Sprechstunde

über alles was uns krank macht

Wer Angst hat, den ängstigt jede Information

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Warum können wir uns über die Einschätzung der Gefahren ionisierender Strahlen so wenig einigen?

Teil 1: Ein Test
Kennen wir etwas, dann werden wir sorglos und unterschätzen das Risiko.
Ist uns etwas unbekannt, dann fürchten wir uns und überschätzen das Risiko.
In beiden Situationen ist unsere Einschätzung im Hinblick auf das „wahre“ Bedrohungspotential einer Gefahr inadäquat. 
Im konkreten Fall der Bedrohung durch ionisierende Strahlen (Röntgen, Nuklearmedizin, Strahlentherapie, AKW, Atombomben, … UFOs) führt dies entweder zur Verharmlosung oder zum Weltuntergangsszenario, bzw. zu jeglichem Kommunikationsverlust zwischen „Befürwortern“ und „Gegnern“.

Ich möchte hier eine einfache Anleitung geben, wie man sich seine persönliche Meinung bilden kann. Ob jemand dafür oder dagegen ist, hängt, wie wir sehen werden, nicht nur von der Faktenlage ab, sondern auch von der persönlichen Gewichtung anderer Faktoren.

Ein Beispiel: Nehmen Sie an, der Wetterbericht spricht für morgen Nachmittag von einer 20%-igen, 40%-igen, 60%-igen oder 80%-igen Niederschlagswahrscheinlichkeit und Sie in Urlaubsbekleidung (T-Shirt, Shorts) sollen entscheiden, ob Sie morgens einen Schirm mitnehmen. Die sehr Ängstlichen, die jede „Gefahr“ ausschließen wollen, packen den Schirm in jedem Fall ein, den „Berufsoptimisten“ ist der Wetterbericht sowieso egal; die Mehrheit wird ab einer bestimmten Wahrscheinlichkeit den Schirm dabei haben. Tauschen wir in unserem Beispiel die leichte Sommerbekleidung gegen ein Designerkleid / einen Designeranzug aus edlem Tuch, das wir wegwerfen können, wenn es nass wird, wette ich, wofür jede(r) sich auch immer entschieden hat, in diesem Fall schon früher zum Schirm greifen.

Merke: Die objektive Beurteilung einer Gefahr kann auch für rationale Menschen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, je nachdem wie sie Zusatzfaktoren gewichten.

Teil 2: Nur ein Begriff, dann geht’s weiter im Programm
Um eine Gefahr werten zu können, muss sie quantifiziert werden können. 
Für die Wirkung ionisierender Strahlen gibt es sehr viele Einheiten, die selbst „Experten“ manchmal verwechseln. Einigen wir uns hier nur über Millisievert (mSv) zu sprechen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Sievert_(Einheit)

Zur Erklärung: Treffen ionisierender Strahlen auf Gewebe wird ein Teil ihrer Energie absorbiert. Um unterschiedliche Formen ionisierender Strahlung in ihrer unterschiedlichen biologischen Wirkung vergleichen und quantifizieren zu können, bedient man sich des Begriffes der Äquivalentdosis und der Einheit Sievert (1 Sv=1000 mSv).
Zur Veranschaulichung: Halten Sie sich 1 Jahr im Grazer Becken auf, so führt die natürliche Strahlenexposition (Radon, Erdstrahlung, kosmische Strahlung…) zu einer Exposition von 2 mSv. Durch die höhere natürliche Strahlung der alten Gebirgsstöcke im Waldviertel, würden Sie dort 4 mSv pro Jahr abkriegen. Je nach Technik führt eine Computertomografie des Brustkorbs zu 5-8 mSv.
Teil 3: Wovor sollen wir uns fürchten
Trifft ionisierende Strahlung auf belebter Materie so kann das zum Auftreten chemisch aggressiver Moleküle und Mutation der Erbsubstanz führen.
Wenn wir uns also vor den Folgen ionisierender Strahlung fürchten wollen, dann können wir uns vor prinzipiell drei Dingen fürchten:

  • Wir erleiden einen Organschaden (von Hautrötung bis zu raschem „Organzerfall“).
  • Wir entwickeln einen bösartigen Tumor (z.B. manche Leukämieformen).
  • Unsere Nachkommen sind geschädigt (z.B. Missbildungen).

Da Organismen stets ionisierender Strahlen ausgesetzt sind, haben Sie für diese Schäden Reparaturmechanismen entwickelt. Tritt ein Schaden auf, war entweder die Stärke der ionisierenden Strahlung zu stark oder die Reparaturmechanismen zu schwach.

Teil 4: Welche Wirkungen ionisierender Strahlen kennen wir?
Wir unterscheiden zwischen deterministischen und stochastischen Wirkungen.
Für deterministische Wirkungen besteht, wie für Medikamente und Gifte eine Dosis-Wirkungs-Beziehung, d.h. eine Verdopplung der Dosis führt zu einer Verdopplung der Wirkung bei allen Organismen. Nachweisbare deterministische Wirkungen (z.B. Blutbildveränderungen) treten jedoch erst über einer Schwelle von etwa 100 mSv auf, 7000–1000 Sv sind tödlich.
Woher weiß man das?
Für Expositionen oberhalb der Schwellendosis weiß man das aus Messungen an Strahlentherapiepatienten, dokumentierten Strahlenunfällen und den Atombombenversuche und –abwürfen.
Die verständliche Analogie für deterministische Wirkungen wäre z.B. für das bekannte Medikament Aspirin (Acetylsalicylsäure):
Für z.B. 1 mg/Tag sind keine Wirkungen nachweisbar, 100 mg verhindern nachweislich die Entstehung von durch Bluttplättchen verursachten Blutgerinnseln, 500–1000 mg wirken als Schmerzmittel, mehrere Gramm sind tödlich.

Für die öffentliche Diskussion sind aber die deterministischen Wirkungen von geringer Bedeutung, da die entsprechenden Expositionen weder im Rahmen von Castor-Transporten noch im Umfeld von AKWs erreicht werden. Wenn wir von den alltäglichen Gefahren ionisierender Strahlen sprechen, meinen wir die stochastischen Wirkungen.

Stochastischen Wirkungen sind Strahlenwirkungen, die auf Vorgängen zufälliger (=stochastischer) Art beruhen.
Im Gegensatz zu den deterministischen Wirkungen gelten für stochastischen Wirkungen andere Regeln, die – soviel darf vorgegriffen werden – mit dafür verantwortlich sind, dass verschieden Menschen zu so unterschiedlichen Bewertung der Gefahren durch ionisierende Strahlen kommen:
 

  • Die Dosis-Wirkungsbeziehung gilt nicht. 
  • Wir können keinen Schwellenwert angeben, unter dem „ganz sicher“ keine Wirkung eintritt.
  • Der Eintritt stochastischer Wirkungen kann nur mit den Mitteln der Wahrscheinlichkeitsrechnung vorausgesagt werden.
     http://de.wikipedia.org/wiki/Wahrscheinlichkeitsrechnung
  • Aussagen über Wahrscheinlichkeiten gelten nur für unendlich viele Ereignisse.
    Nur wenn ich unendlich oft würfle, werde ich am Ende wirklich in 1/6 aller Würfe einen Sechser gewürfelt haben. Es entspricht aber unserer leidvollen Erfahrung beim Würfelspiel, dass der Gegner an einem Abend durchaus auch häufiger einen Sechser würfeln kann.
    Für eine endliche Anzahl an Beobachtungen kann für alle Aussagen somit immer nur ein Vertrauensbereich angegeben werden, innerhalb dessen die beobachteten Ergebnisse liegen werden. 
    Für normal verteilte Ereignisse (http://de.wikipedia.org/wiki/Normalverteilung) kann dann mit 95% Sicherheit ausgesagt werden, dass die beobachteten Ergebnisse nicht niedriger als der Mittelwert (http://de.wikipedia.org/wiki/Mittelwert ) minus 2 Standardabweichungen (http://de.wikipedia.org/wiki/Standardabweichung), aber auch nicht höher als der Mittelwert plus 2 Standardabweichungen liegen werden.
  • In Ermangelung statistisch sicherer Daten für Expositionen, die < 100 mSv bewirken, wurde festgelegt, dass das Risiko über eine lineare Extrapolation aus den Daten höherer Expositionen berechnet wird. Das ist zwar angreifbar, jedoch wäre auch jede andere Festlegung angreifbar! (siehe Teil 6)

Teil 5: Weshalb ist es so schwierig, harte Daten für stochastische Wirkungen „niedriger“ Strahlenexpositionen anzugeben?

Für Expositionen über 100 mSv bestehen ausreichende Daten aus den oben genannten Quellen (Strahlentherapie, Strahlenunfälle, Atombombenversuche, …), um die statistische Eintrittswahrscheinlichkeit bestimmter Effekte mit geringer Streuung zu berechnen.
Für Expositionen unter 100 mSv streuen die Daten über einen weiten Bereich: Egal ob Studien an Zellen, Tieren oder Menschen durchgeführt wurden, fanden sich sowohl Hinweise, dass niedrige Expositionen im Sinne einer Hormesis ( http://de.wikipedia.org/wiki/Hormesis) zu verminderter „Krebsrate“ führen, als auch dafür das sie die „Krebsrate“ steigern. Es ist falsch dahintergleich eine wissenschaftliche Verschwörung der AKW-Lobby zu vermuten
Der Grund ist auch ein statistisches Problem:
Je niedriger der Schaden einer Exposition ist und je mehr andere Einflussfaktoren (Genetik, life style, Rauchen, …) zum gleichen Effekt führen, desto größere „Versuchspopulationen“ benötigt man:
Derzeit versterben 25% der Österreicher an „Krebs“. Um zum Beispiel einen statistisch harten Beweis zu führen, dass eine niedrige Strahlenexposition weniger als 1% zusätzliche „Krebstote“ verursacht, müsste man die Strahlenexposition von ein paar Hunderttausend Menschen im Rahmen einer kontrollierten Studie über viele Jahre studieren und dabei auch alle anderen relevanten Einflussfaktoren (individuelles genetisches Risiko, Änderung der Rauchgewohnheiten, berufliche Expositionen, Begleiterkrankungen, …..) messen und berücksichtigen.
Auch die auf den ersten Blick für viele vielleicht absurd erscheinenden Ergebnisse der Hormesis, lassen sich auch durch die hohe statistische Streuung der Ergebnisse im „Niedrigdosisbereich“ erklären.

Teil 6: 100 mSv führen zu einer 0,5%-igen Erhöhung der Karzinomhäufigkeit, oder? 
Aus sicheren Daten, wie:

  • 7000 -10.000 mSv fürhen zum akuten Strahlentod
  • 4500 mSv sind für 50% der Opfer tötlich
  • 1000-2000 mSv führen zu schweren Blutbildveränderungen
  • 500-1000 mSv fürhen zu nachweisbarenBlutbildveränderungen
  • 1000 mSv führen zum Abort

ergibt sich durch lineare Extrapolation, dass ein Mensch, der eine Äquivalentdosis von 100 mSv erhält ein 0,5% höheres Risiko hat, ein Karzinom zu entwickeln.

Ein zweiter Test:
Ob Sie das für sinnvoll erachten können, können Sie leicht feststellen:

Statistisch ist es ziemlich sicher, dass unter 200 Männern, die 8000 Zigaretten pro Jahr rauchen, einer pro Jahr an den Folgen sterben wird. 
Daraus folgt bei linearer Extrapolation, dass von 20.000 Männern, die 80 Zigaretten pro Jahr rauchen, einer pro Jahr an den Folgen sterben wird und  unter 1,600.000 Männern, die 1 Zigarette pro Jahr rauchen (entspricht im Risiko einer Äquivalentdosis von 0,05 mSv/Jahr), einer pro Jahr dadurch ins Grab marschiert.

Können Sie mit dieser Analogie leben, dann ist für Sie die lineare Extrapolation der Folgen hoher Strahlenwirkungen auf den Niedrigdosisbereich sicher auch nachvollziehbar. 
Haben Sie Zweifel über die Sinnhaftigkeit des Vorgehens, dann bin ich bei Ihnen, aber falsch, d.h. widerlegbar ist die Rechnung nicht.
Finden Sie eine bessere Lösung, ist Ihnen ein Nobelpreis gewiss ….

Teil 7: Persönliche Gewichtung
Wie wir in Teil 1 gesehen haben, können bestimmte Risken (Niederschlagswahrscheinlichkeit laut Wetterbericht) von uns in Abhängigkeit anderer (durchaus objektiver) Gründe (Designerkleid) unterschiedlich gewichtet werden. 
Wenn wir uns für oder gegen ein Risiko aussprechen, müssen wir auch immer angeben, welches Risiko im Hinblick auf welchen Nutzen wir bereit sind zu akzeptieren und über welche Zeiträume wir sprechen. 

Beispiele: 
Wenn Sie mit dem Auto zu einer Demo gegen ein AKW fahren, ist das Risiko dabei bei einem Verkehrsunfall ums Leben zu kommen viel höher, als dass während dieser Zeit das AKW einen GAU erlebt.
Wenn Sie zu ihrem 80. Geburtstag eine Röntgenuntersuchung ablehnen, weil Sie sich vor den „Strahlen“ fürchten, ist die Wahrscheinlichkeit höher bald an der unerkannten Erkrankung zu sterben, als nach 15 Jahren an einem strahleninduzierten Karzinom.
Wenn Sie für Ihr 7-jähriges Enkelkind bei jedem Husten ein Lungenröntgen fordern, ist das Nutzen-zu-Risiko-Verhältnis umgekehrt.

ich persönlich habe gegen den Betrieb des AKW Zwentendorf gestimmt, nich weil ich davon ausging, dass das Risiko des Werkes um so viel höher ist als viele andere Technologien, sondern u.a. weil ich das sehr geringe Risiko, dass der radioaktive Abfall innerhalb eines Jahres aus der Lagerstätte ins Grundwasser gelangt, mit der Anzahl der Jahre multipliziert habe, die es dauert, bis dieser Abfall radioaktiv zerfallen ist. Überdies, und das ist nun weder ein physikalisches noch ein statistisches Argument, weil ich es als unstatthaft empfinde ein Risiko einzugehen, dass für spätere Generationen schlagend wird!

ZUSAMMENFASSUNG:

Wir können uns in der öffentlichen Diskussion so schlecht auf eine gemeinsame Wertung der Gefahren ionisierender Strahlen einigen, weil
1. wir nicht zwischen deterministischen und stochastischen Wirkungen differenzieren
2. wir nicht wahr haben wollen, dass es aus statistischen Gründen praktisch unmöglich ist den potentiell zusätzlichen Schaden im Bereich niedrige Dosen innerhalb eines engen Vertrauensbereiches zu quantifizieren
3. wir nicht klar sagen, welche Gewichtung wir als Person den einzelnen Begleitfaktoren zubilligen.

Written by medicus58

14. März 2011 um 11:06

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