Flyer - Bundesverband Geothermie

Heißwasser-Lagerstätten
In aktiven Vulkangebieten wie auf Island, Hawaii
und in Italien werden durch Radon-Messungen in
heißen Quellen, Fumarolen und der Bodenluft Aussagen
über die Dynamik der Entgasungsprozesse
möglich. Darüber erlangt man Erkenntnisse der
Veränderung vulkanischer Aktivität.
Die räumliche Verteilung von Radon gibt Hinweise
auf den Verlauf von Zonen, die geothermisch
nutzbar sind. Die Kartierung zeigt zudem höhere
Radon-Werte bei Thermalquellen als Gewässern
der Umgebung.
Oberflächennahe Geothermie
Die Oberflächennahe Geothermie nutzt Bohrungen
bis ca. 400 Meter Tiefe und Temperaturen bis 25°C
für das Beheizen und Kühlen von Gebäuden, Anlagen
oder Infrastruktureinrichtungen. Dabei wird meist ein
Wärmetauscher eingesetzt. Das bedeutet, Wasser
oder eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert in einem
geschlossenen Rohrsystem im Untergrund und
nimmt die Wärme aus dem Boden auf. Diese Wärme
wird an eine Wärmepumpe abgegeben und durch sie
auf das zum Heizen notwendige Temperaturniveau
gebracht.
GtV
Bundesverband
Geothermie
Tiefe (hydrothermale) Geothermie
› Kann Radon bei der Nutzung von oberflächennaher
Geothermie in die Räume dringen?
Bei der hydrothermalen Geothermie werden in
2000–4000 m Tiefe wasserführende Schichten
angezapft und das Wasser nach oben gebracht.
Diese Form der Tiefengeothermie ist dem Bohrlochbergbau
zuzuordnen. Im Gegensatz zu Thermalwasser
oder Erdöl und Erdgas, die vollständig
entnommen werden, wird bei der Tiefengeothermie
dem Wasser nur Wärme entzogen, ansonsten verbleibt
es in einem geschlossenen Kreislauf unter
der Erdoberfläche.
› Tritt Radon bei der Nutzung der
Tiefengeothermie aus?
Im Normalbetrieb einer Geothermieanlage kann
kein Radon in die Biosphäre austreten. Während
der Errichtung der Anlage und bei Wartungsarbeiten,
wenn der Kreislauf nicht geschlossen ist, kann
dies kurzfristig der Fall sein. Geringe Mengen an
Radon können bei der notwendigen Entnahme von
Rückständen auftreten. Werden diese in kleinen
Mengen anfallenden Stoffe vorschriftsmäßig behandelt
und entsorgt, besteht weder Gefährdung
am Arbeitsplatz noch für die Umgebung.
Bei den in Deutschland üblichen Erdwärmesonden
und -kollektoren besteht so gut wie keine Möglichkeit,
dass Radon in Kellerräume eintritt. Bei der
Vorwärmung/-kühlung der Luft für Klimaanlagen
über Erdregister – die bei uns selten genutzt werden
– muss lediglich darauf geachtet werden, dass die
Anlage dicht ist.
Weitere Informationen: www.geothermie.de
Hintergrundpapier: Das Umweltgas Radon und
mögliche Beziehungen zur Nutzung geothermischer
Energie. GtV-Bundesverband Geothermie
Kemski, J., Klingel, R., Siehl, A. (1996 c): Das geogene
Radon-Potential.- in: Siehl, A. (Hrsg.): Umweltradioaktivität.-
179-222, Ernst & Sohn
Impressum:
Herausgeber: GtV–Bundesverband Geothermie e.V.
Albrechtstraße 22 • 10117 Berlin
Tel.: (030) 2 00 95 495–0 • Fax: (030) 2 00 95 495–9
info@geothermie.de
Im Rahmen des vom BMU unter
Fördernummer 03MAP215
geförderten Projektes: Dissemination
Text: Horst Rüter, GtV–Bundesverband Geothermie e.V.
Abbildungen: Kemski (www.radon-info.de), Helmholzzentrum München
Layout: susann.piesnack@gmail.com
Beeinflussung
der natürlichen
Radonverteilung
durch Geothermie

Natürliche Radioaktivität
Natürliche Radioaktivität ist ein unverzichtbarer
Bestandteil unserer Umwelt. Sie ist notwendig für
das thermische Gleichgewicht der Erde. Leben auf der
Erde wäre sonst in der bekannten Form nicht entstanden
und hätte sich nicht weiter entwickelt – es
gäbe keine Menschen.
Innerhalb der natürlichen Radioaktivität spielt das
Edelgas Radon eine besondere Rolle. Es sticht hervor
durch:
› seine Beweglichkeit als Gas und
› seine Radioaktivität, aufgrund der kurzen Zerfallszeiten
seiner verschiedenen Atomsorten (Isotope
oder auch Nuklide).
Das Edelgas Radon ist in der Umwelt überall vorhanden:
im tiefen und oberflächennahen Untergrund, im
Grundwasser, in Fließgewässern, in der bodennahen
Luft, in Bauwerken und in allen Lebewesen. Da
weniger das Radon selbst, sondern dessen Zerfallsprodukte,
für Menschen gefährlich sein können, ist
deren Betrachtung von Interesse.
So bildet Radon eine Reihe von Zerfallsprodukten,
die sich an partikel von Gas-Flüssig/Fest-Gemischen
anlagern und in die Lunge gelangen und Krebs verursachen
können 1 (vgl. Abb. 2).
Radon 222
3,82 Tage
Alphastrahler
Abb. 3: Unterschiedliche Konzentration von Radonaktivität (in
Bequerel/m 2 ) in der Umwelt.
Polonium 218
3,05 Min.
Alphastrahler
Blei 214
26,8 Min.
Beta- und
Gammastrahler
Wismut 214
19,9 Min.
Beta- und
Gammastrahler
Abb. 2: Radon 222 und Zerfallsprodukte mit
Zerfallszeiten und freigesetzter Strahlung
Polonium 214
164 Mikrosek.
Alpha- und
Gammastrahler
Blei 214
2,3 Jahre
Beta- und
Gammastrahler
Der Mensch beeinflusst die Radonverteilung in der
Biosphäre durch Eingriffe in den Untergrund. Dies
geschieht z.B. bei der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung,
der Wassergewinnung, Gewinnung
von Baustoffen (Sand, Kies, Erde, Steine), dem
Tiefbau oder jeder Art von Bergbau. Der traditionelle
Tief- oder Tagebau übt dabei tendenziell einen
größeren Einfluss aus als der Bohrlochbergbau, der
auch für die Geothermie zum Einsatz kommt.
Abb. 1: Radonaktivitätskonzentration in der Bodenluft
Die in der Biosphäre vorhandene Menge an Radon
ist im Wesentlichen konstant. Die Verteilung des
Radons in Raum und Zeit wird hingegen durch viele
natürliche und vom Menschen erzeugte Einflüsse bestimmt.
Wie hoch die Konzentration des Radons ist,
hängt vorrangig von der ungleichmäßigen Verteilung
des Mutternuklids im oberflächennahen Untergrund
ab. Dazu kommen natürliche Einflüsse, die sich regelmäßig
wiederholen – wie Luftdruckschwankungen,
Wind und Regen, aber auch einzelne Naturereignisse
wie Erdrutsche, Erdbeben, Vulkanausbrüche und
Ähnliches. Für das Vorkommen von Radon in Gebäuden
spielt die Freisetzung aus Baumaterialien
sowie aus Brauch- und Trinkwasser in der Regel nur
eine untergeordnete Rolle (vgl. Abb. 3).
Messung der Radonkonzentration
Die Bestimmung der Konzentration an Radon
im Untergrund, in Gewässern oder in der Luft,
insbesondere aber in Räumen, ist sehr komplex.
Neben unterschiedlichen direkten Verfahren
(Messung vor Ort bzw. probenentnahme), müssen
die natürlichen Schwankungen und weitere – nicht
immer leicht erkennbare – Einflüsse mit einbezogen
werden. Bei Messungen in Räumen ist dies insbesondere
die Belüftung. Einzelmessungen sind
aus diesen Gründen so gut wie wertlos. Repräsentative
Ergebnisse erhält man nur durch lange
Mess-Reihen und eine nachfolgende statistische
Auswertung.
1
Vgl. www.radon-info.de