Strahlenbelastung bei Langstreckenflügen

Immer mehr Menschen benutzen - besonders bei Reisen in fernere Länder - das Flugzeug. Geschäftsleute kommen heutzutage sehr schnell auf mehr als 200 Flugstunden, also rund 10 Tage pro Jahr. Der normale Urlauber kommt in der Regel nicht über 50 reine Flugstunden = 2 Tage pro Jahr. Piloten und das Kabinenpersonal dagegen befinden sich, je nach Arbeitsvertrag und Fluggesellschaft, pro Monat im Mittel ca. 80 Stunden = 3,5 Tage, im Jahr also rund 40 Tage in der Luft. Die zusätzliche Strahlenbelastung, der Crews, Vielflieger und Urlauber ausgesetzt sind, ist mit den folgenden Annahmen leicht zu berechnen:

Die mittlere jährliche natürliche Strahlenbelastung auf Grund der kosmischen Strahlung (Weltraum, Sonne) beträgt in Meereshöhe 0,3 mSv (= Millisievert). Es sei erwähnt, dass die gesamte natürliche Strahlenbelastung, die sich aus der kosmischen, der inkorporierten und der terrestrischen zusammensetzt, in Meereshöhe im Mittel pro Jahr 2,4 mSv beträgt. In einer Höhe von 10.000 m beträgt die mittlere Strahlenbelastung aufgrund der kosmischen Strahlung pro Jahr ca. 44 mSv, das sind 0,005 mSv pro Stunde (= 5 µSv/h). In einer Höhe von12.000 m steigt sie auf etwa 52 mSv pro Jahr, also 0,006 mSv proStunde (= 6 µSv/h). Es sei darauf hingewiesen, dass diese Werte u.a. von dem beflogenen Breitengrad und ganz besonders von der Sonnenaktivität abhängig sind. So ist die Strahlenbelastung am Äquator am geringsten und steigt mit zunehmender geografischer Breite, etwa bis zum 60. Breitengrad, an, um dann in etwa konstant zu bleiben. Die Strahlenbelastung ist dabei am Äquator etwa 2-3 mal geringer als ab dem 60. Breitengrad.

Bei sehr starken Sonnenaktivitäten, die allerdings relativ selten vorkommen, kann die Strahlenbelastung so stark ansteigen, dass von Strahlenschützern sogar ein Flugverbot für diese Zeit diskutiert wird. So wurden bei diesen sogenannten flairs im Jahr 1957 für einige Stunden Dosisleistungen bis zu 10 mSv pro Stunde und im Jahr 1989 bis zu 100 µSv pro Stunde dokumentiert. Unter der Dosisleistung versteht man die Strahlendosis pro Zeit, also z.B. Sievert (Sv) pro Stunde.

Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass bei den etwa alle 11 Jahre autretenden erhöhten Sonnenfleckenaktivitäten die Dosisleistungen aufgrund der dabei enstehenden abschirmenden Magnetfelder geringer als sonst ist.

Für die drei genannten Personengruppen folgt bei Flügen in einer Breite nördlicher als 60° Nord und in einer Flughöhe von 12.000 m eine zusätzliche kosmische Belastung von:

Fliegendes Personal

Bei einer jährlichen Flugzeit von 40 Tagen folgt unter den oben genannten Bedingungen:

Piloten, Stewards bzw.Stewardessen müssen somit unter den genannten Bedingungen mit einer zusätzlichen jährlichen kosmischen Strahlenbelastung von 5,7 mSv rechnen. Es sei daran erinnert, dass die jährliche Strahlenbelastung in Meereshöhe nur 0,3 mSv und die gesamte natürliche jährliche Strahlenbelastung in Meereshöhe 2,4 mSv beträgt.

Risiko: Diese zusätzliche Strahlenbelastung entspricht einigen Röntgenaufnahmen der Lunge oder in etwa einer CT-Untersuchung und bedeutet daher ein kaum erhöhtes Risiko für die Entstehung von Krebs oder Leukämie. Andere Schädigungen sind dagegen auszuschließen.

Eine wichtige Ausnahme davon bilden jedoch Schwangere, da das Ungeborene vor allem während der Organbildung (Organogenese) besonders strahlensensibel ist und daher spätere Missbildungen nicht gänzlich auszuschließen sind. Da aber bei einer Schwangerschaft alle Fluglinien ihr Personal in der Regel während dieser Zeit "grounden" besteht hier kein Anlass zur Besorgnis.

Vielflieger

Bei einer jährlichen Gesamtflugdauer von 240 h = 10 Tagen folgt unter denselben oben genannten Bedingungen:

Ein Vielflieger mit einer gesamten Flugzeit von 10 Tagen pro Jahr muss somit mit einer zusätzlichen jährlichen Strahlenbelastung von rund 1,4 mSv rechnen.

Risiko: Diese zusätzliche Strahlenbelastung kann als vernachlässigbar klein angesehen werden und liegt noch unterhalb der natürlichen jährlichen Strahlenbelastung in Meereshöhe von 2,4 mSv. Dennoch sollten Schwangere möglichst auf Vielfliegen verzichten, da das Ungeborene, wie erwähnt, während der Organentstehung (Organogenese) extrem strahlenempfindlich ist.

Urlaubsflüge

Bei einer angenommenen jährlichen Gesamtflugdauer von 50 h = 2Tage folgt unter wiederum denselben Bedingungen:

Risiko :Die zusätzliche jährliche Strahlenbelastung von rund 0,29 mSv durch das Fliegen in den Urlaub beträgt nur etwas mehr als ein Zehntel der mittleren jährlichen Strahlenbelastung von 2,4 mSv in Meereshöhe. Das zusätzliche Risiko, an Krebs zu erkranken ist daher praktisch nicht erhöht. Andere Schäden sind, wie bereits erwähnt, auszuschließen. Bei einer einzigen Röntgenaufnahme erhält man einiges mehr an Strahlung. Selbst Schwangere können daher während der Schwangerschaft bedenkenlos ein bis zwei Langstreckenflüge absolvieren.

Concorde

Die bisherigen Berechnungen galten für Flüge bis zu ca. 12.000 m Höhe. Diese Höhe wird von keiner Passagiermaschine wesentlich überschritten. Die einzige Ausnahme davon bildet die Concorde. Dieses Flugzeug fliegt mit über zweifacher Schallgeschwindigkeit in Höhen bis über 20.000 m. Verallgemeinert kann festgestellt werden, dass die Dosisleistung, also Strahlung pro Zeit, in dieser Höhe etwa doppelt so hoch wie in 12.000 m ist.

Da die Maschine mehr als doppelt so schnell wie die üblichen Passagiermaschinen fliegt, sind die an Bord befindlichen Menschen auch nur etwa die Hälfte der Zeit der Strahlung ausgesetzt. Daher ist die Strahlenbelastung für Passagiere und Besatzung, z.B. auf einem Flug Paris-New York, in etwa genau so hoch wie für die Menschen, die diesen Flug in einer konventionellen Maschine absolvieren.

Rechtliches

Aufgrund der Euratom-Richtlinie 96/29 (EU-Grundnorm) der EU und der neuen deutschen Strahlenschutzverordnung, die voraussichtlich im November 2000 in Kraft tritt, ist die Strahlenbelastung des fliegenden Personals jetzt auch gesetzlich geregelt worden. Demnach muss deren Dosis mittels geeigneter Dosimeter dann ermittelt werden, wenn die kosmische effektive Dosis von 1 mSv pro Kalenderjahr überschritten werden kann. In der täglichen Praxis wird dies jedoch nur für längere Flüge oberhalb von 8.000 m zum Tragen kommen. Weiterhin ist in der Verordnung für das fliegende Personal ein Grenzwert für die effektive Dosis pro Kalenderjahr von 20 mSv festgelegt worden.

§ 103 Schutz des fliegenden Personals vor Expositionen durch kosmische Strahlung

(1)Wer Flugzeuge, die in der deutschen Luftfahrzeugrolle nach § 3 Luftverkehrsgesetz eingetragen sind, gewerblich oder im Rahmen eines wirtschaftlichen Unternehmens betreibt, hat die Dosis, die das fliegende Personal durch kosmische Strahlung während des Fluges erhält, zu ermitteln, soweit die effektive Dosis durch kosmische Strahlung 1 Millisievert im Kalenderjahr überschreiten kann. Satz 1 gilt auch für Flugzeuge, die im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verteidigung betrieben werden.

(2)Die effektive Dosis des fliegenden Personals nach Absatz 1 durch kosmische Strahlung darf 20 Millisievert im Kalenderjahr nicht überschreiten. § 55 Abs. 4 Satz 2 gilt entsprechend.

(3)Der nach Absatz 1 Verpflichtete hat geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Dosis, insbesondere durch eine entsprechende Aufstellung der Arbeitspläne, zu ergreifen. Das fliegende Personal ist über die gesundheitlichen Auswirkungen der kosmischen Strahlung zu unterrichten.

(4)Der nach Absatz 1 Verpflichtete hat die Ergebnisse der Dosisermittlung nach Absatz 1 aufzuzeichnen. § 42 Abs. 1 Satz 2 bis 5 gilt entsprechend. Er hat die ermittelten Dosiswerte dem Luftfahrt-Bundesamt oder einer von ihm bestimmten Stelle zur Weiterleitung an das Strahlenschutzregister nach 3 43 mindestens halbjährlich zu übermitteln. Auskünfte aus dem Strahlenschutzregister werden dem nach Absatz 1 Verpflichteten erteilt, soweit es für die Wahrnehmung ihrer Aufgaben erforderlich ist. § 43 Abs. 4 Satz 1 Nr. 1 und 3 und Satz 2 finden Anwendung.