Gasmessgeräte...?

[Stefan_O]

Na, von der Logik her muss der Sauerstoff (in der Luft) durch irgendetwas ersetzt werden, wenn er fehlt, oder? Der CO2 Gehalt kann auch nur auf Kosten der anderen Gase steigen. Also CO2 hoch, N2 und O2 niedrig. Also gibt es schon einen Zusammenhang. Das Feuerzeuge selbst mit kritischen O2/CO2 Konzentrationen noch brennen ist klar...dafür habe ich ja einen guten Multi-Sensor bestellt.

Laut Literatur steigern 2% CO2 lediglich die Atemfrequenz, sind aber per se noch nicht gefährlich. Probleme entstehen erst > 4%. Eventuell macht es Sinn, bei 1 % gelben und 3 % roten Alarm zu geben, für O2 gelb <19%, rot ab <17%. (Das Messgerät untersdcheidet zwischung Warnung und Alarm). Bei rotem Alarm liegt dann das Heil in der Flucht.

Marcel, ich besuche im Augenblick ziemlich grosse Altbergbaubereiche, mit Zugängen zur Bewetterung graben ist dort nichts zu wollen, ich richte ja kein Besucherbergwerk ein. Selbstretter war statt Bewetterung, nicht zur Bewetterung, versteht sich.

Gruss,
Stefan

[Michael Kitzig (†)]

daß die Bindungsfähigkeit von CO2 an die roten Blutkörperchen besser ist als die von O2.

da verwechselst du CO2 mit CO.
CO2 ist nicht an Zellen im Blut gebunden, sondern rein Pysikalisch im Blutplasma gelöst.

im übrigen:
Zumindest im erzbergbau entsteht O2 mangel sehr häufig durch eifachen verbrauch des O2 bei oxydation von erzen oder organischen stoffen (kohle..).
dann verschieben sich die prozentangaben der restgase nazürlich, aber nur davon wird nichts toxisch.

[MatthiasM]

Nur zur Veranschaulichung der möglichen Zusammenhänge mal ein paar Rechenbeispiele für CO2 und O2 in der Luft. Sonstige böse Wetter und/oder schlagende Wetter wie bergbautypische CO/CH4 in der Kohle, oder Kanalarbeitertypische CH4 in Tateinheit mit H2S bei Fäulnis und Verwesung durch massive Fäkalienverschmutzung (letzterer Nachweis frei Nase sollte auch ohne Gaswarner jede natürliche Höhle hochgradig suspekt werden lassen), mal nach HöFo-Laune unberücksichtigt, ebenso Verschwinden von Sauerstoff aus der Luft inds feste Material durch Oxidation von Erzen....

Normale Luft sei grob genähert mal 78% N2, 21% O2, 1% Rest irrelevant

1) Beispielfall: Atmende Wesen (= schaufelnde HöFos bis zum Kopfweh) tauschen mit der Zeit unter "gutem Umrühren" O2 1:1 in CO2 um. Resultierende Konzentrationen z.B.
0% + 2% = 2% CO2
78% +- 0% = 78% N2
21% - 2% = 19% O2
1% +- 0% = 1% der Rest

Kerzlein brennt, aber alle haben Kopfweh, der Kanari sitzt apathisch im Käfig oder pfeift höchstens noch Mutantenstadl-Lieder, CO2-Warner gibt Voralarm, O2-Warner schwankt zwischen "geht noch" und Voralarm.

2) Normale Luft, kein Sauerstoffverbraucher, CO2 tritt hinzu z.B. durch irgendwelche CO2-haltigen Wässer, die ausgasen (nach wie vor immer schön umrühren oder durch Mikrobewetterung bewegt sich alles leicht...) z.B. auf 8%, laut Wikipedia "Bewusstlosigkeit, Eintreten des Todes nach 30–60 Minuten".

Dann rechnen wir mal die Volumenprozente des gesamten Gemisches. Was auch immer da zur Luft ergänzend hinzukommt, die Originalkonzentrationsverteilung bleibt, wegen Verdünnung im Endergebnis nur noch zu 92% enthalten. Faktor also 0,92

0% + 8% = 8% CO2
78% * 0,92 = 71,8% N2
21% * 0,92 = 19,3% O2
1% * 0,92 = 0,9% der Rest

Die 19,3% Sauerstoff sind zum Atmen noch superbequem ausreichend, das Kerzlein brennt munter, der Kanari aber liegt im Käfig und singt nichts mehr, Vogel wie HöFo werden den Aufenthalt in dem Gemisch nicht lang überleben, wegen der toxischen Wirkung vom CO2. CO2-Warner schreit Alarmstufe rot, Sauerstoffwarner immer noch zufrieden oder allerhöchstens Voralarm.

3) Der Sumpf ist eine Sonderform, nachdem das CO2 deutlich schwerer ist und mit der Zeit die Schwerkraft gegen die alles vermischen wollende Diffusion gewinnt und sich deshalb absetzt. Wenn der Bauer im Silo die Klappe aufreißt, nimmt er ein paar m³ Luftwirbel mit, die er aber rasch hinter sich läßt, und nach einer kurzen Übergangszone steht (oder bald liegt) er im reinen CO2.. Der CO2-Warner schreit blutroten Alarm wegen Meßbereichsüberschreitung, der O2-Warner gibt Hauptalarm.

[Stefan_O]

Super Rechnung, danke Matthias!!! Das verdeutlicht doch gut den Sinn eines Multi-Gasgerätes...

Gruss,
Stefan

[Marcel Normann]

da verwechselst du CO2 mit CO.
CO2 ist nicht an Zellen im Blut gebunden, sondern rein Pysikalisch im Blutplasma gelöst.

Recht hast Du. Habe mich gerade nochmal belesen; die Wirkung entsteht wohl indirekt duch den ph-Wert. Aber Matthias hat dankenswerter ja sehr gut verdeutlicht, worauf ich hinaus wollte.

[alterbergbau.de]

Super Matze vielen Dank

[Andi-P]

In welcher Form wirkt das CO2 dann als Gift, also mal auf biochemischer Ebene betrachtet?

edit: steht ja (fast) alles in Wikipedia...

[Michael Kitzig (†)]

In welcher Form wirkt das CO2 dann als Gift, also mal auf biochemischer Ebene betrachtet?

nun, CO2 ist eigentlich nicht unmittelbar toxisch, d.h. kein zellgift wie H2S und hängt sich wie erwähnt auch nicht ans hämoglobin.
gelangt man plötzlich in eine hohe konzentration CO2 (CO2 sumpf), hat es dort schlicht den sauerstoff verdrängt und das ist natürlich sehr rasch tödlich.

bei kleinen konzentrationen sieht das anders aus, schließlich atmen wir es ja mit ca. 4% aus..

hier entsteht in reaktion mit dem blut / gewebewasser kohlensäure (H2CO3) und das senkt vergleichsweise langsam den blut / gewebe pH = saures milieu entsteht.
darauf reagiert der körper mit einer vielzahl physiologischer reaktionen, z.B. erweiterung von arteriolen, erhöhter atemantrieb usw.
im blut haben wir noch chemische puffer, die aber nach einer zeit dauernder säurezufuhr nicht mehr ausreichen. dann wird es gefährlich, weil im sauren milieu eine ganze reihe von enzymen und dgl. nicht mehr richtig arbeiten, grob gesehen dann ähnlich wie bei H2S.
deshalb gibt es bei niedrigen konzentrationen, so man sie feststellt, schon eine gewisse zeit sich aus dem gefahrenbereich zu entfernen im gegensatz zum CO2 sumpf.

ein beispiel aus der praxis:
wir können eine sprudelflasche, die massiv CO2 ausgast (reagiert auf unserer schleimhaut zu kohlensäure und schmeckt sauer) problemlos austrinken. das CO2 in der mundhöhle ist nach 1 - 2 atemzügen wieder weg und die wirkung auf den säure-basenhaushalt vernachlässigbar.

[hungerlieb]

@MichaK - die von dir beschriebenen Reaktionen sind jedoch unabhängig von nichtmehr ausreichendem CO2 Gefälle, oder?


Bei den genannten geringen Konzentrationen spielt sicherlich auch die körperliche Verfassung im Verhältnis zur Fluchtstrecke eine Rolle. In einem gut fahrbaren großen Querschnitt kann man mit Rucksack innerhalb von 10 Minuten einen halben Kilometer zurück legen ohne den Puls und die Atmung zu intensivieren.
In manchen Altbergbaustrecken, benötigt man für die gleiche Strecke Stunden und gerät schnell auf hohes Puls- und Atemniveau.

[Michael Kitzig (†)]

@MichaK - die von dir beschriebenen Reaktionen sind jedoch unabhängig von nichtmehr ausreichendem CO2 Gefälle, oder?

?? was meinst du damit ??

[hungerlieb]

Es wurde doch bei einem Früheren Threat (find ich gerade nicht) über diesem Thema schonmal gesagt, dass im einem Grenzbereich von 3-4%? CO2 in der Umgebungsluft die Abgabe von Co2 aus der Lunge an die Umgebungsluft nicht/schlecht möglich ist - als ausreichendes/ ungenügendes CO2 Gefälle bezeichnet.

Ich wollte wissen ob die von dir genannten Reaktionen des Körpers in Verbindung mit dieser Situation stehen.

Mfg Sven

[Michael Kitzig (†)]

ach das gefälle...
das ist richtig, ausatemluft hat ca. 4% CO2.
bei dieser oder höherer konzentration in der umgebungsluft würde man sein CO2 nicht mehr abatmen können mit den von mir genannten folgen.

[hungerlieb]

danke.

[Andi-P]

danke für die ausführliche erklärung!

[Marcel Normann]

Mal so eine Idee: Wäre es nicht sinnvoll, wenn mehrere Gruppen so ein Gerät gemeinsam kaufen? Die meisten dürften es doch eher selten brauchen. Terminverwaltung könnte man über einen Onlinekalender machen. Wenn drei Gruppen je 250 EUR zusammenschmeissen, bekommt man ein ordentliches O2/CO2 Messgerät. Dazu kämen dann noch die regelmässigen Kosten für das Weiterschicken und die Wartung.

[MatthiasM]

Das ist sicher eine sehr gute Idee. In so einen "Leihgerätepool" könnten sicher auch "privat gekaufte", die auf diese Weise mit einer angemessen Kaution und Umlage ihre eigene regelmäßige Wartung ein bischen mitverdienen, oder sogar gebraucht erstandene sofern sie anstandslos durch regelmäßige Werksrevision mit Prüfpapperl durchgehen (ggf. kann ich da meinen Multiwarn II anbieten, wenn er wieder da ist).

[Marcel Normann]

Dann ein konkreter Vorschlag: Einrichtung eines Threads "Leihgeräte" in diesem Unterforum, der festgepinnt wird (also immer oben in der Forumliste erscheint). Dort können dann alle ihre Ausrüstungsgegenstände aufschreiben, die sie verleihen würden. Das muss man ja nicht auf Gaswarner begrenzen. Ich denke da an Rammsonden, Funkbaken, Hochleistungsblitze usw.

[kapl]

Done

[MatthiasM]

OK, ich werde meinen privaten Multiwarn II dort anmelden, wenn er vom Werkskundendienst wieder zurück ist. Über Transportkosten, Kaution und evtl. Umlage zu den wiederkehrenden Wartungskosten muß ich mir noch Gedanken machen.

[JCF]

Hallo,

seit der gemeinsamen Befahrung mit Stefan in der Minette beschäftigt mich die CO2-Problematik zunehmend. Das letzte Mal (danach) war es echt mulmig, schon am Eingang schlug das O2-Messgerät Alarm. Wir hatten uns als Limit 18% gesetzt, die wurdenzwar nicht erreicht, aber der tiefste Wert war ungefähr 18.5%.

Da nicht O2, sondern CO2 entscheidend ist habe ich angefangen nach Sensoren zu schauen.
Von Driesen + Kern gibt es ein IR-Modul K21 für 90.- und K30 für 100.-.
Beide sind leicht von einem Mikrocontroller auszulesen, das wäre also ein interessantes Bastelprojekt, aber laut Datenblatt funktionieren sie nur bis 95% Luftfeuchtigkeit (das gilt bestimmt auch für die fertigen Geräte nach diesem Prinzip!?)
Die Frage ist nun: welche Luftfeuchtigkeit erwartet uns in Bergwerken? (ich weiss nur dass sie hoch sein kann) und welcher Fehler ergibt sich daraus?

Weiss da jemand genauer Bescheid?

JCF