus einer größeren Gruppe von Menschen, die alle eine bestimmte Dosis erhalten haben, im statistischen Mittel eine bestimmte Anzahl später erkranken wird. Für vergleichsweise hohe Strahlendosen konnte dies unter anderem durch die Erforschung der gesundheitlichen Folgen der Atombombenabwürfe in Hiroshima und Nagasaki beobachtet werden. Bei niedrigeren Dosen lässt sich das irgendwann nur noch sehr schwer bzw. gar nicht mehr abschätzen. Die Untergrenze bei einer in sehr kurzer Zeit empfangenen Dosis liegt da in der Größenordnung von rund 100 Millisievert. Das ist etwa das 25-fache der Strahlenbelastung, die wir hier in Deutschland durchschnittlich pro Jahr an Dosis erhalten. Bei dieser Dosis konnte statistisch nachgewiesen werden, dass sich unser allgemeines Krebsrisiko, das in Deutschland bei etwa 40 % liegt, um etwa einen Prozentpunkt erhöht. Bei niedrigeren Dosen sind die Wahrscheinlichkeiten zu gering, um sie vom allgemeinen Krebsrisiko statistisch trennen zu können – aber natürlich kann es auch dann zu Erkrankungen kommen. Auf dieser Basis dann aber in einem Fall wie Fukushima Krebsraten zu ermitteln, ist aber alles andere als einfach.

Warum ist das so?

Bei Fukushima kommen da verschiedene Aspekte zusammen. Das fängt damit an, dass man ja wie gesagt nur einen statistischen Zusammenhang zwischen einer Dosis und dem Risiko einer späteren Krebserkrankung herstellen kann. Ich muss also zunächst wissen, wie viele Menschen während des Unfalls welche Strahlendosen genau erhalten haben. Da die Menschen, die in der Umgebung der Anlage gelebt haben, anders als die Mitarbeiter auf der Anlage, ja keine Dosimeter getragen haben, müssen diese Dosen abgeschätzt werden. Da fließen dann beispielsweise Daten von Messungen der Umweltradioaktivität vor Ort oder auch Wetterdaten mit ein. Das hat man auch in großen Studien für Fukushima gemacht und diese Dosisabschätzungen sind dann die Basis dafür, dass man etwas über das Krebsrisiko der Bevölkerung sagen kann.

Das birgt dann aber doch die Gefahr, dass man zu optimistisch rechnet und die Folgen dann niedriger beziffert werden, als sie tatsächlich sind? Woher kann man denn wissen, dass etwa die von internationalen Organisationen veröffentlichten Zahlen realistisch sind?

Hierzu muss man sagen, dass an solchen Studien viele Fachleute aus mehreren Ländern mitwirken, die jeweils auch unterschiedliche Expertise mit in die Diskussion einbringen. Wichtig ist aus meiner Sicht aber auch, dass bei solchen Studien detailliert darlegt wird, wie genau man auf bestimmte Werte kommt – also zum Beispiel die Dosiswerte, von denen ich gerade sprach. Welche Mess- oder Wetterdaten wurden zugrunde gelegt? Welche Rechenmodelle wurden genutzt? Wurden Unsicherheiten ausreichend konservativ berücksichtigt? Wenn das alles transparent ist, kann sich die Fachwelt das kritisch anschauen. Soweit ich das überblicke, ist das bei den großen Studien der Fall gewesen, und mir ist auch keine grundsätzliche Kritik aus Fachkreisen bekannt.

Sie sprachen von verschiedenen Aspekten, die die Abschätzung des Krebsrisikos bei Fukushima schwierig machen, welche sind da noch zu nennen?

Ein ganz wichtiger Aspekt ist im Grunde genommen ein erstmal ganz positiver Befund, dass nämlich der absolut überwiegende Teil der Menschen in den betroffenen Gebieten eine eher geringe Strahlendosis erhalten hat. Nur für die beiden am stärksten betroffenen Orte in der Präfektur Fukushima lag die nach einer WHO-Studie durchschnittlich zwischen 10 und 50 Millisievert, für alle übrigen betroffenen Gebiete in der Größenordnung zwischen 1 und 10 Millisievert. In diesen Dosisbereichen lässt sich das durch die Strahlung verursachte zusätzliche Krebsrisiko zwar rechnerisch abschätzen, aber mit statistischen Mitteln nicht mehr von der allgemeinen Krebsrate trennen.

Das heißt, es könnten zwar in Zukunft noch Menschen infolge des Unfalls an Krebs erkranken, ohne dass man diesen Zusammenhang belegen kann?

Genau. Wenn es, wie nach den Studien von WHO und UNSCEAR zu erwarten, nur zu einer sehr geringen Zunahme an Krebsfällen kommt, wird man die durch den Unfall verursachten Fälle mit statistischen Mitteln nicht aus der üblichen jährlichen Schwankungsbreite der allgemeinen Krebsrate herausfiltern können. Erschwerend kommt da auch noch hinzu, dass bestimmte Krebserkrankungen auch durch andere Umwelteinflüsse und den Lebenswandel verursacht werden können. Dabei muss man auch berücksichtigen, dass sowohl das Erdbeben und der Tsunami als auch der Unfall ja schon zu ganz gravierenden gesundheitlichen Folgen geführt haben, zum Beispiel zu einer Zunahme an Suchterkrankungen und Depressionen. Ob oder in welchem Umfang diese Folgen wiederum auch einen späteren Anstieg an Krebserkrankungen verursachen, lässt sich wohl nur schwer ermitteln. Da bräuchte man eigentlich eine Art Kontrollgruppe von Menschen, die bis auf diese zusätzlichen Belastungen unter weitgehend identischen Bedingungen lebt, um das vergleichen zu können.

Abgesehen von den langfristigen Folgen sind aktuell viele Menschen besorgt darüber, dass TEPCO und die japanische Regierung möglicherweise über eine Million Tonnen mit radioaktivem Tritium kontaminiertes Wasser in den Pazifik einleiten wollen. Was sagt ein Strahlenschützer zu dieser Idee?

Ganz kurz gesagt: Solange wir hier nur das Tritium betrachten und das unter dem Vorbehalt, dass wir ja über die Art und Weise, wie genau das dann gegebenenfalls eingeleitet werden soll, noch nicht viel wissen, erwarte ich aus radiologischer Sicht keine gravierenden Folgen für die Region. Das reicht Ihnen aber noch nicht, richtig?

Nein, das müssten Sie uns nochmal genauer begründen. Dass es unbedenklich sein soll, radioaktive Stoffe in die Umwelt zu bringen, muss jedenfalls für Laien wie ein Widerspruch wirken.

Ja, das kann ich verstehen. Um das nachvollziehen zu können, muss man etwas mehr über das Tritium wissen. Tritium ist zwar auch ein Radionuklid, also ein radioaktiver Stoff, lässt sich aber aus verschiedenen Gründen nicht mit den anderen Radionukliden vergleichen, die in Fukushima eine größere Rolle spielen – also zum Beispiel mit den radioaktiven Cäsium-Isotopen oder dem Strontium. Die sind aus Sicht des Strahlenschutzes deutlich problematischer als das Tritium.

Woran liegt das?

Ein ganz wesentlicher Unterschied zu den meisten anderen Radionukliden ist, dass das Tritium eine im Vergleich sehr viel energieärmere Strahlung aussendet. Die Betastrahlung des Tritiums kann beispielsweise die äußeren Hautschichten nicht durchdringen. Anders sieht es aus, wenn es in ausreichend großer Menge in den Körper gelangt. Dass eine Einleitung des Tritiums in der geplanten Rate keine relevanten radiologischen Risiken mit sich brächte, liegt aber auch an der sehr kurzen biologischen Halbwertszeit und den chemischen Eigenschaften.

Wieso spielt das eine Rolle?

Das Tritium wird in Wassermoleküle eingebaut. Das ist übrigens auch der Grund dafür, dass es sich nicht wie die anderen Radionuklide in einem industriellen Maßstab leicht aus dem kontaminierten Wasser herausfiltern lässt – es ist ein Teil des Wassers. Das hat zum einen zur Folge, dass es sich im Meerwasser sehr schnell sehr stark verdünnen würde und es auch nicht zu einer Ablagerung am Meeresboden käme. Das ist zum Beispiel bei Cäsium anders, das findet sich nach wie vor noch in relativ großen Mengen im Meeresboden in der Nähe der Anlage. Zum anderen kann das Tritium als Teil von Wasser relativ leicht wieder ausgeschieden werden; es hat eine biologische Halbwertszeit von etwa 12 Tagen. Selbst wenn man also trotz der extremen Verdünnung noch geringe Mengen an Tritium-haltigem Wasser mit der Nahrung aufnähme, wäre die Hälfte davon nach zehn Tagen wieder ausgeschieden. Wie stark der Verdünnungseffekt im Meer ist, konnte man übrigens in den ersten Wochen nach dem Unfall sehen. Da sind enorme Mengen an radioaktiven Stoffen in das Meer gelangt. Direkt an der Anlage hat das zu sehr hohen Nuklidkonzentrationen geführt, aber schon in wenigen Kilometern Entfernung lagen die schon unter den Grenzwerten für Trinkwasser. 

Also zusammenfassend: Aus Ihrer Sicht spricht nichts gegen die Einleitung?

So pauschal kann ich das nicht beurteilen, da spielen ja viele Aspekte eine Rolle. Ich kann zum Beispiel die Sorge der Fischer vor Ort gut nachvollziehen, dass sie ihre Produkte nicht mehr verkauft bekämen. Soweit es allein um den Strahlenschutz geht, erscheint mir das nicht kritisch – allerdings mit einem großen Aber: Stand heute enthält ja ein großer Teil des gelagerten Wassers noch andere Radionuklide wie etwa Cäsium und Strontium. TEPCO und die japanische Regierung haben angekündigt, das Wasser erst einleiten zu wollen, wenn diese anderen Stoffe nur noch in Konzentrationen unterhalb bestimmter Grenzwerte liegen. Das muss dann durch entsprechende Kontrollen sichergestellt sein.

Vielen Dank für das Gespräch!