Asche aus Biomasseheizkraftwerken analysiert mit dem Lab Scout

Bei der Verbrennung von Biomasse werden die nicht brennbaren Bestandteile eines großen Volumens in einem kleinen Aschevolumen konzentriert. In großen Mengen anfallende Aschen aus Biomassekraftwerken werden in der Regel als Zuschlagstoffe für die Zementherstellung verwendet.

Pflanzen nehmen gelöste radioaktive Stoffe aus dem Boden über ihren Nährstoffkreislauf auf. Dies betrifft besonders die gut löslichen, natürlich vorkommenden Radium-Isotope der Uran- und Thorium-Zerfallsreihe, das Kalium-Isotop K-40 sowie das Cäsium-Isotop Cs-137.

Große Mengen Cs-137 wurden durch den Reaktorunfall von Tschernobyl in vor allem Nord- Ost- und Südeuropa und Teilen Mitteleuropas verbreitet und in die oberen Bodenschichten eingelagert. Durch seine geringe Mobilität nimmt die Konzentration nur sehr langsam ab.

Einige der betroffenen Staaten gehören zu den größten europäischen Holzproduzenten, so dass davon ausgegangen werden muss, dass große Mengen belastetes Holz und Holzabfälle als Brennstoff verwendet werden.

Mit dem Zement gelangen die Radionuklide in konzentrierter Form z.B. als Putz und Estrich in das unmittelbare menschliche Umfeld. Die Folgen sind eine erhöhte Ortsdosisleistung aber auch die Emanation von Radon. Messungen haben gezeigt, dass Überschreitungen des gesetzlichen Radon-Referenzwertes auf Radon-Emanation aus Zementprodukten zurückzuführen sind.

Aufgrund der unterschiedlichen Herkunft der Biomasse unterliegen die Aktivitäten und Verhältnisse der verschiedenen Isotope in der Asche starken Schwankungen. Für eine kontrollierte Weitergabe ist deshalb ein kontinuierliches und schnelles Testverfahren erforderlich.

Mit dem Lab Scout lassen sich teure und zeitaufwändige Laboranalysen durch eine schnelle „vor Ort“ Messung ersetzen.

Das Messverfahren liefert für den Probentyp und die betrachteten Aktivitätsbereiche verlässliche Messwerte bereits bei Messzeiten von einer Stunde. Für die Cs-137 Aktivitätsbestimmung erfüllt der Lab Scout mit der Betriebssoftware Lab Scout Works die Anforderungen eines Schnellverfahrens zur Analyse von Ascheproben aus Biomassekraftwerken. Eine einmonatige Kampagne zeigte, dass keine Kalibrier- oder Wartungsarbeiten notwendig waren. Dies zeigt wiederum, dass die Messeinrichtung generell mit einem sehr geringen personellen und materiellen Aufwand betrieben werden kann.