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RADON PROTECTION IN APARTMENTS BY
RADONACTIVITY CONCENTRATION-CONTROLLED VENTILATION
J. Dehnert1),D.Altendorf
2),R.Trabitzsch
2),M.Alisch-Mark
3),L.Weber
4), B. Schönherr4),
K. Freytag5),R.Geisenhainer
5), H. Grünewald5),V. Oeser
6),H.Weiß
2)
1)Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden, Deutschland
2)Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Leipzig, Deutschland
3)Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft, Radebeul, Deutschland
4)Bergsicherung Schneeberg GmbH & Co. KG, Schneeberg, Deutschland
5)inVENTer GmbH, Löberschütz, Deutschland
6)Sarad GmbH, Dresden, Deutschland
Zusammenfassung
Mit dem neuen Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) wurde am 31. Dezember 2018 ein Referenzwert
von 300 Bq/m3für die über das Jahr gemittelte Radonaktivitätskonzentration in Gebäuden mit
Aufenthaltsräumen und Arbeitsplätzen festgelegt. Es ist zu erwarten, dass deutschlandweit in einer
großen Zahl von Gebäuden der Referenzwert überschritten wird und Radonschutzmaßnahmen
notwendig werden. Eine einfache, effiziente und kostengünstige Radonschutzmaßnahme für
bestehende Gebäude ist das Lüften. Im Rahmen eines Verbundvorhabens sollen Lüftungsanlagen
mit Zonensteuerung um den Regelparameter Radonaktivitätskonzentration erweitert werden.
Dafür wird ein Radonmonitor entwickelt, der drahtlos in Lüftungsanlagen eingebunden werden
kann. In einem leergezogenen Wohnblock wurden in 13 Wohnungen dreiwöchige
Radonmessungen durchgeführt. In allen drei Etagen wurden hohe Radonaktivitätskonzentrationen
gefunden, deren Verläufe von der Außentemperatur abhängig waren. Die Maximalwerte betrugen
im Erdgeschoss 14.700 Bq/m3, im ersten Stock 6.000 Bq/m3und im zweiten Stock 2.000 Bq/m3.
Eine Wohnung mit hoher Radonaktivitätskonzentration wurde für Lüftungsversuche ausgewählt.
In zwei gegenüberliegende Außenwände wurden jeweils zwei dezentrale Lüftungsgeräte mit
Wärmerückgewinnung eingebaut. Der Regler der Anlage wurde in Abhängigkeit von der
Radonaktivitätskonzentration drahtlos aktiviert. Die Radonaktivitätskonzentration konnte im
Wohnzimmer in einem ersten Versuch von 8.000 Bq/m3auf 800 Bq/m3gesenkt werden.
Summary
The new Radiation Protection Act (StrlSchG) of 31 December 2018 established a reference value
of 300 Bq/m3for the annual average radon activity concentration in buildings with recreation and
living rooms and workplaces. It is expected that the reference value will be exceeded in a large
number of buildings throughout Germany and that radon protection measures will become
necessary. A simple, efficient and cost-effective radon protection measure for existing buildings is
ventilation. In the scope of a joint project, ventilation systems with zone control are to be extended
by the control parameter radon activity concentration. A radon monitor will be developed for this
purpose, which can be integrated wireless into ventilation systems. Three-week radon
measurements were carried out in 13 apartments of an empty apartment block. High radon
activity concentrations were found in all three floors. The radon activity concentrations depended
on the outside temperature. The maximum values were 14,700 Bq/m3on the ground floor,
6,000 Bq/m3on the first floor, and 2,000 Bq/m3on the second floor. Ventilation experiments were
carried out in an apartment with high radon activity concentration. Two decentralised ventilation
systems with heat recovery were installed in each of the two opposite outside walls. The controller
of the system was wirelessly activated depending on the radon activity concentration. The radon
activity concentration was reduced from 8,000 Bq/m3to 800 Bq/m3in a first experiment in the
living room.
Schlüsselwörter Radon, Radonschutz, Radon in Häusern, dezentrale Lüftung
Keywords radon, radon protection, radon in homes, decentralised ventilation
(LQOHLWXQJ
Am 3. Juli 2017 wurde im Bundesgesetzblatt das Gesetz zur Neuordnung des Rechts zum Schutz
vor der schädlichen Wirkung ionisierender Strahlung vom 27. Juni 2017 verkündet [1]. Dieses
Gesetz ist ein Mantelgesetz und enthält mit dem Artikel 1 das Gesetz zum Schutz vor der
schädlichen Wirkung ionisierender Strahlung (Strahlenschutzgesetz - StrlSchG). Die Inhalte des
Gesetzes wurden schrittweise rechtsgültig. Die Regelungen zum Schutz vor Radon traten am
31.12.2018 in Kraft. Mit dem Strahlenschutzgesetz wird erstmals in Deutschland der Schutz vor
Radon in Aufenthaltsräumen (§§124, 125) und der Schutz vor Radon an Arbeitsplätzen in
Innenräumen (§§126 - 132) gesetzlich geregelt. Für beide Bereiche wurde ein Referenzwert für
die über das Jahr gemittelte Radon-222-Aktivitätskonzentration in der Luft von 300 Bq/m3
festgelegt. Das Strahlenschutzgesetz verpflichtet Bundes- und Länderbehörden zur Information
der Bevölkerung über die Exposition durch Radon in Aufenthaltsräumen (Wohnungen, Schulen,
Kitas), damit verbundene Gesundheitsrisiken und technische Möglichkeiten zur Verringerung
vorhandener Radon-222-Aktivitätskonzentrationen. Darüber hinaus werden die Behörden bis
spätestens 31.12.2020 Gebiete festlegen, in denen erwartet wird, dass der Referenzwert in einer
beträchtlichen Zahl von Gebäuden mit Aufenthaltsräumen oder Arbeitsplätzen überschritten wird.
Das Strahlenschutzgesetz schreibt den Verantwortlichen für Arbeitsplätze in diesen Gebieten die
Messung der Radon-222-Aktivitätskonzentration innerhalb von 18 Monaten nach Festlegung der
Gebiete vor. Bei Überschreitung des Referenzwertes besteht die Pflicht zur Reduzierung der
Radon-222-Aktivitätskonzentration. Die Umsetzung des Strahlenschutz-gesetzes wird zu einem
großen Bedarf an Radonmessungen im privaten, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Bereich
führen. Es ist zu erwarten, dass deutschlandweit in vielen Gebäuden der Referenzwert
überschritten wird und in großem Umfang Radonschutz-maßnahmen notwendig werden. In
diesem Beitrag wird die Radon-222-Aktivitäts-konzentration vereinfachend als
Radonaktivitätskonzentration bezeichnet.
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Es gibt zahlreiche Radonschutzmaßnahmen für Gebäude, die man nach ihrer technischen Art in
bautechnische Maßnahmen zur Abdichtung gegen Radonzufuhr und lüftungstechnische
Maßnahmen einteilen kann [2]. Eine einfache, effiziente und kostengünstige
Radonschutzmaßnahme für bestehende Gebäude ist das Lüften. Die Umsetzung einer
bedarfsgeführten Lüftung anhand der Führungsgrößen Luftfeuchtigkeit oder Kohlenstoffdioxid ist
in der Lüftungsbranche gängige Praxis. Als Beitrag zu den bevorstehenden Radonsanierungen in
Deutschland soll im Rahmen eines Verbundvorhabens eine dezentrale Lüftungsanlage mit
Wärmerückgewinnung und Zonensteuerung für bis zu vier Zonen innerhalb einer Wohneinheit um
den Regelparameter Radonaktivitätskonzentration erweitert werden. Dafür wird ein Radonmonitor
entwickelt, der drahtlos in Lüftungsanlagen eingebunden werden kann. Für die Lüftungsanlage
muss zu den bestehenden Betriebsarten Wärmerückgewinnung, Durchlüftung und
Entfeuchtung ein Programm Radonschutz entwickelt werden. Das Programm soll die
Lüftungsgeräte so steuern, dass durch einen geringen Überdruck der Radoneintritt in die Wohnung
minimiert, vorhandenes Radon abgeführt und Wärmeverluste gering gehalten werden. Die Anlage
muss nutzerunabhängig automatisiert arbeiten und in der Lage sein, die Parameter des Programms
Radonschutz unter Zuhilfenahme von künstlicher Intelligenz (KI) an die jeweilige Wohnung
anzupassen.
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In einem für den Abriss leergezogenen Wohnblock im Erzgebirge werden Lüftungsversuche
durchgeführt. Der Block ist halb unterkellert. Er hat zwei Eingänge mit Treppenhäusern und
verfügt über 19 Wohnungen in drei Etagen. Alle Wohnungen können für die Versuche beheizt
werden (Abb. 1).
In 13 Wohnungen und im Keller wurden dreiwöchige Radonmessungen mit Radonmonitoren
Radon Scout Plus der Firma Sarad GmbH durchgeführt. Fünf der Wohnungen befanden sich im
Erdgeschoss und jeweils vier Wohnungen im ersten und zweiten Obergeschoss. Die Wohnung
Nr. 3 mit hoher Radonaktivitätskonzentration und zwei gegenüberliegenden Außenwänden wurde
für Lüftungsversuche ausgewählt. In beide Außenwände wurden jeweils zwei Lüftungsgeräte
iV14-Zero mit Wärmerückgewinnung der Firma inVENTer GmbH eingebaut. Das Wohnzimmer
wurde mit zwei Lüftungsgeräten ausgestattet und Küche sowie Schlafzimmer erhielten je ein
Lüftungsgerät. Der Flur diente als Überströmbereich der Anlage. Ein Regler MZ-Home wurde im
Flur installiert. Die Radonaktivitätskonzentration wurde mit Radonmonitoren Radon Scout Plus in
den fünf Räumen Wohnzimmer, Schlafzimmer, Küche, Bad und Flur in Zimmermitte auf dem
Boden mit einem Messintervall von einer Stunde aufgezeichnet. Der Radon Scout Plus im
Wohnzimmer wurde mit einem Funkgeber ausgerüstet und aktivierte den Regler MZ-Home im
Flur bei Überschreiten eines Schwellenwertes der Radonaktivitätskonzentration von 300 Bq/m3
für jeweils eine Stunde. Im
Abb. 1:Leergezogener Wohnblock als Versuchsort zur Durchführung von Lüftungsversuchen
zur Senkung der Radonaktivitätskonzentration mit Lüftungsgeräten iV14-Zero
und drahtloser Aktivierung des Reglers MZ-Home durch einen Radonmonitor
Radon Scout Plus
Modus Wärmerückgewinnung förderten jeweils zwei Lüftungsgeräte Zu- bzw. Abluft und
wechselten alle 70 s synchron die Drehrichtung. Im Modus Durchlüftung erfolgte ohne
Änderung der Drehrichtung eine Querlüftung von Küche und Bad über den Flur zum
Wohnzimmer (Abb. 2). Sowohl im Betriebsmodus Wärmerückgewinnung als auch im Modus
Durchlüftung wurde durch ausgeglichene Luftvolumenströme kein Überdruck in der Wohnung
aufgebaut.
Abb. 2:Versuchsaufbau in einer Wohnung eines leergezogenen Wohnblocks mit zwei
Lüftungsgeräten iV14-Zero und einem Radonmonitor Radon Scout Plus mit
Funkgeber im Wohnzimmer (links) und mit dem Regler MZ-Home mit Funkempfänger
sowie einem Radonmonitor Radon Scout Plus im Flur (rechts)
(UJHEQLVVH
Im Wohnblock wurden in allen drei Etagen bei dreiwöchigen Radonmessungen hohe
Radonaktivitätskonzentrationen gefunden, deren Verläufe von der Außentemperatur abhängig
waren. Die Maximalwerte betrugen im Erdgeschoss 14.700 Bq/m3, im ersten Stock 6.000 Bq/m3
und im zweiten Stock 2.000 Bq/m3. Abb. 3 zeigt auszugsweise den Verlauf der
Radonaktivitätskonzentrationen im teilunterkellerten Erdgeschoss und im Keller sowie im ersten
Obergeschoss. Aus den Messwerten leitet sich die Annahme ab, dass der Referenzwert für die
über das Jahr gemittelte Radonaktivitätskonzentration in der Luft von 300 Bq/m3mit großer
Wahrscheinlichkeit in allen Wohnungen überschritten wird.
In der Wohnung 3 im teilunterkellerten Erdgeschoss wurden Lüftungsversuche durchgeführt. Abb.
4 zeigt den Verlauf der Radonaktivitätskonzentrationen in fünf Zimmern während eines
Lüftungsversuches in der Betriebsart Wärmerückgewinnung mit der eingestellten Leistungsstufe
100 % für die vier Lüftungsgeräte. Die Innentüren waren geschlossen und wurden mit
Versuchsbeginn am 26. März geöffnet. Vor Versuchsbeginn bildeten sich in den Zimmern
spezifische Radonaktivitätskonzentrationen aus. Die Räume Küche/Schlafzimmer (unterkellert),
Flur/Bad (fensterlos in Wohnungsmitte mit vertikalem Rohrkanal) und Wohnzimmer (nicht
unterkellert) zeigten gruppenweise ähnliche Radonaktivitäts-
82
Abb. 3:Verlauf der Radonaktivitätskonzentrationen im teilunterkellerten Erdgeschoss und im
Keller (unten) sowie im ersten Obergeschoss (oben) in einem leergezogenen
Wohnblock
konzentrations-Niveaus. Im nicht unterkellerten Wohnzimmer war die Radonaktivitäts-
konzentration mit bis zu 8.000 Bq/m3erwartungsgemäß am höchsten. Die Radonaktivitäts-
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10.000
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18.12
20.12
22.12
24.12
26.12
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30.12
1.1
3.1
5.1
7.1
9.1
11.1
Radonaktivitätskonzentration [Bq/m3]
Zeit [d]
Wohnung 7
Wohnung 8
Wohnung 9
Wohnung 13
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12.000
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22.12
24.12
26.12
28.12
30.12
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5.1
7.1
9.1
11.1
Radonaktivitätskonzentration [Bq/m3]
Zeit [d]
Keller
Wohnung 2
Wohnung 3
Wohnung 4
Wohnung 5
Wohnung 6
Abb. 4: Verlauf der Radonaktivitätskonzentrationen in fünf Zimmern einer Wohnung während
eines Lüftungsversuches mit drahtloser Aktivierung des Reglers MZ-Home durch
einen Radonmonitor Radon Scout Plus sowie vier Lüftungsgeräten iV14-Zero in der
Betriebsart Wärmerückgewinnung auf der Leistungsstufe 100 %
konzentration konnte im Wohnzimmer während des Versuchs von 8.000 Bq/m3auf einen
mittleren Wert von 800 Bq/m3gesenkt werden. Nach dem Abschalten der Lüftungsgeräte und
weiterhin offenen Innentüren stieg die Radonaktivitätskonzentration innerhalb von 29 Stunden
wieder auf einen Maximalwert von 4.500 Bq/m3an. Das Ergebnis zeigt, dass die Erweiterung von
dezentralen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung mit dem Regelparameter
Radonaktivitätskonzentration erfolgreich sein kann.
$XVEOLFN
Die Versuchsanordnung soll durch eine Messung von Differenzdruck und Außentemperatur
ergänzt werden, um bei künftigen Versuchen mit Hilfe der Lüftungsgeräte einen definierten
Überdruck einstellen zu können. Mit einem dreidimensionalen Modell der Wohnung und einer
CFD Simulation (Computational Fluid Dynamics) soll die Ausbreitung von Radon simuliert und
Lüftungsszenarien entwickeln werden, mit denen der Referenzwert von 300 Bq/m3eingehalten
werden kann. Ein sensitiver Radonmonitor Radonscout Protect Plus zur drahtlosen Steuerung des
Lüftungsreglers befindet sich in der Entwicklung.
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[1] Gesetz zur Neuordnung des Rechts zum Schutz vor der schädlichen Wirkung ionisierender
Strahlung vom 27. Juni 2017, Bundesgesetzblatt Jahrgang 2017 Teil I Nr. 42 vom 3. Juli
2017. Köln: Bundesanzeiger Verlag, 2017
[2] Bundesamt für Strahlenschutz: Radon-Handbuch Deutschland. Salzgitter: 2019
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3.000
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8.000
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23.3
24.3
25.3
26.3
27.3
28.3
29.3
30.3
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1.4
2.4
3.4
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Radonaktivitätskonzentration [Bq/m3]
Zeit [d]
Bad
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Lüftungsversuch
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