Die Bundesfachschule informiert - Technik

November 2011
Gefährlichkeit von Kohlenstoffdioxid

Einerseits wird Kohlendioxid als unbrennbarer und ungiftiger Stoff gelobt und ist als Kältemittel in die Sicherheitsgruppe A1 eingestuft, andererseits hört man auch immer wieder von der Gefährlichkeit dieses Stoffes und dass es zu tödlichen Unfällen mit CO2 gekommen ist. Was ist denn nun richtig?

Ob ein Stoff giftig ist oder nicht kommt auf die Betrachtungsweise an. Das berühmte Zitat von Paracelsus „Allein die Dosis macht das Gift“ sagt ja schon aus, entscheidend ist letztlich die Konzentration des Stoffes der man ausgesetzt ist.

Zunächst ist festzustellen, dass Kohlenstoffdioxid als nicht giftig eingestuft ist. Der Arbeitsplatzgrenzwert[1] (AGW) beträgt für diesen Stoff 0,5 Vol.-%. In der natürlichen Atmosphäre kommt CO2 zu etwa 0,038 Vol-% vor (mit steigender Tendenz).

  Betrachtet man die Wirkung auf den menschlichen Körper, ergibt sich folgendes Bild:

Kohlenstoffdioxid­anteil in der Atemluft Gefährdung und Auswirkung bei zunehmender Kohlenstoffdioxideinwirkung
ca. 0,5 - 1 Vol.-% entspricht ca. 9 bis 20 g/m³ Bei nur kurzzeitiger Einatmung generell noch keine besonderen Beeinträchtigungen der Körperfunktionen.
ca. 2 - 3 Vol.-% entspricht ca. 35 bis 60 g/m³ Zunehmende Reizung des Atemzentrums mit Aktivierung der Atmung und Erhöhung der Pulsfrequenz.
ca. 4 – 7 Vol.-% entspricht ca. 70 bis 130 g/m³ Verstärkung der vorgenannten Beschwerden; zusätzlich Durchblutungsprobleme im Gehirn, Aufkommen von Schwindelgefühl, Brechreiz und Ohrensausen.
ca. 8 – 10 Vol.-% entspricht ca. 140 bis 180 g/m³ Verstärkung der vorgenannten Beschwerden bis zu Krämpfen und Bewusstlosigkeit mit kurzfristig folgendem Tod.
> 10 Vol.-% Tod tritt kurzfristig ein.

  Damit ist die Gefährlichkeit von CO2 anders einzuschätzen als die der H-FKW-Kältemittel der Gruppe A1. Kohlenstoffdioxid wird im Blut gelöst, beeinflusst das Atemzentrum im Gehirn und die Sauerstoffaufnahmefähigkeit der roten Blutkörperchen. Bereits bei einem Kohlenstoffdioxidgehalt in der Luft von wenigen Prozent wird die Atmung beschleunigt und Konzentrationen ab 8 % sind bereits lebensgefährlich, auch wenn in der Atemluft noch genug Sauerstoff vorhanden ist.

Die H-FKW-Kältemittel haben dagegen i. A. nur eine schwache Wirkung auf den Körper. Konzentrationen ab ca. 6 % wirken narkotisch. Lebensgefährlich wird es meist erst bei ca. 20 Vol.-% aufgrund der Sauerstoffverdrängung.

Als abschließende Bewertung kann man sagen, Kohlenstoffdioxid ist nicht giftig, allerdings wird CO2 bereits bei niedrigeren Konzentrationen als „herkömmliche“ Kältemittel gefährlich. CO2 ist aber ein umweltfreundliches Kältemittel mit einem GWP von 1. Es gilt als nicht wassergefährdend, ist nicht brennbar und wird sich auch in offenen Flammen nicht zu giftigen Stoffen zersetzen.


[1] Der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW-Wert) ist der Grenzwert für die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration eines Stoffes in der Luft am Arbeitsplatz in Bezug auf einen gegebenen Referenzzeitraum. Der Arbeitsplatzgrenzwert gibt an, bei welcher Konzentration eines Stoffes akute oder chronische schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit im Allgemeinen nicht zu erwarten sind.