Das Ozonloch, FCKW und Krypton-85

Abbildung oben: Nach jedem großen Atombombentest schrumpfte die Ozonschicht. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Testserie und Ozonloch.

Nach Tschernobyl habe ich bei der Gesellschaft für Strahlenmeßtechnik gearbeitet und 1987 in New York bei der First Global Radiation Victims Conference Prof. Ernest J. Sternglass kennengelernt, der im Alter von 14 Jahren aus Berlin entkam, 1952–1967 bei Westinghouse als Leiter des Apollo-Programms und an der University of Pittsburgh arbeitete. Mit dem Pionier der Erforschung niedriger radioaktiver Strahlendosen habe ich diese Arbeit über Krypton-85 geschrieben. [Nachtrag: als Sternglass mich später in Berlin besuchte, unternahm Enno im Alter von 14 Jahren mit ihm eine Stadtführung an die Stätten seiner Kindheit durch Berlin. Das war für Ernest das tiefgreifendste Erlebnis, eine neue, nicht-rassistische Generation kennenzulernen].

Dieser Beitrag erschien im Strahlentelex am 7. April 1994, 174/175, 8. Jahrgang, dem unabhängigen Informationsdienst zu Radioaktivität und Strahlung, sowie im Wissenschaftsmagazin Raum und Zeit, Jan./Febr. 1995, 13. Jahrgang Nr. 73

Die Atomindustrie bohrt im Ozonloch. Das radioaktive Gas Krypton-85, in großen Mengen bei Atombombentests, Reaktorunfällen und in immer größerem Ausmaß bei der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen freigesetzt, steigt auf in die Stratosphäre, fördert dort die Bildung vieler kleinster Eiskristalle und schafft so das Klima für die Zerstörung des Ozons durch Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKWs). Diese These vertritt der US-amerikanische Professor Dr. Ernest J. Sternglass. Ihm fiel auf, dass die Ozonkonzentration in den höheren Schichten der Erdatmosphäre speziell immer dann abnahm, wenn besonders viel künstlich erzeugtes Krypton-85 freigesetzt worden war. Der Journalist Wieland Giebel stellte im März 1994 erstmals die Krypton-These zum Ozonloch öffentlich zur Diskussion.

Autor Wieland Giebel [*1950] hat in den 1970er Jahren ein Buch über Radioaktivität im militärischen Bereich geschrieben, nach Tschernobyl in der Gesellschaft für Strahlenmesstechnik in Münster gearbeitet, war Mitglied in der BUND Strahlenkommission, hat für mehrere Sender über die globalen Auswirkungen von Radioaktivität berichtet, als Entwicklungsexperte an einem Sonderenergieprogramm für Ostafrika mitgewirkt und als Referent des Europäischen Parlaments im Bereich Umwelt an Technikfolgeabschätzungen gearbeitet.

Ernest J. Sternglass ist der Wissenschaftler, der Wieland Giebel zu dieser Arbeit ermutigt hat und von dem vielfältiges Material und Ideen stammen. Giebel hat Sternglass auf der „First Global Radiation Victims Conference“ [Erste weltweite Konferenz von Strahlenopfern] in New York 1987 kennengelernt, an deren Vorbereitung Giebel mitgearbeitet hat.

Professor Dr. Ernest J. Sternglass [*24. September 1923 in Berlin bis 12. Februar 2015 in Ithaca/New York, 91 Jahre] war Verfechter „sauberer“ Atomenergie. Er gilt aufgrund seiner epidemiologischen Studien als einer der Pioniere der Erforschung niedriger radioaktiver Strahlendosen. Der Einsatz im Krieg blieb ihm erspart, weil er nach Japan abkommandiert werden sollte, als gerade die Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki abgeworfen wurden. Seine Mutter war Gynäkologin in Berlin-Charlottenburg, sein Vater Dermatologe. Bereits in der Zeit seiner Kinderstube wurde bei seinen Eltern über das Pro und Contra von Strahlung diskutiert.

Sternglass hält ein Patent auf ein magnetohydrodynamisches nukleargetriebenes Antriebssystem für die Raumfahrt. Nach seiner Tätigkeit bei Westinghouse (1952-1967) zuletzt als Leiter des Apollo-Programms, also beim amerikanischen Hersteller von Kernkraftwerken, wobei er nicht in die Entwicklung von zivilen oder militärischen Atomreaktoren einbezogen war, nahm er eine Professur an der Universität Pittsburgh an, um elektronische Bildsysteme für die Radiologie zu entwickeln, nachdem ein von ihm vorgeschlagenes Programm zur Anwendung solcher Systeme bei einem ferngesteuerten Mondoberflächenteleskop von der NASA wegen des Vietnamkrieges eingestellt worden war.

Dass Atomreaktoren große Mengen an Radioaktivität in die Umgebung abgeben durften, hat er erst 1970 durch Dr. John Gofman’s Aussage vor dem amerikanischen Kongress erfahren, drei Jahre nachdem er Westinghouse verlassen hatte.

Ernest J. Sternglass besuchte auf meine [Giebels] Einladung 1996 erstmals wieder Berlin. Seine Eltern waren 1938, also nach der Pogromnacht, über Amsterdam geflohen, als er 14 Jahre alt war. In Berlin war das für ihn tiefgreifendste Erlebnis ein ganztägige Stadtführung mit dem 14-jährigen Enno Lenze.


Das kennen wir aus dem Krimi: der Kommissar hat den Täter entlarvt, ihn in die Ecke gedrängt und kennt auch seine Hintermänner – aber er übersieht den Komplizen, der ihm ständig über den Weg gelaufen ist und ohne den die Tat nicht ausgeführt werden konnte.

Wenn es ein guter Psychokrimi ist, hat der etwas betriebsblinde Kommissar so eine Ahnung, daß noch etwas läuft, aber er kommt nicht drauf. Dann erscheint der Privatdetektiv auf der Bildfläche und stellt die Zusammenhänge her.

Beim Ozonloch läuft das so: Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff sind dabei, die Ozonschicht zu killen. Wie die Geschichte aus geht, weiß man noch nicht genau. Es gibt einen Mittäter, den die Wissenschafts-Kommissare immer wieder gesehen haben, ohne ihn zu identifizieren. Dann kommt der Privatgelehrte …

Nun sind das Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff nicht die falsche Fährte. Tatsächlich zerstörten die Stoffe aus der Spraydose die schützende Ozonschicht. Wie im richtigen Krimi war man dem Täter schon früh auf der Spur, verwarf aber den Verdacht schnell, weil Computer-Simulationen zu beweisen schienen, daß Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff gar nicht die Kraft hat, Ozon in der Geschwindigkeit zu zerstören, wie es beobachtet wird. Was der Computer nicht konnte: das Umfeld kontrollieren. Menschen kombinieren besser. Eine einfache Beobachtung führte dann auf die richtige Spur: immer, wenn Ozon zerstört wurde, waren stratosphärische Wolken mit im Spiel. Also hängten sich die Wissenschafts-Kommissare an die Spur dieser Wolken.

Die Stratosphäre ist die Atmosphärenschicht, die sich über der Troposphäre in einer Höhe von etwa 10 bis 50 Kilometern erstreckt. In ihrem unteren Teil, etwa zwischen 15 und 25 Kilometern, liegt die Ozonschicht.

Fluor-ChlorKohlenwasserstoffe

brauchen Eiskristalle Erst als amerikanische, schwedische und deutsche Forscher zeitgleich herausfanden, daß FluorChlor-Kohlenwasserstoff nur an der Oberfläche von Eiskristallen stratosphärischer Wolken richtig aktiv werden können, war man mit der Aufklärung einen Schritt weiter. Aber nicht weit genug. „Es stellen sich mehr Fragen, als es Antworten gibt. Unser derzeitiges Verständnis ist unzureichend“, muß Prof. Dr. Reinhard Zellner zugeben, der Koordinator des deutschen Ozonforschungsprogramms.

Immer noch ist dieser Komplize im Spiel, der den Zerstörungsprozeß beschleunigt. Dabei sind die Indizien eindeutig. Die Lösung liegt auf der Hand: Es gibt mehr Eiskristalle in der Stratosphäre, an denen Fluor-ChlorKohlenwasserstoff Ozon zerstören, als die Wissenschaftler vermuten. Woher kommen sie?

Krypton-85, ein Gas, das beim Aufschneiden der Atombrennstäbe in WAAs in unvorstellbarer Menge freigesetzt wird, erscheint harmlos und für Menschen kaum gefährlich. Aber Krypton-85 vergrößert die Menge der Eiskristalle, verteilt sich genau dort, wo die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe es brauchen, und wirkt in der Stratosphäre gleich mehrfach:

So arbeitet Krypton-85

Beispiel 1, das Prinzip Kaffeefilter: In den Kaffeefilter füllt man möglichst fein gemahlenen Kaffee mit einer möglichst großen Oberfläche. Niemand würde auf die Idee kommen, zum Kaffeekochen Bohnen zu verwenden.

Krypton-85 bewirkt, daß sich in der Stratosphäre kleine Wassertropfen nicht zu großen zusammenziehen, koagulieren. Nur an der großen Oberfläche vieler kleinster Eiskristalle – in der Stratosphäre ist es frostig, etwa 80 Grad Celsius unter Null – können die chemischen Zerstörungsprozesse der FluorChlor-Kohlenwasserstoffe ablaufen. Beispiel 2, freie Radikale wie Singles: Das kennen wir aus dem Vorstadium der Beziehungskiste: Singles sind immer auf der Suche. In der Chemie heißen Singles Freie Radikale. Sie verhalten sich wie Singles auf Partnersuche. Erst wenn sie einen Partner gefunden haben, sind sie neutralisiert. Wo wenig Partner vorhanden sind, sind diese Singles besonders gefährlich, sie reißen auf, wo es nur geht. Wer sich nach Tschernobyl mit der besonders zerstörerischen Wirkung radioaktiver Niedrigstrahlung befaßt hat, kennt die Wirkung chemischer freier Radikale, die durch die ionisierende Wirkung strahlender Teilchen entstehen. Sie können Zellen beschädigen und die Reparaturmechanismen überfordern. Krebs und Immunschwäche können entstehen.

Krypton-85 ist in der Atmosphäre mit Abstand das häufigste und wirksamste künstliche Radionuklid, das freie Radikale erzeugt, Atome aufreißt und dadurch die Anzahl der Kondensationskerne vergrößert. An jedem nur irgendwie verfügbaren Kondensationskern bilden sich Eiskristalle. Man kann sich durchaus vorstellen, daß in der Stratosphäre strahlenchemische Kettenreaktionen ablaufen, die bei niedriger Dosisleistung entscheidend höher sind, als bei hoher Dichte von freien Radikalen, bei der die Reaktionskette schneller abgebrochen wird. Das heißt, selbst wenn die Menge des Krypton-85 in der Stratosphäre nicht sehr hoch ist, kann die Wirkung enorm sein. Beispiel 3, die Schlittschuhbahn: Wenn es taut und die Schlittschuhbahn matschig wird, funktioniert das Schlittschuhfahren nicht mehr. Erst wenn sich der Aggregatzustand des Wassers wieder ändert, wenn es friert und ausreichend Eiskristalle vorhanden sind, kann der Spaß weitergehen.

Krypton-85 verändert über seine Auswirkungen auf die elektrische Feldstärke großräumig die Temperatur und den Gefrierpunkt in der Stratosphäre. Die arktischen Winter werden immer länger. Das könnte auch daran liegen, daß mit dem Ozon gerade der Luftbestandteil fehlt, der Sonnenlicht aufnimmt und die Stratosphäre erwärmt‘. Eine verheerende Rückkopplung; Krypton-85 beeinflußt also den Abkühlungsprozeß.

Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe und Krypton-85 wirken sozusagen Hand in Hand. Die Produktion beider Stoffe in großem Umfang durch die chemische Industrie und durch die Atomindustrie begann zufällig zum gleichen Zeitpunkt, Anfang der 70er Jahre. Die Höhenverteilung des Krypton-85 entspricht genau der des FluorChlor-Kohlenwasserstoff F 11, selbst der Anstieg in südlicher Richtung ist gleich.

Krypton-85 wird in ungeheuren Mengen hergestellt und mit ständig steigender Tendenz freigesetzt, denn immer mehr Atombrennstäbe werden in Wiederaufbereitungsanlagen aufgeschnitten. Würde man alles natürlicherweise in der Atmosphäre vorkommende Krypton85-Gas in einen Würfel gießen, hätte er eine Kantenlänge von nur 2,1 Zentimeter. Das von der Atomindustrie erzeugte Krypton85 dagegen benötigt einen Würfel mit einer Kantenlänge von 3,9 Metern. Das ist 10 Millionen und mehr Krypton-85 aus militärischer und ziviler Nutzung der Atomenergie, als natürlicherweise vorhanden ist 2.9. Zur Zeit wird weit mehr Krypton-85 mit einer Halbwertzeit von 11 Jahren freigesetzt als radioaktiv zerfällt.

Ungereimtheiten in der Indizienkette

der Ozonforscher Für die bisherigen Wissenschafts-Kommissare spielt Krypton-85 keine Rolle. Der Stoff kommt ja nicht aus der Spraydose oder aus dem Kühlschrank. Und die Jagd nach dem Täter konzentriert sich kurzsichtig ausschließlich auf einen Punkt. Das Dezernat Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff hält den Forschungsetat und klammert sich daran fest. Andere Dezernate würden nur unliebsame Konkurrenz um den notwendigerweise beschränkten Topf bringen.

Vertieft man sich etwas in die Theorie, fällt bald auf, daß es eine Reihe von Ungereimtheiten gibt, die die Indizienkette der Wissenschaftler brüchig machen.

Der amerikanische Ozonpapst Brian Owen Toon geht in seinen Veröffentlichungen z.B. in der Zeitschrift Physics Today davon aus, daß die Ozonschicht seit 1977 ständig dünner geworden ist. Bild 1 belegt diese Entwicklung. Oder eigentlich doch nicht. Denn wenn man etwas genauer hinsieht, gibt es in den Jahren zwischen 1957 und 1968 auch einige Bewegung in der Kurve, nämlich zwei Einbrüche in die Ozonschicht. Das war zu einer Zeit, zu der die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-Produktion noch nicht in großem Umfang betrieben wurde. Die Ozonzerstörung begann also schon um Jahre früher als vermutet. Da die Zerstörung der Ozonschicht aber wesentlich auf die Fluor-ChlorKohlenwasserstoff zurückgeführt wird, passen diese beiden Einbrüche nicht ins Bild. Sie werden von Toon und sämtlichen anderen Forschern einfach ignoriert. In diese Zeit fallen die großen Atombombentests.

Ein zweiter Bruch in der Indizienkette: Nach den Atombombenversuchen in den frühen sechziger Jahren wuchs die Menge des gemessenen Ozons zunächst nicht weiter. Die Ozonschicht erholte sich. Dazu liefern die Forscher keine Erklärung. Erst mit der Freisetzung von Krypton-85 aus der militärischen und vor allem zivilen Wiederaufarbeitung von Atombrennstäben stieg die Krypton-85 Menge in bisher ungekanntem Ausmaß an.

Bild 2 zeigt diese verblüffenden Meßwerte von Krypton-85 in der bodennahen Luft von europäischen Meßstationen zwischen 1950 und 1985 und veranschaulicht, daß die Produktion von Krypton-85 und Fluor-ChlorKohlenwasserstoff in großem Umfang gleichzeitig begann.

Bei der ersten großen Atomtestserie 1956 bis 1958 wurden 90 bis 250 Billiarden (1015) Becquerel Krypton-85 freigesetzt und bei der zweiten großen Serie 1961 bis 1963 etwa 100 Billiarden Becquerel. Zum Vergleich: die durch WAAs freigesetzte Menge wird 1990 auf 3300 Billiarden Becquerel geschätzt.

Die zivile Atomindustrie in Frankreich, Großbritannien; Japan, der Ex-UdSSR, der USA und Deutschland ist die Hauptquelle von Krypton-85. In einem Jahr setzt die Industrie über dreißigmal mehr Krypton-85 frei, als bei der großen Atombombentestserie von 1961 bis 1963 in die Atmosphäre geblasen wurde. Heute beträgt der Anteil der Krypton-85-Emissionen aus zivilen Wiederaufbereitungsanlagen 99 Prozent der Gesamtmenge.

Den Wissenschafts-Kommissaren läuft bei der Tatzeit etwas durcheinander, das ist Bruch drei der Indizienkette.

Wie wir wissen, vergrößert sich das Ozonloch im Norden rhythmisch jedes Jahr im arktischen Frühling, zu der Zeit nämlich, wenn die ersten UV-Sonnenstrahlen die Energie liefern, die für den chemischen Zerstörungsprozeß notwendig ist. Die Theorie hört sich schlüssig an, ist es aber nicht. Das Ozonloch bildet sich mitten im arktischen Winter, im August und September – die Zeit der jährlichen Katastrophenmeldungen. Dann ist es in der polaren Stratosphäre besonders kalt und besonders dunkel. Selbst im arktischen Frühling ist die Intensität der UV-Sonnenstrahlen nicht so stark, daß der chemische Prozeß erklärt werden könnte.

Ganz anders aber verhält sich unser Komplize Krypton-85. Er arbeitet mit der 56.000-fachen Energie eines Lichtquants und ist auch im arktischen Winter ständig anwesend. Pro Sekunde erzeugt er 7.200 lonenpaare, an denen sich Eiskristalle bilden. Das ist eine einleuchtendere Erklärung für die Tatzeit als die nicht vorhandene Sonne. Die Rolle, die in der bisherigen Theorie der Sonne zugedacht wurde, nimmt in Wirklichkeit Krypton-85 ein.

Was ist Krypton 85? Krypton-85 ist (zu 99,59 Prozent) ein Betastrahler. Ein BetaZerfall – mit der 56 000-fachen Energie eines Lichtquants der solaren UV-Strahlung – erzeugt 7.800 zusätzliche Ionenpaare. Bei der gegenwärtigen Krypton85-Kontamination der Atmosphäre von 1 Becquarel pro Kubikmeter heißt das, daß zusätzlich zur natürlichen Iortisation pro Sekunde in jedem Kubikmeter Luft 7.800 Ionenpaare erzeugt werden bzw. in der Stratosphäre, wo im Verhältnis zur Erdoberfläche eine Konzentration des Krypton85 von 92 Prozent besteht, rund 7.200 zusätzliche Ionenpaare. Die hochenergetische ionisierende Strahlung von Krypton-85 erzeugt luftchemisch neue Produkte und setzt bei gleicher Strahlungsintensität eine höhere Produktmenge um als das Sonnenlicht. Das ist der mikroskopische Aspekt von Krypton-85.

Die Tatzeit haut nicht hin, weder in Bezug auf die Jahreszahlen noch auf die Jahreszeit. Jetzt fehlt nur noch, daß auch der Tatort nicht stimmt. Hier liegt das nächste Problem. Wenn die UVStrahlung der Sonne wesentliche Beihilfe leistet, sollte man davon ausgehen, daß Ozon dort zerstört wird, wo die Kraft der Sonne hinreicht. Die energiereichen Sonnenstrahlen treffen auf die Oberfläche der Stratosphäre in einer Höhe von 40 bis 50 Kilometern und lassen dort die Temperaur auf plus 50 Grad Celsius ansteigen. Tatsache ist aber, daß das meiste Ozon zwischen 12 und 30 Kilometern Höhe zerstört wird, nämlich dort, wo tiefe Temperaturen zur Entstehung von Eiskristallen führen, wo das meiste Ozon ist – und, wie wir inzwischen wissen, auch Krypton-85.

Indiz Atombombentests 

Die Indizienkette, die jetzt folgt, geht von einfachen Beobachtungen aus, die anhand von vier Schaubildern (Bild 4 bis 7) erläutert werden. Dabei wird sich zeigen, daß die Atombombentests und die Reaktorunfälle Three Miles Island und Tschernobyl in engem Zusammenhang mit dem Wachsen des Ozonlochs stehen. In allen Fällen wurden große Mengen von Krypton-85 freigesetzt. Anschließend werden die chemischen und elektrischen Wirkungen von Krypton-85 an sieben Beispielen genauer dargestellt. So schließt sich die Indizienkette nach und nach mit zuletzt vier Berichten aus dem Labor, bis der Komplize des Fluor-ChlorKohlenwasserstoffs vollständig entlarvt ist.

1. Seit 1883 wird die globale Erwärmung systematisch aufgezeichnet. Zwischen diesem Zeitpunkt und 1945 verlief die Erwärmung relativ gleichmäßig.

Erst dann sank sie rapide ab, wie Bild 3 zeigt. Nun kann bezweifelt werden, daß im Jahr 1945 weltweit gleichzeitig sämtliche Spraydosen in die Luft gesprüht wurden – zumal es sie damals noch nicht gab. Was also geschah in diesem und in den folgenden Jahren? 1945 fand der erste atmosphärische Atombombentest statt, der ungeheure Mengen Wasser direkt in die Stratosphäre schleuderte, zur Wolken- bzw. Eiskristallbildung führte und das Sonnenlicht nicht durchdringen ließ. Mit jeder Megatonne Sprengkraft einer Atombombe werden zwischen 20 und 40 Millionen Metertonnen Wasserdampf in die Atmosphäre und in die Stratosphäre geschleudert – abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit, der Temperatur und davon, ob die Bombe über Land oder Wasser gezündet wurde.

2. Die Verdunkelung der Atmosphäre hängt nicht wesentlich mit der Vulkantätigkeit zusammen. Bild 4 zeigt, daß die Verdunkelung bis 1963, dem Ende der atmosphärischen Atombombentests, stark anstieg, obwohl in dieser Zeit (1942 bis 1963) keine rege Vulkantätigkeit zu verzeichnen ist. Daß Vulkan-eruptionen in keinem sehr engen Zusammenhang mit dem Ozonabbau stehen, belegte zuletzt die Eruption des Pinatubo im Juni 1991. Obwohl die Pinatubo-Schicht in der Stratosphäre schon ein Jahr nach der Erup-tion um ein Drittel abgenommen hat, wächst das Ozonloch weiter”. 

3. Dagegen schrumpft die Ozonschicht nach jeder großen Atombombentestserie deutlich und braucht zwei Jahre, bis sie sich wieder einigermaßen erholt hat. Bild 5 läßt sehr deutlich den gleichmäßigen Rhythmus der Kurve zwischen Atombombentests, dem Teststop-Moratorium und erneuten Tests erkennen.

4. Noch eindeutiger wird der Zusammenhang zwischen Krypton85 und der Ozonzerstörung, wenn wir die Messungen der Ozonschicht über Halley Bay in der Antarktis zwischen 1957 und 1984 betrachten und uns, wie auf Bild 6, vergegenwärtigen, wann jeweils die großen Testserien und Reaktorunfälle stattgefunden haben . Die Atombombentests stehen in direktem zeitlichen Zusammenhang mit dem Ozonabbau. Beim Reaktorunfall von Three-MilesIsland ‚kam es zu einem unmittelbaren Verringerung der Ozonschicht um 54 Dobson, der Maßeinheit der Ozonschicht. Das war der bisher höchste jährliche Ozonabbau. Katastrophal wirkte sich Tschernobyl auf die Ozonschicht aus. Der Rekordozonabbau von 65 Dobson in einem Jahr wurde bisher nicht wieder erreicht.

Eine Dobson-Einheit entspricht einer Dicke der Ozonschicht von 0,01 Millimetern, bezogen auf Druckverhältnisse in Meereshöhe, der Jahresmittelwert für Europa beträgt 300 Dobson, was 3 Millimetern entspricht.

Radioaktivität und das Wetter 

Ob es sich um Atombombentests, Reaktorunfälle oder Wiederaufbereitunsanlagen handelt – überall ist Krypton-85 im Spiel und beeinflußt unmittelbar die Klimafaktoren. Die folgenden sieben Beispiele belegen den engen Zusammenhang zwischen Radioaktivität und Wetter.

1. 1954 fiel die Reisernte in Japan äußerst spärlich. Sonst hing das häufig mit mangelnder Sonnenstrahlung wegen aktueller Vulkaneruptionen zusammen, aber in diesem Jahr nicht. Vorher war auf dem Bikini-Atoll die Wasserstoffbombe Bravo gezündet worden und die Sowjets hatten große Atombombentest durchgeführt. Die Wasserpartikel in der Stratosphäre filterten das Sonnenlicht weg. H. Arkawa berichtet 1955 darüber ausführlich in der in Tokyo erscheinenden Zeitschrift Geographical Monthly“.

2. Ein anderer Japaner, A. Huzita „?, berichtete 1969 davon, daß im Bereich des Fallouts einer sowjetischen Wasserstoffbombe die Luftleitfähigkeit um das Doppelte anstieg. Krypton-85 verändert die Luftleitfähigkeit, was zu Auswirkungen auf die Temperatur führt.

3. In der Umgebung des Atomtestgeländes Nevada erhöhte sich die Luftleitfähigkeit um das Zehnfache, während sich die elektrische Feldstärke um das Sechsfache reduzierte. Das berichtete L. Machte 1955 in Science 13.

4. Ein entsprechendes Phänomen beobachtete S. Israelsson im Gebiet des Tschernobyl-Fallouts in Schweden. Dort fand er am 29. April 1968 einen Anstieg der Luftleitfähigkeit um das Elffache und gleichzeitig einen Rückgang elektrischer Feldstärke auf ein Zehntel. Der Bremer Wissenschaftler Roland Kollert, von dem diese Beispiele und viele Einzeldaten über Krypton-85 übernommen sind, kommentiert dieses Ereignis als lokalen Kurzschluß des globalen Stromkreislaufs. Zwei Wochen später, nach nicht-kontaminierten Regenfällen, stabilisierte sich die Feldstärke auf vierzig Prozent von Normal.

5. Von der Umgebung der Versuchs-Wiederaufbereitungsanlage in Karlsruhe berichtet W. Weiss 4, daß die Luftleitfähigkeit das Mehrfache des natürlichen Wertes annimmt und Krypton85 in der unmittelbaren Umgebung der Wiederaufbereitungsanlage der wesentliche Ionisator der Luft ist. Die Ionisation erzeugt einerseits Freie Radikale, andererseits Kondensationskerne. 

6. Die Zunahme der Trockenperioden in Nordamerika steht in Zusammenhang mit der Verdoppelung der Kondensationskerne über dem Nordatlantik. Um die Kondensationskerne bilden sich bekanntlich kleinste Wassertropfen, was zu geringeren Niederschlägen führt 15. Dieses Beispiel spielt sich in der Höhe ab, wo unser Wetter gemacht wird. Stellen wir uns das eine Etage höher in der Stratosphäre vor, geht es nicht darum, daß es nicht so viel regnet, wie für die Landwirtschaft gut wäre, sondern darum, das Wasser bzw. Eis in der Stratosphäre gehalten wird.

7. Zur Vernichtung des Ozons ist Sonnenstrahlung oder Krypton85 Voraussetzung. Beide verbindet, daß es sich um hochenergetische ionisierende Strahlung handelt. Schnelle nukleare Partikel können Ozon äußerst schnell in großem Umfang zerstören. Eine starke Sonnenexplosion, die die gleiche Wirkung wie Krypton85 hervorruft, vernichtete im August 1972 von einem Tag auf den anderen einen großen Teil der Ozonschicht über der Arktis, wie Bild 7 zeigt 6.

Es ist keine Frage und völlig unbestritten, daß Krypton-85 im Hinblick auf die globale atmosphärische Wirkung von allen Radionukliden, die von der Atomindustrie erzeugt werden, der entscheidende Ionisator ist.


Alles ist im Labor

nachweisbar Beobachtungen sind die eine Seite der Medaille, aber, sagen die Wissenschafts-Kommissare, wir sind ja exakte Wissenschaftler, das muß man alles im Labor nachweisen können. Kann man. 

1. Es ist ein ganz alter Hut, daß die elektrische Feldstärke die Koagulation von Wassertröpfchen beeinflußt. John W. Ryleigh hat dieses Phänomen 1880 beschrieben. Das steht in jedem Physikbuch. 

2. Gut hundert Jahre später, 1984, experimentierte William L. Boeck von der Niagara Universität New York mit Krypton85 und fand heraus, daß durch eine Abnahme der elektrischen Feldspannung das Tröpfchenwachstum gebremst wird. In der Stratosphäre hieße das, daß mehr kleinste Wasser- bzw. Eiskristalle vorhanden sind. 

3. Zu einem synergistischen, also noch stärkeren Prozeß der Bildung von Freien Radikalen, unseren gefährlichen Singles, kommt es beim Zusammenwirken von Krypton-85 und UV(Sonnen-)licht. Beide produzieren sowohl Freie Radikale wie auch Kondensationskerne.

Das fanden Forscher im indischen Kernforschungsinstitut Bhaba bei Experimenten heraus. Bild 8 zeigt, daß die Partikelbildung schwefeldioxid-haltiger Luft unter dem Einfluß ionisierender Strahlung absolut hochschnellt. 4.

Im selben Labor wurden Schwefeldioxid, Ozon, der Kohlenwasserstoff Ethen und Radioaktivität zusammengebracht. Beim Blick auf Bild 9 wird deutlich, daß Radioaktivität der entscheidende Faktor für die Partikelbildung ist.


Die Schlußfolgerung: sowohl bei Beobachtungen wie bei den Laborversuchen spielt radioaktive Strahlung und als besonders wirksamer Stoff Krypton-85 die zentrale Rolle bei der Bildung kleinster Wassertröpfchen bzw. Eiskristalle. Diese Zusammenhänge als reinen Zufall oder Massen-Koinzidenz vom Tisch zu wischen, ist überheblich und unverantwortlich.

Niederschmetternde Kritik – die das Thema

verfehlt Ich habe diese Krypton-85Theorie der Ozonzerstörung deutschen Wissenschaftlern vorgelegt, zum Beispiel Professor Dr. Hartmut Graßl vom Meterologischen Institut der Universität Hamburg, der Chef der Bundestagskommission zum Schutz der Erdatmosphäre ist. Seine Hauptkritik war, daß die Höhenstrahlung in der Stratosphäre so stark sei, daß Krypton-85 dort keine Klimawirksamkeit erreichen könne. Das war niederschmetternd und ich habe mein Material mehrere Monate beiseite gelegt. Dann fiel mir auf, daß Grası in seiner umfangreichen Krypton-85-Studie zwar jede Kleinigkeit belegt hat, diesen Punkt aber nicht. Kann er auch nicht. Es gibt dazu gar kein Material. Im Gegenteil. Als einen von zwei Punkten, die Graßl für zukünftige Forschungsvorhaben vorschlägt, ist gerade die Wirkung von Krypton-85 auf das globale luftelektrische Feld genannt.

Die Gründe, aus denen die Wissenschafts-Kommissare heute den Zusammenhang zwischen Radioaktivität und Ozonloch bezweifeln, sind die gleichen wie die, die angeführt wurden, als es um die katastrophalen Auswirkungen radioaktiver Niedrigdosisstrahlung ging: Es paßte nicht in die vorherrschende Theorie. Niedrigdosisstrahlung schade nicht, sie ist viel zu niedrig. Was nicht sein darf, kann nicht sein. Dennoch sind Krebs, Leukämie bei Kleinkindern, die Schwächung des Immunsystems und eine Konzentration von radioaktiven Strahlen in der Schilddrüse und im Knochenmark als Folge der Niedrigstrahlung heute anerkannte Tatsachen.

Was ich mit dem Beitrag erreichen will, ist Folgendes: unzweifelhaft ist Krypton-85 in der Stratosphäre, unzweifelhaft beeinflußt es die Eiskristallbildung womöglich gar entscheidend, unzweifelhaft hat das noch niemand wirklich untersucht, außer dem amerikanischen Wissenschaftler Ernest J. Sternglass. Die Vergrößerung des Ozonlochs kann durch einen Produktionsstop von Krypton-85, nämlich der Einstellung der Wiederaufarbeitung der Atombrennstäbe, aufgehalten werden. Derzeit rechnet man mit 40 bis 50 Jahren, die beim sofortigen Verzicht auf Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe vergehen, bis nur das weitere Wachsen des Ozonlochs aufhört. Ohne Krypton-85 ging das viel schneller. Die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-produzierende Chemie-industrie kann den Schwarzen Peter nicht an die Atomindustrie weiterschieben. Beide sind Verursacher des Ozonlochs. Beide die Täter.

Literatur

1 Patrick Hamill and Owen Brian Toon, „Polar Stratospheric Clouds and the Ozone Hole“, Physics Today, December 1991, p. 34 ff, zit. als Toon 91 e. Owen Brian Toon und Richard P. Turco, „Polare Stratosphärenwolken und Ozonloch“, Spektrum der Wissenschaft 8/91 p. 43; zit.: Toon, SDW 91

2 Roland Kollert, Martin Butzin, „Klimaaspekte radioaktiver Spurengase“, insbesondere von Krypton-85. Eine Studie im Auftrag des Deutschen Bundestages, Enquete-Kommission Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre, Bremen, Oktober 1989, S. 24, zit. als Kollert 89;

3 Prof. Dr. Hartmut Grasl, Paper, „Krypton-85”, zit.: Grasi 89, p.3: Von den etwa 50 m Kr-85 sind nur etwa 9 cm natürlichen Ursprungs. Der große Würfel bei Graßi hätte eine Kantenlänge von 3,70 m.

4 A. Sittkus, H. Stockburger, „Krypton-85 als Indikator des Kernbrennstoffverbrauchs“, Naturwissenschaften, Band 63, 1976, und K.J.P. Schröder, W. Roether, „Releases of Kr-85 and Tritium to the Environement …“ in „Isotopes Ratios as Pollutant Source And Behavior Indicators“, IAEA-SM-191/30 Vienna, 1979, nach Kollert 89, p. 12

5 Richard S. Stolarski, „The Antarctic Ozone Hole”, Scientific American, 1988, p. 33 ff. Toon, SW 91

6 N.Y Times, 28.5.92

7 Bild der Wissenschaft, 8/93 p. 98; Nature, 3.9.92

8 Wieland Giebel, „Ablenkungsmanöver Abrüstungsverhandlungen“, München 1979, p. 137 ff

9 57000 Ci Kr-85 Emissionen aus TMI nach Grasl, p.

10, It. FR vom 4.6.1980, das entspricht 2,1 Peta Bq 10 Cicerone, Science, July 3, 1987, ibid p.330, Oct. 19, 1990, Richard A. Kerr, „Another Deep Antarctic Ozone Hole“, Science, Vol. 250, Oct. 19., 1990

11 Geographical Monthly 16.12.1955

12 A. Huzita, „Effects of Radioactive Fallout Upon the Electrical Conductivity of the Lower Atmosphere“, in S.C. Coroniti, J. Hughes, „Planetry Electrodynamics“, Gordon and Breach Sci. Publ., New York, 1969, nach Anm. 2.

13 Science, Vol. 121, 1955

14 nach Graßl 89, p. 34

15 William L. Boeck, Atmospheric Kr-85, Niagara University, New York, Paper, 1984, Kollert p. 82.; S.A. Changnon jr. „Secular Trends in Thunderstorm Frequencies“, in: H. Dolezalek, „Electrical Processes…“ Darmstadt, 1977, nach 2.

16 Science, Vol. 197, vom 26.8.1977, p.886

17 K.G. Vohra u.a. „An Experimental Study of the Role of Radon in the Conversion of Sulphur Dioxide into Aerosol Particles in the Atmosphere“, Atmospheric Enviroment, Vol.

18, No. 8, 1984, nach Kollert p. 73 18 Die Anstiegsrate betrug in den 80er Jahren 3,5 % pro Jahr, Graßl 89, p. 35; so auch Schröder, Anm. 4.

Nach dieser Veröffentlichung gab es einen Aufschrei von Experten. Der Vorsitzende der Enquete-Kommission des Deutschen Bundestags, Dr. Klaus Lippold, vertrat die These, Krypton-85 erreiche die Stratosphäre gar nicht. Der Direktor des Max-Planck-Instituts für Metereologie in Hamburg, Professor Dr. Hartmut Graßl meinte, ich vernachlässigte die natürliche Ionisierung. Dr. Roland Kollert vom Bremer Forschungsbüro Kollert & Donderer, Autor der für den Deutschen Bundestag erstellten Studie „Klimaaspekte radioaktiver Spurengase, insbesonders von Krypton-85“ meinte, dass die Ionisationsleistung von Krypton-85 im Vergleich zur natürlichen kosmischen Sekundärstrahlung schwerlich das Ozonloch begründen könne.

Daraufhin sprang mir Ernest Sternglass im April 1994 im Strahlentelex 175 bei:

Kosmische Strahlung passiert die dünnen Eiskristallwolken, Krypton dagegen lagert sich an oder wird gelöst“

Im Zusammenhang mit der enormen Abnahme der Ozonschicht zwischen 1986 und 1987 – nach Tschernobyl – in Höhe von 65 Dobson-Einheiten ist anzumerken, daß diese Abnahme ungefähr das Vierfache der Standardabweichung (17 Einheiten) der Dobson-Messungen beträgt und mehr als das Fünffache der durchschnittlichen jährlichen Abnahme von 12 Einheiten in den vorausgegangenen 12 Jahren. Diese enorme Abnahme, gefolgt von drei Jahren, in denen keine weitere Abnahme zu verzeichnen war, bis die Messungen dann 1991 annähernd die Werte erreichten, die aufgrund der Abnahmekurve 1978 bis 1986 mit einer jährlichen Abnahme von circa 12 Einheiten prognostiziert worden waren. Daß nach diesem Einbruch dann 1991 die Abnahmerate wieder ungefähr der Abnahmerate zwischen 1978 und 1986 entsprach, ist wahrscheinlich der wichtigste Punkt der Datenlage überhaupt, denn kein ständiger Anstieg an FCKWs kann das erklären, es paßt aber genau in die Krypton-85-Hypothese. Darüber hinaus ist die enorme Freisetzung aus Tschernobyl jetzt weiter mit dem Artikel in Science, Bd. 263, p. 750, vom 11.2.1994 zu belegen, der die neuesten Ergebnisse von Alexander Sich beschreibt. Demnach ist vier- bis fünfmal mehr Radioaktivität freigesetzt worden, als zuvor angenommen wurde.

Die Behauptung, daß sich die Emissionen von Krypton-85 hauptsächlich auf die Troposphäre beschränken, steht im Widerspruch zu Graßls Arbeit über Krypton-85. Dort wird gezeigt, daß radioaktive Spurenstoffe wie Krypton-85 bis mindestens 12 Kilometer in die Stratosphäre transportiert werden, wobei die Aktivität beim Transport in Wolken oder gelöst in beziehungsweise anhaftend an Wassertropfen über 4 Kilometer Höhe kaum abnimmt. Wenn das nicht so wäre, würden die viel schwereren FCKWs, zum Beispiel CCI2 F2, mit einem Molekulargewicht von 120 gegenüber einem von 85 beim Krypton-85, ja auch nie in die Stratosphäre gelangen. Gleiches gilt für Tritium und Kohlenstoff-14, die auch in großen Mengen von Reaktoren und Wiederaufarbeitungsanlagen freigesetzt werden.

Die Behauptung, daß die Bildung von Wassertröpfchen nicht so sehr vom Fehlen von Kondensationskernen als vielmehr vom Fehlen von Wasserdampf in großen Höhen abhängt, übergeht die Tatsache, daß – wie von Cicerone (Science, 237, 35, 1987) gezeigt – Methan durch eine Reaktion mit dem OHRadikal in der Stratosphäre zu Wasser wird. Cicerone sagt explizit: „Oxidation von CH4, in der Stratosphäre erzeugt bedeutende Mengen von Wasserdampf sowie OH- und HO2-Radikale.“ Cicerone sagt weiter, daß „Kettenreaktionen, die von Radikalen verursacht werden, O3 zerstören und andere Transformationen bewirken.“ Gerade deshalb sind aber diese Prozesse so viel wirksamer als vorhergesehen, denn durch Radikale vermittelte Prozesse – wie im Fall der von Petkau entdeckten biologischen Schädigung der Zellmembran – folgen einer logarithmischen oder nach unten konkaven Dosis-Wirkungskurve, wobei die Wirksamkeit steigt, wenn die Strahlendosisrate abnimmt. Gerade diese durch Radikale vermittelte Schädigung der Zellen des Immunsystems ist es auch, die den jüngsten Anstieg der Fälle von Brustkrebs und die Form der DosisWirkungskurven zwischen den äußerst niedrigen Freisetzungen aus kommerziellen Reaktoren und der Brustkrebsmortalität überall in den USA erklärt, die Jay M. Gould und ich gerade in der Oktober-Nummer von International Journal of Health Services publiziert haben (Vol. 23, No 4, 783-804, 1993).

Wie Graßl in seiner Krypton-Studie darlegt, bewirkt die hohe Adsorption von Krypton an Molekularsieben bei niedrigen Temperaturen relativ zu den Hauptgasen der Atmosphäre eine Anreicherung oder erhöhte Konzentration von Krypton. Aerosolwolken aus Sulfat- und Wasserkristallen sind genau solche Molekularsiebe, die vorzugsweise Krypton85 sammeln und auf diese Weise sowohl die Bildung weiterer Eiskristalle als auch die Bildung freier Radikale fördern, die im Vergleich zum Fall einer reinen Gasphase mit gleichförmiger Verteilung von Krypton-85 die Zerstörung des Ozons beträchtlich beschleunigen. Damit ist Graßls Einwand zu begegnen, daß „natürliche Ionisierung“ durch kosmische Strahlung, die angeblich viel größer als die Ionisierung durch Krypton-85 ist, von uns vernachlässigt worden sei, denn Hochenergie-Gammastrahlen, Hochenergie-Elektronen und alle anderen hochenergetischen Partikel wie Protonen und Mesonen passieren durch die dünnen Eiskristallwolken ohne von ihnen gelöst oder adsorbiert zu werden. Dagegen kann die Strahlung, die durch adsorbiertes oder gelöstes Krypton-85 erzeugt wird, über Tage oder Wochen stetig wirken und freie Radikale mit hoher Effizienz erzeugen, genau wie es auch das Strontium-90 im Knochenmark im Vergleich mit einer kurzen Röntgenaufnahme tut.

Darüber hinaus erklärt dieser für Krypton-85 so wirksame Adsorptionsmechanismus, weshalb die ozonzerstörenden Reaktionen im September und Oktober, den späten Monaten des antarktischen Winters, trotz fehlender ultravioletter Sonnenstrahlung am meisten Wirkung entfalten. Das ist die Zeit, in der die Eiskristalle ihre niedrigste Temperatur und deswegen auch die höchste Adsorptions- und Konzentrationsfähigkeit in bezug auf Krypton-85 haben.

Die Beweislage im Hinblick auf eine Verbindung zwischen der Freisetzung von radioaktiven Zerfallsprodukten in die Atmosphäre und der Abnahme der Ozonschicht scheint also in den letzten Jahren deutlich besser geworden zu sein. Natürlich ist unabhängige Forschung nötig, um diese Hypothese weiter zu untermauern, besonders Laborversuche mit Wolkenkristallen mit und ohne Krypton85, um die Theorie der freien Radikale zu bestätigen. Staatlich geförderte Forscher in den Atomstaaten werden solche Versuche wohl nicht unternehmen, deshalb müssen andere Wege gefunden werden, zum Beispiel die Unterstützung von Wissenschaftlern in „neutralen“ Ländern wie Norwegen oder Österreich. Aber die Hypothese einfach von der Hand zu weisen und damit die Forschung nicht weiterzutreiben, ist einfach unverzeihlich und zeigt nur, in welchem Ausmaß diejenigen Gebiete der Wissenschaft, die mit dem Atomproblem zu tun haben, in den vergangenen 50 Jahren amtlich unterstützter Täuschung und Vertuschung korrumpiert worden sind. Das hat bereits Millionen von Unbeteiligten das Leben gekostet.

Ernest J. Sternglass

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