Art der Gefährdungen und ihre Wirkungen

Ersticken

Ersticken ist die Auswirkung unterschiedlicher wirksam gewordener Gefährdungen:

• mangelnde Verfügbarkeit von Atemluft oder Sauerstoff beim Verschüttetwerden
• Einatmen oder Verschlucken von Fremdkörpern mit einer Blockierung der Atemwege, in besonderer Form bei Einatmen oder Verschlucken von Wasser als Ertrinken
• mangelnde Sauerstoffkonzentration in großen Höhen
• Verbrauch von Sauerstoff in engen oder abgeschlossenen Räumen
• Verdrängung von Sauerstoff durch andere Gase
• Tätigkeiten in Räumen und Bereichen mit reduzierter Sauerstoffkonzentration
• Blockierung der Atmung durch giftige Gase
• Einatmen von höheren Konzentrationen von Kohlendioxid

Der Mensch ist auf eine ständige und gleichbleibende Sauerstoffzufuhr angewiesen. Sauerstoffmangel in der Einatemluft führt zu einem Sauerstoffmangel in den Zellen des menschlichen Körpers und blockiert wichtige Lebensfunktionen. Er wird durch die menschlichen Sinne nicht wahrgenommen. Sauerstoffmangel kann zu Bewusstlosigkeit führen, irreversible Schädigung von Gehirnzellen und den Tod bewirken. Der Umfang der Schädigung ist abhängig von der restlichen Sauerstoffkonzentration in der Einatemluft, der Einwirkdauer, dem Atemminutenvolumen und der körperlichen Verfassung.

Verschüttung

Bei Verschüttungen entsteht die Gefährdung durch unkontrolliert bewegte Erdmassen oder Sande sowie durch Schnee bei Lawinenabgängen. Durch mangelnde Sauerstoffzufuhr ist Atemnot die Folge. Teilweise tritt auch eine mechanische Blockierung der Atmung durch eine Quetschung des Brustkorbs hinzu. Aufgrund der genannten Gefahrenquellen, die zu den mechanischen Faktoren gehören, wird diese Gefährdung im Abschnitt "Unkontrollierte bewegte Teile" behandelt.

Fremdkörper verschlucken oder einatmen

Einatmen oder Verschlucken von Fremdkörpern ist häufig eine Folge zu hastigen Essens. Ist der Fremdkörper (z. B. Bestandteile des Essens) zu groß, kann ein Reflex des Kehlkopf-Nervengeflechts plötzlichen Herz-Kreislauf-Stillstand auslösen (Bolustod). Es handelt sich also nicht um Ersticken.

Das Einatmen oder Verschlucken von größeren Mengen Wasser wird als Sonderfall behandelt, hier spricht man vom Ertrinken (siehe folgenden Abschnitt "Ertrinken").

Mangelnde Sauerstoffkonzentration

Die mangelnde Sauerstoffkonzentration ist eine Folge des abnehmenden Luftdrucks, insbesondere in Höhen über 3 000 Metern. Diese Gefährdung wird im Abschnitt "Unter- oder Überdruck" behandelt.

In engen oder abgeschlossenen Räumen ist die verfügbare Sauerstoffmenge begrenzt. Bei unzureichender Frischluftzufuhr kann es durch den Verbrauch von Sauerstoff zu Sauerstoffmangel kommen. Sauerstoffverbraucher sind u. a.:

• Der Mensch durch seine eigene Atmung
• Offenes Feuer, zum Beispiel bei Schweißarbeiten
• Chemische Reaktionen (z. B. Oxidation) mit Gütern (vgl. Stoffliste in Anhang 5 DGUV Regel 113-004)

Es erfolgt bei diesen Prozessen eine Bindung des Sauerstoffs in Oxidationsprodukten, oft in Form von Kohlendioxid CO₂. Die Gefährdungen bestehen im Sauerstoffmangel und im Einatmen von Gefahrstoffen. Sauerstoffmangel liegt nach DGUV Regel 103 003 und DGUV Regel 113-004 vor, wenn bei Normaldruck der Sauerstoffgehalt niedriger ist als der Sauerstoffgehalt der natürlichen Atemluft von ca. 20,9 Vol.-% Sauerstoff. Auch Bereiche, die nur teilweise von festen Wandungen umgeben sind, in denen sich aber Gefahrstoffe ansammeln können bzw. Sauerstoffmangel entstehen kann, sind enge Räume im Sinne der DGUV Regel 113-004. Mit abnehmendem Sauerstoffgehalt in der Luft treten schwerere Folgen ein:

Tab. 7.3-1 Gefährdung und Auswirkung bei abnehmender Sauerstoffkonzentration [2]

O2-Anteil in der Atemluft	Gefährdung und Auswirkung
21 - 18 Vol.-%	Betroffene können keine erkennenden Symptome feststellen.
18 - 11 Vol.-%	Ohne dass der Betroffene es merkt, sind körperliche und geistige Leistungsfähigkeiten beeinträchtigt.
11 - 8 Vol.-%	Mögliche Ohnmacht innerhalb weniger Minuten ohne Vorwarnung. Unter 11 % tödliches Risiko.
8 - 6 Vol.-%	Ohnmacht nach kurzer Zeit. Bei sofortiger Durchführung ist Wiederbelebung möglich.
6 - 0 Vol.-%	Unmittelbare Ohnmacht. Hirnschäden, auch bei Rettung.

Sauerstoffverdrängung durch andere Gase

Durch die Freisetzung von anderen Gasen kann die atmosphärische Luft verdrängt werden, damit sinkt der Sauerstoffanteil in der Atemluft. Erhöhtes Risiko besteht in engen, unbelüfteten Räumen wie Tanks, Behältern, Schächten, Kanälen und Kellern. Viele Gase sind schwerer als Sauerstoff und reichern sich daher in Bodennähe an. Tödliche Unfälle haben sich schon ereignet, bei denen sich Mitarbeiter leicht in einen Behälter gebeugt haben, um ihn zu inspizieren und dort kein ausreichender Sauerstoffgehalt war.

Inerte Gase wie Stickstoff, Argon und Helium sind geruchs-, farb- und geschmacklos, sie haben daher keine Warnwirkung. Die Erstickung tritt ohne vorher spürbare Signale ein.
Weitere mögliche Gefährdungen sind Vergiftungen durch giftige Gase sowie Explosionsgefahren durch brennbare Gase.

Mögliche Gefahrenquellen sind:

• Undichtigkeiten an Druckgasflaschen und Gasleitungen
• unzureichende Belüftung von Tanks und Behältern, die mit Stickstoff gespült wurden
• Auslösung von Kohlendioxid-Feuerlöschanlagen
• Umgang mit tiefkaltverflüssigten oder unter Druck verflüssigten Gasen. Wenn verflüssigte Gase (z. B. tief kalt verflüssigter Stickstoff, der zu Kühlungszwecken eingesetzt wird) verdampfen, so entstehen aus einem Liter Flüssigkeit etwa 600 bis 850 Liter Gas. Durch diese Ausdehnung kann es zu einer schnellen Verdrängung kommen.
• biologische Reaktionen, z. B. Gärung bei der Herstellung von Bier mit der Freisetzung von Kohlendioxid im Gärkeller oder Verrottung von biologischem Material in Abwassersystemen mit Bildung von Faulgasen

Tätigkeiten in Räumen mit reduzierter Sauerstoffkonzentration

Eine aktive Verdrängung des Sauerstoffs, in der Regel durch Stickstoff, ist eine technische Maßnahme zur Brandverhütung. Sie wird u. a. eingesetzt in EDV-Räumen, Telekommunikationsanlagen, Lebensmittellagern, Kühlhäusern, Bibliotheken und Archiven, in denen Beschäftigte regelmäßig Kontroll-, Reparatur- und Wartungsarbeiten mit Aufenthaltsdauern von bis zu mehreren Stunden vornehmen.
Der Sauerstoffgehalt wird in diesen Bereichen von 21 Vol.-% auf 13 bis 17 Vol.-% durch Einbringung von Stickstoff abgesenkt. Neben Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit können Ohnmacht und Tod eintreten, wenn der Sauerstoffgehalt durch Störungen unter die festgelegte Mindestsauerstoffkonzentration absinkt (Abschnitt "Ermittlung und Beurteilung").

Blockierung der Atmung durch giftige Gase und Dämpfe

Kohlenmonoxid (CO) sowie Blausäure (Cyanwasserstoff HCN) blockieren durch ihre starke Bindung an das Hämoglobin den Sauerstofftransport im Blut. Schwefelwasserstoff (H₂S) hemmt wichtige Enzyme der Atmungskette. Dadurch werden vor allem Gewebe mit hohem Sauerstoffverbrauch (Nerven, Herz) geschädigt. Alle drei Stoffe können in höheren Konzentrationen in Rauchgasen bei Bränden, schlecht eingestellten Motoren oder Öfen entstehen.

Nach Einatmen von Dichlormethan-Dämpfen, das z. B. als Löse- oder Abbeizmittel sowie Klebstoff zur Anwendung kommt, wird im Körper Kohlenmonoxid als Abbauprodukt gebildet, das an Hämoglobin gebunden wird.

Schon nach wenigen Atemzügen ist Bewusstlosigkeit und Tod durch Ersticken möglich. Aufgrund dieser Wirkungen als innere Erstickung (Vergiftung) sind diese Stoffe als Gefahrstoffe zu betrachten. Diese Gefährdung wird im Abschnitt "Einatmen von Gefahrstoffen" behandelt.

Einatmen von höheren Konzentrationen von Kohlendioxid

Kohlendioxid (CO₂) ist nicht als gefährlicher Stoff (nach § 3a Chemikaliengesetz (ChemG)) eingestuft. Ab einer Raumluftkonzentration von ca. 4 Vol.-% wird aber das Abatmen vom im Köper gebildeten CO₂ behindert und es kommt dadurch zu einer Anreicherung im Körper. Bei höheren Konzentrationen sind Bewusstlosigkeit und Tod durch Ersticken möglich. Aufgrund dieser erstickenden Wirkung (sonstige durch Gefahrstoff bedingte Gefährdung) ist Kohlendioxid ein Gefahrstoff (TRGS 400).

Gefährdungen durch Kohlendioxid bestehen insbesondere bei

• Undichtigkeiten an Getränkeschankanlagen; hier ist Kohlendioxid, umgangssprachlich als Kohlensäure bezeichnet, das am häufigsten verwendete Druckgas;
• Umgang mit Trockeneis (tiefkalt verfestigtes Kohlendioxid) zu Kühlungszwecken;
• Einatmen von Motorabgasen, z. B. in Garagen, hier ist auch die Vergiftung durch Einatmen von Kohlenmonoxid zu beachten.

Arbeiten Personen in Behältern, teilweise geschlossenen Räumen, Gräben, Gruben oder in kleinen Räumen, werden plötzlich ohnmächtig und geben kein Lebenszeichen mehr von sich, dann ist davon auszugehen, dass Sauerstoffmangel vorliegt.

Gefährdungen beim Retten von verunfallten Personen

Bei Rettungsversuchen kam es schon zu Todesfällen, weil Personen ohne ein von der Umgebungsluft unabhängiges Atemschutzgerät zum Verunfallten gelangen wollten. Hier ist von einem hohen Risiko auszugehen, weil in der Stresssituation notwendige Schutzmaßnahmen häufig außer Acht gelassen werden.

Ertrinken

Ertrinken ist ein Tod durch Sauerstoffmangel, der infolge Einatmens von Wasser oder anderen Flüssigkeiten in die Lunge eintritt. Oft wird verallgemeinert jeder Tod im Wasser als Ertrinken bezeichnet. In der Medizin wird als Ertrinken das Eintauchen des Körpers und des Kopfes mit Todesfolge innerhalb von 24 Stunden bezeichnet.

"Trockenes Ertrinken"

Beim Einatmen selbst geringer Mengen Flüssigkeit kann es zu einem Atemwegskrampf (Verschluss der Stimmritze im Bereich des Kehlkopfes durch die Stimmbänder) kommen, wodurch die Atmung unterbunden wird. Hält dieser Krampf z. B. bei Bewusstlosigkeit an, führt dies innerhalb von fünf bis zehn Minuten zum Tod, dem sog. "trockenen" Ertrinken.

"Nasses Ertrinken"

In der Mehrzahl der Fälle löst sich aber der Krampf innerhalb von Sekunden und die verunfallte Person unter Wasser schluckt und atmet größere Mengen Wasser ein. Ein Tod infolge von eingeatmetem Wasser in der Lunge wird als "nasses" Ertrinken bezeichnet. In beiden Fällen führt der Sauerstoffmangel in der Regel zum Kammerflimmern und schließlich zum Herzstillstand.

Sekundäres Ertrinken

In Fällen, in denen ein Verunfallter aus dem Wasser gerettet wird (Beinaheertrinken), kann es innerhalb von Stunden durch Lungenschäden (Lungenödeme oder Lungenentzündung) ebenfalls zu Todesfällen kommen (sekundäres Ertrinken). Die Lungenschädigung kann durch Bestandteile im Wasser (z. B. Salze, Bakterien, Algen) verstärkt werden. Unterschiedliche Wirkungen von Salz- und Süßwasser sind für die Praxis kaum von Bedeutung, hier ist eher der Verschmutzungsgrad entscheidend. Auch kann es nach dem Verschlucken von größeren Mengen Wasser zum Erbrechen kommen. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass Bestandteile des Mageninhalts eingeatmet werden. Dies löst ebenfalls eine starke Entzündungsreaktion aus.

Sturz in eine Flüssigkeit

Bei der Möglichkeit eines Sturzes in eine Flüssigkeit (insbesondere in einen Wasser-behälter, ein Wasserbecken oder in ein Gewässer) ist stets von der Gefährdung "Ertrinken" in der Folge des Sturzes auszugehen.

Insbesondere sind folgende Situationen zu betrachten (DGUV Regel 112-201 Abschnitt 3.1.2.1):

• Sturz in eine Flüssigkeit
• Sturz in eine Flüssigkeit in bewegungsunfähigem Zustand oder Ohnmacht, hervor-gerufen durch ein vorhergehendes Ereignis oder einen Unfall
• Bewegungsunfähigkeit nach dem Sturz in die Flüssigkeit, hervorgerufen durch Schock, Kreislaufversagen oder Ohnmacht bzw. durch Eigenschaften der Flüssigkeit (z. B. Kälte)
• Bewegungsunfähigkeit oder Ohnmacht durch Erschöpfung oder durch Unterkühlung bei entsprechend langer Verweildauer in der Flüssigkeit
• Probleme der Ortung bei Nacht und unsichtigem Wetter und in strömenden Gewässer

Tätigkeiten mit einer Gefährdung des Sturzes in Flüssigkeiten oder Gewässer sind z. B.:

• Tätigkeiten auf Deck von Binnen- oder Hochseeschiffen, insbesondere auf Fischereifahrzeugen beim Ausbringen und Einholen der Fischernetze
• Bootsübergänge z. B. beim Überwechseln eines Lotsen, bei Schiffskontrollen durch die Wasserschutzpolizei
• Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an Schiffen sowie im Schiffbau
• Tätigkeiten in Häfen, an Kanälen und Talsperren
• Bau- und Abbrucharbeiten im Bereich von Gewässern, insbesondere Arbeiten an Brücken, Ufer- und Kanalbefestigungen sowie Schifffahrtseinrichtungen
• Tätigkeiten in Kläranlagen und Kanalisationsanlagen
• Tätigkeiten der Kiesgewinnung
• Hilfseinsätze an Gewässern von Feuerwehr, Technisches Hilfswerk (THW), Deutsche Lebens-Rettungs-Gesellschaft e. V. (DLRG) und anderen Hilfsorganisationen im und am Wasser sowie bei Überschwemmungen und der Eisrettung

Wassereinbruch in Arbeitsbereiche

Als weitere Gefährdung kann der Einbruch von Wasser auftreten:

• beim Tunnelbau und bei Bohrungen, insbesondere bei Arbeiten unterhalb der Grundwasserlinie
• bei Inspektionen und Arbeiten in Kanalisationsanlagen, insbesondere bei starken Gewitterregen, die zu einem kurzzeitigen, starken Anstieg des Wasserspiegels führen

Taucherarbeiten

Etwa 80 % aller tödlichen Tauchunfälle beruhen auf Ertrinken. Neben Mängeln in der Ausrüstung ist oft die mangelnde Erfahrung bei Sporttauchern Ursache eines Unfalls.

Wasserrettung

Retter bei Unfällen im Wasser sind ebenfalls der Gefährdung "Ertrinken" ausgesetzt. Sie können vom wild um sich schlagenden Ertrinkenden getroffen werden oder der Ertrinkende klammert sich an den Retter und zieht ihn unter Wasser.

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