Atomphysik

Wie Strahlenschützer auf dem Schauinsland arbeiten

Franz Schmider

Von Franz Schmider

Sa, 09. Januar 2016 um 14:23 Uhr

Südwest

Auf dem Schauinsland betreibt Ulrich Stöhlker Messungen für das Bundesamt für Strahlenschutz. Seine Instrumente arbeiten ultragenau – trotzdem ist der Job hochkompliziert. Ein Ortstermin.

Es ist ruhig auf dem Schauinsland, die Luft ist kalt und klar, der Blick reicht weit über das Dreisamtal auf schneebedeckte Berge, die schmale Straße, eine Sackgasse, ist geräumt. Der Weg ist frei für Ulrich Stöhlker zu seinem zweiten Arbeitsplatz neben dem Büro in Freiburg: der Messstelle des Bundesamtes für Strahlenschutz auf dem Schauinsland, einem unscheinbaren flachen Bau mit Holzschindeln. Stöhlker könnte mithelfen, die Frage zu beantworten, ob in Nordkorea vor wenigen Tagen wirklich eine Wasserstoffbombe getestet wurde. Franz Schmider hat sich mit ihm getroffen.

Ein unterirdischer Test in Fernost?

Um 2.30 Uhr am 6. Januar registrierten mehrere der 170 seismischen Messstationen der Organisation zur Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststoppabkommen (CTBTO) in Wien eine Erschütterung in Nordkorea, die, was die Stärke angeht, von einem unterirdischen Atomwaffentest herrühren könnte. Weil sich die CTBTO nicht auf die Auswertung der Erschütterungsmessung allein verlassen will, unterhält sie auch elf Stationen zur akustischen Überwachung der Meere und 80 Stationen, in denen radioaktive Partikel eingefangen und analysiert werden. Niemand soll Atombomben testen, ohne dass die Welt davon erfährt.

Und, Herr Stöhlker, ist schon etwas angekommen aus Korea? Ulrich Stöhlker, 60, Physiker, zieht erst einmal leicht fröstelnd seine dicke Winterjacke zu, dann muss er etwas grinsen. Das wäre denn doch etwas simpel. "Das ist alles etwas komplizierter." Der Satz fällt noch öfter an diesem Vormittag. Aber Stöhlker hat die Gabe, auch komplizierte Sachverhalte anschaulich darzulegen. Und so ein Atomwaffentest ist für sich schon recht kompliziert, die Überwachung ist es noch mehr. "Frühestens heute Mittag könnte man an der Station in Japan etwas feststellen", sagt Stöhlker – Stöhlker betont den Konjunktiv, wahrscheinlich sei das nicht. Er klingt nicht verwundert oder enttäuscht.

Stöhlker kann einzelne Atome aufspüren

Warum, dazu holt Stöhlker etwas aus: Bei einem solchen Test werden stets auch Spaltprodukte freigesetzt, Isotopen chemischer Elemente. Ein Auge haben die Überwacher vor allem auf Cäsium 137 und Jod 131 geworfen, das hat physikalische und messtechnische Gründe. Doch diese Teilchen, die sich an Luftpartikel anhaften, müssen zunächst in die Atmosphäre gelangen. Und dann müssen sie sich dort ausbreiten, je nach Windstärke und -richtung werden so Teilchen über die Erde verstreut. Man kann sich den Aufwand vorstellen, der nötig ist, um auf der anderen Seite des Globus solche Aerosole nachzuweisen. Zumal sie bei Regen aus der Luft ausgewaschen werden. Sollten vereinzelte Teile es doch schaffen, Stöhlker würde sie aufspüren. Die Methode ist so genau, dass man ein einzelnes Atom findet in einem Luftraum, so groß wie ein Würfel mit jeweils 100 Metern Seitenlänge – man muss nur den Messzyklus etwas ausdehnen und mehr Luft über die Filter leiten.

Das Bundesamt für Strahlenschutz, das die Anlage auf dem Schauinsland betreibt, fahndet aber nicht nur nach diesen Aerosolen, sondern auch nach Edelgasen, die nach solchen Tests ebenfalls in die Atmosphäre gelangen. Das weltweite Netz der CTBTO umfasst 40 dieser Messstellen. Edelgase und gasförmiges Jod schaffen es schneller in die Luft. Und solche Edelgase gelangen schneller in die Atmosphäre als etwa Cäsium.

Ulrich Stöhlker schließt die Tür eines Containers auf, der vor dem Haus steht. Darin befindet sich eine Art Pumpstation, die Luft ansaugt und 24 Stunden über einen Filter leitet. Dann wird der Filter ausgetauscht, er ruht dann 24 Stunden, damit Isotope mit einer geringen Halbwertszeit zerfallen. Was zurückbleibt, wird analysiert, die Daten online an die CTBTO-Zentrale in Wien übermittelt.

Ein Nachweis ist kompliziert - wegen vieler Störfaktoren

Klingt doch gar nicht so kompliziert, Herr Stöhlker. Stöhlker, ein nachdenklicher und ruhiger Zeitgenosse, schaut durch seine dicken Brillengläser und zieht die Stirn in Falten. Richtig, aber nur, wenn man die Störfaktoren außen vor lässt. Aus Krankenhäusern und radiopharmazeutischen Anlagen dringen immer wieder geringe Mengen von Substanzen in die Umwelt, die muss man separat betrachten. Dann gibt es die Hintergrundstrahlung und die Reste der (sinkenden) Cäsium-Belastung von Tschernobyl 1986. Aber wer das Mischungsverhältnis der verschiedenen Isotopen kennt, der hält eine Art Fingerabdruck der Anlage in Händen, aus der das Material stammt. Dazu muss man die Schneelage bedenken (weniger Erdstrahlung) und das Wetter der letzten Tage (nach Regen steigt die Belastung). Aber das alles, sagt Stöhlker, überwache man mit anderen Instrumenten, mit einem etwas grobmaschigeren Netz. Denn ursprünglich war die Messstation auf dem Schauinsland eine Einrichtung des Bundesamtes für Zivilschutz und dazu gedacht, die Bürger vor Belastungen in Folge der Atombombentests in den 50er-Jahren zu warnen und im Katastrophenfall die Umweltsituation zu überwachen und zu informieren. Die nötigen Messgeräte seien aber anders ausgelegt ... Kurz gesagt: Die Sache ist etwas komplizierter.
Ulrich Stöhlker

Ulrich Stöhlker, 60, ist Physiker. Er hat in Gießen studiert und in Grenoble gearbeitet. 1986 wechselte er nach Freiburg zum Institut für atmosphärische Radioaktivität, das später vom Bundesamt für Strahlenschutz übernommen wurde. Von 2010 bis 2013 war er in der Zentrale der CTBTO in Wien tätig.

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