35 Jahre Tschernobyl: weltweite Vorhersage von Schadstoffwolken

In den 35 Jahren nach der Katastrophe von Tschernobyl ist die Meteorologie zu einem wichtigen Teil der Krisenfallvorsorge geworden. So ist Österreichs ZAMG unter anderem eines von weltweit zehn Regionalzentren der Weltorganisation für Meteorologie, um die Verlagerung von Schadstoffwolken zu berechnen. Ab Juni 2021 werden die Aufgaben erweitert.

Am 26. April 1986 explodierte der Reaktor 4 im Kernkraftwerk Tschernobyl. Die radioaktive Wolke zog zunächst Richtung Skandinavien, dann Richtung Zentraleuropa und erreichte Österreich am 29. April 1986. Besonders betroffen waren Gebiete, in denen es regnete. Vor allem in Salzburg und Oberösterreich kamen mit dem Regen signifikante Mengen von Cäsium und anderen Radionukliden in die Böden.

Ausbreitungsmodelle berechnen Weg der Schadstoffe

Zur Zeit des Unfalls in Tschernobyl standen nur einfache Verfahren zur Abschätzung der Zugrichtung der radioaktiven Wolke zur Verfügung. Heute berechnen Organisationen wie die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) mit komplexen Computersimulationen den Transport, die Verdünnung und den radioaktiven Zerfall von Schadstoffwolken sowie die Ablagerung der Schadstoffe am Boden durch Absinken und durch das Auswaschen mit Regen oder Schneefall. Die Anwendungen von Ausbreitungsmodellen sind vielfältig und reichen von Zwischenfällen in Atomkraftwerken über Vulkanausbrüche bis zu kleinräumigen Unfällen und Explosionen.

Aufbau eines Messnetzes nach Tschernobyl-Katastrophe

Der Aufbau des automatischen österreichischen Wettermessnetzes mit mittlerweile 280 Stationen war eine direkte Folge der Katastrophe von Tschernobyl. Das Ziel war damals, künftig sehr detaillierte Informationen über den bodennahen Wind und den Niederschlag zu erhalten, um bei einem Unfall in einem grenznahen Kernkraftwerk schnell die Verlagerungsrichtung der radioaktiven Wolke abschätzen zu können. Heute dient dieses Messnetz vielfältigen Anwendungen, wie Wettervorhersagen, Warnungen, Umweltanalysen und klimatologischen Auswertungen.

Krisenfallvorsorge in Österreich

Die Meteorologie hat in den Jahren nach Tschernobyl wichtige Aufgaben in der Krisenfallvorsorge übernommen. So ist die ZAMG mittlerweile Teil des österreichischen Krisen- und Katastrophenschutzmanagements. In regelmäßigen Übungen wird die Verlagerung der radioaktiven Wolke eines fiktiven Unfalles in einem europäischen Kernkraftwerk berechnet und die Koordination mit den staatlichen Stellen geprobt.

In die Vergangenheit und in die Zukunft rechnen

„Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Krisenfällen, in denen unsere Ausbreitungsrechnungen zur Anwendung kommen“, erklärt Paul Skomorowski, der an der ZAMG für das atmosphärische Krisenmodellsystem ENVINER zuständig ist, „entweder wird berechnet, wohin sich von einem bestimmten Punkt aus Teilchen in der Atmosphäre in den nächsten Stunden oder Tagen verlagern, zum Beispiel nach einem Unfall in einem Atomkraftwerk. Oder man berechnet, woher Teilchen in der Luft kommen, um beispielsweise zu wissen, wodurch ein plötzlicher Anstieg von Schadstoffen verursacht wird, beziehungsweise in welchem Bereich der Freisetzungsort gelegen sein kann. Wir entwickeln diese Ausbreitungsmodelle ständig weiter, zum Beispiel auf immer feinere regionale Auflösungen.“

Eines von weltweit zehn Regionalzentren der WMO

International ist die ZAMG im Bereich Rückwärtsrechnung im Auftrag der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) eines von weltweit zehn Zentren für Rückwärtsrechnungen, ein sogenanntes Regional Specialized Meteorological Centre (Melbourne, Montreal, Washington, Toulouse, Exeter, Offenbach, Obninsk, Peking, Tokyo, Wien). „Wird irgendwo auf der Erde erhöhte Radioaktivität gemessen, erfolgt eine Berechnung des Ausbreitungsmodells. So lässt sich 10 bis 15 Tage zurück die Quelle bestimmen“, sagt ZAMG-Experte Skomorowski.

So konnte die ZAMG zum Beispiel im Fall der sehr ungewöhnlichen Konzentrationen von Ruthenium, die in Europa im September 2017 gemessen wurden, durch Rückwärtsrechnungen das Verursachergebiet im Ural relativ rasch identifizieren. Auch während der tagelangen Waldbrände in der Sperrzone von Tschernobyl im April 2020 berechnete die ZAMG laufend die Verlagerung der Rauchwolken.

Ab Juni zusätzliche Aufgaben

Nach einem internationalen Bewerbungsverfahren übernimmt die ZAMG ab Juni 2021 auch die Aufgaben eines Regional Specialized Meteorological Centre der WMO für Vorwärtsrechnungen bei Störfällen in Atomkraftwerken. Gemeinsam mit den Zentren in Großbritannien, Frankreich und Deutschland wird die ZAMG zukünftig das internationale Krisenmanagement in Europa und Afrika im Ernstfall mit wichtigen Informationen über die zu erwartende radioaktive Wolke versorgen.

Bilder/Zamg

(bei Nennung der Quelle kostenlos nutzbar)

Link zu Video

VIDEO Tschernobyl 1986 – Ausbreitungsrechnung der ZAMG: Dargestellt ist die Strahlungsdosis, die zusätzlich zu den natürlichen Anteilen in der bodennahen Atmosphäre vorhanden war. Berechnung der ZAMG mit historischen Wetterdaten und dem derzeit verwendeten Ausbreitungsmodell FLEXPART. Zeitangabe in UTC (Greenwich-Zeit). Quelle ZAMG. Zum Start des Videos auf Bild klicken oder hier: –>https://youtu.be/-qrnelQQSTE

Bild

80 Stunden nach der Explosion in Tschernobyl erreichte die radioaktive Wolke Österreich:Dargestellt ist die zeitliche Ausbreitung der radioaktiven Wolke in Stunden nach dem Unfallzeitpunkt. Berechnung der ZAMG mit historischen Wetterdaten und dem derzeit verwendeten Ausbreitungsmodell FLEXPART. Zeitangabe in UTC (Greenwich-Zeit). Quelle ZAMG. 

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Dr. Rainer Hilbrand
Medieninhaber u. Geschäftsführer

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