Sauerstoff und andere Gase
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Sicherheitsinformation 24
/11/D Seite 1
EUROPEAN INDUSTRIAL GASES ASSOCIATION
AVENUE DES ARTS 3-5 B 1210 BRUSSELS
PHONE: +32 2 217 70 98, FAX: 32 2 219 85 14, E-mail: info@eiga.eu
– www.eiga.eu
Erstellt von Safety Advisory Council
Sicherheitsinformation 24/11/D
Übersetzt von IGV – Industriegaseverband e.V.
Physiologische Gefahren durch Kohlendioxid (CO
2
)
"Nicht nur erstickend"
Der Safety Advisory Council (SAC) der EIGA hat mehrer
e Berichte über schwere Unfälle durch Einwirkung von
Kohlendioxid erhalten. Einige dieser Unfälle führten zu
tragischen Todesfällen. Eine häufige Ursache dieser Unfälle
ist die mangelnde Wahrnehmung der aktuellen CO
2
-Konzentration in der Arbeitsum
gebung, die zur eigentlichen
Gefährdung führt. Während die Gefahr
des Erstickens gut bekannt ist, wi
rd die Vergiftungsgefahr durch CO
2
von
Beschäftigten, die mit CO
2
umgehen, nicht hinreichend verstanden. Deshalb wurde diese Sicherheitsinformation
über die physiologischen Gefahren durch Kohlendioxid erstellt.
Kohlendioxid
Die atmosphärische Luft enthält natürliches Kohlendiox
id mit einer Konzentration von ungefähr 380 Teilen pro
Million (0,038 Vol-%). CO
2
ist ein natürliches Stoffwechselprodukt des Menschen. Es bildet einen Teil des normalen
chemischen Gleichgewichtes im Körper, indem es die At
mung, den Kreislauf und die Reaktion der Blutgefäße mit
den Erfordernissen des Stoffwechsels regelt. Wie andere inerte Gase wirkt CO
2
erstickend und unterstützt nicht die
Lebensfunktionen. Jedoch sind die besonderen Risiken durc
h Kohlendioxid komplizierter, da es zusätzliche akute
Wirkungen im Stoffwechselkreislauf auslöst.
Was geschieht beim Atmen?
Wenn Luft in die Lunge eintritt (siehe Bild 1), strömt
sie durch ein Labyrinth von kleinen und immer kleineren
Röhren, bis sie kleine Luftsäcke erreicht - die Lungenbl
äschen. Hier gelangt der Sauerstoff durch die Membran der
Lungenbläschen ins Blut, währen
d gleichzeitig Kohlendioxid aus dem Bl
ut in die Lungenbläschen eintritt. Die
Konzentration des Kohlendioxids im Blut ist hoch, so
dass Kohlendioxid aus dem Blut austritt und durch die
Membran in die Lungenbläschen eintritt, wo diese Konzen
tration kleiner ist (Gas strömt immer von der höheren
Konzentration - Partialdruck - zur niedrigeren Konzentr
ation). Das Kohlendioxid verlässt dann die Lungenbläschen
und schließlich beim Ausatmen den Körper. Der Austausch der Gase geschieht schnell und konstant.
Bild 1 Prinzip des Gasaustauschs in der Lunge
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Vergiftungsgefahr durch Kohlendioxid
Wenn sich die Konzentration an Kohlendioxid in der Umgebungsluft erhöht, ist der oben beschriebene
Gasaustausch in der Lunge beeinträchtigt. Einfach gesagt, wenn seine Konzentration in der Umgebungsluft
ansteigt, verlassen geringere Mengen an Kohlendioxid das zirkulierende Blut und/oder die Lungenbläschen und
deshalb gibt es dort weniger Raum
für den Sauerstoff. U
nd ohne Sauerstoff
kann man nicht leben. Diese Wirkung
heißt Vergiftung. Eine Vergiftung durch Kohlendiox
id ist vollständig unabhängig von den Wirkungen eines
Sauerstoffmangels (d. h. Erstickung), deshalb ist der Sauer
stoffgehalt der Luft kein wirksames Anzeichen für die
Vergiftungsgefahr. Zum Beispiel kann beim Ausströmen
von Kohlendioxid in die
Atmosphäre die Sauerstoff-
konzentration geringfügig auf 19 % sinken, was an si
ch nicht gefährlich ist, aber die auf 9,5 % erhöhte
Kohlendioxidkonzentration stellt eine s
ehr gefährliche Situation dar (siehe unten).Die individuellen Toleranzen
können, abhängig von de
r physischen Kondition der Person
und von der Temperat
ur und Feuchtigkeit der Luft, sehr
unterschiedlich sein, aber die nachfolgend
genannten Wirkungen beim Einatmen verschiedenerer
Kohlendioxidkonzentrationen können als allgemeine Richtlinie gelten:
Kohlendioxid – Physiologische Wirkungen
Volumenkonzentration
Kohlendioxid in Luft
Wahrscheinliche Wirkungen
1 – 1,5 % Geringe Auswirkungen auf den chemischen Stoffwechsel nach
Exposition während mehrerer Stunden.
3 % Bei dieser Konzentration wirkt das Gas schwach narkotisch und
bewirkt vertiefte Atmung, vermindertes Hörvermögen in Verbindung
mit Kopfschmerz, erhöhtem Blutdruck und erhöhtem Puls.
4 – 5 % Reizung des Atemzentrums führt zu tieferem und schnellerem
Atmen. Vergiftungssymptome werden nach 30 Minuten Exposition
deutlicher.
5 – 10 % Das Atmen wird mühsamer, verbunden mit Kopfschmerz und Verlust
des Urteilsvermögens.
10 – 100 % Wenn die Kohlendioxidkonzentration über 10 % steigt, tritt in
weniger als 1 Minute Bewusstlosigkeit ein und wenn nicht sofortige
Maßnahmen ergriffen werden, wird die weitere Exposition bei derart
hohen Konzentrationen eventuell zum Tode führen.
Vermeide tödliche Fehler bei der Analyse der Umgebungsluft
Wegen der mit Kohlendioxid verbundenen Gesundheitsri
siken soll die durchschni
ttliche Exposition eines
gesunden Beschäftigten während einer 8-Stunden-Sc
hicht 0,5 % (5000 ppm) nicht überschreiten.
Ein häufiger Fehler ist, dass nur die Konzentration des Sauerstoffs und nicht die des Kohlendioxids
gemessen wird. Die Folgen dieses Fehlers werden an diesem Beispiel gezeigt:
Szenario: Nachdem in einer Fabrik Kohlendioxid in die Luft ausgeströmt ist, wird am Sauerstoff-
monitor festgestellt, dass die Sauerstoffk
onzentration vom Normalwert 21 % auf 19 %
sinkt.
Was bedeutet das? Ausgehen
d von der Zusammensetzung der Luft
(21 % Sauerstoff und 79 % Stickstoff,
Verhältnis 1 : 3,76) bedeuten 2 % Verminderung des Sauerstoffs eine Verminderung
der Luftkonzentration um 9,5 % (2 % Sauerstoff und 7,5 % Stickstoff), wobei diese
Luft durch das ausgeströmte Kohlendioxid ersetzt wurde. Daher ergibt eine
Reduzierung der Sauerstoffkonzentration um "nur" 2 % eine Kohlendioxid-
konzentration von 9,5 %, was eine erheblic
he Vergiftungsgefahr für alle in diesem
Bereich anwesenden Personen bedeutet.
© EIGA 2011 – EIGA erlaubt die Reproduktion dieser
Publikation, sofern EIGA als Quelle genannt wird.
Erhellend, denke ich.
Glückauf!"The Man Who Saved the World" -S. J. Petrow-Kommentar
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