Sauerstoff (Ox) ist neben Stickstoff der Hauptbestandteil der unbelasteten Umgebungsluft in bodennahen Schichten der Atmosphäre und für die Atmung von Lebewesen erforderlich. Er ist damit eine der Grundlagen unseres Lebens. Der Sauerstoffanteil der Luft liegt bei etwa 20,9 Vol.%. 78 Vol.% sind Stickstoff und den Rest bilden sonstige Gase. Etwa 400 ppm bzw. 0,04 Vol.% davon sind CO₂ .
Gefahren durch Fremdgase
Immer dann, wenn die Umgebungsluft durch Fremdgase belastet wird, besteht die Gefahr, dass Sauerstoff verdrängt wird, was eine Beeinträchtigung der Atmung zur Folge haben kann. Dies kann in schlecht belüfteten Räumen durch zu viel CO₂ (bspw. durch Ausatmen) der Fall sein, ebenso wie in Behältern, Silos, Tanks, Schächten und sonstigen engen Räumen durch brennbare oder toxische Gase.
Ab einem Sauerstoffgehalt von etwa 17 Vol.% beginnt die Gefahr eines Sauerstoffmangels. Bei einer weiter absinkenden Konzentration äußert sich diese in einer unbemerkten Verminderung der physischen und geistigen Leistungsfähigkeit und mündet bei unter 10 Vol.% in der Bewusstlosigkeit.
Toxische Gase (Tox)
Als toxische Gase (oder Dämpfe) werden Gase bezeichnet, die für den Menschen gesundheitsschädlich sind, weil sie bspw. krebserregend sein können, die Atmung beeinträchtigen oder das zentrale Nervensystem angreifen und innerhalb kurzer Zeit lebensgefährlich oder sogar tödlich sein können. Einige brennbare Gase werden auch als toxisch eingestuft bzw. umgekehrt, z. B. Benzol. Häufig auftretende toxische Gase sind:
- Kohlenmonoxid (CO)
- Kohlendioxid (CO₂)
- Schwefelwasserstoff (H₂S)
Entstehung und Quellen toxischer Gase
- Unvollständige Verbrennung
- Organismen und Lebewesen
- Fäulnis- und Verwesungsprozesse
Auswirkungen toxischer Gase
Kohlenmonoxid entsteht bei unvollständiger Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stoffen, z. B. Erdgas (Methan), Heizöl, Kohle und Holz, wenn zu wenig Luft und damit Sauerstoff vorhanden ist. Beim Einatmen kann es Übelkeit, Schwindel oder Kopfschmerzen verursachen und bei höheren Konzentrationen zum Erstickungstod führen.
Bei einer vollständigen Verbrennung, d. h. einem passenden Verhältnis von Brenngas und Luft wird der Kohlenstoff jedoch in CO₂ umgewandelt. CO₂ entsteht darüber hinaus bei der Zellatmung von Organismen und Lebewesen (Ausatmen des Menschen) sowie als Ergebnis von bakteriellen Gär-, Faul- und Zersetzungsprozessen, z. B. in Biogasanlagen oder Klärwerken und Deponien (Klärgas bzw. Deponiegas). Eine erhöhte Konzentration von etwa 3 Vol.% in der Umgebungsluft kann beim Menschen zu Kopfschmerzen und Müdigkeit führen.
Das Bundesumweltamt hat zu Beginn der Corona Pandemie die Überwachung der CO₂-Konzentrationen in Innenräumen empfohlen, um das Infektionsrisiko durch Aerosole zu reduzieren. Dazu können CO₂-Ampeln oder mobile Gaswarngeräte, z. B. unser OLLI eingesetzt werden.
Schwefelwasserstoff ist – genau wie CO – ein hochgiftiges Gas, das bereits in äußerst geringen Konzentrationen über die Nase wahrgenommen werden kann. Sein charakteristischer, beißender und nach faulen Eiern riechender Gestank macht es leicht erkennbar. Es betäubt jedoch bereits ab einer Konzentration von ca. 200 ppm die Geruchsrezeptoren, so dass die Geruchswahrnehmung ausbleibt. Dadurch wähnt man sich vermeintlich in Sicherheit, ist es ohne geeignete Hilfsmittel, wie Gaswarngeräte, jedoch nicht. H₂S entsteht ebenfalls beim Abbau von Biomasse durch Fäulnis- bzw. Verwesungsprozesse. Mülldeponien, Biogasanlagen und Abwasserschächte sind typische Orte, an denen H₂S auftritt.
Darüber hinaus gibt es noch etliche weitere toxische Gase, z. B. Schwefeldioxid (SO₂) und Stickstoffdioxid (NO₂), die meist im Rahmen industrieller Anwendungen auftreten.
Gefahrenprävention und Schutzmaßnahmen
Aufgrund ihres unterschiedlichen Gefährdungspotentials wurden für eine ganze Reihe an toxischen Gasen sogenannte Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) bzw. maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) festgelegt. In der TRGS 900 (Technische Regel für Gefahrstoffe) sind die folgenden Werte festgelegt:
- CO: 30 ppm
- CO₂: 5000 ppm bzw. 0,5 Vol.%
- H₂S: 5 ppm
Freimessen und Sicherheitsvorkehrungen
In den eingangs genannten Behältern kann ein Sauerstoffmangel aufgrund der häufigen Anwesenheit von Methan, CO₂ oder H₂S nicht ausgeschlossen werden. Deswegen ist es erforderlich, vor dem Begehen eine Freimessung durchzuführen, um sicherzustellen, dass keine belastete Atmosphäre vorliegt. Liegt sie dennoch vor, ist ein Begehen des Behälters, Tanks oder Schachts nicht erlaubt und es müssen geeignete Maßnahmen (z. B. Spülen) eingeleitet werden.
In unserem Gaswarngerät OLLI ist für die Freimessung der Anwendungsfall Überwachung Arbeitsraum vorgesehen.
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