Von Bernd Laquai, 3.6.2013
Die natürliche Radioaktivität im Kletterrevier am Ölberg bei Schriesheim
Schriesheim bei Heidelberg liegt am Übergang der Rheinebene in die ersten Erhebungen des Odenwalds. Die Stadt ist bekannt durch ihre Burg, die sogenannte „Strahlenburg“, und dem von weitem sichtbaren und gewaltigen Steinbruch an der Kuppe des Ölbergs. In diesem Steinbruch wurde bis in die sechziger Jahre ein ockerfarbiges Rhyolithgestein, auch Quarzporphyr genannt, in großem Stil abgebaut wurde. Heute ist der aufgelassene Steinbruch ein unter Naturschutz stehendes Geotop, welches als Kletterrevier und Wandergebiet genutzt wird. Das tolle Kletterevier ist in der Zwischenzeit überregional bekannt.
Auch in den Nachbarorten Dossenheim und Weinheim gibt es große Quarzporhyr-Steinbrüche, die teilweise noch in Betrieb sind. Der Quarzporphyr oder Rhyolit ist derselbe Gesteinstyp, der auch im Ellweiler Uranabbaugebiet am Bühlskopf im Saarland zu finden ist.
Schriesheim ist ebenfalls der Sitz der Firma Gamma-Scout Dr. Mirow, einem Familienunternehmen, welches unter anderem einen für seinen geringen Stromverbrauch fast schon legendären Geigerzähler in der preislichen Mittelklasse herstellt. Insgesamt betrachtet kann man dieses Gerät guten Gewissens als ein Beispiel für ein wirklich erstklassiges deutsches Qualitätsprodukt bezeichnen, das auf Grund seiner hohen Verbreitung praktisch schon eine Quasi-Referenz geworden ist.
In Anbetracht des Namens der Burg, dem für sein Urangehalt bekanntes Rhyolitgestein und dem Firmensitz von Gamma-Scout muss man sich aber schon wundern, warum bis dato noch niemand im Internet über die natürliche radioaktive Strahlung in Schriesheim insbesondere im Steinbruch berichtet hat.
Nun ja, die Burg heißt auch nicht Strahlenburg wegen der radioaktiven Strahlung des uranhaltigen Gesteins und vermutlich hat die Familie Mirow auch überhaupt nichts mit dem Betreiber der Steinbrüche in der Gegend zu tun (der Betreiber ist die Porphyrwerke Weinheim-Schriesheim AG). Aber kurios ist das schon, denn um es kurz zu machen: läuft man mit einem laufenden Gamma-Scout Geigerzähler in der Hand an der Strahlenburg vorbei den Wanderweg hoch ins Kletterrevier am Ölberg, dann sieht man auf dem Display des knallgelben Geräts mit dem deutlich aufgedrucktem Radioaktivitätssymbol, wie die gemessene Strahlung laufend zunimmt. Das Gerät zeigt schließlich Werte für die Gamma-Ortdosisleistung, welche auf dem Geröll unterhalb der 1. Stufe an der Kletterwand (bei N49 28.147 E8 40.701) bereits auf das etwa fünf-fache der normalen Dosisleistung (z.B. in der Rheinebene) ansteigen. Es ist durchaus möglich, dass sich an bestimmten Stellen weiter oben in der Felswand noch höhere Werte finden lassen, die von höherprozentigen Uranvererzungen herrühren könnten. Die Wanderer und Kletterer würden bei einer entsprechenden Messung in der Felswand allerdings etwas irritiert dreinschauen, besonders wenn man am Seil hängend auch noch das akustische Knacken des Geigerzählers einschalten würde.
Was bedeutet dies Radioaktivität nun für die Kletterer in dem fast paradiesisch anmutenden Kletterrevier? Ist das nun für die Gesundheit gefährlich? Dazu kann man sich vielleicht als Anhaltspunkt klarmachen, dass die derzeitig gültigen Strahlenschutzvorschriften davon ausgehen, dass eine Jahresdosisleistung von 1 mSv als noch bedenkenlos angesehen werden kann. An den Porphyr-Kletterwänden kann man in etwa eine Dosisleistung von 0,5 µSv/h messen. Wenn man keinerlei anderen Strahlenexpositionen ausgesetzt wäre (also keine Höhenstrahlung im Flugzeug, keine Röntgenstrahlung beim Arzt usw.) dann könnte man sich 1.000 µSv/(24h/Tag x 0,5 µSv/h) = 83 Tage bedenkenlos im Kletterrevier aufhalten, bis dieses Dosis-Budget aufgebraucht wäre. Das wären dann aber volle 24 h-Tage. Meist aber klettert man nicht länger als 6 Stunden, dann wären das schon 333 Kletteraufhalte, also ein Aufenthalt an fast jedem Tag des Jahres. Solange die Integrität des Gesteins gewahrt bleibt und die Luftbewegung das durch den Zerfall des Urans aus den Gesteinsspalten austretende radioaktive Gas Radon gleich wegweht, ist das also sicher für die wenigsten Kletterer ein Problem. Man könnte das vielleicht sogar direkt noch als eine Anregung des Immunsystems werten, ähnlich wie die Radon-Balneologen das in Bad Gastein oder Bad Schlema behaupten.
Anders aber wird es in den benachbarten Steinbrüchen aussehen, die noch aktiv sind. Gesteinsstaub, welcher beim Sprengen oder Brechen der Gesteinsquader oder beim Zerkleinern bzw. Verladen entsteht, kann leicht durch Inhalation inkorporiert werden.
Befinden sich die vornehmlich alphastrahlenden Radionuklide aus dem Uranzerfall im Körper, wird die gefährliche Alpha-Strahlungsenergie direkt vom empfindlichen Lungenepithel aufgenommen, welche sonst von der Kleidung gut abgeschirmt wird.
Außerdem kann das Uran und andere Radionuklide in den Körper eingelagert werden und dort munter weiterstrahlen. Diese Strahlenexposition erreicht dann eine ganz andere Hausnummer und müsste im Steinbruch eigentlich von behördlicher Seite her kontrolliert sein.
Es ist auch als relativ sicher anzunehmen, dass der hier gewonnene „Naturstein“ Quarzporphyr, wie jedes andere deutlich uranhaltige Gestein, nicht der EU-Richtlinie 112 zum Schutz der Bevölkerung vor der natürlichen Strahlung von Baumaterial genügen würde.
Genauso würden sich für die international gängigen Hazard Indices (Gefahren-Index) durch den deutlichen Urangehalt inakzeptable Werte ergeben. Man sollte sich das Gestein also nicht gerade als dekorativen Fliesenboden ins Schlafzimmer legen. Dazu hin hat das Uran auch als Schwermetall, genau wie Quecksilber, eine hohe chemische Toxizität, die vor allem die Nieren schädigen kann. Auch aus diesem Grund sollte man Gesteinsstäube dieser Art besser meiden.
Wenn der Quarzporphyr als Zuschlagstoff zum Beton verwendet wird, braucht man sich ebenfalls nicht zu wundern, wenn ein entsprechendes Gebäude später aus Boden und Wänden das radioaktive Radon exhaliert (ausgast) und es in Räumen mit niedriger Luftwechselrate zu Radonkonzentrationen kommt, die in der Atemluft nicht mehr akzeptabel sind. Für Kindergärten und Schulen könnte das längerfristig zum Problem werden, besonders dann, wenn die von der EU vorgegebenen Empfehlung für die Radongrenzwerte (90/143/Euratom) demnächst in den Mitgliedsländern in nationales Recht umgesetzt wird. Die Sanierungskosten könnten dann für die eine oder andere Kommune unangenehm zu Buche schlagen.
Für Leute aber, die einfach gerne mal ihren Geigerzähler Gassi führen möchten, ist zumindest das Naturschutzgebiet um den Steinbruch am Ölberg ein fast ideales Gebiet, denn man kann die Messübung mit einer sehr schönen Wandertour (oder gar Klettertour) kombinieren. Dazu kann man auf allerdings etwas engen Sträßchen bis zum Parkplatz an der Strahlenburg hochfahren (bei N49 28.477 E8 40.189). Von dort aus kann man den schönen Wanderweg S4 nehmen, der um den Steinbruch herum führt und wovon man von unten und vom Gipfel des Ölbergs her an den Steinbruch herankommt. Oder man nimmt den steilen Reitweg, der direkt ins Zentrum des Kletterreviers führt. An der Waldkante oberhalb der Weinberge hat man bei schönem Wetter eine tolle Sicht weit über die Rheintalebene hinaus.
Nach erfolgreicher Messung kann man danach dem sehr schönen Burg-Gasthof Strahlenburg noch einen Besuch abstatten. Dort gibt es eine tolle Gartenterrasse mit Aussicht und es gibt einen leckeren Apfelstrudel mit Vanilleeis und Durstlöscher aller Art (was die biologische Halbwertszeit etwaig eingeatmeter radioaktiver Partikel verkürzen könnte). Auf der Webseite des Burg-Gasthofs erfährt man etwas über die Geschichte der Burg und vor allem, warum sie ausgerechnet Strahlenburg heißt.
Interessanterweise ist das ganze Gebiet um den Ölberg ein Naturschutzgebiet, denn in den Felsen brüten seltene Vögel, die wohl auch nichts gegen die Strahlung haben und es wachsen besondere Flechten und andere seltene Pflanzen auf dem Gestein. Ob man nun Kletterer ist oder Geiger-Cacher, man sollte sich also an die Regeln des Naturschutzes halten, auch wenn das beim Gedanken an den Urangehalt etwas ambivalent anmutet. Aber Uran ist nun mal ein Element aus der Natur und da sollte es auch besser bleiben. Eine schöne Beschreibung des Naturschutzgebiets und Geotops findet man auf der Webseite des Themenpark Umwelt des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Dort findet man auch eine tolle interaktive Panoramaaufnahme, auf welcher man die Steinbrüche und Burgen der Gegend in imposanter Weise mit einer schwenk- und zoombaren Kamera aus dem Rheintal her betrachten kann.
© Bernd Laquai
Ein Ausflugstipp von der Webseite opengeiger.de
Mit freundlicher Genehmigung. VIELEN DANK.
Die Radioaktivität des Ölberg in Schriesheim bei Heidelberg (Update)
Bernd Laquai, 8.6.2013
Der Ölberg bei Schriesheim ist ein geschütztes Geotop (Naturschutzgebiet) in der Nähe von Heidelberg. Es ist ein beliebtes Wandergebiet, bekannt für die schöne Aussicht über das Rheintal und die imposanten Gesteinsaufschlüsse des alten Quarzporphyr-Steinbruchs. In dem Steinbruch des Ölberg befindet sich auch einen überregionales bekanntes und traumhaft schönes Kletterrevier. Aber die Schönheit der Natur hat einen Haken. Das Quarzporphyrgestein, auch Rhyolit genannt, im Ölberg ist uranhaltig und daher schwach radioaktiv. Durch die historischen Bergbau Aktivitäten wurde das Gestein an der Bergkuppe auf einer riesigen Fläche freigelegt. Die Hälfte der Bergkuppe wurde auf 3 Ebenen abgetragen, so dass 3 Stufen des hellen Gesteins weithin sichtbar sind. Nun wird die Strahlung also ungehindert über die 3 Stufen und über den darunter liegenden Halden, die teilweise im Wald verteilt sind, freigesetzt.
Da bei der letzen Messung nur vor der ersten Stufe gemessen wurde, wurden jetzt entlang aller Stufen gemessen um eventuell Unterschiede erkennen zu können. Nach dieser Messung müssen die Maximalwerte etwas nach oben korrigiert werden. Bei Mittelung über 2 Minuten entstehen Werte bis etwa 0,7 µSv/h. Das Gamma Scout Messgerät der gleichnamigen Schriesheimer Firma zeigt allerdings Momentanwerte an, die aufgrund der Streuung der Zählimpulse durchaus bis 1uSv/h gehen können.
Die höchsten über 2 Minuten gemittelten Werte (zwischen 0,5 und 0, 7 µSv/h können innerhalb des Steinbruch gemessen werden, vor allem direkt an den riesigen Felswänden.
Allerdings lassen sich auch vereinzelte Steine finden, die Vererzungen zeigen, an denen ebenfalls hohe Werte gemessen werden können. Auch an größeren Halden im Wald sieht man durchaus noch hohe Werte. Trotzdem muss man sagen, dass die Strahlung im Gestein relativ gleichmäßig verteilt zu sein scheint.
Die Frage ist, welches Risiko geht von der Strahlung aus. Die Höhenstrahlung, welcher man durch einen Flug nach Teneriffa und zurück ausgesetzt ist, beträgt etwa 25uSv. Allerdings geht man in der Regel nur einmal im Jahr in Urlaub. Man kann also grob sagen, dass der Urlaubsflug nach Teneriffa etwa 36 Stunden Klettern am Ölberg entspricht. Beides geht vom Jahresbudget von 1mSv ab, was derzeitig als gesetzlicher Grenzwert für die Personendosis im privaten Bereich vorgeschrieben ist. Die persönliche Sicht kann natürlich immer eine andere sein. Vor allem sollte man sich den Grundsatz des Strahlenschutzes vor Augen halten, dass jede Exposition so gering wie vernünftigerweise erreichbar zu halten ist (ALARAPrinzip).
Was aber ist beim Klettern vernünftig? Wenn man die heruntergefallenen Gesteinsbrocken sieht, die durchaus auch noch Sicherungshaken enthalten können und man dazu noch den provisorisch markierten Hubschrauberlandeplatz sieht, dann kommt man schnell zu der Auffassung, dass die Kletterer (hier auch oft ohne Helm) auch andere Risken ganz bewusst eingehen.
Allerdings, und das ist vielleicht das Heikle daran, weist niemand auf die Risken der erhöhten Radioaktivität hin. So gesehen kann man sich also auch nicht für oder gegen die Bestrahlung durch das Uran und seine Zerfallsprodukte im Gestein entscheiden. Die Bevölkerung ist allerdings nur in der Nachbarschaft direkt betroffen, wo ähnliches Gestein noch abgebaut wird und Stäube entstehen, die man einatmen muss, ob man will oder nicht. In Mackenheim etwas tiefer im Odenwald hat sich bereits eine Initiative gegen die Erweiterung eines Steinbruchs gebildet, welche auf die Radioaktivität hinweist ).
© Bernd Laquai
Ein Ausflugstipp von der Webseite opengeiger.de
Mit freundlicher Genehmigung. VIELEN DANK.
Uran-Nachweis am Quarzphorpyr des Ölberg in Schriesheim
Bernd Laquai, 16.6.2013
Wenn man mit einem Geigerzähler vor großen Gesteinsmassen eine Gamma-Ortsdosisleistung misst, die deutlich über dem liegt, was man als Mittelwert in deutlicher Entfernung zu dem Gestein messen kann, dann lässt sich daraus noch kein Schluss ziehen, welche Mischung der primordialen Radionuklide die Höhe der gemessenen Dosisleitung ausmacht. In der Regel ist immer ein gewisser Anteil Uran, Thorium und Kalium enthalten.
Problematisch sind vorwiegend das Uran und Thorium, da die Zerfallsketten dieser Radionuklide energiereiche, gefährliche Alphastrahler beinhalten. Außerdem taucht in beiden Zerfallsketten das Radon auf, beim Uran das Rn-222 und beim Thorium das Rn-220 (auch Thoron genannt). Da Radon ein unsichtbares, geruchsloses und radioaktives Gas ist, das äußerst mobil ist, stellt es eine besondere Gefahr dar.
Auf der anderen Seite ist Radon ein Radionuklid, das relativ leicht in kleinsten Mengen an der Radioaktivität seiner Zerfallsprodukte erkennbar ist. Rn-220 hat eine Halbwertszeit von wenigen Sekunden und ist deswegen wiederum schwer messbar. Das Rn-222 in der Zerfallsreihe des Uran hat dagegen ein Halbwertszeit von 3,8 Tagen und ist damit einfach nachweisbar. Wenn man also eine Gesteinsprobe auf seinen Urangehalt hin untersuchen möchte, dann kann man zunächst einmal versuchen, ob man das Rn-222 als Zerfallsprodukt entdecken kann.
Dazu kann man eine Gesteinsprobe wie bei der Untersuchung an Graniten beschrieben, in ein luftdicht verschlossenes Gefäß geben und den Aufbau der Radonaktivitätskonzentration durch die beginnende Exhalation messen. Der Aufbau der Radonaktivität folgt einem negativ-exponentiellen Gesetz, wobei die Halbwertszeit nun 3,8 Tage betragen muss, wenn es sich um Radon-222 handelt. Ist das Radon-222 nachgewiesen, ist damit auch klar, dass das Gestein Uran enthalten muss. Wurde das radioaktive Gleichgewicht nicht gestört (e.g. durch chemische Behandlung) dann kann man auch grob sagen, dass auf Grund der viel kürzeren Halbwertszeit der Zerfallsprodukte, das Radon dieselbe spezifische Aktivität haben muss, wie das Uran. Das aus dem Gestein exhalierende Radon ist damit auch ein Maß für die spezifische Aktivität des Uran, solange das Gestein porös genug ist. Diese Porosität ist nicht immer gegeben, daher muss mit noch deutlich höheren spez. Uranaktivitäten gerechnet werden, als was man an der spez. Radonaktivität erkennen kann.
Der Schriesheimer Quarzporphyr (Rhyolith) ist ein sehr dichtes Gestein. Es ist wegen seiner feinkörnigen Matrix deutlich dichter als die Granite. Dennoch kann man eine deutliche Radonexhalation an dem Gestein nachweisen. Die Messung in Abb. 2. zeigt den Aufbau der Radonaktivitätskonzentration einer Probe von 3 kg Quarzporphyr-Stücken in Schottergröße aus dem Steinbruch, die in ein 10 Liter Messgefäß gegeben wurden. Der Radonmonitor (Sirad MR-106N) zeigt den charakteristischen Aufbau einer Aktivitätskonzentration mit einer Halbwertszeit, die den 3,8 Tagen des Radon entsprechen. Aus den Messdaten kann auf eine Endkonzentration von etwa 375 Bq/m³ Radon im Messgefäß geschlossen werden, was 125 Bq/m³ je Kilo Gestein entspricht. Dieser Wert ist deutlich geringer als was man beispielsweise an bekanntermaßen uranhaltigem Flossenbürger Granit messen kann.
Vergleicht man aber gemessene Ortsdosisleistungen an beiden Orten, übertrifft der Steinbruch im Ölberg den Steinbruch am Schlossberg in Flossenbürg (etwa 0,5 Sv/h). Das kann unter anderem an der Porosität des Gesteins liegen. Allerdings ist das nachgewiesene Radon ein untrügliches Zeichen für den Urangehalt des Schriesheimer Quarzporphyr aus dem Steinbruch des Ölberg.
© Bernd Laquai
Ein Ausflugstipp von der Webseite opengeiger.de
Mit freundlicher Genehmigung. VIELEN DANK.
Aufg. Steinbruch am Ölberg SE von Schriesheim
Geotop-Nr. 9049/3719
In dem großen aufgelassenen Steinbruch am Ölberg südöstlich von Schriesheim, der wie ein riesiges Amphitheater schon von der Rheinebene zu erkennen ist, wurde der Dossenheimer Quarzporphyr (DQ) auf fünf Sohlen mit jeweils über 20 m Höhe abgebaut und zu Schotter verarbeitet. Es handelt sich um ein rosafarbenes rhyolithisches Gestein, das zum Abschluss der vulkanischen Phase im jüngeren Rotliegend (Oberrotliegend) gefördert wurde und als Schlote sowie in ausgedehnten, bis 100 m mächtigen Deckenergüssen abgelagert wurde. Im Steinbruch tritt flach liegende, wellige Paralleltextur auf, die auf horizontale Fließbewegungen zurück geht.
Infomaterialien
Bernd Laquai
Die natürliche Radioaktivität im Kletterrevier am Ölberg bei Schriesheim (Originalbeschreibung)
Bernd Laquai
Die natürliche Radioaktivität im Kletterrevier am Ölberg bei Schriesheim – Update (Originalbeschreibung)
Bernd Laquai
Urannachweis am Quarzporphyr des Ölbergs in Schriesheim (Originalbeschreibung)
Textquellen
(3) Burg-Gasthof zur Strahlenburg
(5) Quarzporphyrsteinbruch am Ölberg bei Schriesheim (Rhein-Neckar-Kreis) Themenpark Umwelt des Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
Radioaktivität
Messverfahren
