Kohlendioxid, auch Kohlenstoffdioxid (engl. carbon dioxide, Formel: CO2) genannt, besteht aus Kohlenstoff und Sauerstoff. CO2 ist ein farbloses Gas, das zum Treibhauseffekt beiträgt (Stichwort Klimawandel). Es kann ein Inertgas sein, aber bei steigender Temperatur ist es ein Aktivgas. Es ist Bestandteil der Atemluft und daher auch von Pressluft, die zum Tauchen verwendet wird.
Reaktionsprodukt bei Verbrennungen
Kohlendioxid (chemisches Symbol: CO2) ist ein Reaktionsprodukt bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Verbindungen. Es entsteht zudem bei der Energiegewinnung in den Körperzellen und wird über die Atemluft abgegeben.
Kohlendioxidanteil in der Atemluft
Der (maximale) Partialdruck von CO2 in der Ausatemluft beträgt 40 mbar. An der Wasseroberfläche entspricht das einem CO2-Anteil von 4%. Der Sauerstoffanteil der Ausatemluft beträgt dementsprechend nur noch 17%.
Bereits ab einer Kohlendioxid-Konzentration von 1% in der Atemluft kannst der Mensch schläfrig werden. Dann spricht man schon von einer leichten Kohlendioxidvergiftung. Enthält die Einatemluft etwa 5% CO2, können folgende Symptome auftreten:
- Kopfschmerzen
- Schwindel
- Verwirrung
- Kurzatmigkeit
Ab einer CO2-Konzentration von 8% in der Luft, kannst du eine Vergiftung an weiteren Anzeichen erkennen:
- getrübte Sicht
- Muskelzittern
- Schwitzen
- Ohnmacht
Kohlendioxidvergiftung beim Tauchen
Eine Kohlendioxid-Vergiftung kann durch eine der folgenden Ursachen verursacht werden:
- Unzureichende Atemanstrengung (Hypoventilation) aufgrund eines hohen Atemwiderstands (z. B. durch eine Fehlfunktion des Atemreglers oder einen engen Neoprenanzug)
- Überanstrengung
- Tiefes Tauchen
- Verunreinigung der Luftzufuhr durch ausgeatmete Gase (wie bei einem Ausfall des Kohlendioxid-Wäschers in einem Rebreather)
Hypoventilation kann den Kohlendioxidgehalt im Blut erhöhen und zu Kurzatmigkeit und Sedierung führen. Schwere Kohlendioxidvergiftungen können zu Übelkeit, Erbrechen, Schwindel, Kopfschmerzen, schneller Atmung, Erröten, Verwirrung, Krampfanfällen und Bewusstlosigkeit führen.
Der Verdacht auf eine leichte Kohlendioxidvergiftung besteht, wenn Taucher häufig tauchbedingte Kopfschmerzen oder eine niedrige Luftverbrauchsrate haben. Dabei sind die Auswirkungen von Kohlendioxid beim Sporttauchen weitgehend unerforscht, da das Gas als normaler Bestandteil der Atemluft angesehen wird.
Eine Kohlendioxidvergiftung löst sich in der Regel während des Aufstiegs auf, so dass bei der arteriellen Blutgasmessung (ABG) nach einem Tauchgang in der Regel kein Anstieg der Kohlendioxidwerte festgestellt wird. Die Behandlung besteht in einem allmählichen Aufstieg und der Beendigung des Tauchgangs oder der Beseitigung der auslösenden Ursache.
Klimawandel durch Kohlendioxid
Der CO2-Anteil in der Erdatmosphäre ist wegen der Verbrennung fossiler Energieträger durch den Menschen stark steigend und liegt bei etwa 0,04%. CO₂ ist ein inertes Endprodukt, das sich in der Atmosphäre ansammelt und in ständigem Austausch mit der Biosphäre und den Ozeanen steht. Kohlendioxid reagiert mit Wasser zu Kohlensäure oder Hydrogencarbonat, was zu einer Veränderung des pH-Werts, d. h. des Säuregehalts des Wassers, führt. Weitere anthropogene CO₂-Quellen, die den Treibhauseffekt verstärken, sind Änderungen der Landnutzung, z. B. die Abholzung von Wäldern oder die Trockenlegung von Feuchtgebieten wie Mooren