Strahlungsrisiken im Kanton Zürich

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1 Kanton Zürich Baudirektion Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft Strahlungsrisiken im Kanton Zürich Auslegeordnung, Handlungsbedarf und Empfehlungen

2 Impressum Stand: 5. September 2017 Herausgeberin Baudirektion Kanton Zürich Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft Abteilung Luft Stampfenbachstrasse Zürich Projektleitung Valentin Delb, Nadia Vogel, AWEL Luft Thomas Flüeler, AWEL Energie Projektunterstützung Lilian Blaser, Tillmann Schulze, EBP Gestaltung

3 Dargestellte Strahlungsbereiche Statische elektrische und magnetische Felder z. B. Trams, Magnetresonanztomografie Niederfrequente elektromagnetische Felder z. B. Hochspannungsleitungen, elektrische Geräte Hochfrequente elektromagnetische Felder z. B. Mobilfunkanlagen Infrarote Strahlung z. B. Sonne, Toaster Sichtbare Strahlung z. B. Sonne, Lampen, Laser Ultraviolette Strahlung z. B. Sonne, Leuchtstofflampen in Solarien Ionisierende Strahlung: Dauerstrahlung und Einzelanwendungen z. B. terrestrische Strahlung wie Radon, medizinische Anwendungen Ereignisbedingte ionisierende Strahlung z. B. KKW-Unfall

4 Zusammenfassung Ein Leben ohne Strahlung gibt es nicht. Wärme und Licht der Sonne gelangen als Strahlung zur Erde. Wo Strom fliesst, entsteht immer auch Strahlung. Bei Radio-, Fernseh- oder Funkanlagen überträgt Strahlung Informationen. Nächtliche Beleuchtung vermittelt uns Sicherheit und Geborgenheit. Sogenannte ionisierende Strahlung geht nicht nur von radioaktivem Material in Kernkraftwerken aus. Sie entweicht auch aus Gestein und Boden und kommt zudem bei medizinischer Diagnostik und Therapie sowie für Forschungszwecke zur Anwendung. Der Schutz vor Strahlung ist in der Schweiz grundsätzlich gut geregelt. Es ist allerdings nicht immer einfach, einen Überblick über die zahlreichen gesetzlichen Vorschriften und Zuständigkeiten zu gewinnen. Eine umfassende und differenzierte Betrachtung der verschiedenen Strahlungsarten und ihrer Bedeutung für die Bevölkerung und die Umwelt des Kantons Zürich gibt es bislang nicht. Der Regierungsrat des Kantons Zürich forderte daher in den Legislaturzielen 2011 bis 2015, eine Auslegeordnung zum Umgang mit Strahlungsrisiken zu erstellen (Legislaturziel 10, Massnahme f). Denn schädliche und lästige Einwirkungen auf Menschen, Tiere, Pflanzen sowie ihre natürlichen Lebensgemeinschaften und Lebensgrundlagen sind soweit wie möglich zu vermeiden und wenn nötig zu beseitigen (Langfristziel 7.1). Das Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) der Baudirektion wurde beauftragt, diese Auslegeordnung zu erstellen. Ausgehend von den Erkenntnissen werden für solche Bereiche Massnahmen abgleitet, in denen Handlungsbedarf besteht. Die Kommunikation der Resultate und allenfalls mögliche Sensibilisierungskampagnen entsprechen auch der Zielsetzung des Regierungsrats, die Gesundheit der Bevölkerung in ihrer biologischen, psychologischen und sozialen Dimension auf der Grundlage der Eigenverantwortung zu schützen und zu fördern (Langfristziel 4.1). Der vorliegende Bericht mit Handlungsempfehlungen richtet sich an den Regierungsrat des Kantons Zürich und soll gleichermassen einem breiten, interessierten Publikum als Informationsquelle dienen. Er analysiert das gesamte Strahlungsspektrum und benennt für jede der nachfolgend aufgeführten Strahlungsarten die wichtigsten Strahlenquellen: Statische elektrische und magnetische Felder (z. B. Trams, Magnetresonanztomografie) Niederfrequente elektromagnetische Felder (z. B. Hochspannungsleitungen, elektrische Geräte) Hochfrequente elektromagnetische Felder (z. B. Mobilfunkanlagen) Infrarot-Strahlung (z. B. Sonne oder Toaster) Sichtbare Strahlung (z. B. Sonne, Lampen oder Laser) Ultraviolette (UV-) Strahlung (z. B. Sonne, Leuchtstofflampen in Solarien) Ionisierende Strahlung: Dauerstrahlung und Einzelanwendungen (z.b. terrestrische Strahlung wie Radon, medizinische Anwendungen) Ereignisbedingte ionisierende Strahlung (z. B. KKW-Unfall) Für jede der über dreissig in diesem Bericht beurteilten Strahlenquellen werden nachgewiesene sowie vermutete Wirkungen auf Bevölkerung und Umwelt aufgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass die Wirkung der verschiedenen Strahlenquellen auf Menschen deutlich besser belegt ist als die auf Tiere und Pflanzen. Sodann wird im Bericht die Relevanz jeder Strahlenquelle für Mensch und Umwelt beurteilt und es werden die wichtigsten Aktivitäten auf Stufe Bund, Kanton und Gemeinden benannt. Wo nötig, wird Handlungsbedarf aufgezeigt und es werden mögliche spezifische Massnahmen für den Kanton Zürich vorgeschlagen.

5 Relevanzeinschätzung von Strahlungsquellen für die Bevölkerung nicht bedingt sehr Magnetfeld Erde Tram Trolleybus Elektrostatische Entladung Magnetresonanztomografie Personal Blitzschlag Magnetresonanztomografie Patientinnen und Patienten Fahrleitungen Eisenbahn Transformatoren Elektrische Handgeräte Induktionsherde Elektro- Schweissanlagen Magnetfeldtherapie Hochspannungsleitungen Kinderleukämie vermutet Radio- und Fernsehsender Mobilfunkanlagen wissenschaftliche Einschätzung Radar Betriebs- und Amateurfunk Schnurlostelefonie Mobiltelefon am Körper Wahrnehmung Bevölkerung WLAN/Bluetooth Babyphone Mikrowellen-Geräte Artikelsicherungsanlagen Mobiltelefon am Körper wissenschaftliche Einschätzung Mobilfunkanlagen Wahrnehmung Bevölkerung Infrarote Strahlung direkt Lichtverschmutzung Biorhythmusstörungen Laser Blendangriffe Weitere Quellen z. B. für Werkstoff prüfung oder Geräte- Sterilisation Sonne, Solarien Hautkrebs; Wahrnehmung der Bevölkerung Sonne, Solarien Hautkrebs; wissenschaftliche Einschätzung

6 Relevanzeinschätzung von Strahlungsquellen für die Bevölkerung nicht bedingt sehr Kosmische Strahlung Allgemeine Bevölkerung Radionuklide in Nahrungsmitteln und Wasser Terrestrische Strahlung ohne Radon Weitere Quellen Dünger Radon Lungenkrebs, Wahrnehmung der Bevölkerung Kosmische Strahlung Flugpersonal, Vielflieger Radionuklide in bestimmten Nahrungsmitteln z. B. Wildpilze/-beeren Weitere Quellen Altlasten Medizinische Anwendungen Personal, Patientinnen und Patienten Radon Lungenkrebs; wissenschaftliche Einschätzung Relevanzeinschätzung von Strahlungsquellen für die Umwelt nicht bedingt sehr Magnetfeld Erde Tram Trolleybus Blitzschlag Hochspannungsleitungen Fahrleitungen Eisenbahn Mobilfunkanlagen Kälberblindheit vermutet Mobilfunkanlagen Vögel, Fledermäuse, Insekten Radar Fledermäuse Infrarote Strahlung direkt Nachtlicht Stressfaktor in empfindlichen Ökosystem; Veränderung der Artenzusammensetzung Sonne Schädigung von Pflanzen durch Sonnenbrand Terrestrische Strahlung Kosmische Strahlung Dünger in Böden und Gewässern Bioakkumulation

7 Relevanzeinschätzung von ereignisbedingter ionisierender Strahlung nicht bedingt sehr KKW-Unfall in der Schweiz KKW-Unfall im Ausland Unfall in Forschungsreaktor Unfall in Zwischen- / Tiefenlager Radiologische Bombe Unfall mit industriellen radioaktiven Quellen und beim Transport radioaktiver Materialen Im Folgenden sind die wichtigsten Ergebnisse dieses Berichts sowie in blauer Schrift der jeweilige daraus abgeleitete Handlungsbedarf für den Kanton Zürich zusammengefasst. Laser: Blendangriffe Die Anzahl Blendangriffe mit leistungsstarken Laserpointern gegen Personen, vor allem auch beispielsweise gegen Polizistinnen und Polizisten oder Tram-Chaufeurinnen und -Chauffeure, ist im Kanton Zürich in den letzten Jahren gestiegen. Die betroffenen Organisationen sind sich der davon ausgehenden Risiken bewusst, arbeiten eng zusammen und haben verschiedene Massnahmen ergriffen, um solche Blendangriffe zu unterbinden. Das vorgesehene Gesetz über den Schutz vor Gefährdung durch nichtionisierende Strahlung und Schall (NISSG) bietet neu die Möglichkeit, gefährliche Laserpointer zu verbieten. Weiterführender Handlungsbedarf besteht derzeit nicht. Sonne, Solarien: UV-Strahlung Eine zu lange Exposition gegenüber UV-Strahlung kann zu irreversiblen gesundheitlichen Schäden führen, im Extremfall zu Hautkrebs. Obwohl das Wissen über die Schädlichkeit von UV-Strahlung schon lange vorhanden und weit verbreitet ist, setzen sich viele Menschen bewusst und gegen besseres Wissen zu oft, zu lange oder zu wenig geschützt UV-Strahlung aus. Dies betrifft sowohl die UV-Strahlung der Sonne als auch UV-Strahlung in Solarien. Handlungsbedarf besteht zum einen, die Bevölkerung zielgruppenspezifisch im Rahmen saisonaler Kampagnen noch besser bezüglich der Risiken von UV-Strahlung zu sensibilisieren. Zum anderen sollen Solarien gemäss den Vorgaben des neuen NISSG kontrolliert und deren Betreiberinnen und Betreiber so verpflichtet werden, Herstellerauflagen und internationale Normen einzuhalten. Der Kanton wird die kantonalen Zuständigkeiten klären und ein Vollzugskonzept erarbeiten. Zielgruppenspezifische Informationskampagnen (besonders bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen) zum Schutz vor Hautkrebs durch UV-Strahlung der Sonne und in Solarien durchführen

8 Radon in Gebäuden Der Bundesrat verabschiedete 2011 den Nationalen Radonaktionsplan zum Schutz vor Radon in Wohn- und Aufenthaltsräumen. Darin wurden die Schwerpunkte festgelegt, anhand derer die Schweiz ihre Strategie an die neuen internationalen Normen anpassen sollte. Hierzu wurde im Rahmen der Revision der Strahlenschutzverordnung (StSV) eine Verschärfung der bislang gültigen Richt- und Grenzwerte durch die Einführung international verankerter Referenz- und Schwellenwerte durchgeführt. Die revidierte Verordnung tritt am 1. Januar 2018 in Kraft. Sie verpflichtet den Kanton in Schulen und Kindergärten Radonmessungen durchzuführen und allfällige Sanierungen anzuordnen. Die Baubewilligungsbehörden werden verpflichtet, bei Bau- und Umbauvorhaben Bauherrinnen und herren auf die Gesundheitsgefährdung durch Radon in Gebäuden hinzuweisen. Diese sind darauf angewiesen, dass die mit dem Bauvorhaben betrauten Baufachleute das notwendige Wissen zu radonsicherem Bauen und Sanieren besitzen. Diese Fachleute sind allerdigs kaum über die hohe Relevanz von Radon als Gesundheits risiko informiert. Es besteht Handlungsbedarf, Baufachleuten das allgemeine Wissen über Radon als Gesundheitsrisiko und die Möglichkeiten zu radonsicherem Neu- und Umbau zu vermitteln. Auch soll die Radonproblematik in Gebäuden beim Liegenschaftenhandel thematisiert werden. Es wird angestrebt, bei der Handänderung einer Liegenschaft die Radonbelastung abzuklären. Information über die Relevanz von Radon als Gesundheitsrisiko und über radonsicheres Bauen und Sanieren in die Ausbildung von Baufachleuten integrieren Prüfen, ob und wie Radonmessungen beim Liegenschaftenhandel verpflichtend eingeführt werden können Medizinische Anwendungen Die Anzahl von Diagnose- und Therapiegeräten für medizinische Anwendungen hat im Kanton Zürich in den letzten Jahren zugenommen. Es besteht Handlungsbedarf beim Bund, die Strahlenbelastung durch solche Anwendungen für Personal sowie Patientinnen und Patienten trotz dieser Zunahme weiterhin zu begrenzen. Für den Kanton Zürich besteht daher kein Handlungsbedarf. Notfallplanung für einen KKW-Unfall Ein Kernkraftwerkunfall in der Schweiz oder im grenznahen Ausland hätte auch Auswirkungen auf den Kanton Zürich. Art und Umfang der Folgen und Schäden sind dabei vor allem abhängig von der Art des Unfalls, von den Wetterbedingungen sowie von der Reaktion von Behörden und Bevölkerung. Handlungsbedarf besteht darin, die konzeptionellen und rechtlichen Änderungen des Bundes, insbesondere die Revision der Verordnung über den Notfallschutz in der Umgebung von Kernanlagen, unter Berücksichtigung des eidgenössischen «Notfallschutzkonzepts bei einem KKW-Unfall in der Schweiz» und des «Risikomanagements Bevölkerungsschutz Kanton Zürich» umzusetzen. Die Aufgaben im Rahmen der Planung und Vorbereitung des Notfallschutzes gemäss der revidierten Verordnung über den Notfallschutz in der Umgebung von Kernanlagen (NFSV) umsetzen.

9 Lichtverschmutzung Lichtverschmutzung hat weitreichende Auswirkungen auf Artengemeinschaften von Tieren und Pflanzen und damit auf ganze Ökosysteme. Negative Auswirkungen von Nachtlicht betreffen insbesondere geschützte Arten und Biotope. Zu viel Nachtlicht hat aber auch negative Einwirkungen auf den Menschen. Obwohl auf nationaler, kantonaler und teilweise kommunaler Ebene Grundlagen und Instrumente für einen geeigneten Vollzug erarbeitet wurden, besteht bei deren Um- und Durchsetzung weiterhin grosser Handlungsbedarf. Bei der Vermeidung unnötiger Lichtemissionen soll der Kanton bei eigenen Bauten und Anlagen als Vorbild vorangehen. Erfolgskontrolle über den Vollzug zur Vermeidung unnötiger Lichtemissionen durchführen und, falls nötig, Vorschläge für Massnahmen zur besseren Um- und Durchsetzung erarbeiten Unnötiges Kunstlicht beim Bau neuer und bei der Umgestaltung bestehender eigener Bauten und Anlagen vermeiden, indem die vorhandenen fachtechnischen Normen und Empfehlungen über die Vermeidung unnötiger Lichtemissionen berücksichtigt werden Umgang mit Wissenslücken bei Flora und Fauna Besonders für Flora und Fauna bestehen beträchtliche Wissenslücken über potenziell negative Einwirkungen nichtionisierender und ionisierender Strahlung. Um schädliche Auswirkungen vermeiden zu können, ist einerseits eine Forschungsoffensive erforderlich, um für e Strahlenquellen Schwellenwerte für Artengruppen zu erarbeiten. Andererseits sind im Sinne der Vorsorge Massnahmen zu treffen, um potenziell negative Auswirkungen zu vermeiden. Der Forschungsbedarf zu Auswirkungen nichtionisierender und ionisierender Strahlung auf Flora und Fauna soll bei Forschungsinstitutionen und Forschungsförderstellen kommuniziert werden, um Forschungsprojekte anzustossen. Mobilfunkanlagen und Mobiltelefone am Körper Alle Mobilfunkanlagen im Kanton Zürich halten dank strenger Kontrolle die gesetzlich vorgegebenen Schutzwerte ein. Trotzdem besteht in der Bevölkerung teilweise eine hohe Skepsis gegenüber Mobilfunkanlagen. Hingegen können bei der Nutzung mobiler Kommunikationsgeräte direkt am Kopf oder Körper und besonders bei schlechtem Empfang Belastungen auftreten, die oftmals höher sind als jene von Mobilfunkanlagen. Dies ist in der Bevölkerung allerdings wenig bekannt. Es besteht Handlungsbedarf, die Bevölkerung mittels einer Informationskampagne für diese Sachverhalte zu sensibilisieren, sodass die tatsächlichen Risiken erkannt werden und angemessen darauf reagiert werden kann. Zielgruppenspezifische Informationskampagne über Strahlungsrisiken durch Mobilfunkanlagen und mobile Kommunikationsgeräte durchführen

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11 Inhalt Einleitung 1 Gesetzliche Grundlagen 9 Strahlungsarten 15 Statische elektrische und magnetische Felder 16 Niederfrequente elektromagnetische Felder 19 Hochfrequente elektromagnetische Felder 22 Infrarote Strahlung 27 Sichtbare Strahlung 29 UV-Strahlung 33 Ionisierende Strahlung 36 Ereignisbedingte Ionisierende Strahlung Strahlungsrisiken 47 Handlungsbedarf und Massnahmen 53 Anhang 59

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13 01 Einleitung Warum dieser Bericht? Ein Leben ohne Strahlung gibt es nicht. Wärme und Licht der Sonne gelangen als Strahlung zur Erde. Wo Strom fliesst, entsteht immer auch Strahlung. Bei Radio-, Fernsehoder Funkanlagen überträgt Strahlung Informationen. Nächtliche Beleuchtung vermittelt uns Sicherheit und Geborgenheit. Sogenannte ionisierende Strahlung geht nicht nur von radioaktivem Material in Kernkraftwerken aus. Sie entweicht auch aus Gestein und Boden und kommt zudem bei medizinischer Diagnostik und Therapie sowie für Forschungszwecke zur Anwendung. Das Spektrum der Strahlungsarten und ihre Einwirkungen auf die Menschen und die natürliche Umwelt sind vielfältig. Immer wieder sind strahlungsbezogene Themen Gegenstand intensiver und kontroverser Diskussionen in Öffentlichkeit und Politik. Beispiele sind der Unfall in einem Kernkraftwerk in Fukushima (Japan), die Auswahl von Standortgebieten für ein geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle in der Schweiz, Bewilligungen von Mobilfunksendeanlagen oder Lichtverschmutzung durch (szenische) Beleuchtung von Gebäuden und Denkmälern. Die Auswirkungen auf die Menschen und die natürliche Umwelt sind dabei völlig unterschiedlich. So ist nicht immer auf den ersten Blick zu erkennen, welche Gefahren im Vergleich zu anderen er sind. Zudem stimmen die von der Bevölkerung wahrgenommenen Strahlungsrisiken nicht immer mit den von Experten eingeschätzten Risiken überein. Es stellt sich die Frage, in welchen Bereichen Handlungsbedarf besteht. Der Schutz vor Strahlung ist in der Schweiz grundsätzlich gut geregelt. Es ist allerdings nicht immer einfach, einen Überblick über die zahlreichen gesetzlichen Vorschriften und Zuständigkeiten zu gewinnen. Eine umfassende und differenzierte Betrachtung der verschiedenen Strahlungsarten und ihrer Bedeutung für die Bevölkerung und die Umwelt des Kantons Zürich gibt es bislang nicht. Der Regierungsrat des Kantons Zürich forderte daher in den Legislaturzielen 2011 bis 2015, eine Auslegeordnung zum Umgang mit Strahlungsrisiken (Legislaturziel 10, Massnahme f). Denn schädliche und lästige Einwirkungen auf Menschen, Tiere, Pflanzen sowie ihre natürlichen Lebensgemeinschaften und Lebensgrundlagen sind soweit wie möglich zu vermeiden und wenn nötig zu beseitigen (Langfristziel 7.1). Das Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) der Baudirektion wurde beauftragt, diese Auslegeordnung zu erstellen. Ausgehend von den Erkenntnissen werden für solche Bereiche Massnahmen abgleitet, in denen Handlungsbedarf besteht. Die Kommunikation der Resultate und allenfalls mögliche Sensibilisierungskampagnen entsprechen auch der Zielsetzung des Regierungsrats, die Gesundheit der Bevölkerung in ihrer biologischen, psychologischen und sozialen Dimension auf der Grundlage der Eigenverantwortung zu fördern und zu schützen (Langfristziel 4.1). 1

14 Inhalt und genutzte Expertise Der vorliegende Bericht mit Handlungsempfehlungen richtet sich an den Regierungsrat des Kantons Zürich sowie zur Information an ein breites, interessiertes Publikum. Er bietet einen Überblick über die Strahlungsthematik im Kanton Zürich. Gliederung des Berichts Auf die allgemeine Einführung ins Thema (Kap. 1) folgt eine Zusammenfassung der zentralen gesetzlichen Grundlagen sowie der wichtigsten Grenz- und Referenzwerte (Kap. 2). Kapitel 3 gibt eine Übersicht über die untersuchten Strahlungsarten, Expositionen und Wirkungen sowie über die wichtigsten bisherigen und geplanten Aktivitäten. In Kapitel 4 werden für die verschiedenen Strahlungsrisiken vergleichende Relevanzeinschätzungen durchgeführt, aus denen in Kapitel 5 Handlungsbedarf und Massnahmen abgeleitet werden. Zudem werden die Zuständigkeiten in der kantonalen Verwaltung genannt. Der Bericht gibt vor allem Antworten auf folgende Fragen Welche Strahlenquellen und Expositionen gibt es im Kanton Zürich? Wie hoch ist die Relevanz der verschiedenen Strahlenquellen und ihrer Wirkung für die Bevölkerung sowie die Umwelt des Kantons Zürich? Gibt es Abweichungen zwischen der Relevanz einer Strahlenquelle mit gesicherter Wirkung und der subjektiven Relevanzeinschätzung von Teilen der Bevölkerung? Sind Massnahmen zur Verminderung von Strahlung und ihrer Folgen erforderlich? Wie müssen die verantwortlichen kantonalen Stellen handeln? Der vorliegende Bericht stützt sich auf das Fachwissen sowie die Erfahrungen der Mitarbeitenden der für Strahlung verantwortlichen Fachstellen im Kanton Zürich. Zudem wurden international anerkannte Studien und Berichte sowie Fachpublikationen von kantonalen wie auch von Bundesstellen einbezogen. Die wichtigsten genutzten Dokumente sind im Anhang aufgelistet. Verschiedene Fachpersonen des AWEL, des Amts für Landschaft und Natur (ALN) sowie der Bevölkerungsschutzabteilung der Kantonspolizei unterstützten die Projektleitung des AWEL im Rahmen einer Projektgruppe. Zudem brachten Mitarbeitende weiterer kantonaler Stellen wie des Amts für Wirtschaft und Arbeit (AWA) oder der Gesundheitsdirektion, Geschäftsfeld Medizin, des Bundesamts für Umwelt (BAFU), des Bundesamts für Gesundheit (BAG) sowie privater Organisationen aus dem Strahlungsumfeld ihre Expertise ein. Sie prüften die für diesen Bericht verwendete Methodik sowie inhaltliche Aussagen und diskutierten möglichen Handlungsbedarf und geeignete Massnahmen. Eine Übersicht der hinzugezogenen Fachpersonen findet sich im Anhang. Die Firma EBP unterstützte die Projektleitung konzeptionell und inhaltlich. 2

15 Strahlung und ihre Wirkung auf Menschen und Umwelt Grundlagen Strahlung ist eine Möglichkeit des Transports von Energie durch den Raum. Der Transport erfolgt entweder über elektromagnetische Wellen oder über Teilchen. Elektromagnetische Strahlung erstreckt sich über ein breites Spektrum, das Rundfunkwellen und Licht ebenso umfasst wie Ultraviolettstrahlung (UV) und Röntgenstrahlen. Je höher die Frequenz, also die Anzahl Schwingungen pro Sekunde (Hertz, Hz) einer elektromagnetischen Welle, und damit je kürzer die Wellenlänge, desto energiereicher ist die Strahlung. Niederfrequente, also langwellige, Strahlung hingegen zeichnet sich durch eine hohe Durchdringung von Materialien aus. Strahlung kann aber nicht nur über elektromagnetische Wellen, sondern auch über Teilchen erfolgen. Bei Teilchenstrahlung handelt es sich um bewegte Materie wie zum Beispiel Alphaund Beta-Teilchen sowie Neutronen. In Bezug auf das mögliche Gefahrenpotenzial von Strahlung wird grundsätzlich zwischen nichtionisierender Strahlung (NIS) und ionisierender Strahlung unterschieden. Als Ionen bezeichnet man Atome und Moleküle, die eine negative oder positive elektrische Ladung haben. Atome und Moleküle können durch die Wirkung energiereicher bzw. ionisierender Strahlung zu Ionen, also elektrisch geladen werden. Dieser Vorgang wird Ionisierung genannt. Zur ionisierenden Strahlung gehören sowohl Teilchen- wie auch Wellenstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlen. Nichtionisierende Strahlung verfügt grundsätzlich nicht über genügend Energie, um eine Ionisierung hervorzurufen. Strahlung kann in den Körper eindringen und hat je nach Frequenz und Stärke unterschiedliche Wirkungen auf die Menschen und die natürliche Umwelt. Sie kann beispielsweise zur Anregung von Nerven- und Muskelzellen führen, zur Erwärmung des Körpers bis hin zu Hautverbrennungen, zu Augenverletzungen und auch zu schweren Schäden wie Krebs. Die gesicherten und vermuteten Wirkungen pro Strahlungsart erläutert Kapitel 3. Für Strahlung gibt es natürliche und künstliche Quellen. Zu den natürlichen Quellen gehören die Sonne oder radioaktives Gestein in der Erde. Künstliche Quellen reichen von Starkstromleitungen über Mobilfunkanlagen, Lampen und Solarien bis zu künstlich hergestellten radioaktiven Stoffen, wie sie zum Beispiel in Kernkraftwerken und in der medizinischen Diagnostik eingesetzt werden. Betrachtetes Strahlungsspektrum Statische elektrische und magnetische Felder erzeugen noch keine Strahlung im physikalischen Sinn. Erst wenn sich Ladung oder Strom zeitlich verändern, gehen von den erzeugten Wechselfeldern Schwingungen aus, die sich als elektromagnetische Wellen oder Strahlung ausbreiten. Jedoch werden gewisse Phänomene statischer elektrischer und magnetischer Felder oft mit Strahlung assoziiert. Darum sind auch sie Gegenstand dieses Berichts. Nichtionisierende Strahlung (NIS) wird in Abhängigkeit der Frequenz in elektromagnetische Felder (EMF) und optische Strahlung unterteilt. Um die unterschiedlichen Eigenschaften abzudecken, werden die elektromagnetischen Felder in niederfrequente und hochfrequente EMF und die optische Strahlung in Infrarotstrahlung (Wärme), sichtbare Strahlung (Licht) und UV-Strahlung gegliedert. Der vorliegende Bericht folgt dieser Gliederung. Ionisierende Strahlung wird in diesem Bericht in zwei Bereiche geteilt: Zum einen werden die Quellen ionisierender Strahlung analysiert, die kontinuierlich oder in Einzelanwendungen strahlen. Zum anderen werden ungeplante Ereignisse mit Austritt ionisierender Strahlung aus künstlichen Quellen gesondert betrachtet, da bei solchen Ereignissen ionisierende Strahlung in sehr grossem Umfang austreten und kurz- oder langfristig zu weitreichenden Schäden führen kann. Die Grafik auf den Seiten 6 und 7 gibt einen Überblick über alle betrachteten Strahlungsarten, Grenz- und Vergleichswerte sowie die dazu gehörenden Einheiten. 3

16 Zentrale Begriffe Strahlung, die von einer bestimmten Quelle ausgeht, wird als Emission bezeichnet. Immission bezeichnet hingegen Strahlung, die an einem bestimmten Ort auf- oder eintrifft. Sie ist meist niedriger als die Emission, da die Strahlung auf dem Weg von der Quelle bis zum Ort der Immission abgeschwächt wird. Eine wichtige Grösse, um die Wirkung von Strahlung auf Menschen und Umwelt zu analysieren, ist die Exposition, der die Menschen oder die Umwelt während einer bestimmten Strahlungsdauer (Expositionszeit) ausgesetzt sind. Als Strahlungsrisiken versteht dieser Bericht schädliche Auswirkungen von Strahlung auf die Gesundheit der Bevölkerung sowie auf Fauna und Flora, zusammengefasst als «Umwelt». Das von einer bestimmten Strahlenquelle ausgehende Risiko wird abgebildet durch eine Relevanzeinschätzung. Diese berücksichtigt die Strahlenart, die Exposition und vor allem auch die nachgewiesenen sowie möglichen gesundheitlichen und biologischen Auswirkungen auf Menschen und Umwelt. Davon ausgehend wurde die Relevanz jeder Strahlenquelle für die Bevölkerung sowie für die Umwelt im Kanton Zürich einer der folgenden vier Kategorien zugeordnet: nicht bedingt sehr Dabei gilt grundsätzlich: Je mehr Personen betroffen oder je weitreichender die Auswirkungen auf die Umwelt sind, je häufiger oder je länger die Exposition und je schädlicher die Auswirkungen, als desto er werden die Risiken einer Strahlenquelle eingeschätzt. Dabei werden Risiken, die auf gesicherten Erkenntnissen basieren, als er eingeschätzt als Risiken, die nur vermutet werden. Die Relevanzeinstufung erfolgte primär aufgrund der Einschätzung kantonaler und weiterer Fachpersonen. Diese nutzten zum einen ihr umfassendes Erfahrungswissen sowie ihre Kenntnisse der spezifischen Situation im Kanton Zürich. Zudem stützten sie sich auf Ergebnisse von Studien und Fachpublikationen anerkannter internationaler Organisationen wie beispielsweise der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) oder nationaler Fachstellen wie beispielsweise des Bundesamts für Gesundheit. Erkenntnisse solcher Studien werden als «gesichert» angesehen. Aufgrund des im Umweltschutzgesetz verankerten Vorsorgeprinzips ist aber nicht nur auf gesicherte Fakten, sondern auch bei wissenschaftlicher Unsicherheit zu reagieren. Es wurde daher auch solchen Strahlenquellen eine Relevanz zugewiesen, für die es nur Hinweise zu schädigenden Wirkungsformen gibt auch wenn diese nicht ausreichend durch Fakten belegt werden können und von internationalen wie nationalen Fachstellen nicht als gesichert angesehen werden. Solche Wirkungen einer Strahlenquelle gelten in diesem Bericht als «vermutet». Zudem berücksichtigt dieser Bericht für die Relevanzeinschätzung der verschiedenen Strahlenquellen auch die subjektive Wahrnehmung in der Bevölkerung. Denn auch die empfundene Bedeutung von Strahlung kann zu Handlungsdruck auf die verantwortlichen Fachstellen sowie die Politik führen und damit zur Relevanz einer Strahlenquelle beitragen. 4

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18 Übersicht der Strahlungsarten 0 Hz 8 1 Hz km 1 khz 300 km 1 MHz 300 m 1 Frequenz Wellenlänge Nichtionisierende Strahlung Statische elektrische und magnetische Felder Magnetfeld Erde Tram / Trolleybus Magnetresonanztomografie Elektrostatische Entladung Blitz Niederfrequente Elektromagnetische Felder Hochspannungsleitungen Eisenbahn-Stromleitungen Transformatoren Elektrische Geräte Magnetfeldtherapie Hochfrequente Elektromagnetische Felder Radio- und Fernsehsender Mobilfunkanlagen Radar Betriebs- und Amateurfunk Mobil- und Schnurlostelefone WLAN und Bluetooth Babyphone Mikrowellen-Geräte Artikelsicherungsanlagen Grenzwerte (Auswahl): Vorschriften Schweiz Tram, Trolleybus μt Bahnstrom μt Stromanlage μt Rundfunk, Betriebs- und Amateurfunkanlagen V/m Immissionsgrenzwert Anlagegrenzwert MAK*-Wert /24 h Grenzwerte (Auswahl): Internationale Empfehlungen Mobiltelefon 2 W/kg SAR** Begriffe und Einheiten Magnetische Flussdichte in Tesla [ T ] Magnetische Flussdichte in Tesla [ T ] Elektrische Feldstärke in Volt pro Meter [ V/m ] * Maximale Arbeitsplatzkonzentration ** Spezifische Absorptionsrate 6

19 GHz 30 cm 1 THz 0.3 mm 1 PHz 300 nm 1 EHz 3 nm Ionisierende Strahlung Infrarote Strahlung Sonne Heizgeräte Optische Anwendungsgeräte UV- Strahlung Sonne Solarium Beleuchtung Dauerstrahlung und Einzelanwendungen Medizinische Diagnostik und Therapie, terrestrische Strahlung, kosmische Strahlung, Radionuklide in der Nahrung, Strahlenbelastung nahe KKW und Forschungseinrichtungen, industrielle Anwendungen, phosphathaltige Produkte, «herrenlose» Strahlenquellen Sichtbare Strahlung Sonne Lampen Laser Ereignisse Unfälle in Kernreaktoren, Unfälle in Forschungsreaktoren, Zwischenlagern oder Tiefenlagern radioaktiver Abfälle, radiologische Bombe (dirty bomb), Unfälle mit industriellen radioaktiven Quellen und radioaktivem Material beim Transport Mobilfunkanlagen V/m Radaranlagen V/m Keine Immissions- und Anlagegrenzwerte MAK-Werte: siehe Grenzwerte am Arbeitsplatz, Suva 2014 Beispiel MAK für Infrarot: Körper darf sich nicht über 38 C erwärmen Dauerstrahlung und Einzelanwendungen 1 msv pro Jahr für die Bevölkerung 20 msv pro Jahr für Berufsleute 300 Bq / m 3 Referenzwert für Radongas in Wohn- und Aufenthaltsräumen Ereignisse 100 msv pro Jahr für die Bevölkerung 300 Bq / m 3 Referenzwert für Radongas in Wohn- und Aufenthaltsräumen Bestrahlungsstärke/ Leistungsflussdichte in Watt pro Quadratmeter [ W/m 2 ] Umrechnung Bestrahlungsstärke/ elektrische Feldstärke: 1 W/m 2 = ( V/m ) SAR-Wert in Watt pro Kilogramm Körpermasse [ W /kg] Elektrische Leistung in Energie pro Zeit [ W ] Äquivalenzdosis: Strahlenwirkung auf lebenden Organismus, abhängig von Energiedosis der Strahlung und der relativen biologischen Wirksamkeit, in Sievert [Sv] Aktivität oder Zerfallsrate einer radioaktiven Stoffmenge in Anzahl Kernzerfälle pro Zeiteinheit, abhängig von der radioaktiven Substanz, in Becquerel [Bq] 7

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21 02 Gesetzliche Grundlagen Verfassungsrechtliche Grundlagen, Zuständigkeiten Die wichtigsten Grundsätze, die das Thema Strahlung in der Schweiz regeln, hält die Bundesverfassung (SR 101, BV) fest. Diese verlangt vom Bund, Vorschriften zu erlassen zum Schutz der Menschen und seiner natürlichen Umwelt vor schädlichen oder lästigen Einwirkungen sowie zum Schutz der Tier- und Pflanzenwelt und zum Erhalt ihrer natürlichen, vielfältigen Lebensräume (Art. 74 BV). Sie verpflichtet den Bund, Massnahmen zum Schutz der Gesundheit der Menschen zu treffen und unter anderem Vorschriften über den Schutz vor ionisierender Strahlung zu erlassen (Art. 118 BV). Mit dieser Regelung auf Verfassungsstufe sind folgende Konsequenzen verbunden: Zuständig für den Erlass von Vorschriften im gesamten Strahlungsspektrum ist der Bund. Dabei sind ionisierende Strahlung auf der einen und nichtionisierende Strahlung auf der anderen Seite Regelungsbereiche mit unterschiedlichen Rechtsgrundlagen und Zuständigkeiten. Nichtionisierende Strahlung ist primär Gegenstand der Umweltschutzgesetzgebung. Die Kantone legen die Vollzugszuständigkeit fest. Im Kanton Zürich liegt sie bei den Gemeinden, das AWEL unterstützt sie dabei. Dem Bund kommt die Aufsicht über den Vollzug der Umweltschutzgesetzgebung zu, die das Bundesamt für Umwelt (BAFU) ausübt. Häufig tritt nichtionisierende Strahlung auch an Arbeitsplätzen auf. Deshalb ist dieser Bereich Gegenstand der Arbeitsschutzgesetzgebung. Ionisierende Strahlung ist Gegenstand der Strahlenschutzgesetzgebung. Zuständig für den Vollzug und die Aufsicht sind die Organe des Bundes: das Bundesamt für Gesundheit in den Bereichen Medizin und Forschung, das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI) im Bereich der Kernanlagen und die Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva) im Bereich Industrie und Gewerbe. Die Organe der Kantone können zum Vollzug hinzugezogen werden. Sofern Massnahmen zum präventiven Schutz der Gesundheit der Bevölkerung zu treffen sind, ist dies Sache des Kantons und der Gemeinden ( 46 Gesundheitsgesetz GesG, LS 810.1). Sie unterstützen Massnahmen zur Verbesserung der Gesundheit der Bevölkerung (Gesundheitsförderung) und zur Verhütung, Früherkennung und Früherfassung von Krankheiten (Prävention). Prävention und Gesundheitsförderung stellen eine Querschnittaufgabe dar und sind in allen Direktionen gemäss ihrer Zuständigkeit zu betreiben (RRB 1173/2015). Das Institut für Epidemiologie, Biostatistik und Prävention (EBPI) der Universität Zürich kann dazu projektbezogen Anliegen der Prävention und Gesundheitsförderung aller Direktionen wahrnehmen (RRB 1872/2010). Seit 1991 hat das EBPI die Zuständigkeit für die Planung, Förderung und Verbreitung von Prävention und Gesundheitsförderung, soweit diese dem Staat obliegen (RRB 4050/1991). 9

22 Zuständigkeiten für Gesetzgebung und Vollzug Nichtionisierende Strahlung Ionisierende Strahlung Gesetzgebung Bund Bund Vollzug Kantone Bund Zuständige Organe und Aufgaben AWEL Fachberatung Kontrollen Messungen Information über Umweltzustand Gemeinden Bewilligung von Bauten und Anlagen Kontrolle bestehender Anlagen BAG Strahlenschutz in den Bereichen Forschung und Medizin Suva Arbeitnehmerschutz betreffend Strahlung in industriellen und gewerblichen Betrieben ENSI Strahlenschutz bei Kernanlagen Kantone Können von den Organen des Bundes beigezogen werden Bestimmte Vollzugsaufgaben im Bereich Radon Rechtsgrundlagen im Bereich nichtionisierende Strahlung Umweltschutzgesetz Das Umweltschutzgesetz (USG) will Menschen, Tiere und Pflanzen sowie ihre Lebensgemeinschaften und Lebensräume gegen schädliche oder lästige Einwirkungen schützen (Art. 1); dazu gehört auch die nichtionisierende Strahlung, nicht aber die ionisierende (Art. 7 Abs. 1, Art. 3 Abs. 2). Das USG legt ein zweistufiges Schutzkonzept fest (Art. 11): Strahlung wird durch Massnahmen bei der Quelle begrenzt (Emissionsbegrenzungen), wobei unabhängig von der bestehenden Umweltbelastung die Emissionen im Rahmen der Vorsorge so weit zu begrenzen sind, wie dies technisch und betrieblich möglich und wirtschaftlich tragbar ist (Vorsorgeprinzip, erste Stufe). Wenn feststeht oder zu erwarten ist, dass die Strahlung unter Berücksichtigung der bestehenden Umweltbelastung schädlich oder lästig wird, sind die Emissionsbegrenzungen zu verschärfen (zweite Stufe). Dabei werden Emissionen in erster Linie eingeschränkt durch den Erlass von Emissionsgrenzwerten (Art. 12 Abs. 1). Diese sowie die für die Beurteilung der schädlichen oder lästigen Einwirkungen massgebenden Immissionsgrenzwerte finden sich in der Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (SR , NISV). Die erwähnten Bestimmungen des USG sind vor allem bedeutend für die Beurteilung der Einwirkungen sichtbarer Strahlung (Licht), da es hierzu keine Verordnung und keine Grenzwerte gibt. Dies gilt ebenso für den Schutz der Tiere und Pflanzen vor nichtionisierender Strahlung. In diesen Bereichen sind auch Bestimmungen aus dem Natur- und Heimatschutzgesetz (SR 451, NHG), dem Jagdgesetz (SR 922.1, JSG) oder aus dem kantonalen Planungsund Baugesetz (LS 700.1, PBG) heranzuziehen. Das USG verpflichtet die Umweltschutzfachstellen aber nicht nur zur Kontrolle von Anlagen, sondern beauftragt sie auch, die Öffentlichkeit sachgerecht über den Stand der Umweltbelastung zu informieren, Private und Behörden in Umweltbelangen zu beraten (Art. 10e) und Erhebungen über die Umweltbelastung durchzuführen (Art. 44). 10

23 Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung Die Verordnung über den Schutz vor nichtionsierender Strahlung (NISV) definiert frequenzabhängige Immissionsgrenzwerte, die überall einzuhalten sind (Art. 13). Sie sollen vor wissenschaftlich nachgewiesenen NIS-Einwirkungen schützen. Sie berücksichtigen die gesamte Strahlungsbelastung und insbesondere Strahlungswirkungen auf Personengruppen mit erhöhter Empfindlichkeit (Kinder, Kranke, Betagte, Schwangere). Diese Schutzwerte begrenzen die elektromagnetischen Feldstärken so, dass sie 50-mal unter den Belastungen liegen, für die schädliche Effekte nachgewiesen sind. Die NISV regelt die Begrenzung der Emissionen elektrischer und magnetischer Felder im statischen sowie im Nieder- und Hochfrequenzbereich, also im Bereich von Frequenzen von 0 Hz bis 300 GHz, die beim Betrieb ortsfester Anlagen wie beispielsweise Mobilfunkanlagen oder Freileitungen zur Stromübertragung entstehen (Art. 2 Abs. 1). Einzelne Anlagen oder eine Gruppe von Anlagen müssen an Orten, an denen sich Menschen längere Zeit aufhalten, die festgelegten Anlagegrenzwerte einhalten (Art. 4 Abs. 1). Im Sinne der Vorsorge berücksichtigen diese Anlagegrenzwerte Befürchtungen, wonach biologische Wirkungen bei nichtionisierender Strahlung auch unterhalb der Immissionsgrenzwerte auftreten können. Je nach Anlagetyp liegen die Anlagegrenzwerte rund 10- bis 100-mal unter den jeweiligen Immissionsgrenzwerten. Die NISV gilt nicht für die Beurteilung der Strahlung mobiler Geräte wie beispielsweise Mobiltelefone und Schnurlostelefone (Art. 2 Abs. 2). In der Schweiz gibt es keine rechtsverbindlichen Grenzwerte für solche Geräte. Hier können lediglich internationale Empfehlungen und Richtwerte wie die der International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) herangezogen werden. Diese legen einen Grenzwert für die spezifische Absorptionsrate (SAR) fest, ein Mass für die Absorption elektromagnetischer Felder in einem Material oder Organismus. Arbeitsgesetz Jede Arbeitgeberin und jeder Arbeitgeber ist verpflichtet, zum Schutz der Gesundheit seiner Arbeitnehmenden alle Massnahmen zu treffen, die erfahrungsgemäss notwendig, nach dem Stand der Technik anwendbar und den Verhältnissen des Betriebes angemessen sind. Treten im Betrieb nichtionisierende Strahlen auf, haben die Arbeitgeberin oder der Arbeitgeber insbesondere dafür zu sorgen, dass die von der Suva festgelegten arbeitshygienischen Grenzwerte für physikalische Einwirkungen eingehalten werden. Diese definieren die maximal zulässigen Arbeitsplatzbelastungen, sogenannte MAK-Werte, beispielsweise für Laser, UV-Strahlung und elektromagnetische Felder. Vorgesehenes Bundesgesetz über den Schutz vor Gefährdungen durch nichtionisierende Strahlung und Schall Die Bevölkerung soll mit einem neuen Gesetz besser vor gesundheitlichen Gefährdungen geschützt werden, die von nichtionisierender Strahlung und Schall ausgehen. Das Gesetz regelt einzelne Produkte, die nichtionisierende Strahlung erzeugen, beispielsweise Laser und Solarien. Das Gesetz wurde am 16. Juni 2017 vom Bundesparlament verabschiedet und soll, zusammen mit einer entsprechenden Verordnung im Jahr 2019 in Kraft treten. Vom Gesetz nicht betroffen sind ortsfeste Anlagen wie Mobilfunksendeanlagen oder Hochspannungsleitungen. 11

24 Rechtsgrundlagen im Bereich ionisierende Strahlung Allgemeine Rechtsgrundlagen Strahlenschutzgesetz und -verordnung Das Strahlenschutzgesetz (SR 814.5, StSG) schützt Menschen und Umwelt vor Gefährdungen durch ionisierende Strahlen. Es bestimmt den Grundsatz, dass eine Tätigkeit, bei der Menschen oder die Umwelt ionisierenden Strahlen ausgesetzt sind, nur ausgeübt werden darf, wenn sie sich in Kenntnis der damit verbundenen Vorteile und Gefahren rechtfertigen lässt (Art. 8). Es schreibt vor, dass zur Begrenzung der Strahlenexposition alle nach der Erfahrung und dem Stand von Wissenschaft und Technik gebotenen Massnahmen zu ergreifen sind (Art. 9). So verlangt es Massnahmen zum Schutz von Personen, die aufgrund ihrer beruflichen Tätigkeit oder durch andere Umstände einer im Verhältnis zur übrigen Bevölkerung erhöhten und kontrollierbaren Strahlung ausgesetzt sein können (Art. 11ff.). Das StSG definiert die erforderliche Sachkunde für alle Tätigkeiten, die eine Gefährdung durch ionisierende Strahlen mit sich bringen können (Art. 6). Es regelt auch den Umgang mit radioaktiven Abfällen (Art. 25ff.) und legt eine Bewilligungspflicht für spezifische Tätigkeiten mit radioaktiven Stoffen und ionisierenden Strahlen fest (Art. 28ff.). Die Strahlenschutzverordnung (SR , StSV), die vor kurzem revidiert wurde, führt die im Gesetz enthaltenen Vorschriften im Detail aus. Sie regelt die Bereiche Sachkunde, Sachverständige, Ausbildung und medizinische Strahlenanwendungen, definiert Dosisbegrenzungen sowie die Ermittlung der Strahlendosis und legt die Pflichten im Umgang mit Anlagen und radioaktiven Strahlenquellen fest. Zudem umfasst diese Verordnung eine ausführliche Regelung zu erhöhten Radonkonzentrationen. Die revidierte StSV enthält unter anderem verschärfte und international verankerte Referenz- und Schwellenwerte für Radon, eine Mess- und Sanierungspflicht für Schulen und Kindergärten sowie zusätzliche Instrumente wie eine Radondatenbank. Die revidierte StSV tritt am 1. Januar 2018 in Kraft. Dieser Bericht bezieht sich wenn nicht explizit anders angegeben bereits auf die revidierte Fassung der StSV. Kernenergiegesetz Das Kernenergiegesetz (SR 732.1, KEG) regelt die friedliche Nutzung der Kernenergie. Es soll insbesondere Menschen und Umwelt vor ihren Gefahren schützen und umfasst unter anderem Vorschriften zum Bau und Betrieb von Kernanlagen und zum Umgang mit radioaktiven Abfällen aus der Kernenergie, beispielsweise in geologischen Tiefenlagern. Rechtsgrundlagen für Ereignisse mit Austritt ionisierender Strahlung Die oben aufgeführten Rechtsvorschriften sollen dabei helfen, zu verhindern, dass Menschen und Umwelt schädlicher ionisierender Strahlung ausgesetzt sind. Eine Freisetzung radioaktiver Strahlung beispielsweise infolge von Unfällen oder bei Naturereignissen wie einem Erdbeben ist aber nicht auszuschliessen. Die folgenden Rechtsgrundlagen befassen sich mit diesen Ereignisfällen. Strahlenschutzgesetz und -verordnung Das StSG sieht Regelungen zum Schutz der Bevölkerung bei erhöhter Radioaktivität vor. Es bezeichnet die verantwortliche Einsatzorganisation und verpflichtet den Bundesrat zur Anordnung von Schutzmassnahmen. Zudem bestimmt es die Pflichten der Bewilligungsinhaber von Kernanlagen, um Störfälle zur vermeiden oder im Ereignisfall zu bewältigen. In der StSV finden sich Detailbestimmungen zur Verhinderung und Bewältigung von Störfällen. Neben vorsorglichen Pflichten wie dem Treffen von Vorsorgemassnahmen oder dem Erstellen eines Sicherheitsberichts umfassen sie die Pflicht des Bewilligungsinhabers zu Sofortmassnahmen, legen Melde- und Untersuchungspflichten fest und sehen Notfallschutzmassnahmen in der Umgebung von Betrieben vor. Eine solche stellt beispielsweise das vorsorgliche Verteilen von Jodtabletten an die Bevölkerung für den Fall der Freisetzung radioaktiven Jods aus einer Kernanlage dar. 12

25 Die Revision der StSV hat unter anderem eine bessere Abgrenzung der verschiedenen denkbaren Ereignisarten, eine klarere Regelung der Zuständigkeiten sowie eine verbesserte Information von Behörden und Bevölkerung zur Folge. Bevölkerungs- und Zivilschutzgesetz Das Bevölkerungs- und Zivilschutzgesetz (SR 520.1, BZG) schützt die Bevölkerung und ihre Lebensgrundlagen bei Katastrophen und in Notlagen und trägt dazu bei, Schadensereignisse zu begrenzen und zu bewältigen. Es benennt die beteiligten Partnerorganisationen wie Polizei, Feuerwehr oder Zivilschutz und regelt deren Pflichten. Es legt zudem die Zuständigkeit der Kantone für Ausbildung, Führung und Einsatz der Partnerorganisationen des Bevölkerungsschutzes fest. Die entsprechenden Ausführungsvorschriften finden sich auf Bundesebene in der Verordnung über die Organisation von Einsätzen bei atomaren, biologischen und chemischen (ABC) sowie Naturereignissen (SR ) und für den Kanton Zürich in der kantonalen Verordnung über den ABC-Schutz (LS 528.1). 13

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27 03 Strahlungsarten Statische elektrische und magnetische Felder Niederfrequente elektromagnetische Felder Hochfrequente elektromagnetische Felder Infrarote Strahlung Sichtbare Strahlung UV-Strahlung Ionisierende Strahlung Ereignisbedingte ionisierende Strahlung 15

28 Statische elektrische und magnetische Felder Obwohl statische elektrische und magnetische Felder keine Strahlung im physikalischen Sinne erzeugen, werden gewisse Phänomene dieser Felder oft mit Strahlung assoziiert. Aus diesem Grund wird nachfolgend ein Überblick über ihre Quellen und Wirkungen gegeben. Quelle und Exposition Magnetfeld der Erde Die magnetische Flussdichte liegt bei 25 bis 65 µt. Tram/Trolleybus, mit Gleichstrom betrieben Das statische Magnetfeld in einem Tram hat eine Stärke von 100 µt. Neben der Fahrbahn kann es bis zu 140 µt stark sein. Elektrostatische Entladung Menschen können sich beispielsweise beim Laufen mit Gummisohlen über Teppichboden mit Reibungselektrizität aufladen. Die elektrostatische Entladung führt zum sogenannten «Fingerblitz» (bis zu 3000 µt), beispielsweise wenn Menschen sich berühren. Magnetresonanztomografie (MRI) Das statische Magnetfeld ist direkt bei der behandelten Person zwischen bis µt stark, im Arbeitsbereich liegt es bei µt. Blitzschlag Zwischen der Erde und der äusseren Atmosphäre besteht ein statisches elektrisches Feld. Bei Gewitterlagen kann es vor der Entladung bis V/m betragen. «Erdstrahlung» Da es für die sogenannte Erdstrahlung, die beispielsweise Wünschelrutengänger aufspüren, weder wissenschaftlich gesicherte Aussagen für die Existenz der Strahlung selbst, noch für ihre Auswirkungen gibt, wird in der Folge nicht weiter auf sie eingegangen. Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Wissenschaftliche Untersuchungen weisen für magnetische Flussdichten unterhalb von µt keine negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper nach (Bundesamt für Strahlenschutz, Deutschland, 2014). In stärkeren Feldern können elektrisch geladene Partikel durch Induktion elektrische oder magnetische Ströme verursachen. So können beispielsweise im Blut kleine elektrische Ströme entstehen. 16

29 Vermutete Wirkungen Es werden Auswirkungen auf Blutdruck und Herzfrequenz vermutet. Neben negativen werden auch positive Wirkungen vermutet. Einige Studien fanden zur therapeutischen Wirkung von Permanentmagneten zur Schmerzlinderung, Wundheilung und Rheumabehandlung statt. Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Tiere mit Magnetsinn, beispielsweise Zugvögel, Termiten, Ameisen, Wespen, Bienen, Maikäfer, Weichtiere, Krebstiere, Amphibien und Reptilien orientieren sich zur Ortsbestimmung am Erdmagnetfeld. Störungen des Magnetsinns aufgrund statischer magnetischer Felder von Anlagen oder Geräten sind bis jetzt nicht bekannt. Vermutete Wirkungen Es wurden keine vermuteten Auswirkungen genannt. Relevanz Bevölkerung Magnetfeld Erde Tram Trolleybus Elektrostatische Entladung Magnetresonanz tomografie Personal Blitzschlag Magnetresonanztomografie Patienten nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Die magnetischen Felder von Trams und Trolleybussen liegen weit unter dem Immissionsgrenzwert von µt und haben somit keine gesundheitsschädigende Wirkung auf die Menschen. Starke Magnetfelder kommen bei der Magnetresonanztomografie zur Anwendung. Die Patientin oder der Patient entscheidet auf Anraten der Ärztin oder des Arztes über Risiken und Nutzen einer solchen Anwendung. Das Personal ist durch das Einhalten des MAK-Werts zu schützen. Entladungen in elektrischen Feldern zwischen der Erde und der äusseren Atmosphäre können während Gewittern zu Blitzschlag führen. In der Schweiz sterben pro Jahr drei bis sechs Personen an Blitzschlag; der Kanton Zürich ist unterdurchschnittlich davon betroffen. 17

30 Statische elektrische und magnetische Felder Relevanz Umwelt Magnetfeld Erde Blitzschlag Tram Trolleybus nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Störungen des Magnetsinns aufgrund statischer magnetischer Felder von Trams und Trolleybussen sind bisher nicht bekannt. Bisherige und aktuelle Aktivitäten Das Arbeitsinspektorat des Amts für Wirtschaft und Arbeit überprüft regelmässig die Arbeitsbedingungen und das Einhalten der MAK-Werte bei Magnetresonanztomografen. 18

31 Niederfrequente elektromagnetische Felder Quelle und Exposition Hochspannungsleitungen Die magnetische Flussdichte ist direkt bei den Leitungen am höchsten und nimmt mit zunehmender Distanz rasch ab. Der Immissionsgrenzwert von 100 μt wird bei den Freileitungen und bei in der Erde geführten Kabelleitungen im Allgemeinen überall eingehalten, wo sich Menschen aufhalten können. Erdverlegte Starkstromkabel haben im Vergleich zu Freileitungen eine deutlich geringere Wirkdistanz, die sich durch bauliche Massnahmen (Abschirmungen) weiter reduzieren lässt. Für neue und geänderte Freileitungen sowie bei Neueinzonungen entlang einer alten Freileitung gilt ein strenger Anlagegrenzwert von 1 μt an sogenannten Orten mit empfindlicher Nutzung (OMEN) wie zum Beispiel in Wohnräumen, Kindergärten, Schulen und in Büros. Der Anlagegrenzwert gilt nicht für OMEN-Bauten und Bauland, die vor Inkrafttreten der NISV im Jahr 2000 nahe Hochspannungsleitungen errichtet bzw. ausgewiesen wurden. Daher existiert im Kanton ein kleiner Anteil an OMEN-Bauten und Bauland, die mit Magnetfeldern über 1 μt belastet sein können, die also innerhalb des sogenannten NIS-Korridors entlang einer Hochspanungsleitung liegen. Für Bautätigkeiten innerhalb des NIS-Korridors appelliert der Kanton an einen freiwilligen Verzicht von OMEN-Bauten, indem er bei Anfragen Bauherrinnen und Bauherren, Baufachleute sowie Baubehörden über die Thematik orientiert. Fahrleitungen Eisenbahn Es gilt ein Immissionsgrenzwert von 300 μt, der ausserhalb des Bahngeländes überall eingehalten wird. Neben den Feldern bei Fahrdraht und Schiene entstehen im Innern eines Zugs magnetische Felder durch die interne Elektrik und Heizleitungen. Bei Triebwagen entstehen solche Felder zusätzlich durch Transformatoren, Leistungselektronik und Motoren. Die Magnetfelder in Zügen betragen auf den Sitzplätzen zwischen 1 und 3 μt. Der Anlagegrenzwert für Eisenbahn-Stromleitungen von 1 μt im 24-Stunden-Mittel wird bei den meisten OMEN-Bauten nahe an Bahngleisen eingehalten, obwohl bei der Durchfahrt eines Zugs kurzfristig Belastungen von bis zu mehreren μt möglich sind. Bei sehr wenigen OMEN-Bauten, die dicht an vielbefahrenen Bahngleisen stehen, kann der Anlagegrenzwert von 1 μt im 24-Stunden-Mittel überschritten werden. Bahnbetreiber sind verpflichtet, bei Änderungen der Anlage auch für eine Minimierung der Belastung dieser OMEN-Bauten durch nichtionisierende Strahlung zu sorgen. Transformatoren Alle Transformatoren im Kanton Zürich wurden saniert und bündeln das Magnetfeld stark im Innern der Trafostation. So halten sie den Immissionsgrenzwert von 100 μt ein. An Orten mit empfindlicher Nutzung erfüllen sie auch den Anlagegrenzwert von 1 μt. Für Arbeitsplätze mit Kontakt zu betriebseigenen Transformatoren gilt ein MAK-Wert von 500 μt. Elektrische Geräte Die mittlere Magnetfeldexposition in Gebäuden beträgt ca. 0,05 bis 0,2 μt. Zu den stärkeren Strahlenquellen gehören: Vorschaltgeräte zur Begrenzung des Stromflusses, zum Beispiel von Radios (bis 60 μt direkt am Gerät) oder von Leuchtstoffröhren (bis mehrere Hundert μt direkt am Gerät) 19

32 Niederfrequente elektromagnetische Felder Induktionskochherde (magnetisches Feld in 20 cm Abstand bis zu 10 μt) Heizdecken (durchschnittlich 5 μt und maximal 140 μt) Geräte wie Haarfön (6 bis 2000 μt in 3 cm Abstand) oder Rasierer (15 bis 1500 μt) Industrielle Geräte wie Elektro-Schweissanlagen (200 bis 4000 μt im Herzbereich) Die teilweise hohen magnetischen Flussdichten bei elektrischen Haushaltsgeräten sind jedoch nicht mit den Grenzwerten der NISV zu vergleichen, da es sich hier um kurzfristige Anwendungen und kleinräumige inhomogene Felder handelt. Die Flussdichten sinken mit zunehmender Entfernung von der Quelle rasch ab. Magnetfeldtherapie Magnetfeldtherapien können die Knochenheilung unterstützen. Es werden Magnetfelder angewendet, die bis rund 100 Mikrotesla stark sein können. Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Nerven- und Muskelstimulation bei niederfrequenten elektromagnetischen Feldern Die Immissionsgrenzwerte in der NISV sind so festgesetzt, dass die nachfolgend beschriebenen Effekte der Nerven- und Muskelstimulationen ausgeschlossen werden können. Starke elektrische und magnetische Felder mit Frequenzen von weniger als 100 khz verursachen Ströme im Körper, die Nerven- und Muskelzellen reizen und anregen können. Ab einer gewissen Intensität empfinden Menschen diesen Reiz als Schmerz. Bei hohen Intensitäten kann es zu Verbrennungen, Herzkammerflimmern oder gar zum Tod kommen. Störende Wirkungen In der Nähe von Hochspannungs-Freileitungen sind oft ein Knistern, ein «Brummton», und bei feuchtem Wetter teilweise auch ein «Rauschen», sogenannte Koronageräusche, zu hören. Diese können als störend empfunden werden. Positive Wirkung Niederfrequente Magnetfelder werden im Gebiet der Knochenheilung und für Schmerzreduktionen im Fall degenerativer Gelenkserkrankungen angewendet. Vermutete Wirkungen Aus humanepidemiologischen Studien wird eine begrenzte Evidenz für einen kausalen Zusammenhang zwischen Leukämie bei Kindern und der Stärke von Magnetfeldern in Wohnungen in der Nähe von Hochspannungsleitungen abgeleitet. Diesen Studien zufolge verdoppelt sich bei einer Langzeitexposition mit mehr als 0,3 bis 0,4 μt das Kinderleukämierisiko (BAG 2006a). Die Welt-Gesundheitsorganisation (WHO) sowie die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) haben niederfrequente Magnetfelder in die Kategorie 2B «möglicherweise krebserzeugend für den Menschen» eingeteilt (IARC 2002, WHO 2007). Dies bedeutet: Es bestehen glaubwürdige Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen niederfrequenten elektromagnetischen Feldern und einer Krebserkrankung. Diese können aber nicht plausibel erklärt werden, da die Wirkungsmechanismen nicht bekannt sind. Das Bundesamt für Umwelt stützt die Beurteilung von IARC und WHO mit eigenen Analysen (BAFU 2009). Studien, die weitere, indirekte Faktoren der Krebsentstehung durch niederfrequente elektromagnetische Felder, wie Veränderungen im Hormonhaushalt, insbesondere Melatoninausschüttung, oder DNS-Veränderungen in Zellen untersucht haben, liefern widersprüchliche Resultate. Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Es sind bisher keine Wirkungen niederfrequenter elektromagnetischer Felder auf die natürliche Umwelt bekannt. 20

33 Relevanz Bevölkerung Fahrleitungen Eisenbahn Transformatoren Elektrische Handgeräte Hochspannungsleitungen Kinderleukämie vermutet Induktionsherde Elektro- Schweissanlagen Magnetfeld - therapie nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Durch das Einhalten der Grenzwerte bei Bahnstromleitungen, Transformatoren sowie elektrischen Geräten in Industrie und Gewerbe sowie der international gültigen Standards für Induktionsherde und elektrische Handgeräte im Haushalt sind gesundheitsschädigende Wirkungen auf die allgemeine Bevölkerung auszuschliessen. Es bestehen Hinweise darauf, dass Kinder, die in der Nähe von Hochspannungsleitungen aufwachsen, ein erhöhtes Risiko tragen, an Leukämie zu erkranken (IARC 2002, BAG 2006a, WHO 2007, BAFU 2009). Gemäss der Einschätzung des BAFU (2009) stellen die existierenden wissenschaftlichen Studien jedoch keine ausreichende Basis dar, um die Schutzwerte (Immissionsgrenzwerte) zu verschärfen. Relevanz Umwelt Hochspannungsleitungen Fahrleitungen Eisenbahn nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Hochspannungs-Kabelleitungen, die durch den Boden führen, erhöhen nur lokal die Temperatur und verändern dadurch die Bodenbiologie. Bisherige und aktuelle Aktivitäten Fahrleitungen der Bahnen wurden auf Grundlage der NISV saniert. Der Immissionsgrenzwert wird entlang der Bahnlinien überall eingehalten. Bei Freileitungen sind die Phasen auf Grundlage der NISV optimiert. Die Stärke der entstehenden elektromagnetischen Felder ist minimiert. Transformatoren wurden auf Grundlage der NISV saniert und halten die Grenzwerte ein. Bei der Beurteilung von Umzonungsvorhaben und Gestaltungsplänen wird empfohlen, entlang von Frei- und Kabelleitungen die Korridore mit mehr als 1 μt («NIS-Korridor») im Situationsplan einzuzeichnen. Es wird empfohlen, in NIS-Korridoren auf Orte mit empfindlicher Nutzung zu verzichten. 21

34 Hochfrequente elektromagnetische Felder Quelle und Exposition Radio- und Fernsehsender Sendestationen von Radio- und Fernsehsendern decken grosse Gebiete ab. Hierzu benötigen sie Leistungen von bis zu mehreren 100 kw. Die 24 Zürcher Rundfunksender halten überall die NISV-Grenzwerte ein. Die Strahlung durch Übertragungen mittels Kabel und Satellitensystemen ist unbedeutend. Mobilfunkanlagen Mobilfunkanlagen senden mit weniger als 1 W bis W Leistung; typische Leistungen liegen bei 1000 bis 2000 W. In urbanen Zentren mit hoher Gesprächsdichte werden zudem vermehrt kleinere Sender sowie sogenannte Mikrosender mit weniger als 6 W Leistung eingesetzt. Alle Mobilfunkanlagen an den rund 3000 Standorten im Kanton Zürich halten die zulässigen Schutzwerte (Immissionsgrenzwerte) ein. Auch die vorsorglich festgelegten Anlagegrenzwerte, die rund zehnmal niedriger sind als die Schutzwerte und auch vor nur vermuteten Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit durch Mobilfunkstrahlung schützen sollen, sind zum allergrössten Teil eingehalten. Lediglich bei der Inbetriebnahme von Neuanlagen und bei Anpassungen bestehender Anlagen kann es zu kurzfristigen Überschreitungen der Anlagegrenzwerte kommen. Das bestehende Kontrollsystem aus Abnahmemessungen und den Qualitätsüberwachungsmechanismen der Mobilfunkbetreiber, des BAKOM und des Kantons erkennt solche Überschreitungen zuverlässig. Sie werden zumeist innert Tagen behoben. Radar Das Spektrum der Sendeleistung von Radaranlagen reicht von wenigen Milliwatt für Abstandswarner bis in den Megawatt-Bereich bei Radaranlagen mit grosser Reichweite, wie beispielsweise Flugsicherungsradaranlagen mit einer Reichweite von bis zu 350 km. Alle grossen Radaranlagen an den sechs Standorten im Kanton Zürich halten die Grenzwerte ein. Betriebs- und Amateurfunk Betriebsfunk und Amateurfunk werden in der Regel weniger als 800 Stunden pro Jahr genutzt. Gemäss NISV gilt dies nicht als Dauerstrahlung, es existiert daher kein Vorsorgegrenzwert. Mit ausreichend hohen Antennen kann der Immissionsgrenzwert von Funkanlagen, der bei 28 V / m liegt, eingehalten werden. Mobil- und Schnurlostelefone Die maximale Sendeleistung von Mobiltelefonen mit GSM-Standard beträgt 2 W, die Leistung neuerer Geräte (UMTS- oder LTE-Standard) liegt deutlich darunter. Die volle Leistung ist nur bei schlechtem Empfang erforderlich. Während eines Gesprächs kann die Strahlung bei schlechtem Empfang bis zu mehreren 10 V/m erreichen, bei gutem Empfang liegt sie deutlich unter 1 V/m. Auch bei maximaler Sendeleistung wird der von der WHO empfohlene SAR-Grenzwert von 2 Watt pro Kilogramm Körpermasse (W/kg) eingehalten. Schnurlostelefone funktionieren ähnlich wie Mobiltelefone mit einer Sendeleistung von meist unter 1 W und haben Reichweiten von bis zu 300 m. 22

35 WLAN und Bluetooth WLAN-Basisstationen und WLAN-fähige Endgeräte wie Notebook, Tablet oder Smart phone senden abhängig vom Frequenz-Bereich mit einer Leistung von max. 0,1 W bis 1 W. Bluetooth strahlt vergleichsweise schwach. Die Geräte senden mit einer Leistung zwischen 1 mw und 0,1 W und verfügen über eine Reichweite von 10 bis 100 m. Babyphone Babyphone sind nicht standardisiert und senden, je nach Bauart und Hersteller, auf verschiedenen Frequenzen zwischen 27 und 2400 MHz. Die von der ICNIRP empfohlenen Grenzwerte liegen entsprechend zwischen 28 und 61 V/m. Diese Werte sind bereits im Abstand von 20 cm vom Sender (der Babyeinheit) deutlich unterschritten und nehmen mit zunehmender Entfernung zum Sender weiter stark ab. Beim Betrieb des Geräts in mindestens 1 m Abstand zum Kind, wie von Herstellern und dem BAG empfohlen, werden die empfohlenen Grenzwerte mindestens zehnfach unterschritten. Mikrowellen-Geräte Mikrowellen-Kochgeräte erzeugen in ihrem Innern elektromagnetische Strahlung von bis zu W/m 2. Die Strahlungsenergie wird auf Wassermoleküle übertragen, um wasserhaltige Nahrungsmittel zu erwärmen. Es gelangt praktisch keine Strahlung nach aussen. Diathermiegeräte nutzen starke hochfrequente elektromagnetische Felder, um Körpergewebe lokal zu erwärmen. Diese Geräte werden beispielsweise in der Physiotherapie zur Schmerzlinderung eingesetzt und haben meist eine Leistung zwischen 100 bis 200 W. Die elektromagnetischen Felder liegen im Arbeitsbereich zwischen 900 bis 4000 V/m und können in implantierten Elektroden lokal Ströme von hoher Intensität induzieren. Felder dieser Stärke können die Temperatur lokal auf Werte erhöhen, bei denen permanente Gewebe- oder neurologische Schäden auftreten. Dem Bedienungspersonal wird ein genügender Sicherheitsabstand empfohlen. Artikelsicherungsanlagen RFID (Radio Frequency IDentification = Funkerkennung) ist eine Methode, um Daten berührungslos und ohne Sichtkontakt lesen und speichern zu können. Die Technik wird vielseitig verwendet, so für Zugangskontrollen, Lagerbestandskontrollen oder zur Artikelsicherung in Läden. Die Systeme sind sehr unterschiedlich in ihrer Frequenz und Reichweite. Die RFID- Etikette allein ist passiv und wird vom Lesegerät angestrahlt. Für Personen am Lesegerät gilt der MAK-Wert. Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Die nachfolgend beschriebenen Wirkungen treten erst bei einer Strahlungsexposition auf, die die Immissionsgrenzwerte deutlich überschreitet: Elektromagnetische Felder zwischen 10 MHz und 10 GHz dringen in den Körper ein und können das Gewebe erwärmen, indem der Körper die aufgenommene Strahlungsenergie in Wärme umwandelt. Eine Erwärmung um mehr als 1 C kann fieberähnliche Reaktionen auslösen. Starke Felder können Personen mit Herzschrittmachern und anderen elektronischen Implantaten akut gefährden. Hyperthermie-Anwendungen sowie die Elektro-Chemotherapie in der Krebstherapie nutzen die positiven Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung. Die Faktenlage zu langfristigen Auswirkungen von Sendeanlagen erlaubt noch keine fundierten Aussagen in Bezug auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen (BAFU, 2014). 23

36 Hochfrequente elektromagnetische Felder Vermutete Wirkungen Die Weltgesundheitsorganisation WHO bewertet hochfrequente Strahlung als «möglicherweise kanzerogen für den Menschen» und stuft damit hochfrequente elektromagnetische Felder hinsichtlich der krebserzeugenden Wirkung in die gleiche Kategorie (2 B) ein wie niederfrequente elektromagnetische Felder (IARC 2013). In der öffentlichen Diskussion immer wieder vorgebrachte, aber wissenschaftlich trotz intensiver Forschung (z. B. Nationales Forschungsprogramm NFP 57, Nichtionisierende Strahlung Umwelt und Gesundheit) nicht nachgewiesene, Wirkungen sind: Beeinflussung von Hirnaktivitäten durch hochfrequente Strahlung wie der von Mobiltelefonen; dies könnte beispielsweise Einfluss auf Schlafphasen haben. Mögliche Folgen neurologischer Veränderungen auf die Gesundheit sind unbekannt Zusammenhang zwischen Mobiltelefonie und Symptomen wie Kopfweh, Unbehagen oder Müdigkeit Zusammenhang zwischen Strahlung von Rundfunksendern und Leukämie bzw. Lymphomraten sowie eine Beeinträchtigung der Schlafqualität Zusammenhang zwischen Mobiltelefonie und Krebs / Hirntumoren sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Einschränkungen des Wohlbefindens bei elektromagnetischer Hypersensibilität sowie Einfluss auf kognitive Funktionen wie beispielsweise eine Reduktion der Reaktionszeit Erhöhtes Risiko für Abort oder Fehlbildungen eines Fötus bei Frauen, die arbeitsbedingt intensiven hochfrequenten elektromagnetischen Feldern ausgesetzt sind Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Schwache, durch den Menschen verursachte, hochfrequente elektromagnetische Felder können das Wahrnehmungssystem von Wirbeltieren empfindlich stören (Engels et al. 2014). Insekten und Vögel reagieren sehr sensibel auf hochfrequente elektromagnetische Felder. Rotkehlchen beispielsweise verlieren ihren magnetischen Orientierungssinn, wenn sie entsprechender Strahlung ausgesetzt sind. Bei Bienen haben hochfrequente elektromagnetische Felder einen störenden Einfluss auf das Signal, mit dem die Arbeiterinnen das Schwärmen ankündigen oder eine Störung in der Kolonie anzeigen (Favre 2011). In der Nähe von gepulster hochfrequenter elektromagnetischer (Radar-)Strahlung ist die Aktivität von Fledermäusen deutlich reduziert (Nicholls & Racey 2007). Vermutete Wirkungen In der Nähe von Mobilfunkanlagen gibt es Hinweise auf erhöhte Sterblichkeit und gestörte Entwicklung bei Kaulquappen (Grasfrosch) und auf beeinträchtigte Fortpflanzung bei Vögeln, beispielsweise Störchen und Spatzen. Bereits schwache hochfrequente elektromagnetische Strahlung ruft bei Ameisen Verhaltensänderungen hervor; offen ist, ob dies den Ameisen schadet. Laborstudien bei Ratten und Kaninchen kommen zu widersprüchlichen Resultaten. Es wird vermutet, dass in der Nähe von Mobilfunkanlagen vermehrt Kälberblindheit auftritt. Bei Kühen kam es unter Strahlung von Mobilfunkanlagen zu Veränderungen in den Blutwerten. Ein ursächlicher Zusammenhang zwischen den Werten und dieser Strahlung war aber nicht nachzuweisen (Hässig et al. 2014). Die langfristige Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung ist kaum untersucht. In einer Langzeituntersuchung von 1969 bis 1987 korrelierte das Dickenwachstum bei Waldföhren mit der Distanz von der Radarstation: Je näher an der Radaranlage, desto weniger wuchsen die Bäume. Ein kausaler Zusammenhang konnte jedoch noch nicht nachgewiesen werden. 24

37 Relevanz Bevölkerung Radio- und Fernsehsender Mobilfunkanlagen wissenschaftliche Einschätzung Radar Mobiltelefon am Körper wissenschaftliche Einschätzung Mobilfunkanlagen Wahrnehmung Bevölkerung Betriebs- und Amateurfunk Mobiltelefon am Körper Wahrnehmung Bevölkerung Schnurlostelefonie WLAN/Bluetooth Babyphone Mikrowellen- Geräte Artikelsicherungsanlagen nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Bei eingehaltenen Immissionsgrenzwerten gibt es keinen wissenschaftlich gesicherten Nachweis über gesundheitsschädigende Auswirkungen von Radio- und Fernsehsendern, Radaranlagen, Mobilfunkanlagen, Schnurlostelefonie, WLAN und Babyphonen. Aus wissenschaftlicher Sicht werden diese Anlagen daher als nicht eingeordnet. Demgegenüber steht die intensive öffentliche Diskussion der vermuteten gesundheitsbeeinträchtigenden Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder, insbesondere von Mobilfunkanlagen. Deshalb wird die Wahrnehmung von Mobilfunkanlagen in der Bevölkerung als eingeordnet. Insbesondere bei schlechtem Empfang hat die hohe Sendeleistung von Mobiltelefonen ein gewisses Potenzial, die Gesundheit der Trägerin oder des Trägers zu beeinträchtigen. Das Bewusstsein der Bevölkerung für dieses Risiko ist jedoch gering. Relevanz Umwelt Mobilfunkanlagen Kälberblindheit vermutet Mobilfunkanlagen Vögel, Fledermäuse, Insekten Radar Fledermäuse nicht bedingt sehr 25

38 Hochfrequente elektromagnetische Felder Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Die von Radaranlagen ausgehende pulsierende Strahlung kann bei Fledermäusen zu Überhitzung und zur Meidung dieser Gebiete (Lebensraumverlust) führen. Mobilfunkanlagen haben im unmittelbaren Umfeld bei hoher Strahlenbelastung einen störenden Effekt auf die Kommunikation, die Orientierung oder die Aktivität von Vögeln und Insekten. Es gibt keinen wissenschaftlich gesicherten Nachweis über vermehrte Kälberblindheit in der Nähe von Mobilfunkanlagen. Bisherige und aktuelle Aktivitäten Das AWEL kontrolliert Bewilligungsverfahren bei Neu- und Umbauten von Mobilfunkanlagen sowie den korrekten Anlagenbetrieb. Das AWEL führt regelmässige Messungen nichtionisierender Strahlung durch und veröffentlicht die Resultate im Internet: Punkt- und Dauermessungen sowie Expositionsmessungen bei Kundenanfragen und im Rahmen einzelner Forschungsprojekte wie beispielsweise HERMES (Health effects related to mobile phone use in adolescents, Projekt der Swiss TPH Basel). Das AWEL informiert und berät Gemeinden und Betroffene zur Rechtslage und zu möglichen Immissionslasten durch hochfrequente nichtionisierende Strahlung. Im Auftrag des Bundesamts für Umwelt wurde vorübergehend eine Meldestelle Nutztiere und NIS (NUNIS) eingerichtet, bei der Tierhalter Störungen, die sie auf nichtionisierende Strahlung zurückführen, melden können. NUNIS sollte mehr Klarheit über das Ausmass und die Art solcher Beeinträchtigungen liefern. 26

39 Infrarote Strahlung Quelle und Exposition Sonne Von der gesamten Strahlungsenergie der Sonne auf der Erdoberfläche von maximal rund 1000 W/m 2 entfallen ca. 40 % als Wärmestrahlung auf den infraroten Bereich. Heizgeräte Dazu gehören Infrarot-Lampen für Industrie-, Gewerbe- und Haushaltsanwendungen, aber auch Toaster, Haartrockener oder Hyperthermie-Geräte für medizinische Therapie. Auch die Glut von Feuer, beispielsweise im Cheminée, sendet Infrarotstrahlen aus. Optische Anwendungsgeräte Fernbedienungen, beispielsweise für Fernsehgeräte, verwenden Infrarot-Dioden. Nachtsichtgeräte, Wärmebildkameras oder Bewegungsmelder können Infrarotstrahlung detektieren und visualisieren. Weitere weit verbreitete Quellen, die infrarote Strahlung als Begleiterscheinung aussenden, sind Lampen zur allgemeinen Beleuchtung, die je nach Typ einen beträchtlichen Anteil Infrarotstrahlung emittieren. Bei der «klassischen» Glühlampe beispielsweise liegt die Strahlung zu etwa 90 % im Infrarot-Bereich. Leuchtdioden (LED) emittieren praktisch keine Wärmestrahlung. Es gibt keine gesetzlichen Grenzwerte zu Emission oder Immission von Infrarotstrahlung. Bestehende Brandschutz-Auflagen bezeichnen Sicherheitsabstände zur Quelle, um Brände zu vermeiden. Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Infrarote Strahlung bewirkt im menschlichen Gewebe eine Erwärmung. Je nach Wellenlänge sind die Eindringtiefen ins Gewebe sehr unterschiedlich. Kurzwellige Infrarotstrahlung dringt bis in die Unterhaut und im Auge bis zur Netzhaut ein, während langwellige Strahlung bereits auf der äussersten Hautschicht oder der Hornhaut des Auges absorbiert wird. Starke Infrarotstrahlung führt zu Hautverbrennungen. Als Vorstadium der Verbrennung tritt Schmerzempfinden auf, dies beispielsweise bei einer Bestrahlungsstärke von W/m 2 nach rund fünf Sekunden oder bei 1500 W/m 2 nach rund zehn Minuten. Eine länger andauernde und direkte Einwirkung von Infrarotstrahlung kann deutlich unterhalb der Schmerzempfindungsgrenze (ca W/m 2 = Bestrahlungsstärke der Sonneneinstrahlung) zu einer Erhöhung der Körperkerntemperatur führen. Muskelkrämpfe, Bewusstlosigkeit (Körpertemperatur ca. 40 C) bis hin zu Kreislaufkollaps und Schädigung von Organen (Körpertemperatur > 41 C) können die Folge sein. Bei Schönwetterperioden heizen sich Atmosphäre, Boden und Gebäude über mehrere Tage auf und strahlen Wärme ab. Solche Hitzewellen erhöhen das Risiko für Herz-Kreislaufprobleme, Dehydratation und Überhitzung und können auch zu einer erhöhten Sterblichkeitsrate 27

40 Infrarote Strahlung führen. Besonders empfindlich sind alte, kranke und pflegebedürftige Menschen, aber auch Schwangere, Säuglinge und Kleinkinder. Hitzewellen sind nicht Gegenstand dieses Berichts, da neben der Strahlung auch andere Faktoren für die Wärmeentwicklung sowie die gesundheitlichen Auswirkungen massgeblich verantwortlich sind, beispielsweise die Wärmabstrahlung von Gebäuden in der Nacht, die Luftzirkulation, oder das Trinkverhalten der Bevölkerung. Da infolge des Klimawandels Hitzewellen in Zukunft gehäuft auftreten werden, wird zurzeit der Massnahmenplan «Anpassung an den Klimawandel» ausgearbeitet (Legislaturziele des Regierungsrats , RRZ 7.1g). Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Es sind keine negativen Wirkungen direkter infraroter Strahlung auf die natürliche Umwelt bekannt. Umweltschäden infolge einer Hitzewelle resultieren primär aus den Folgen von Trockenheit. Diese wiederum ist nicht die ausschliessliche Folge von Infrarotstrahlung bzw. Strahlung der Sonne generell. Daher ist dieses Phänomen auch nicht Gegenstand dieses Berichts. Relevanz Bevölkerung Infrarotstrahlung direkt nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Menschen reagieren auf Wärme, daher spüren sie akute Infrarotstrahlungen in einem für sie schädlichen Bereich. Relevanz Umwelt Infrarotstrahlung direkt nicht bedingt sehr Bemerkungen, Begründungen, Charakteristiken Es sind keine negativen Wirkungen direkter infraroter Strahlung auf die natürliche Umwelt bekannt. Bisherige und aktuelle Aktivitäten Es gab im Kanton Zürich keine Aktivitäten und es sind solche auch nicht geplant. 28

41 Sichtbare Strahlung Quelle und Exposition Sonne Von der Strahlungsenergie der Sonne auf der Erdoberfläche fallen rund 50 % mit einer Bestrahlungsstärke von rund 500 W/m 2 in den sichtbaren Bereich. Es gelten keine Grenzwerte. Vor Blendung schützt sich die Bevölkerung selbst, beispielsweise durch Abwenden oder Sonnenbrillen. Lampen Der überwiegende Teil künstlicher Quellen sichtbarer Strahlung dient der Beleuchtung. Obwohl in den meisten Fällen der Nutzen der sichtbaren Strahlung im Vordergrund steht, emittieren diese Quellen fast immer auch im Infrarot-Bereich und in geringer Stärke auch im UV-Bereich. Bei der Glühlampe liegen weniger als 10 % der emittierten Strahlung im sichtbaren Bereich, 90 % oder mehr fallen in den Bereich Infrarot und ein sehr geringer Anteil reicht in den langwelligen UV-Bereich (UVA). Halogen-Glühlampen sind im Prinzip gewöhnliche Glühlampen, die zur besseren Lichtausbeute und zur Erhöhung der Lebensdauer mit einem Füllgas und Halogenzusätzen versehen werden. Der Anteil emittierter Strahlung im sichtbaren Bereich liegt bei rund einem Viertel. Leuchtstofflampen emittieren vorwiegend sichtbares Licht sowie einen geringen Anteil infrarote Strahlung. Mittel- und Hochdrucklampen finden Anwendung bei der Strassenbeleuchtung, in optischen Geräten wie Projektoren, zur Beleuchtung von Schaufenstern, zur Beleuchtung in Theatern und TV-Studios oder sie werden in industriellen und medizinischen Anwendungen eingesetzt. Der Anteil emittierter sichtbarer Strahlung ist sehr vom Lampentyp abhängig. Das weisse Licht, das LED emittieren, entsteht durch eine Mischung verschiedener Farben. Unterschiedliche Mischungsanteile erzeugen z. B. warmweisses oder kaltweisses Licht. Der Blaulichtanteil in LED gilt bei sachgemässer Nutzung gemäss aktuellem Wissensstand als ungefährlich für die Gesundheit der Augen. Da bläuliches Licht auf den menschlichen Organismus anregend wirkt, werden kaltweisse oder bläulichweisse LED z. B. für die Beleuchtung von Arbeitsplätzen empfohlen. Für Räume, die vor der Schlafphase genutzt werden, sind eher warmweisse LED einzusetzen. Laser Laser bündeln Strahlung aus dem optischen Spektrum zu einem dünnen Strahl. Sie finden Anwendung in Forschung, Industrie, Medizin, Technik, Baugewerbe und im Privatgebrauch im täglichen Leben wie bei CD-Playern oder Laserpointern. Das starke Fokussieren der Strahlungsenergie stellt aber auch eine Gesundheitsgefahr dar. Die Leistung gängiger Laser liegt meist im Bereich von mw bis 100 W. Spezielle Laser, die zum Beispiel in der Industrie zum Einsatz kommen, haben hingegen Leistungen bis zu mehreren kw. Für die allgemeine Bevölkerung können bei unbeabsichtigter falscher Handhabung oder vorsätzlichem Missbrauch Laserpointer, Showlaser und Kosmetiklaser eine Gefahr darstellen. 29

42 Sichtbare Strahlung Die Zuordnung von Lasern in vier verschiedene Klassen soll auf die mögliche Gefährdung aufmerksam machen. Mit steigender Klassennummer nimmt auch das Gefährdungspotenzial eines Lasers zu. Das Spektrum reicht von Klasse 1 (ungefährlich) bis Klasse 4 (sehr gefährlich für Augen und gefährlich für die Haut). Laserstrahlung kann zudem Brände auslösen und Explosionen verursachen. Immer wieder werden Pilotinnen und Piloten, Lokführerinnen und Lokführer, Fahrerinnen und Fahrer von Tram und Bus oder Polizistinnen und Polizisten mit Lasern gezielt geblendet. Die Strahlung der Laserpointer kann die Augen verletzen und die Haut schädigen. Beabsichtigte Gefährdungen mit Laserpointern stellen ein hohes Sicherheitsrisiko dar; vor allem im Verkehr, da zusätzlich zur direkten gesundheitlichen Gefährdung der angegriffenen Person auch die Unfallgefahr mit Verletzten oder Toten deutlich steigt. Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Sichtbare Strahlung kann das Auge schädigen. Sehr hohe Strahlungsstärken wie die von Blendangriffen mit Lasern können bereits bei sehr kurzer Exposition zu thermischen Schäden der Netzhaut führen. Sichtbares Licht in der Nacht kann Störungen des Biorhythmus (Tag-Nacht-Rhythmus) nach sich ziehen und Schlafstörungen, Veränderungen der Hormonproduktion oder Herzschlagveränderungen bewirken. Die Störungen sind ähnlich wie bei einem Jetlag. Vermutete Wirkungen Als weitere Folgen von Biorhythmusstörungen durch Licht werden vermutet: Störungen des Hormonhaushalts einschliesslich des Menstruationszyklus bei Frauen, Verminderung der Abwehrkräfte gegenüber Infektionskrankheiten und verfrühtes Einsetzen der Pubertät. Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Sichtbare Strahlung in der Nacht be- und verdrängt verschiedene lichtscheue, mehrheitlich nachtaktive Arten wie wirbellose Tiere, Fische, Vögel, Amphibien, Reptilien oder Säuger. Es kann so zu einer veränderten Zusammensetzung der Artenvielfalt in Richtung lichtunempfindlicher Arten kommen. Solche Artenverschiebungen entstehen, da Lichtverschmutzung die innerartliche Kommunikation, die Reproduktion, die Nahrungssuche oder die Orientierung im Raum stört. Ausserdem ist Nachtlicht ein zusätzlicher Stressfaktor und ein erhöhtes Mortalitätsrisiko für Zugvögel sowie für Arten im Einflussbereich von Licht in Siedlungen oder am Siedlungsrand. Eine Veränderung in der Artenzusammensetzung hat Auswirkungen auf Nahrungsketten und kann damit zu Veränderungen im Ökosystem führen. Nachtlicht ist neben anderen Faktoren wie Zersiedelung, Schadstoffeinträgen oder Lärm eine zusätzliche Belastung für empfindliche Ökosysteme. Vögel: Bei Vögeln kann es aufgrund von Lichtglocken, Lichtdomen und Skybeamern zum Verlust der Orientierung kommen. Säuger: Fledermäuse fliegen bei beleuchteten Ausflugsöffnungen später aus; die Meidung von Licht führt zu Lebensraumverlust oder einer Unterbrechung von Flugrouten. Nachtlicht kann Igel irritieren und somit in ihrem räumlichen Verhalten stören. Wirbellose Tiere: Larven oder auch erwachsene Tiere vieler nachtaktiver Wirbelloser wie Nachtfalter, Käfer, Fliegen, Grillen etc. werden von Licht angezogen und damit von ihrem natürlichen Lebensraum weggelockt. Bei Glühwürmchen wird die visuelle Kommunikation für die Partnersuche beeinträchtigt. Amphibien: Amphibien sind meist nachtaktiv. Durch Nachtlicht kann es zu verzögerter Futtersuche und zu gestörter Fortpflanzung kommen. Die Tiere laufen Gefahr, eher erbeutet zu werden. Pflanzen: Im Dauerlicht (24 Stunden) erlahmt das Photosynthesevermögen mancher Arten. 30

43 Vermutete Wirkungen Reptilien: Bei Reptilien ist die Schädeldecke lichtempfindlich, daher sind schädliche Auswirkungen möglich. Relevanz Bevölkerung Lichtverschmutzung Biorhythmusstörungen Laser Blendangriffe nicht bedingt sehr Bemerkungen/Begründungen/Charakteristiken Bei Menschen verändert künstliches Licht in der Nacht den Biorhythmus, was die Gesundheit beeinträchtigen kann. Laser werden immer wieder genutzt, um Personen zu blenden. Dies kann zur Schädigung der Augen oder aber, insbesondere bei der Blendung von Chauffeurinnen und Chauffeuren oder Pilotinnen und Piloten, zu schweren Unfällen führen. Relevanz Umwelt Nachtlicht Stressfaktor in empfindlichen Ökosystemen; Veränderung der Artenzusammensetzung nicht bedingt sehr Bemerkungen/Begründungen/Charakteristiken Künstliches Licht in der Nacht führt durch Verschiebung Richtung lichtunempfindlicher Arten zu einer Veränderung der Artenzusammensetzung. Nachtlicht ist generell ein zusätzlicher Stressfaktor für empfindliche Ökosysteme. 31

44 Sichtbare Strahlung Bisherige und aktuelle Aktivitäten AWEL und ALN informieren und beraten Gemeinden und Betroffene über die Wirkungen und die Rechtslage bei sichtbarer Strahlung (Merkblatt für Gemeinden «Lichtverschmutzung vermeiden», 5-Punkte-Checkliste zur Beurteilung einer Beleuchtungseinrichtung). Die Baubewilligungsbehörden setzen die planerischen und technischen Grundsätze zur Vermeidung von Lichtemissionen in Bewilligungsverfahren um. Das AWEL beobachtet die Lichtemissionen in der Nacht im Kanton Zürich anhand von Satellitenbildern und Messungen. Der Schweizer Ingenieur- und Architektenverband hat 2013 die Norm SIA 491 «Vermeidung unnötiger Lichtemissionen im Aussenraum» erlassen. Die Stadt Zürich hat mit dem «Plan Lumière» ein Beleuchtungskonzept für die stimmungsvolle Beleuchtung von Bauten, Brücken und wichtigen Stadträumen unter Berücksichtigung ökologischer Aspekte entwickelt. Eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe, in der die Polizeikorps des Kantons Zürich, der Städte Zürich und Winterthur sowie Organisationen aus dem öffentlichen Verkehr und der Luftfahrt mitwirken, hat seit 2012 zahlreiche Massnahmen erarbeitet, um gegen Blendattacken durch Laserpointer vorzugehen bzw. auf diese geeignet zu reagieren. Dazu gehören beispielsweise das konsequente Sicherstellen und anschliessende Vernichten von Laserpointern bei Personenkontrollen, das Schulen potenzieller Blendungsopfer oder das Entwickeln von Präventionsmaterialien für Schulen. Die verschiedenen Massnahmen wurden bereits umgesetzt bzw. sind eingeleitet. Die Polizei zieht bei Personenkontrollen vorgefundene Lasergeräte konsequent ein. Das Bundesamt für Umwelt aktualisiert die bestehende Vollzugshilfe zur Vermeidung unnötiger Lichtemissionen aus dem Jahr 2005 (BUWAL 2005). Diese wird Richtwerte für die Beurteilung der Schädlichkeit und der Lästigkeit künstlichen Lichts für den Menschen enthalten. Geplante Aktivitäten Die Abgabe beziehungsweise den Handel, den Besitz und den Einsatz gefährlicher Laser - pointer soll in der Schweiz das neue Bundesgesetz über den Schutz vor Gefährdungen durch nichtionisierende Strahlung und Schall regeln, das 2019 in Kraft treten wird. 32

45 UV-Strahlung Quelle und Exposition Sonne Die Ozonschicht in der unteren Stratosphäre hält vor allem die gefährliche kurzwellige UVB- (280 bis 320 nm Wellenlänge) und UVC-Strahlung (100 bis 280 nm) der Sonne zurück. Reflexion an und Absorption in atmosphärischen Wasser- und Sauerstoff-Teilchen reduziert die Strahlung im UV-Bereich zusätzlich. Dabei wird UVB-Strahlung stark und UVC-Strahlung fast vollständig abgeschirmt bzw. herausgefiltert. Von der solaren Gesamtstrahlung auf der Erdoberfläche liegen rund 6 % im UV-Bereich. Im schweizerischen Mittelland erreicht die solare UV-Bestrahlungsstärke im Hochsommer ca. 60 W/m 2. Dies führt bei den häufigsten Hauttypen in der Schweiz nach 20 bis 30 Minuten zu einem Sonnenbrand. Die Belastung durch UV-Strahlung hängt von natürlichen Einflussfaktoren wie Wetter oder Meereshöhe sowie vom Zustand der oberen Ozonschicht ab. Letztere wurde wegen Schadstoffen, vor allem FCKW, so stark beeinträchtigt, dass kurzwellige UV-Strahlung auf der Erdoberfläche zugenommen hat. Dank internationaler Massnahmen nimmt die Ozonschicht wieder zu. Leuchtstofflampen in Solarien Diese verfügen über eine erhöhte Emission im UVB- und insbesondere im UVA-Bereich (320 bis 400 nm). In Solarien liegen die Bestrahlungsstärken für UVA bei 200 bis 350 W/m 2 und für UVB bei 1,5 bis 3,5 W/m 2. Diese Stärke kann bei den häufigsten Hauttypen in der Schweiz bereits nach zehn Minuten einen Sonnenbrand auslösen. Anders als bei Leuchtstofflampen zu Beleuchtungszwecken können die Lampen in Solarien zu akuten und chronischen Schädigungen führen. In der Schweiz nutzen rund 8 % der Bevölkerung Solarien regelmässig (BAG 2010). Beleuchtung Bei der klassischen Glühlampe fällt ein sehr geringer Anteil in den langwelligen UVA-Bereich (< 1 %). Halogen-Glühlampen sind im Prinzip gewöhnliche Glühlampen, die zur besseren Lichtausbeute und zur Erhöhung der Lebensdauer mit einem Füllgas und Halogenzusätzen versehen werden. Der Anteil an UV-Strahlung ist ebenfalls sehr gering (< 1 %). Der Anteil an UV-Strahlung bei Mittel- und Hochdrucklampen ist in der Regel sehr gering (< 1 %). Einen grossen Anteil an UV-Strahlung haben Quecksilberhochdruck-Lampen (rund 75 %), wie sie zum Beispiel für Strassenbeleuchtungen zum Einsatz kommen. Sie sind im Kanton Zürich jedoch kaum noch im Einsatz (1 % der Strassenlampen). Weitere UV-Strahlung wird zur Kunststoffhärtung, zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, zur Geräte-Sterilisation oder zur Wasseraufbereitung genutzt. 33

46 UV-Strahlung Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Bräunung ist eine Reaktion der Haut, wenn diese UV-Strahlung ausgesetzt ist. UVB-Strahlung führt zudem nach einer gewissen Zeit zu einer Verdickung der Hornschicht in der Oberhaut. UV-Strahlung beschleunigt die Hautalterung. Diese äussert sich durch tiefe Falten in der Haut, sie wird trocken und ledern. Nach übermässiger UV-Exposition kann es zu Verbrennungen der Haut kommen. UVB-Strahlung ist dabei deutlich wirksamer als UVA-Strahlung. UVA- und UVB-Strahlung kann DNS-Defekte verursachen und damit die Erbsubstanz schädigen. Solche Defekte kann der menschliche Organismus bis zu einem gewissen Grad wieder reparieren. Ist die Reparaturkapazität der Haut gestört oder erschöpft, kann Hautkrebs entstehen. Besonders gefährdet sind Kinder und Jugendliche. UV-Strahlung kann Störungen des Immunsystems auslösen. Dabei weist UVB- gegenüber UVA-Strahlung die grössere Wirkung auf. Solche Störungen können virale Erkrankungen wie Masern, Herpes oder Windpocken sowie bakterielle Erkrankungen fördern. UVB-Strahlung verursacht die häufigsten Augenschäden. Akute Schäden sind Entzündungen der Hornhaut und der Bindehaut, auch bekannt als Schneeblindheit. Langfristig kann sich eine Trübung der Augenlinse entwickeln (Grauer Star). Die Bildung von Vitamin D ist eine positive Wirkung der UV-Strahlung der Sonne: Vitamin D ist notwendig für den Kalkeinbau in den Knochen und stärkt das körpereigene Abwehrsystem. Allerdings führt nur UVB-Strahlung zur Bildung von Vitamin D. Da die UV-Strahlung der Sonne Vitamin D deutlich effizienter bilden kann als die UV-Strahlung eines Solariums, rät das BAG nachdrücklich davon ab, zur Vermeidung oder Verringerung einer Vitamin-D-Unterversorgung ein Solarium zu besuchen (BAG 2006b). Vermutete Wirkungen Es sind keine vermuteten Wirkungen bekannt. Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Licht im UV-Bereich hat für viele Insektenarten eine anziehende Wirkung. Bei Vögeln ist die Fähigkeit, UV-Strahlung wahrzunehmen, wichtig für die Kommunikation, die Futtersuche und das Erkennen der Eier im Nest (Gelege). Pflanzen besitzen verschiedene Photorezeptoren, die unter anderem auf Licht im UV-Bereich reagieren. Die Photosynthese wird durch komplexe Interaktionen von UVB, UVA und dem sichtbaren Strahlungsanteil kontrolliert. Pflanzen sind meist fähig, Schäden durch UV-Strahlung zu reparieren. Jedoch zeigen Studien, dass eine erhöhte UVB-Strahlung das Genom von Blütenpflanzen destabilisieren kann (Ries et al. 2000). Bei Experimenten war die Schutzreaktion in Form der Bildung von Pigmenten bei Gerste und der Ackerschmalwand ausreichend, bei der Weinrebe wurden abhängig von der Sorte Schäden in Form eines «Sonnenbrands» festgestellt. Vermutete Wirkungen Bei Amphibien wird ein Zusammenhang zwischen dem Artenrückgang und erhöhter UVB-Strahlung infolge Ozonschichtverlusts vermutet. UVB-Strahlung verstärkt bei Pflanzen den Hitze-, Wasser- und Nährstoffstress sowie den Stress durch Luftverschmutzung. Die Auswirkungen müssen noch besser verstanden werden. 34

47 Relevanz Bevölkerung Weitere Quellen z. B. für Werkstoffprüfung oder Geräte- Sterilisation Sonne, Solarien Hautkrebs; Wahrnehmung Bevölkerung Sonne, Solarien Hautkrebs; wissenschaftliche Einschätzung nicht bedingt sehr Bemerkungen/Begründungen/Charakteristiken Eine der Hauptursachen für Hautkrebs ist UV-Strahlung. In der Schweiz erkranken jährlich rund 2400 Menschen an bösartigem Hautkrebs (Melanom), rund 300 Personen sterben daran (Krebsliga 2014). Beobachtungen zeigen, dass die Bevölkerung die Relevanz der gesundheitsschädigenden Wirkung von UV-Strahlung oftmals unterschätzt. Relevanz Umwelt Sonne Schädigung von Pflanzen durch Sonnenbrand nicht bedingt sehr Bemerkungen/Begründungen/Charakteristiken Eine erhöhte UVB-Strahlung kann das Genom von Blütenpflanzen destabilisieren und kann zu Sonnenbrand, beispielsweise bei Weinreben führen. Bisherige und aktuelle Aktivitäten Unter anderem die Schweizerische Krebsliga und das Bundesamt für Gesundheit bieten Informationen sowie Beratungen an und führen Präventionskampagnen durch. Zudem bietet das Institut für Epidemiologie, Biostatistik und Prävention im Auftrag der Gesundheitsförderung Kanton Zürich Informationen an. MeteoSchweiz gibt Prognosen zum UV-Index, einem einfachen Mass für die UV-Stärke der Sonnenstrahlung. Die Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV) wird betreffend Emissionen ozonabbauender Substanzen zum Schutz der Ozonschicht umgesetzt. Geplante Aktivitäten In der Schweiz gibt es noch keine gesetzliche Grundlage, die den Betrieb, die Nutzung oder die Kontrolle von Solarien regelt. Das vorgesehene Bundesgesetz über den Schutz vor Gefährdung durch nichtionisierende Strahlung und Schall schafft hierzu eine rechtliche Basis. 35

48 Ionisierende Strahlung Dauerstrahlung und Einzelanwendungen Quelle und Exposition Die drei wichtigsten Quellen für die Belastung der Schweizer Bevölkerung mit ionisierender Strahlung pro Jahr durchschnittlich 5,6 msv sind medizinische Diagnostik und Therapie, Radon in Wohnungen sowie weitere natürliche Quellen. Medizinische Diagnostik und Therapie Formen der medizinischen Diagnostik und Therapie, die mit ionisierender Strahlung arbeiten, haben für betroffene Menschen bei bestimmten Verletzungen und Krankheitsbildern einen hohen Nutzen. Dem Nutzen sind im Einzelfall die Risiken der Verwendung ionisierender Strahlung gegenüberzustellen. Die Dosis aufgrund medizinischer Anwendungen wie Röntgen beträgt auf die Schweizer Bevölkerung umgerechnet 1,2 msv pro Jahr und Person (BAG 2015a). Allerdings erhalten rund zwei Drittel der Bevölkerung praktisch keine medizinische Dosis, während sich die Dosis bei einigen wenigen Prozenten auf mehr als 10 msv pro Jahr belaufen, beispielsweise durch Röntgenaufnahmen (Zahn: < 0,01 msv, Brustkorb: ca. 0,05 msv, Mammografie/Brustuntersuchung: ca. 0,4 msv oder Computertomografie Brustkorb: 6 msv). Die durchschnittliche Strahlenbelastung pro Einwohner der Schweiz durch medizinische Diagnostik hat seit dem Jahr 2000 um rund 20 % zugenommen (schriftliche Auskunft, BAG 2015b). Während der Anteil klassischer Röntgenaufnahmen gesunken ist, entfallen mittlerweile etwa zwei Drittel der Belastungen auf Computertomografie-Untersuchungen, deren Anwendung stetig zugenommen hat. Ein weiterer Grund für den Anstieg der durchschnittlichen Strahlenbelastung dürfte die steigende Anzahl älterer Personen in der Bevölkerung mit entsprechend erhöhtem Untersuchungsbedarf sein. Terrestrische Strahlung Uran und Thorium sind natürlicherweise in Gestein und Erdreich vorhanden. Sie zerfallen langsam und geben dabei ionisierende Strahlen ab. Strahlung aus Boden und Fels macht im gesamtschweizerischen Mittel 0,35 msv pro Jahr aus und hängt von der Zusammensetzung des Untergrunds ab. Ein Zerfallsprodukt von Uran und Thorium ist das gasförmige Radon, das vom Untergrund zur Atmosphäre hin aufsteigend, in Grundwasser, Gebäude, Höhlen und Bergwerke dringt. Die Immissionskonzentration von austretendem Radon ausserhalb von Gebäuden beträgt ca. 10 bis 20 Bq/m³. Den grössten Dosisbeitrag für die Bevölkerung liefert Radon mit durchschnittlich rund 3,2 msv pro Jahr in Wohn- und Arbeitsräumen. Die Radonbelastung kann kleinräumig stark variieren. Gemäss der vom Bundesamt für Gesundheit publizierten «Radonkarte der Schweiz» liegen die Gebiete mit dem höchsten Radonrisiko im Jura sowie im alpinen Bereich, insbesondere in den Kantonen Uri, Graubünden und Tessin sowie im Oberhaslital des Kantons Bern und im südlichen Unterwallis. Grundsätzlich können aber in allen Regionen der Schweiz erhöhte Radonkonzentrationen in Innenräumen auftreten. Lokal spielt die Gasdurchlässigkeit des Untergrunds eine massgebliche Rolle. Zum Beispiel besitzen Karstgebiete, Felssturzgebiete oder saubere Kiese eine gute Durchlässigkeit, durch Tonschichten hingegen dringt praktisch kein Radon. 36

49 In über 4900 Liegenschaften im Kanton Zürich fanden während der letzten 20 Jahre in bewohnten Räumen Radonmessungen statt. Dabei wurde in 14 Gebäuden eine Radonbelastung über dem bislang gültigen Grenzwert von 1000 Bq/m 3 gemessen. Zu hohen Radonbelastungen kommt es vor allem in älteren, auf kristallinem Untergrund gebauten Häusern mit Naturbodenkeller, der schlecht gegen das Erdreich isoliert ist. Bestimmte natürliche Baumaterialien (z. B. Granit, Bimsstein, Sandstein) können geringfügige Radonbelastungen verursachen. Mit geeigneten baulichen Massnahmen lässt sich in Gebäuden das Eindringen von Radon in bewohnte Räume verhindern. Häuser neuerer Bauart verfügen meist über eine für Radon undurchlässige Beton-Bodenplatte. Kosmische Strahlung Hochenergetische Teilchen aus dem Weltall verursachen im schweizerischen Mittel eine Strahlenbelastung von 0,4 msv pro Jahr. Die kosmische Strahlung nimmt mit der Höhe über dem Meer zu, da sie von der Lufthülle der Erde zunehmend weniger abgeschwächt wird. In 10 km Höhe ist diese Strahlung rund 100-mal stärker als auf 500 m über Meer. Ein Übersee-Hinund Rückflug ergibt eine Exposition von rund 0,06 msv. Für Flugpersonal und Vielfliegerinnen und Vielflieger können es bis einige msv pro Jahr sein. Radionuklide in der Nahrung Radionuklide gelangen auch über die Nahrung in den menschlichen Körper und führen zu Dosen von rund 0,35 msv pro Jahr. Mit 0,2 msv liefert das Kalium-40-Isotop im Muskelgewebe den grössten Beitrag. Kalium ist natürlicher Bestandteil vieler Lebensmittel wie Pilzen oder Bananen. In bestimmten Nahrungsmitteln wie Wildpilzen und Wildbeeren oder auch Fleisch von Wildschweinen können die Toleranz- respektive die Grenzwerte für verschiedene radioaktive Nuklide wie Cäsium-137 und Strontium-90 je nach Herkunft vereinzelt überschritten werden. Dies kann eine Folge von Unfällen mit Austritt ionisierender Strahlung sein, wie beispielsweise 1986 in Tschernobyl. Zur Haltbarmachung und Hygienisierung dürfen in der Schweiz gemäss Lebensmittelgesetz (LMG) und Lebensmittel- und Gebrauchsgegenständeverordnung (LGV) wenige bestimmte Lebensmittel (z. B. getrocknete Kräuter und Gewürze) mit ionisierender Strahlung (Gamma-, Röntgen- oder Elektronenstrahlung) behandelt werden (LMG Art. 9, 21; LGV Art. 19, 20, 26-28; LKV Art. 2). Das Lebensmittel muss zwar gemäss Verordnung über die Kennzeichnung und Anpreisung von Lebensmitteln (LKV) als bestrahlt gekennzeichnet werden, wird aber durch die Bestrahlung nicht selbst radioaktiv. Strahlenbelastung nahe Kernkraftwerken und Forschungseinrichtungen Die Emissionen radioaktiver Stoffe über Abluft und Abwasser aus dem Normalbetrieb der Schweizer Kernkraftwerke, des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der Forschungsanlagen des CERN bei Genf ergeben bei Personen, die sich länger in der Umgebung der Anlagen aufhalten, Dosen von höchstens 0,01 msv pro Jahr. Dies ist deutlich weniger als 1 % der durchschnittlichen jährlichen Belastung der Schweizer Bevölkerung mit ionisierender Strahlung. Weitere Beispiele möglicher natürlicher oder künstlicher Strahlenquellen Natürliches Phosphat enthält unterschiedliche Mengen radioaktiven natürlichen Urans. Daher können von phosphathaltigen Produkten wie beispielsweise phosphathaltigen Mineraldüngern unter Umständen geringe Mengen ionisierender Strahlung ausgehen, die ins Grundwasser gelangen und sich so in Böden anreichern. Bestimmte wissenschaftliche Untersuchungen wie beispielsweise Verfahren zur Altersbestimmung archäologischer und geologischer Materialien werden mit Hilfe künstlicher Radioisotope durchgeführt. Die Herstellung, Prozessierung und Entsorgung der bestrahlten Materialien wird dabei von geschultem Personal gemäss den Vorschriften der Verordnungen im Strahlenschutz überwacht und dokumentiert. Radioaktive Quellen werden unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben in der Industrie zur Kalibration von Messgeräten, Werkstoffprüfung, Produktbestrahlung und -sterilisation sowie für Füllstands- und Dichtemessungen eingesetzt. Ausserdem existieren sogenannte «herrenlose» radioaktive Strahlenquellen, die keiner behördlichen Kontrolle (mehr) unterstehen, die verlegt oder ohne Genehmigung weitergegeben wurden oder verloren gingen. Die Internationale Atomenergieorganisation IAEA betreibt hierzu seit 1995 ein Meldesystem mit Datenbank. Neu wurde der Umgang mit aufgefundenen herrenlosen Strahlenquellen in die revidierte Fassung der Strahlenschutzverordnung aufgenommen. 37

50 Ionisierende Strahlung Auch bei der Sammlung, Beförderung, Zwischenlagerung, Behandlung, Verwertung und Ablagerung von Abfällen kann es zu erhöhter Strahlenexposition kommen. «Radioaktive Abfälle» im engeren Sinn sind hier ausgenommen. Metallschrott beispielsweise kann strahlende Bestandteile enthalten. Die Revision der Strahlenschutzverordnung strebt eine verbesserte Eingangsprüfung von Abfällen im Hinblick auf Radioaktivität bei Kehrichtverbrennungsanlagen, metallverarbeitenden Betrieben und Deponien an. Vergleichswerte und -angaben für ionisierende Strahlung in der Schweiz 1 msv pro Jahr ist der Dosisgrenzwert für die allgemeine Bevölkerung für alle künstlichen Strahlenexpositionen ohne medizinische Anwendungen. 5,6 msv ist die durchschnittliche Strahlenbelastung der Schweizer Bevölkerung. 20 msv ist der maximale Jahresdosisgrenzwert für beruflich strahlenexponierte Personen. 100 msv führen zu medizinisch nachweisbaren Frühschäden bei Menschen. 4 Sv Kurzzeitbestrahlung in dieser Höhe führt ohne medizinische Behandlung in 50 % der Fälle zum Tod, oberhalb 7 Sv fast immer (letale Dosis). Die zulässige Belastung im Arbeitsbereich regelt der berufliche Strahlenschutz. In der Schweiz gibt es ca strahlenexponierte Arbeitnehmende, die Mehrzahl davon arbeitet im Gesundheitswesen, vor allem in Spitälern (BAG 2015c). Für Radon liegt der Grenzwert in Gebäuden aktuell bei 1000 Bq/m 3. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt, die Radonexposition so weit wie möglich zu senken und den Referenzwert in Gebäuden auf 300 Bq/m 3 festzulegen. Dieser Referenzwert soll mit der aktuellen Revision der StSV auch in der Schweiz verankert werden. Im Kanton Zürich lägen dann rund 4 % der bewohnten Gebäude über dem Referenzwert. Wirkung Bevölkerung Gesicherte Wirkungen Ionisierende Strahlung verändert Atome und zerstört Moleküle, wodurch sich wiederum chemische Reaktionen verändern. Dies führt zu nicht mehr lebensfähigen Zellen und/oder zu fehlerhaftem Kopieren von Erbmaterial. Allgemein wird von einem linearen Anstieg der Schäden mit der Dosis ausgegangen. Das bedeutet: Auch niederschwellige Belastungen tragen zum Risiko bei, beispielsweise Krebs zu entwickeln. Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Die ins Grundwasser eingetragenen radioaktiven Stoffe wie Uran in Phosphatdüngern gelangen über die Nahrungskette in weitere Organismen und reichern sich dort an (Bioakkumulation) oder gelangen in andere Ökosysteme. Ionisierende Strahlung zeigt bei Pflanzen und Tieren auf Zellebene ähnliche Effekte wie bei Menschen. Zerstörte Zellen und veränderte Erbinformationen können zu schädlichen Veränderungen in Organismen führen. 38

51 Relevanz Bevölkerung Terrestrische Strahlung ohne Radon Kosmische Strahlung Allgemeine Bevölkerung Radionuklide in Nahrung und Trinkwasser Weitere Quellen Dünger Radon Lungenkrebs; Wahrnehmung Bevölkerung Kosmische Strahlung Flugpersonal, Vielfliegerinnen und Vielflieger Radionuklide in bestimmten Nahrungsmitteln z. B. Wildpilze/-beeren Medizinische Anwendungen Personal, Patientinnen und Patienten Radon Lungenkrebs; wissenschaftliche Einschätzung Weitere Quellen Altlasten nicht bedingt sehr Bemerkungen/Begründungen/Charakteristiken Terrestrische Strahlung, mit Ausnahme von Radon, sowie kosmische Strahlung, die auf die allgemeine Bevölkerung aufgrund einiger Flüge pro Jahr wirkt, hat in der Regel keine negativen Folgen. Für Flugpersonal sowie Vielfliegerinnen und Vielflieger kann die Belastung höher sein und wird deshalb als bedingt eingeschätzt. Die natürliche Belastung mit Radionukliden in der Nahrung sowie im Trinkwasser ist unbedenklich. Bestimmte Nahrungsmittel wie Wildpilze und Wildbeeren oder auch Fleisch von Wildschweinen können aufgrund ihrer Herkunft aber erhöhte Belastungen mit Radionukliden aufweisen. Ionisierende Strahlung aus Altlasten ist für die Bevölkerung unbedenklich, solange sie nicht umgelagert wird. Bei der Entsorgung von Abfällen sollen Eingangskontrollen bei Kehrichtverbrennungsanlagen eine Freisetzung von Radioaktivität vermeiden. Von phosphathaltigen Düngern kann aufgrund des natürlicherweise in Phosphat enthaltenen geringen Urananteils unter Umständen Radioaktivität ausgehen, die über Grundwasser und Böden zurück in die Nahrungskette gelangen könnte (Bigalke et al. 2016). Die auf den Menschen wirkenden resultierenden Strahlendosen sind jedoch so gering, dass sie als nicht eingestuft werden können. Dennoch verfolgt das Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) eine Vorsorgestrategie, die Uranmengen im Boden nicht anwachsen zu lassen, da Uran wie die meisten Schwermetalle für den menschlichen Organismus giftig ist. Aufgrund medizinischer Anwendungen können medizinisches Personal wie auch Patientinnen und Patienten ionisierender Strahlung in einer Höhe ausgesetzt sein, ab der gewisse der oben beschriebenen gesicherten Wirkungen möglich sind. Radon ist in der Schweiz nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs und für jährlich 200 bis 300 Todesfälle verantwortlich (BAG 2015d). In Gebieten mit deutlich erhöhter Radonbelastung (z. B. Zentral- und Ostalpen, Tessin) sind infolge Radon statistisch mehr Todesfälle durch Lungenkrebs zu verzeichnen. Vor allem bei Raucherinnen und Rauchern besteht ein zusätzliches Risiko, aufgrund von Radon an Lungenkrebs zu erkranken. Die Bevölkerung nimmt die Relevanz von Radon und die gesundheitlichen Folgen kaum wahr. 39

52 Ionisierende Strahlung Relevanz Umwelt Terrestrische Strahlung Kosmische Strahlung Dünger in Böden und Gewässern Bioakkumulation nicht bedingt sehr Bemerkungen/Begründungen/Charakteristiken Die ionisierende terrestrische und kosmische Strahlung ist für die natürliche Umwelt in Bezug auf den Strahlenschutz vernachlässigbar. Das über die Phosphatdünger eingetragene Uran wird für die natürliche Umwelt als bedingt eingestuft. Bisherige und aktuelle Aktivitäten Seit 1997 führt das AWEL im Kanton Zürich Radon-Messungen in alten und neuen Gebäuden durch. Das AWEL unterstützt zudem Städte und Gemeinden bei Radon-Messkampagnen, informiert sowie berät zur Radonproblematik an Energiepraxis- und Gemeinde-Seminaren im Kanton und sensibilisiert über diverse Publikationen in Fachzeitschriften und in den Medien für die Radon-Thematik. Dies entspricht auch dem Nationalen Radonaktionsplan 2012 bis 2020 des BAG. Messungen der Radioaktivität bei Abfalldeponien und sogenannten «untersuchungsbedürftigen belasteten Standorten», falls es Hinweise auf ionisierende Strahlung gegeben hat. Das Kantonale Labor Zürich nimmt im Rahmen periodischer Schwermetall-Messkampagnen stichprobenartige Untersuchungen der Belastung des Trinkwassers mit radioaktiven Stoffen vor. Das Kantonale Labor führt jährlich risikobasierte Stichprobenkontrollen von Lebensmitteln durch und nimmt am BAG-Kontrollplan «Umweltradioaktivität» teil, der unter anderem die Untersuchung von Milchproben umfasst. Kantonspolizei oder Zollbehörden nehmen Kontrollen in Zollfreilagern und bei Grenzübertritten (Flughafen, Landesgrenze) vor. Die Abteilung Strahlenschutz des Bundesamts für Gesundheit kontrolliert medizinische Geräte und schult das medizinische Personal. Die Revision der Verordnungen im Strahlenschutz hat zu verschiedenen Anpassungen geführt. Beispielsweise sind bessere Eingangskontrollen von Abfällen auf Radioaktivität, niederigere Referenzwerte für Radon sowie Messungen in und gegebenenfalls rasche Sanierungen von Schulen und Kindergärten vorgesehen. 40

53 Ereignisbedingte ionisierende Strahlung Quelle und Exposition Unfälle in Kernreaktoren in der Schweiz In der Schweiz sind zurzeit fünf Kernkraftwerke (KKW) in Betrieb, keines davon im Kanton Zürich. Gemäss Beschlüssen von National- und Ständerat von 2011 dürfen keine neuen KKW gebaut werden. Die bestehenden Anlagen sollen am Ende ihrer sicherheitstechnisch zu begrenzenden Betriebsdauer abgeschaltet werden: Mühleberg 2019 gemäss Entscheidung des Betreibers, Beznau frühestens 2020, Gösgen 2030, Leibstadt Ein Störfall in einem KKW kann innerhalb der Anlage zu schwerer Kontamination führen, der Reaktor muss allenfalls endgültig abgestellt werden. Bei einem Störfall tritt definitionsgemäss keine ionisierende Strahlung in die Umgebung aus. Sobald radioaktives Material freigesetzt wird, gilt dies als Unfall. Die Bandbreite möglicher Unfälle ist gross. Belastung und Anzahl betroffener Personen reichen von einer zumutbaren Strahlendosis für Anwohnende bis zu starker Kontamination grosser Gebiete, in denen es zu sofortigen oder späten Gesundheitsschäden der Bevölkerung kommen und die Umwelt langfristig stark beeinträchtigt sein kann. Unfälle in Kernreaktoren im Ausland mit Auswirkungen auf die Schweiz KKW-Unfälle können Auswirkungen über weite Distanzen haben. Insbesondere die leichtflüchtigen radioaktiven Isotope Iod-131 und Cäsium-137 bilden Aerosole, die in einer Wolke ionisierender Strahlung Hunderte bis Tausende Kilometer weit getragen und dort vom Regen aus der Atmosphäre gewaschen werden können. So war die Schweiz 1986 vom Reaktorunfall in Tschernobyl direkt betroffen. Noch heute belaufen sich die gemessenen Dosen auf einige Hunderstel msv pro Jahr. Der KKW-Unfall in Fukushima im Jahr 2011 hatte keine messbaren Auswirkungen auf die Schweiz. Unfälle in Forschungsreaktoren, Zwischenlagern oder Tiefenlagern für radioaktive Abfälle In der Schweiz gibt es Forschungsreaktoren an drei Standorten: bei der EPFL Lausanne, am Paul Scherrer Institut in Würenlingen (Reaktoren Diorit und Saphir: stillgelegt und rückgebaut) und bei der Universität Basel (2014 stillgelegt). Das Versuchskernkraftwerk Lucens wurde 1969 wenige Monate nach seiner Inbetriebnahme aufgrund einer Explosion definitiv abgestellt; das Ereignis war infolge geringer Reaktorleistung und unterirdischer Bauweise ohne bedeutende Folgen für die Umwelt. In Würenlingen befinden sich zudem radioaktive Abfälle in einem Bundeszwischenlager sowie in den Anlagen der Zwilag. Weitere Zwischenlager liegen bei den KKW-Standorten. Die Suche nach Standorten für Tiefenlager radioaktiver Abfälle läuft, es werden auch potenzielle geologische Standortgebiete im Kanton Zürich geprüft. Unfälle in Forschungsreaktoren oder Lagern für radioaktive Abfälle sind bezüglich Ablauf und Auswirkungen höchstens vergleichbar mit einem Ereignis in einem KKW ohne Kernbeschädigung. Radiologische Bombe (auch «schmutzige Bombe» bzw. «dirty bomb» genannt) Eine radiologische Bombe besteht aus einem konventionellen Sprengsatz, der bei der Explosion radioaktives Material in der Umgebung verteilt. Schäden sind ausser durch die Sprengwirkung auch durch die Kontamination der Umgebung und von Personen mit ionisierender Strahlung möglich. Die gesundheitlichen Schäden infolge ionisierender Strahlung sind verglichen mit den Folgen der Sprengwirkung, möglicher Massenpanik sowie psychologischen Auswirkungen eher gering. 41

54 Ereignisbedingte ionisierende Strahlung Unfälle mit industriellen radioaktiven Quellen und beim Transport radioaktiven Materials Bei der industriellen Nutzung und beim Transport radioaktiven Materials kann es zu Unfällen kommen. Trotz vielfältiger Vorsichtsmassnahmen ist der Austritt von Radioaktivität denkbar. Umwelt und Personen wären aber nur in unmittelbarer Umgebung der Unfallstelle von der ionisierenden Strahlung betroffen. Wirkung Bevölkerung Die im vorangehenden Kapitel beschriebene Wirkung ionisierender Strahlung auf Bevölkerung und Umwelt gilt auch für ereignisbedingte ionisierende Strahlung. Zu ergänzen sind folgende Wirkungen, die ab einer Schwellendosis von 500 msv eintreten: geschwächtes Immunsystem, Verbrennungen, Veränderung des Erbguts (Gendefekte), Missbildung von Nachkommen, Krebs und Sterilität. Um Strahlenschäden nach Ereignissen mit Austritt ionisierender Strahlung zu verhindern, gilt es, die Exposition der Bevölkerung zu minimieren. Die Bevölkerung kann beispielsweise angehalten werden, sich in Keller und Schutzräume zu begeben oder Jod-Tabletten zu schlucken. Allenfalls muss sie je nach Belastung der Umwelt für längere Zeit evakuiert werden; denkbar ist eine vorsorgliche Evakuation wie auch eine nach dem Ereignis. Nicht zu vernachlässigen sind psychische Belastungen für die Bevölkerung bei einem (potenziellem) Austritt ionisierender Strahlung. Wirkung Umwelt Gesicherte Wirkungen Flora und Fauna sind betroffen, wenn es zu einem ereignisbedingten Austritt ionisierender Strahlung kommt; auch Sperrgebiete und Testgelände sind. Der Schutz der Bevölkerung vor negativen Auswirkungen von Strahlung gewährleistet nicht zwingend ausreichenden Schutz für Flora und Fauna. Diese sind daher gesondert zu betrachten. Nach dem KKW-Unfall in Tschernobyl im Jahr 1986 wurde festgestellt, dass die Anzahl Tiere sowie das Artenspektrum bis heute sinkt, je näher man dem Unfallort kommt. Die Mutationsrate bei Tieren und Pflanzen ist teilweise um den Faktor 20 gestiegen. Brutvögel weisen in stark verstrahlten Gebieten einen Artenverlust bis zu 50 % auf. Bei einigen Vogelarten nimmt in diesen Gebieten die Gehirngrösse ab (Moller & Mousseau 2012). Insbesondere in Waldökosystemen scheinen sich Radionuklide lange zu halten. Radionuklide wurden nach Tschernobyl durch radioaktive Niederschläge auch in der Schweiz in die Böden eingebracht. Durch den Aufbau des Bodens bleiben die radioaktiven Stoffe in den oberen Schichten leicht verfügbar. Pilze und Pflanzen nehmen Radionuklide auf, über die Nahrungskette gelangen sie in weitere Organismen und reichern sich dort an. Relevanz Bevölkerung Die unter Quellen aufgeführten möglichen Ereignisse mit Austritt ionisierender Strahlung umfassen ein breites Spektrum von Szenarien, abhängig von Schweregrad, Ort des Unfalls, wie viele Personen wie stark exponiert sind etc. Beim Szenario «KKW-Unfall im Ausland» kann es sich beispielsweise um einen gravierenden Unfall im grenznahen Ausland mit verheerenden Folgen für die Bevölkerung und die Umwelt im Kanton Zürich handeln. Es könnte aber auch ein Unfall sein, der aufgrund grosser räumlicher Distanz keine Auswirkungen auf den Kanton Zürich hat. Entsprechend wird die Relevanz der Ereignisse mit Austritt ionisierender Strahlung als Bandbreite angegeben, die mehrere Relevanzklassen übergreifen kann. 42

55 Zur Konkretisierung des Begriffs Relevanz im Kontext ereignisbedingter ionisierender Strahlung wurden folgende Anhaltspunkte definiert: nicht Es sind keine Personen direkt betroffen, es ist keine oder kaum psychologische Betreuung erforderlich. bedingt Wenige Personen in unmittelbarer Umgebung des Ereignisses sind potenziell betroffen. Sie werden medizinisch untersucht, es können auch langfristig keine gesundheitlichen Schäden festgestellt werden. Die Personen benötigen jedoch psychologische Betreuung. Einige bis viele Personen in naher Umgebung des Ereignisses sind betroffen und brauchen z. T. medizinische Betreuung. Massnahmen wie beispielsweise der kurzfristige Aufenthalt im Haus müssen möglicherweise angeordnet werden. Denkbar sind auch Nutzungseinschränkungen in der Landwirtschaft. sehr Sehr viele Personen sind einer starken Belastung ionisierender Strahlung ausgesetzt. Sowohl kurz- wie auch langfristig müssen Massnahmen wie beispielsweise eine Evakuierung ergriffen werden. Relevanzeinschätzung von ereignisbedingter ionisierender Strahlung nicht bedingt sehr KKW-Unfall in der Schweiz KKW-Unfall im Ausland Unfall in Forschungsreaktor Unfall in Zwischen- / Tiefenlager Radiologische Bombe Unfall mit industriellen radioaktiven Quellen und beim Transport radioaktiver Materialen Relevanz Umwelt Ereignisbedingte ionisierende Strahlung führt in Abhängigkeit von der Exposition zu einer stark steigenden Mutationsrate bei Tieren und Pflanzen. Die Artenvielfalt sinkt nahe den stark verstrahlten Gebieten. Der radioaktive Niederschlag kann sich in Gewässern und Böden ansammeln. Die Radionuklide werden von Pflanzen und Tieren aufgenommen, wo sie über die Nahrungskette in weitere Organismen gelangen und sich dort anreichern. 43

56 Ereignisbedingte ionisierende Strahlung Bisherige, aktuelle und geplante Aktivitäten In der Schweiz gibt es verschiedene Messmittel, um die Radioaktivität in der Luft, im Wasser und am Boden zu bestimmen. Einige davon sind fest installiert und messen in regelmässigen Intervallen die Radioaktivität. Wird ein Grenzwert überschritten, lösen sie Alarm aus. Zudem gibt es verschiedene mobile Messmittel, mit denen bei Verdachtsfällen oder im Ereignisfall zusätzliche Messungen möglich sind. Die Messdaten dienen der Bestimmung des betroffenen Gebiets sowie der Formulierung geeigneter Massnahmen (für weitere Informationen: Fest installierte Messmittel mit automatischer Messung Netz für automatische Dosisalarmierung und -messung (NADAM) der Nationalen Alarmzentrale (NAZ) Messnetz um die Kernkraftwerke (MADUK) des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats (ENSI) Luftnetze (RADAIR, LUSAN und URAnet aero des Bundesamts für Gesundheit) Wassernetz (URAnet aqua des Bundesamts für Gesundheit) Mobile Messmittel Helikopter und Spezialfahrzeug für Aero- und Bodenradiometrie der NAZ Mobile NADAM-Sonden der NAZ Radioaktivitätsmessungen von Lebensmitteln und Umweltproben im Ereignisfall durch das Kantonale Labor Zürich Atomwarnposten (AWP) bei Kantonspolizeien, Feuerwehren und Grenzwachtkorps Strahlenwehren von Schutz & Rettung Zürich sowie der Berufsfeuerwehr Winterthur Konzeptionelle und rechtliche Änderungen des Bundes, insbesondere die Revision der Verordnung über den Notfallschutz in der Umgebung von Kernanlagen, das eidgenössische «Notfallschutzkonzept bei einem KKW-Unfall in der Schweiz» vom 23. Juni 2015 und die Ergebnisse des Berichts «Risikomanagement Bevölkerungsschutz Kanton Zürich» vom Juli 2015 führen zu Anpassungen der kantonalen Planungen. 44

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59 04 Strahlungsrisiken Nachfolgend sind die Einschätzungen der Relevanz aller zuvor betrachteten Strahlenquellen und verschiedener er Wirkungsformen zusammengefasst dargestellt. Nichtionisierende Strahlung sowie ionisierende Dauerstrahlung und Einzelanwendungen Der Grossteil der betrachteten Strahlenquellen und Wirkungsformen wird für die Bevölkerung wie auch für die Umwelt als nur bedingt oder sogar nicht eingeschätzt. Aufgrund mangelhafter Grundlagen sind die Relevanzeinschätzungen hinsichtlich Flora und Fauna jedoch zum Teil erschwert. Die tiefe Relevanz künstlicher bzw. technischer Strahlenquellen lässt sich vor allem auf die Regulierung der jeweiligen Strahlendosis durch Grenzwerte und deren konsequenten Vollzug zurückführen. Gäbe es diese Regulierungen nicht, wäre von deutlich höheren Schadwirkungen für Bevölkerung und Umwelt auszugehen. Natürliche Strahlenquellen wie beispielsweise terrestrische oder kosmische ionisierende Strahlung haben weitgehend keine negative Wirkung auf die Bevölkerung oder die Umwelt. Diese entsteht erst durch menschliche Handlungen, so beispielsweise das Erstellen von Gebäuden ohne genügende Abdichtung gegen eindringendes Radon auf Untergrund mit hoher Radonbelastung oder durch Vielfliegen. Differenzen bei der Relevanz-Beurteilung bestehen teilweise zwischen der faktenbasierten Einschätzung der Relevanz von Strahlenquellen und deren Wahrnehmung durch Teile der Bevölkerung. Obwohl die Grenzwerte so festgelegt sind, dass bei ihrer Einhaltung keine der wissenschaftlich anerkannten negativen Auswirkungen auf die Gesundheit oder das Wohlbefinden der Menschen auftreten können, vermuten bzw. befürchten Bevölkerungsgruppen gesundheitsbeeinträchtigende Wirkungen für verschiedene Strahlenquellen wie beispielsweise Mobilfunkanlagen. Auf der anderen Seite gibt es Strahlenquellen, deren schädliche Wirkung nachgewiesen ist, deren Folgen der Bevölkerung aber nur wenig bewusst sind. Während die Folgen ionisierender Strahlung durch Radon in der Öffentlichkeit nur wenig bekannt sind, ist das Wissen über die Schädlichkeit von UV-Strahlung grundsätzlich weit verbreitet. Jedoch werden daraus oftmals keine Konsequenzen gezogen, sodass Schadwirkungen auftreten können. Generell ist deutlich mehr Wissen zur Wirkung auf die Bevölkerung als auf die Umwelt vorhanden. 47

60 Relevanzeinschätzung von Strahlungsquellen für die Bevölkerung nicht bedingt sehr Magnetfeld Erde Tram Trolleybus Elektrostatische Entladung Magnetresonanztomografie Personal Blitzschlag Magnetresonanztomografie Patientinnen und Patienten Fahrleitungen Eisenbahn Transformatoren Elektrische Handgeräte Induktionsherde Elektro- Schweissanlagen Magnetfeldtherapie Hochspannungsleitungen Kinderleukämie vermutet Radio- und Fernsehsender Mobilfunkanlagen wissenschaftliche Einschätzung Radar Betriebs- und Amateurfunk Schnurlostelefonie Mobiltelefon am Körper Wahrnehmung Bevölkerung WLAN/Bluetooth Babyphone Mikrowellen-Geräte Artikelsicherungsanlagen Mobiltelefon am Körper wissenschaftliche Einschätzung Mobilfunkanlagen Wahrnehmung Bevölkerung Infrarote Strahlung direkt Lichtverschmutzung Biorhythmusstörungen Laser Blendangriffe Weitere Quellen z. B. für Werkstoff prüfung oder Geräte- Sterilisation Sonne, Solarien Hautkrebs; Wahrnehmung der Bevölkerung Sonne, Solarien Hautkrebs; wissenschaftliche Einschätzung 48

61 Relevanzeinschätzung von Strahlungsquellen für die Bevölkerung nicht bedingt sehr Kosmische Strahlung Allgemeine Bevölkerung Radionuklide in Nahrungsmitteln und Wasser Terrestrische Strahlung ohne Radon Weitere Quellen Dünger Radon Lungenkrebs, Wahrnehmung der Bevölkerung Kosmische Strahlung Flugpersonal, Vielfliegerinnen, Vielflieger Radionuklide in bestimmten Nahrungsmitteln z. B. Wildpilze/-beeren Weitere Quellen Altlasten Medizinische Anwendungen Personal, Patientinnen und Patienten Radon Lungenkrebs; wissenschaftliche Einschätzung Relevanzeinschätzung von Strahlungsquellen für die Umwelt nicht bedingt sehr Magnetfeld Erde Tram Trolleybus Blitzschlag Hochspannungsleitungen Fahrleitungen Eisenbahn Mobilfunkanlagen Kälberblindheit vermutet Mobilfunkanlagen Vögel, Fledermäuse, Insekten Radar Fledermäuse Infrarote Strahlung direkt Nachtlicht Stressfaktor in empfindlichen Ökosystem; Veränderung der Artenzusammensetzung Sonne Schädigung von Pflanzen durch Sonnenbrand Terrestrische Strahlung Kosmische Strahlung Dünger in Böden und Gewässern Bioakkumulation 49

62 Ereignisbedingte ionisierende Strahlung Die Relevanz von Ereignissen, die ionisierende Strahlung freisetzen, variiert deutlich. Sie ist massgeblich abhängig von der Art des Ereignisses sowie vom Ort, an dem das Ereignis stattfindet. So könnte ein KKW-Unfall im grenznahen Ausland massive Auswirkungen auf den Kanton Zürich haben, hingegen hätte freigesetzte ionisierende Strahlung infolge eines Unfalls in einem weit entfernten KKW wie 2011 in Fukushima nicht zwingend unmittelbaren schädlichen Folgen. Obwohl es im Kanton Zürich kein KKW gibt, steht fest, dass sich ein Unfall in einem Schweizer KKW in jedem Fall auch stark auf den Kanton Zürich auswirken würde. Unfälle in den Bereichen Forschung/Transport/Lagerung in der Schweiz würden zu starken Reaktionen in der Öffentlichkeit führen und sehr wahrscheinlich auch hohe finanzielle Schäden verursachen. Die Folgen der Strahlenfreisetzung allein wären für die Bevölkerung und die Umwelt im Kanton Zürich aber deutlich geringer als die eines KKW-Unfalls in der Schweiz oder im grenznahen Ausland. Relevanzeinschätzung von ereignisbedingter ionisierender Strahlung nicht bedingt sehr KKW-Unfall in der Schweiz KKW-Unfall im Ausland Unfall in Forschungsreaktor Unfall in Zwischen- / Tiefenlager Radiologische Bombe Unfall mit industriellen radioaktiven Quellen und beim Transport radioaktiver Materialen Zusammenfassung Die Quellen und Wirkungszusammenhänge sowie die Relevanz für die Bevölkerung und die Umwelt sind den zuständigen kantonalen Stellen weitgehend bekannt. Die Wirkung der verschiedenen Strahlenquellen auf die Menschen ist dabei deutlich besser belegt als die Wirkung auf Tiere und Pflanzen. Dort sind die Grundlagen zum Teil lückenhaft. Dank gesetzlicher Vorgaben des Bundes und des Kantons Zürich ist es den verantwortlichen Stellen gelungen, schädliche Auswirkungen künstlicher wie natürlicher Strahlenquellen auf Bevölkerung und Umwelt zu begrenzen. Dennoch werden verschiedene Strahlenquellen als eingeschätzt, es wird ihnen sogar eine hohe Relevanz zugewiesen oder die Wahrnehmung in der Bevölkerung weicht von der wissenschaftlichen Einschätzung eines Strahlungsrisikos ab. Hier besteht Handlungsbedarf. 50

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