Epcard

EPCARD ist ein Computerprogramm der Europäischen Union zur Berechnung der kosmischen Strahlung im Bereich Luftfahrt

EPCARD ist die Abkürzung für “European Program Package for the Calculation of Aviation Route Dose”. Mit EPCARD kann man die Dosis berechnen, die durch die wichtigsten Bestandteile der kosmischen Strahlung bei beliebigen Flugrouten und Flugprofilen in Flughöhen zwischen 5 und 25 Kilometern hervorgerufen werden. ^[1]

Das Programm wurde von Wissenschaftlern des Instituts für Strahlenschutz am Helmholtz Zentrum München, dem Deutschen Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (früher GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit), mit Unterstützung der Europäische Kommission (Verkehrsdezernat) und der Universität Siegen entwickelt.

Berechnungsgrundlagen

EPCARD simuliert für einen bestimmten Flug (mit einer zeitlichen Auflösung von einer Minute) das tatsächliche Strahlenfeld, das durch sekundäre Teilchen der auf die Erde auftreffenden primären kosmischen Strahlung hervorgerufen wird. Es basiert auf Energiespektren von Neutronen, Protonen, Photonen, Elektronen und Positronen, Muonen, und Pionen, die mit dem Monte-Carlo-Simulationsprogramm FLUKA für verschiedene Höhen über dem Meeresspiegel bis herunter auf Meeresniveau berechnet wurden. Dabei werden alle relevanten physikalischen Parameter wie zum Beispiel das Ausmaß der Sonnenaktivität und die Abschirmung durch das Erdmagnetfeld berücksichtigt. Eine umfangreiche Datenbank mit so genannten Fluenz-zu-Dosis-Konversionsfaktoren wir verwendet, um aus den simulierten Teilchenenergiespektren die Umgebungs-Äquivalentdosis (H*(10)) und die effektive Dosis (E) in der Einheit mSv zu berechnen.

Zulassung

Im Dezember 2003 erteilten das Luftfahrt-Bundesamt (LBA) und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) der EPCARD-Version 3.34 die offizielle Zulassung zur Berechnung der Dosis durch kosmische Strahlung von fliegendem Personal. Am 15. November 2005 wurde erstmals ein Programm für das fliegende Personal durch das LBA freigegeben.^[2] Im April 2010 wurde die EPCARD.Net Professional Version 5.4.3 offiziell durch das LBA und die PTB für die Berechnung der Dosis durch kosmische Strahlung von fliegendem Personal zugelassen.^[3]

Technik

EPCARD.NET basiert auf denselben physikalischen Algorithmen wie EPCARD Version 3.34, erlaubt jedoch auf der Basis einer genaueren Beschreibung der involvierten physikalischen Prozesse eine genauere Berechnung von Flugrouten-Dosen. EPCARD.NET wurde neu programmiert und kann unter Benutzung von .NET- oder Mono-Laufzeitumgebungen unter vielen modernen Betriebssystemen verwendet werden. Darunter befinden sich z.B. Microsoft Windows NT/2K/XP/Vista oder Unixoide Systeme wie z.B. Linux, Mac OS X oder Solaris.

Vergleiche von berechneten und in Flugzeugen gemessenen Werten zeigen eine gute Übereinstimmung.^[4]

Verwendung

Zu den Anwendern der Software gehören große deutsche Fluggesellschaften wie die Lufthansa, Condor oder LTU.^[5]

Eine vereinfachte Version von EPCARD steht auf der EPCARD-Website zur Verfügung, mit der kostenlos Dosisberechnungen für beliebige Flüge durchgeführt werden können. ^[6]

Weblinks

• EPCARD.Net
• Strahlenschutz auch über den Wolken
• EPCARD berechnet Strahlenbelastung auf Flugrouten

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.helmholtz-muenchen.de/epcard-portal/epcard-home/index.html
2. ↑ Information den Luftfahrt-Bundesamtes
3. ↑ http://www.helmholtz-muenchen.de/epcard-portal/
4. ↑ Vergara JC, Román RD: The implementation of cosmic radiation monitoring in routine flight operation of IBERIA airline of Spain: 1 y of experience of in-flight permanent monitoring. In: Radiat Prot Dosimetry. 136, Nr. 4, 2009, S. 291–6. doi:10.1093/rpd/ncp131. PMID 19617239.
5. ↑ Kunden auf der Website des Helmholtzzentrum München, Abgerufen am 18. August 2010
6. ↑ Online-Version

Literatur

• Mares, V., Maczka, T., Leuthold, G. Rühm, W.,. Air crew dosimetry with a new version of EPCARD, Radiat. Prot. Dosim. (2009), Vol. 136, No. 4, pp. 262–266.
• Mares, V., Leuthold, G., 2007. Altitude-dependent dose conversion coefficients in EPCARD. Radiat. Prot. Dosim. 126, 581-584.
• Mares, V., Roesler, S. and Schraube, H., 2004. Averaged particle dose conversion factors in air crewdosimetry. Radiat. Prot. Dosim. 110, 371-376.
• Roesler, S., Heinrich, W. and Schraube, H.: Monte Carlo calculation of the radiation field at aircraft altitudes. Radiat. Prot. Dosim. 98, 4, 2002, pp. 367-388
• Schraube, H., Leuthold, G., Heinrich, W., Roesler, S., Mares, V. and Schraube, G.: EPCARD – European program package for the calculation of aviation route doses, User’s manual. GSF-National Research Center, Neuherberg, Germany (2002). ISSN 0721 - 1694. GSF-Report 08/02
• Pelliccioni, M. Overview of fluence-to-effective dose and fluence-to-ambient dose equivalent conversion coefficients for high energy radiation calculated using FLUKA code. Radiat. Prot. Dosim. 88(4), pp. 279–297, 2000.
• Schraube, H., Heinrich, W., Leuthold, G., Mares, V., and Roesler, S.: Aviation route dose calculation and its numerical basis. Proc. 10th International Congress of the International Radiation Protection Association, Hiroshima, Japan. T-4-4, P-1a-45 (2000) 1-9