LNT-Modell

Das Linear No-Threshold (LNT) Modell ist ein Modell, welches im Strahlenschutz zur Anwendung kommt und dazu dient, die Exposition mit radioaktiven Strahlen zu quantifizieren und regulatorische Grenzwerte festzulegen.

Eigenschaften

Das LNT-Modell wird am häufigsten dazu benutzt, um die Wahrscheinlichkeit eines durch Strahlung verursachten Karzinoms zu berechnen. Die Gültigkeit des Modells ist durch epidemiologische Studien im hohen Dosisbereich belegt. Kontrovers diskutiert wird dagegen die Gültigkeit des Modells bei der Berechnung gesundheitlicher Effekte von niedrigen Strahlendosen. So ist im Niedrigdosisbereich die Vorhersagekraft des LNT-Modells sehr viel unsicherer. Ungeachtet dessen wird das Modell aber auch im Niedrigdosisbereich bei Entscheidungen im Hinblick auf die Exposition am Arbeitsplatz oder bei medizinischer Anwendung radioaktiver Strahlen zugrunde gelegt. Ähnliches gilt auch für weitreichende politische Entscheidungen, z. B. zum Einsatz der Kernenergie oder Einrichtung von Endlagern und deren potentielle Auswirkung auf die Gesundheit der Bevölkerung. Die Grundannahme des Modells ist dabei, dass der biologische Langzeitschaden durch ionisierende Strahlen (im Wesentlichen das Karzinom-Risiko) direkt proportional zur Strahlendosis ist. Unter Verwendung eines Dosimeters ist damit eine Summation aller Strahlenexpositionen möglich, ohne dabei die einzelne Dosierung oder die Dosisleistung (Dosisrate) zu berücksichtigen. Entsprechend dem LNT-Modell ist Strahlung immer gesundheitsschädlich, ohne dass dabei eine Schwelle (der Strahlendosis) angenommen wird unter welcher keine gesundheitlichen Schäden zu erwarten sind.  So wird in diesem Modell auch davon ausgegangen, dass die Summe vieler kleiner Strahlendosen genauso gesundheitsschädlich ist wie die Summe dieser Dosen als Einzeldosis (lineare Wirkung).

Eine der Organisationen die maßgeblich an der internationalen Etablierung von Empfehlungen im Strahlenschutz mitwirkt, der Wissenschaftliche Ausschuss der Vereinten Nationen zur Untersuchung der Auswirkungen atomarer Strahlung (UNSCEAR), sprach im Jahr 2014 Empfehlungen aus, die anders als in früheren Jahren nicht mehr die Gültigkeit des LNT Modell bei niedriger Strahlendosis zugrunde legen.  In der Empfehlung heißt es, dass die Multiplikation sehr niedriger Strahlendosen mit einer großen Anzahl von Personen, um damit die Häufigkeit Strahlen-induzierter Gesundheitseffekte innerhalb eine Bevölkerungsgruppe zu schätzen, nicht mehr angewendet werden soll. Dies gilt für den Fall, dass die Summe niedriger Strahlendosen gleich hoch oder niedriger ist als die natürliche Strahlenexposition der jeder Mensch ohnehin ausgesetzt ist. Damit rückte der UNSCEAR klar von eigenen früheren Empfehlungen ab. Ungeachtet dieser Entwicklung aufgrund neuerer wissenschaftlicher Erkenntnisse wird aber z.B. in Deutschland noch an den älteren und mittlerweile nicht mehr aktuellen Empfehlungen basierend auf dem LNT Modell festgehalten. So heißt es z.B. in einem Gutachten für die Endlagerungskommission des Deutschen Bundestages von Prof. Dr. Gerald Kirchner vom Zentrum für Naturwissenschaft und Friedensforschung (ZNF) gemeinsam mit Dr. Matthias Englert vom Öko-Institut vom 08.12.2015: „…. ist  nach den  international  gültigen Prinzipien  des  Strahlenschutzes  ein radioaktiver  Stoff  erst dann als  unschädlich  zu bewerten,  wenn  er die  gesetzlich  regulierten Werte  zur  „Freigabe“ in  eine  eingeschränkte  Verwertung oder  uneingeschränkte  Nutzung unterschreitet.  Diese  Werte sind  so  gewählt, dass  die  resultierende Dosis die sogenannte „De minimis Dosis“ von einigen zehn Mikrosievert unterschreitet. Das Gutachten ging aber keineswegs von „unumstößlichen Prämissen“ aus wie von den Autoren fälschlich suggeriert wurde, sondern von Prämissen die ein Jahr zuvor von der UNSCEAR als nicht mehr dem aktuellen Wissenstand entsprechend bewertet wurden. Damit wurde ohne weitere und auf wissenschaftlichen Argumenten basierende Diskussion eine zentralen Prämisse im Sinne eines „Dogma“ für die gutachterlichen Empfehlungen an die politischen Entscheidungsträger des Bundestages zugrunde gelegt und zwar zur Frage der Radiotoxizität im Rahmen von Langzeit Sicherheitsanalysen bei der Endlagerung – eine Entscheidung die mit massiven volkswirtschaftlichen Auswirkungen einhergeht.   

Gegenwärtig wird das LNT Modell von verschiedener Seiten angefochten die der US-amerikanischen Nuclear Regulatory  Commission (NRC) vorliegen und von ihr bewertet werden. In einer Anfechtung des Nuklearmediziners Prof. Carol Marcus von der US-amerikanischen Universität UCLA bezeichnet dieser das LNT Modell als „wissenschaftlichen Quatsch“.

Das LNT Modell, welches die Realität der Strahlen Exposition mit niedrigen Dosen beschreibt, wird somit aktuell massiv angezweifelt.  Dem LNT Modell gegenüber steht das Threshold Modell  gegenüber wonach eine sehr geringe Exposition (< 100 Millisievert kontinuierliche Jahresgesamt Dosis)  harmlos ist. Zum Vergleich: die mittlere Jahresdosis in Deutschland durch natürliche Strahlungsexposition liegt bei 2,1 Millisievert wobei in einigen Regionen des Landes (vor allem Mittelgebirge) und in Abhängigkeit von den Lebensgewohnheiten aber auch Werte bis 10 Millisievert erreicht werden. In einigen Regionen der Welt findet sich noch eine weit höhere Strahlenexposition, ohne dass gesundheitliche Schäden in der exponierten Bevölkerung nachgewiesen wurden. Aufgrund einer ganzen Reihe von epidemiologischen und auch molekulargenetischen Studien ist mittlerweile offensichtlich, dass das LNT Modell nicht mehr aufrechterhalten werden kann und letztlich auch nicht mehr zeitgemäß ist.  Tatsächlich muss davon ausgegangen werden, dass das auch das letzte Argument einiger Verfechter des LNT Modells im politischen Umfeld der Anti-Atom Lobby, wonach man sich mit dem Modell auf der „sicheren Seite“ befinde, nicht mehr haltbar ist. Tatsächlich dürfte das LNT Modell in unverantwortlicher Weise erheblich dazu beitragen haben und weiter dazu beitragen, dass bis heute in der Bevölkerung weit verbreitete irrationale Ängste vor „Strahlung“ notwendige medizinische Maßnahmen verhinderten. Analog gilt dies für Tschernobyl und Fukushima wo das LNT Modell wesentlich dazu beigetragen hat, dass zahlreiche Menschen in Panik gerieten und jahrelang an psychosomatischen Beschwerden litten und leiden wodurch in der Summe weit mehr Todesfälle verursacht wurden als durch Strahlung. In Fukushima ist bis heute erst ein Mensch (Arbeiter im Kernkraftwerk) aufgrund von Strahlung an Krebs erkrankt und mittlerweile verstorben - allerdings verstarben 1500 Menschen durch Evakuierungsstress infolge einer panischen Evakuierung der betroffenen Gegend.       

Linearer Zusammenhang des LNT-Modells in Verlauf B dargestellt

Das 1959 von der internationalen Strahlenschutzkommission (englisch International Commission on Radiological Protection, ICRP) eingeführte LNT-Modell (Abkürzung von englisch Linear No-Threshold, deutsch „Linear ohne Schwellenwert“) geht von einem rein linearen Zusammenhang zwischen Strahlendosis und Krebsfällen aus. In einem Diagramm geht die Gerade dabei nicht von einem Schwellenwert aus, sondern verläuft von einer Dosis Null bis unendlich. Es gibt nach dieser These ausdrücklich keinen Schwellenwert, unterhalb dessen kein Krebs auftritt. Das LNT-Modell ignoriert nicht nur die eventuelle Strahlenhormesis, sondern auch die wohlbekannte Fähigkeit der Zellen, Erbgutschäden zu reparieren, sowie die vom Organismus, beschädigte Zellen zu entfernen. Diese beiden Mechanismen bewirken, dass eine kleine Dosis über längere Zeit weniger gefährlich ist als eine große Dosis über kurze Zeit.

Entwickelt hat die LNT-Hypothese Hermann Joseph Muller, der für die Entdeckung, dass Mutationen mit Hilfe von Röntgenstrahlen hervorgerufen werden können, 1946 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhalten hat. Experimentelle Unterstützung fand die Hypothese damals durch Curt Stern.

Die LNT-Hypothese fand durch die 2015 veröffentlichte INWORKS-Studie eine fundierte Bestätigung.

Die 2011 von Edward Calabrese formulierte Kritik an der wissenschaftliche Basis der damals gezogenen weitreichenden Schlussfolgerungen und damit auch die häufig noch genutzte Strahlenhormesis-Theorie wurde durch diese Studie widerlegt.

Die INWORKS-Studie weist anhand einer Datenbasis von über 300.000 strahlenbelasteten Arbeitern einen linearen Zusammenhang zwischen Dosis und Risiko auch für kleine Dosen nach. Die Erhöhung des Sterberisikos durch strahleninduzierten Krebs beträgt 48 % pro Gray. Bei einer Belastung von 10 mGy erhöht sich demnach das Sterberisiko um 0,48 %.

Einzelnachweise

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