Oberrheingraben - Radioaktivität und Toxizität des Tiefenwassers

Nicht nur ein Glas Wasser und ein Teelöffel Salz! ...

Bei der Nutzung von Tiefenwässern zur Energiegewinnung (Tiefe Geothermie) kommen im Wasser gelöste, natürliche Radionuklide an die Erdoberfläche. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Wassers und der Anlagensteuerung können innerhalb der Anlage Rückstände entstehen, deren Radionuklidgehalt deutlich höher ist als der natürliche Hintergrundgehalt von Böden und Gesteinen. Rückstände mit einem erhöhten Gehalt an natürlichen Radionukliden entstehen vor allem bei der Nutzung von Tiefenwässern mit einem hohen Salzgehalt. Diese hohen Konzentrationen treten in einigen Tiefenwässern aus Norddeutschland und aus dem Oberrheingraben auf.
Für die hochmineralisierten Tiefenwässer des Oberrheingrabens wurden Aktivitätskonzentrationen der Radiumisotope 226Ra, 228Ra im Bereich von 10 bis 50 Bq/l bzw. 2 bis 30 Bq/l sowie für Kalium von bis zu 130 Bq/l und größer nachgewiesen. Somit liegen die Radiumaktivitäten in den Tiefenwässern im Oberrheingraben um mehrere Größenordnungen über denen deutscher Trinkwässer (0,001 bis 0,35 Bq/l) und den von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vorgeschlagenen Grenzwerten von 1 Bq/l für 226Ra bzw. 0,1 Bq/l für 228Ra (WHO 2011). Die radioaktiven Substanzen können sich in den Ablagerungen an Bauteiloberflächen (Scales) anreichern. Dies ist vor allem für die Betriebsphase der geothermischen Anlage relevant. Dabei wird Radium aufgrund seiner chemischen Ähnlichkeit zu Barium und Strontium in schwerlöslichen Sulfatverbindungen (z. B. Baryt-Coelestin-Mischkristalle) mit gefällt. 210Pb ist chemisch gesehen identisch zu inaktivem Blei und wird in die bleihaltigen Phasen (z. B. Galenit, elementares Blei) eingebaut. Neben den in Geothermieanlagen gefallenen Kalkablagerungen können weitere Rückstände wie defekte Anlagenteile, Filtermaterial, Schlämme und Schutzkleidung anfallen, die auch natürliche Radionuklide in erhöhter Konzentration enthalten können. 
Somit müssen beim Betrieb der geothermischen Anlage und der Entsorgung anfallender Rückstände gegebenenfalls die Bestimmungen des Strahlenschutzes (Strahlenschutzverordnung) berücksichtigt werden. Beim Abtransport kann nach ADR/GGVSE29 ein Transport nach „Klasse 7, radioaktiver Stoff“ notwendig sein, da in vielen Fällen die Prüfwerte für die niedrigste Transportkategorie überschritten werden. Eine derartige Einstufung schränkt die in Frage kommenden Deponien und Sonderabfallverbrennungsanlagen minimal ein, da diese häufig eine Annahme von Klasse-7-Transporten genehmigungsrechtlich untersagt ist.