Kohlenmonoxid-Vergiftung – Bedeutung, Wirkung, Vorbeugung

Kohlenmonoxid - CO Summenzeichen
Kohlenmonoxid - CO Summenzeichen

Vor einigen Tagen kam es im unterfränkischen Arnstein zu einer Tragödie: Sechs Jugendliche wurden während einer gemeinsamen Party durch Kohlenmonoxid vergiftet. Inzwischen ist auch klar, was die Vergiftung ausgelöst hatte: ein mit Benzin arbeitendes Stromaggregat, das die Teenager in der Gartenlaube laufen ließen. Das Unglück von Arnstein zeigt einmal mehr, wie wichtig Informationsaustausch hinsichtlich CO (Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffmonooxid, kurz: Kohlenmonoxid) ist. Dieser Beitrag soll auf die Gefahren durch und die Gefahrenquellen von CO aufmerksam machen und über Schutzmaßnahmen informieren.

CO = Kohlenstoffmonoxid

Im Chemieunterricht lernt man schnell die Zeichen C und O zu verstehen. Das eine steht für Kohlenstoff (C), das andere für Sauerstoff (O). Kohlenstoffmonoxid ist also eine Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff.

Aufgrund der Reaktionsfreudigkeit, die Kohlenstoffmonoxid hat, kann es sich mühelos mit Hämoglobin (Blut) verbinden, ohne dass es das Lebewesen zunächst bemerkt. Es drängt sich auf diese Weise an Stellen, die eigentlich dem Sauerstoff vorbehalten sind.

Hämoglobin, das mit CO verbunden ist, nennt man auch Carboxyhämoglobin (COHb). Das heißt: Anstelle von Sauerstoff (O2) befindet sich Kohlenmonoxid (CO) am Hämoglobin. Auf diese Weise gelangt weniger Sauerstoff in die Zellen. Der Blutkreislauf wird gestört, woraus sich zwei Folgen ergeben:

  • Das Blut pumpt weniger Sauerstoff in die Zellen (Sauerstoffmangel, Hypoxie).
  • Das körpereigene Kohlenstoffdioxid (Co2), das bei der Energiegewinnung als Nebenprodukt abfällt, kann nicht mehr über das Blut in die Lunge abtransportiert und von dort aus dem Körper ausgeatmet werden (CO2-Überschuss, Hyperkapnie).

Die Folge ist inneres Ersticken. (Quelle).

Erste Anzeichen für eine schleichende CO-Vergiftung sind Schwindel und Konzentrationsstörungen, Müdigkeit, Übelkeit und/oder Erbrechen gesellen sich hinzu. Erfolgt keine Besserung, schließt sich Bewusstlosigkeit an. Das Lebewesen hört auf zu atmen, der Erstickungstod tritt ein.

Da das Gas nicht aggressiv ist, das heißt, es ist: geschmacklos, geruchlos und farblos, wird der Eindringling nicht abgewehrt. Die CO-Vergiftung, der Austausch von Sauerstoff zugunsten von Kohlenstoffmonoxid im Blutkreislauf, erfolgt schleichend und anfangs unbemerkt.

Wie entsteht Kohlenmonoxid

Paradoxerweise ist Kohlenstoff der Grundstein für organisches Leben. Lebewesen bestehen zu einem sehr großen Teil aus Kohlenstoff bzw. Kohlenwasserstoffverbindungen. Aus diesem Grunde sind auch fossile Energieträger aus Kohlenwasserstoff: Kohle, Erdöl, Erdgas sowie der natürliche Rohstoff Holz.

Vereinfacht gesagt: Über Millionen von Jahren gepresste pflanzliche Überreste wurden zu Kohle, Überreste von Bewohnern aus den Meeren der Jura-Ära wurden zu Erdöl oder Erdgas.

Bergbau | BIld: horjaraul
Bergbau | Bild: horjaraul

Brennvorgänge spalten den über Jahrmillionen gespeicherten Kohlenwasserstoff wieder auf. Da zum Verbrennen Sauerstoff essentiell ist, entstehen bei der Freisetzung Verbindungen mit dem vorhandenen Sauerstoff. Bei einer optimalen Verbrennung:

  • Kohlenstoffdioxid (CO2)
  • H2O (Wasser)

Bei einer unsachgemäßen Verbrennung jedoch bildet sich Kohlenmonoxid (CO).

Verbrennung Feuer (CC0)
Verbrennung Feuer | Bild: CC0

Demnach kann jeder unsachgemäße Verbrennungsprozess CO anstelle von CO2 freisetzen. Aus diesem Grunde sind die Gefahrenquellen so vielfältig.

Die Dosis macht das Gift

Es bleibt nicht aus, dass Kohlenmonoxid anstelle von Kohlendioxid durch die Verbrennung in die Umgebungsluft gelangt. Vor allem bei älteren Heizkörpern ist eine erhöhte Konzentration festzustellen. Entscheidend ist jedoch die Menge an CO, die sich mit der Umgebungsluft vermischt. Um eine Gefährdung auszuschließen, darf die Konzentration eine bestimmte Grenze nicht überschreiten. Die Grenze orientiert sich an der Zumutbarkeit für den menschlichen Organismus hinsichtlich des CO-Anteils in der Umgebungsluft. Sie wird in ppm gemessen. PPM steht für parts per Million (1 Millionstel).

Moleküle in der Luft
CO  in der Luft | Grafik (bearbeitet) Lizenz CC0

Eine CO-Konzentration von 200 ppm sagt zum Beispiel aus, dass von 999.800 Molekülen in der Raumluft etwa 200 CO-Moleküle sind. Der Anteil in der Umgebungsluft beträgt in diesem Beispiel also 0,02 Prozent. Bei 200 ppm können bereits leichte Kopfschmerzen auftreten, wenn der Betroffene zwischen zwei bis drei Stunden dieser Konzentration ausgesetzt ist. Ab 12800 ppm (1,28%)  droht der Erstickungstod in 1 bis 3 Minuten.

Konzentration und Auswirkung

PPMAuswirkungZeit der AussetzungErstickungstod in
200 ppm (0,02%)leichte Kopfschmerzen2 - 3 Stunden
400 ppm (0,04%)Schmerzen im Stirnbereich1 - 2 Stunden
800 ppm (0,08%)Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit45 Minuten
1600 ppm (0,16%)Kopschmerzen, Schwindel, Übelkeit20 Minunten2 Stunden
3200 ppm (0,32%)Kopschmerzen, Schwindel, Übelkeit5 bis 10 Minuten2 Stunden
6400 ppm (0,64%)Kopschmerzen, Schwindel, Übelkeit1 bis 2 Minuten30 Minuten
12800 ppm (1,28%)Bewusstlosigkeit, Atemstillstand, Erstickung1 bis 3 Minuten1 bis 3 Minuten

(Quelle)

Die Tabelle zeigt Ihnen Richtwerte, an denen sich auch Sicherheitsgeräte-Hersteller orientieren. Dennoch können schon kleinere Mengen an Kohlenmonoxid im Blut schaden, wenn die Quelle nicht rechtzeitig gefunden und eliminiert wird. Eine CO-Konzentration im Blut führt zu Sauerstoffmangel und kann auf diese Weise Schädigungen in allen Körperzellen nach sich ziehen, im Gehirn, in den Nerven, in den Organen.

Haben Sie potenzielle Gefahrenquellen (siehe nächster Abschnitt) in Ihrer unmittelbaren Umgebung und Sie fühlen sich ständig müde und unwohl, kann dies ein Zeichen für eine CO-Anreicherung in der Luft und in Ihrem Blut sein. Eine Prüfung durch Ihren Hausarzt auf das Carboxyhämoglobin wäre in diesem Fall sinnvoll.

Gefahrenquellen

Die organischen Brennstoffe Holz und Kohle beinhalten Kohlenstoff. Es kann sich also sowohl im Holzofen oder Holzkohlegrill als auch im Kohleofen beim Verbrennungsprozess (Sauerstoffzufuhr) Kohlenmonoxid bilden. Da auch Erdgas und Erdöl Kohlenstoff enthalten, sind Gasheizungen, Gasherde, Gasgrills ebenso betroffen wie Ölöfen.

Unsaubere Verbrennung, die aufgrund von Defekten oder zu wenig Sauerstoff für den Verbrennungsprozess entsteht, führt zu CO. Ebenso kann ein Unterdruck im Aufstellraum zu einer Kohlenmonoxidvergiftung führen.

Abgase entweichen aus Kaminofen in den Aufstellraum, wenn in diesem Raum Unterdruck herrscht
Abgase entweichen aus Kaminofen © WoGi fotolia.com

Defekte Fernheizungen können für die Nutzer auf diese Weise nicht gefährlich werden, weil der Kessel, der durch den Verbrennungsprozess das Heizwasser erwärmt, in der  Regel nicht nebenan steht.

Gefährlich wird es für Sie dann, wenn sich defekte Feuerstätten wie Heizkessel, Grill, Kamin, Ölofen, Kohle- oder Kaminofen in derselben Wohnung bzw. im selben Haus befinden.

Die CO-Konzentration ist am Gefahrenherd am höchsten.

Verstopfte Abluftkanäle

Ebenso können die zugehörigen Abluftkanäle Defekte aufweisen: ein verstopfter Schornstein, eine zu stark eingestellte Abluftanlage, die nicht nur verbrauchte Luft, sondern auch Sauerstoff aus dem Zimmer zieht, eine defekte Abgasleitung und so weiter. All dies kann zu einer unsauberen Verbrennung führen, die Bildung von CO2 verhindert und von CO begünstigt.

Holzkohlegrill in Gartenhaus und Wohnung

Auch noch nicht erloschene Grillkohle, die Sie mit in Ihre Wohnung nehmen, kann zu einer Kohlenmonoxidvergiftung führen. In den Medien gibt es zahlreiche Belege dafür, seien es die ARD-Moderatorin Miriam Christmann und SWR-Tontechniker Timo Richter (Beleg) oder die Tragödie der Familie W. aus Bad Bramstedt (Beleg).

glühende Grillkohle
glühende Grillkohle | Bild: moerschy

Kraftstoffbetriebene Geräte in geschlossenen Räumen

Auch Kraftstoffe bestehen, ähnlich wie Erdöl, aus Kohlenwasserstoff. Werden diese verbrannt, bildet sich Kohlenmonoxid. Ebenso wie Holzkohlegrills sollten aus diesem Grunde auch keine Geräte mit Benzin in geschlossenen Räumen zum Einsatz kommen. Die Teenager in Arnstein kamen auf diese Weise ums Leben (Beleg). Das mit Benzin arbeitende Stromaggregat stieß während des Betriebes Kohlenmonoxid aus, das sich stetig in der Luft anreicherte und schließlich zur Erstickung führte.

Lagerung von Pellets

Neben einer Feuerstätte mit sauerstoffarmem Brennprozess kann auch eine Lagerung von Pellets oder Hackschnitzel aus Holz zu einem Gefahrenbereich werden. Während des Herstellungsprozesses entstehen Gase wie Kohlenmonoxid, die auch noch Monate nach der Herstellung aus dem Produkt aufsteigen. Aus diesem Grunde sollten ebenso in Lagerräumen von Pellets Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Der Arbeitsschutz Sachsen hat dazu einen Abschlussbericht verfasst. In diesem finden sich auch geeignete Maßnahmen, um eine erhöhte Konzentration von Kohlenmonoxid in der Raumluft zu vermeiden. Unter anderem sollten Pellets nur in gut belüfteten Räumen und getrennt von Räumen mit Wohncharakter (Schlafzimmer, Wohnzimmer, Kinderzimmer, Bad, Küche) untergebracht werden. Idealerweise verfügt der Raum über ein stetig offen stehendes Fenster.

CO-Melder | Bild: Protector
CO-Melder mit Testfunktion (Test) und Display | Bild: Protector

Kohlenmonoxid rechtzeitig erkennen

Um die gegenwärtige Konzentration von CO in der Luft zu ermitteln, empfehlen sich CO-Melder. Sie sind über die DIN EN 50291-1 (Elektrische Geräte für die Detektion von Kohlenmonoxid in Wohnhäusern) definiert. Eingeschlossen sind sowohl optische und akustische Melder (Typ B) als auch Melder, die neben den akustischen und optischen Signalen Maßnahmen für eine automatische Luftzufuhr ergreifen können (Typ A), zum Beispiel die Wohnungsbelüftung (KWL) aktivieren. Ausgeschlossen von dieser DIN sind Rauch- und Gasmelder im Allgemeinen sowie CO-Melder für industrielle Einrichtungen.

Grundsätzlich sind Haushalte mit Öfen, Gasthermen, Gasheizungen und ähnlichen Gefahrenquellen angehalten, Sicherheitsvorkehrungen gegen eine mögliche Kohlenmonoxid-Vergiftung zu treffen. Eine Verordnung in dieser Hinsicht existiert jedoch nicht.

Wie Sie CO-Melder anbringen und nutzen, erfahren Sie im FAQ-Bereich im Shop.

Rauchmelder RWM 120 | Bild: Abus
Rauchmelder RWM 120 | Bild: Abus – mehr Rauchmelder finden Sie unter Rauchmelder

Rauchmelder reichen nicht aus

Während Rauchmelder in Wohnungen vorgeschrieben werden, gibt es für CO-Melder noch keine Richtlinie. Rauchmelder also müssen, CO-Melder können installiert werden. Man sollte dabei bedenken, dass Rauchmelder einen Co-Melder nicht ersetzen. Rauchmelder detektieren eine bestimmte Konzentration an Rauch. CO-Melder dagegen ermitteln die aktuelle Konzentration des CO-Anteils in der Raumluft.

Obgleich Abgas-Rauch faktisch immer eine erhöhte Konzentration an CO beinhaltet, schlägt der Rauchmelder nicht aufgrund des Kohlenmonoxid-Anteils Alarm. Das Kohlenmonoxid kann sich schon weit vorher in der Luft angereichert haben, bevor sich Gase entzünden. Es ist daher ratsam, sowohl einen Rauchmelder als auch einen Kohlenmonoxid-Detektor im Hause zu installieren.

Gasmelder RM 400 für Methan, Butan und Propangas | Bild: Elro
Gasmelder RM 400 für Methan, Butan und Propangas | Bild: Elro – mehr Gasmelder finden Sie hier

Gasmelder ermitteln kein CO

Auch wenn Kohlenstoffmonoxid ein Gas ist, wird es von Gasmeldern nicht ermittelt. Gasmelder haben die Aufgabe, vor brennbaren Gasen in der Luft zu warnen. Dies kann zum Beispiel passieren, wenn ein defekter Gaskocher Propan oder Butan ausstößt oder aus einer defekten Gasheizung Erdgas bzw. Methan und Ethan entweicht.

Für eine CO-Erkennung sind sie nicht geschaffen. Gasmelder besitzen einen Draht, der auf erhöhte Konzentrationen von brennbaren Gasen reagiert. Dazu wird der Draht, verbunden mit einem Stromanschluss, stetig zum Glühen gebracht. Wenn ein Gas auf den Draht trifft, verändert sich die Temperatur des Drahtes. Je nach Höhe der Gaskonzentration wird der Alarm ausgelöst.

Achten Sie daher auf die Beschreibung der Melder, für welche Einsatzzwecke sie ausgerichtet sind. Im Zweifel erwerben Sie einen CO-Melder und einen Gasmelder. Einen Rauchmelder müssen Sie anbringen, die Installation der beiden anderen bleibt Ihnen überlassen.

Kohlenmonoxidvergiftung vermeiden

CO wird zu einer akuten Gefahr, wenn der Anteil an diesem Gas in der Luft einen bestimmten Wert überschritten hat. Ausreichend Frischluft ist somit essentiell in Räumen mit Heizkörpern, Pelletlagern und Thermen. Sie verdünnt den CO-Anteil, das heißt, sie verringert ihn und mindert das Gefahrenpotential.

Fenster wird geöffnet
Fenster wird geöffnet – frische Luft bringt neuen Sauerstoff und verdünnt potenziellen CO-Anteil im Raum

Sollte trotz Vorkehrungen die Konzentration so hoch sein, dass der CO-Melder Alarm auslöst, verlassen Sie schnellstens mit allen Angehörigen die Wohnung. Rufen Sie anschließend die Feuerwehr (112). Sie wird die Gefahrenquelle ermitteln und die CO-Konzentration nochmals prüfen.

Bei einem CO-Notfall, wie beispielsweise bei einem Schwelbrand oder einem Unterdruck, wird zusätzlich der Rettungsdienst hinzugezogen. Er hat die Befähigung, bereits vergifteten Opfern eine hohe Dosis Sauerstoff zu verabreichen, sodass das Kohlenmonoxid im Blut gegen neuen Sauerstoff ausgetauscht wird. Dieser lebensrettende Austausch beginnt zwar, sobald das Opfer wieder frische Luft einatmen kann, sich also nicht mehr in der CO-gesättigten Luft aufhalten muss. Doch eine künstliche Sauerstoffzufuhr ist um das Vielfache effektiver als das natürliche Einatmen und ist für bereits schwer vergiftete Opfer oft die einzige Chance auf Rettung.

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