Ausbreitungsberechnungen  Wie wird die Ausbreitung radioaktiv kontaminierter Luftmassen berechnet?

Bei einem schweren Kernkraftwerksunfall (KKW-Unfall) können radioaktive Stoffe in die Umwelt freigesetzt werden. Die dadurch entstehenden radioaktiv kontaminierten Luftmassen breiten sich – je nach Wettersituation – über weite Distanzen aus. Die radioaktiven Stoffe lagern sich entlang des Ausbreitungsgebietes ab und gelangen somit auch in die Umwelt und in Lebensmittel. Wie stark Österreich von einem Unfall betroffen wäre, hängt vor allem von der Menge an freigesetzten radioaktiven Stoffen, der Entfernung zum KKW und der vorherrschenden Wettersituation ab.

Um einschätzen zu können, welche Auswirkungen ein Kernkraftwerksunfall auf Österreich hat, verwendet das BMK Entscheidungshilfesysteme, die die Ausbreitung von radioaktiv kontaminierten Luftmassen berechnen. Auf Grundlage der Ergebnisse der Entscheidungshilfesysteme setzt das BMK gemeinsam mit dem Gesundheitsministerium bereits vor einem möglichen Eintreffen radioaktiv kontaminierter Luftmassen in Österreich Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung.

Ziehen radioaktiv kontaminierte Luftmassen nach Österreich?

Aufgrund internationaler und bilateraler Informationsabkommen wird Österreich bei einem sich entwickelnden KKW-Unfall schon frühzeitig, vor einer tatsächlichen Freisetzung, vom Unfallland und der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) alarmiert.

Wird befürchtet, dass es zur Freisetzung radioaktiver Stoffe kommen könnte, führt das BMK sofort Berechnungen für den betroffenen Standort durch. In der Frühphase ist es am wichtigsten abzuschätzen, wohin die Luftmassen ziehen. Mithilfe von aktuellen Wetterprognosen der ZAMG und Modellrechnungen kann das BMK prognostizieren, ob die Luftmassen nach Österreich verfrachtet werden, wann sie die österreichische Grenze erreichen und welche Regionen im Falle einer Freisetzung radioaktiver Stoffe voraussichtlich betroffen wären. 

Computersimulation der Gegend rund um das ukrainische Kernkraftwerk Saporischschja
Simulation einer Ausbreitung einer Freisetzung im KKW Saporischschja. Prognostizierte Ankunftszeit der Luftmassen für die nächsten 48 Stunden auf Basis von Wetterprognosen,  Foto: BMK, Abteilung Strahlenschutz

Die Simulation in der Beispielgrafik zeigt die Ausbreitung von Luftmassen mit dem Ausgangspunkt KKW Saporischschja. Solche Prognosen können für jeden Ort bis maximal 96 Stunden in die Zukunft erstellt werden.

Durch die Entscheidungshilfesysteme wird bei einem KKW-Unfall wertvolle Zeit gewonnen. So können bereits vor Eintreffen von radioaktiv kontaminierten Luftmassen Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung vorbereitet und gesetzt werden. Dadurch kann die Bevölkerung rechtzeitig alarmiert und über den ORF informiert werden. Wichtig ist, dass Schutzmaßnahmen bereits vor dem Durchzug radioaktiv kontaminierter Luftmassen ergriffen werden. 

Jede Prognose ist mit Unsicherheiten verbunden. Folgende Faktoren tragen dazu bei: Angenommene Menge an freigesetzten radioaktiven Stoffen, Zeitpunkt der Freisetzung und Abweichung der tatsächlichen Wettersituation von den Wetterprognosen. Auf Basis weiterer Informationen, die in späteren Phasen eines Notfalles sukzessive verfügbar sind, können die Prognosen laufend verfeinert werden.

Hinweis

Seit Beginn des Krieges in der Ukraine wird das BMK durch das Alarmierungssystem der IAEO regelmäßig über die radiologische Situation informiert. Kurz nach dem Beschuss und dem Brand am Kernkraftwerksgelände Saporischschja wurden Informationen der ukrainischen Aufsichtsbehörde über die IAEO verteilt. Der alarmierte 24/7 Bereitschaftsdienst im BMK bewertete sofort die Situation. Mit Hilfe der Ausbreitungsberechnungen wurde abgeschätzt, ob Luftmassen aus Saporischschja nach Österreich ziehen.

Wie sehr ist Österreich betroffen?

Sobald der Zeitpunkt einer Freisetzung und die Menge an freigesetzten radioaktiven Stoffen bekannt sind, können Entscheidungshilfesysteme abschätzen, wie hoch die zu erwartende Kontamination der Umwelt und die Strahlenbelastung der betroffenen Bevölkerung wäre.

Die Entscheidungshilfesysteme modellieren zum Beispiel die Ausbreitung der radioaktiv kontaminierten Luftmassen, die Kontamination der Umwelt, die Strahlenbelastung der Bevölkerung, die Kontamination der Lebens- und Futtermittel und die Effekte von Schutzmaßnahmen. Basierend auf diesen Ergebnissen legt das BMK in Zusammenarbeit mit dem Gesundheitsministerium die notwendigen Schutzmaßnahmen in Österreich fest. Zusätzlich kann bereits vor dem Vorliegen erster Messergebnisse eine Eingrenzung der möglicherweise betroffenen Regionen durchgeführt werden.

Die berechneten Prognosen zur Kontamination des Bodens und der zu erwartenden Strahlenbelastung des Menschen werden in Karten visualisiert. Die Höhe der erwarteten Strahlenbelastung wird dabei farblich dargestellt. 

Das Beispiel 1 zeigt die bei einem fiktiven Unfall im ukrainischen KKW Saporischschja vorhergesagte Kontamination des Bodens mit Cäsium-137. Die simulierten sich ausbreitenden radioaktiv kontaminierten Luftmassen würden in Richtung Südosten ziehen und Cäsium-137 als Spur hinterlassen. Die dunkelblauen Gebiete zeigen die höchste Kontamination.

Computersimulation der Gegend rund um das ukrainische Kernkraftwerk Saporischschja
Beispiel 1,  Foto: BMK, Abteilung Strahlenschutz

Beispiel 2 zeigt die Berechnung der aufgrund des fiktiven Unfalls in Saporischschja zur erwartenden Strahlenbelastung der Bevölkerung. So bedeutet die rote Farbe in diesem Beispiel, dass die Menschen dort aufgrund der zu erwartenden hohen Strahlung Gebäude aufsuchen und in diesen verbleiben sollten. 

Computersimulation der Gegend rund um das ukrainische Kernkraftwerk Saporischschja
Beispiel 2,  Foto: BMK, Abteilung Strahlenschutz

Tägliche Berechnungen der Ausbreitung von Luftmassen für ukrainische KKW

Aufgrund der aktuellen Situation in der Ukraine werden täglich meteorologische Ausbreitungsberechnungen für die Standorte aller ukrainischer Kernkraftwerke durchgeführt. So kann rasch beurteilt werden, in welche Richtung sich die Luftmassen bei der aktuellen Wetterlage bewegen würden. Sollte es in einem ukrainischen Kernkraftwerk zu einem Unfall mit Freisetzung radioaktiver Stoffe kommen, liegen also bereits erste Ausbreitungsberechnungen vor. 

Aufgrund der großen Entfernung sind in Österreich jedoch lediglich Maßnahmen im Bereich der Landwirtschaft und der Lebensmittel denkbar; die Einnahme von Kaliumiodid-Tabletten ist nicht erforderlich.

Informationen zur Entwicklung der aktuellen Situation aus Sicht des Strahlenschutzes finden Sie auf der Website des BMK.