Kohlendioxid

Zusammenfassung

Begriff

Kohlendioxid (CO2) ist ein farbloses, geruchloses Gas, das nicht brennbar ist und eine Verbrennung nicht ermöglicht.. Kohlendioxid wird auch als Kohlenstoffdioxid oder umgangssprachlich als Kohlensäure bezeichnet. Kohlendioxid findet breite Anwendung, z. B. als Ausgangsstoff für die Herstellung zahlreicher chemischer Stoffe. In Wasser löst sich Kohlendioxid zu Kohlensäure (H2CO3). Druckgasflaschen mit Gasen, die keine Gefahrstoffe sind, müssen gem. CLP-Verordnung mit dem Symbol "Gasflasche" (GHS04) gekennzeichnet werden (wie z. B. N2, CO2).

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Es gelten folgende Regelungen:

• Gefahrstoffverordnung (GefStoffV)
• Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)

Für Gase unter Druck sowie entzündbare Gase gelten v. a. folgende TRBS bzw. TRGS:

• TRBS 1201 Teil 1 "Prüfung von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen"
• TRBS 1201 Teil 2 "Prüfungen und Kontrollen bei Gefährdungen durch Dampf und Druck"
• TRBS 2141 "Gefährdungen durch Dampf und Druck"
• TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern"
• TRGS 721 "Gefährliche explosionsfähige Gemische – Beurteilung der Explosionsgefährdung"
• TRGS 722 "Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Gemische"
• TRGS 723 "Gefährliche explosionsfähige Gemische – Vermeidung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Gemische"
• TRGS 724 "Gefährliche explosionsfähige Gemische – Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes, welche die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken"
• TRGS 727 "Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen"
• DGUV-I 205-026 "Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Einsatz von Feuerlöschanlagen mit Löschgasen"
• DGUV-I 205-034 "Einsatz von Kohlendioxid (CO2)-Feuerlöschern in Räumen"

1 Einsatzgebiete

Kohlendioxid findet breite Anwendung, z. B. als

• Ausgangsstoff für die Herstellung zahlreicher chemischer Stoffe, z. B. Harnstoff,
• Löschmittel in Handfeuerlöschern und in CO2-Löschanlagen,
• Trockeneis zur Kühlung sowie zur Reinigung von Oberflächen (Industriereinigung),
• Kältemittel in Klimaanlagen,
• Löse- und Extraktionsmittel,
• Schutzgas beim Schweißen,
• Gas für Laser,
• Dünger in Gewächshäusern,
• in Mineralwasser und Limonade sowie
• in Wasserspendern mit Kohlensäure.

2 Natürliches Vorkommen

Kohlendioxid ist natürlicher Bestandteil der Erdatmosphäre (ca. 400 ppm), es zersetzt sich nur sehr langsam. Durch die Atmung von Lebewesen wird Kohlendioxid ebenso erzeugt wie durch Verbrennung kohlenstoffhaltiger Verbindungen. Durch die Industrialisierung und die damit verbundenen Verbrennungsprozesse (Kraftwerke, Kraftfahrzeuge) wird Kohlendioxid in großen Mengen freigesetzt und trägt erheblich zu Treibhauseffekt und Klimawandel bei. Die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre hat sich seit den 50er-Jahren mehr als verdoppelt – Tendenz steigend.

3 Gefahren

Kohlendioxid ist schwerer als Luft und sammelt sich daher in Bodennähe an. Nach ASR A3.6 ist eine CO2-Konzentration bis zu 1.000 ppm (0,1 Vol.-%) in der Raumluft grundsätzlich akzeptabel. Der AGW liegt bei 5.000 ml/m³ (5.000 ppm) bzw. 9.100 mg/m³.

3.1 Gesundheitsgefahren

• Bei zunehmender Konzentration wird zunächst das Atemzentrum zu stärkerer Atmung angeregt. Beobachtet werden auch Kopfschmerzen, Blutdruckanstieg sowie Schwindel und Benommenheit. Steigt die Konzentration weiter an, wird der Atemreflex aufgehoben, Atemstillstand kann die Folge sein. Bei Konzentrationen oberhalb von 10 Vol.-% drohen Bewusstlosigkeit, Krämpfe sowie erhebliche Augenschäden,^[1]
• Erstickungsgefahr bei Arbeiten in Schächten oder Brunnen, wo sich CO2 ansammeln kann,
• erhöhte Unfallgefahr v. a. in Weinkellern, Brauereitanks, Futtersilos, Brunnen und Jauchegruben durch erhöhte Kohlendioxidkonzentration aus Gärprozessen,
• bei Hautkontakt mit Trockeneis besteht Erfrierungsgefahr mit Blasenbildung.

[1] Quelle: GESTIS-Stoffdatenbank.

3.2 Brand- und Explosionsgefahren

Bei Anwesenheit von CO2 entsteht grundsätzlich keine explosionsfähige Atmosphäre, jedoch kann durch Kontakt mit anderen Stoffen z. B. Metallstäuben eine Explosionsgefahr entstehen.

Bei der Brandbekämpfung in CO2-gefährdeten Bereichen ist das Tragen von umgebungsluftunabhängigen Atemschutzgeräten zu empfehlen, da CO2 den natürlichen Sauerstoff der Umgebung verdrängt. Durch starke Wärmeeinwirkung, wie z. B. im Brandfall, können CO2-Druckgasflaschen bersten. Im Brandfall gelten deshalb für Druckgasflaschen, die mit Kohlendioxid gefüllt sind, folgende Hinweise bzw. Verhaltensregeln:

• Wenn möglich und sofern keine Gefahr des eigenen Lebens und der Gesundheit besteht, sind die CO2-Flaschen aus dem Gefahrenbereich zu entfernen.
• Durch starke Hitzestrahlung kann es zum Bersten der Flaschen kommen.
• Das Rettungspersonal ist auf die möglichen Gefahren hinzuweisen.
• Gefährdungsbereich verlassen.
• Durch Kühlung der CO2-Flaschen können zusätzliche Gefährdungen verhindert werden.

4 Maßnahmen

4.1 Technische Maßnahmen

Bei der Verwendung von Kohlendioxid in Räumen, in Apparaturen oder in Flaschen sind besondere technische Schutzmaßnahmen zu beachten:

• Für ausreichende Be-/Entlüftung der Räumlichkeiten sorgen.
• Absaugung in Bodennähe gewährleisten.
• Schächte, Kanäle, Bo...