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In einer Betriebshalle eines Lederherstellers im österreichischem Wollsdorf ist am 2. Oktober 2006, ca. 7.40 Uhr Schwefelwasserstoff aus einem Behälter entwichen. Bei dem Unfall wurden 3 Menschen getötet, 4 schwer und über 30 Personen leicht verletzt.

Bilder zum diesem Unfall finden Sie bei der Stadtfeuerwehr Weiz

Die toxischen Eigenschaften von Schwefelwasserstoff

Schwefelwasserstoff (H2S) ist ein farbloses, schon in geringen Konzentrationen stark stickendes Gas mit einer Geruchsgrenze von 0.13 ppm. Der Geruch "nach faulen Eiern" stammt von Schwefelwasserstoffgas. Deshalb wird gesagt "Schwefelwasserstoff stickt nach faulen Eiern". Dabei entsteht es beim Abbau von schwefelhaltigen Proteinen (Eiweiss) durch Bakterien. Die Streuung der individuelle Geruchsempfindlichkeiten beim Menschen für Schwefelwasserstoff liegt bei einem Faktor von 100'000 [Verschueren, 1983]. Ein Problem bei H2S ist auch die rasche Adaption an den Geruch. Innerhalb von Minuten wird dieser Schadstoff nicht mehr wahrgenommen.

Der Toxizitätswert AEGL-2 (10 min) von Schwefelwasserstoff beträgt 41 ppm. Zum Vergleich: Chlor 2.8 ppm, Blausäuregas 17 ppm, Ammoniak 220 ppm. Schon kleine Konzentrationen (> 100 ppm) führen zu Schwindel, schwankendem Gang und Atemnot. Wie Blausäuregas reagiert Schwefelwasserstoff mit dem Hämoglobin. Der Gasaustausch wird behindert, die eine direkte Lähmung des Atemzentrum im Gehirn und eine Schädigung des Herzens zur Folge hat. Die Fluchtmöglichkeit wird durch diese schnelle Wirkung verhindert. Bei vielen Unfällen mit Schwefelwasserstoffgas sind deshalb häufig Todesopfer zu beklagen. Ebenfalls werden dabei zur Rettung herbeieilende Personen verletzt. Als tödliche Konzentrationen beim Menschen werden 600 ppm während 30 min oder 800 ppm sofort angegeben [Toxnet, 2006]. Schwefelwasserstoff reizt zusätzlich Augen, Luftröhre und Lunge.

Ein Entstehungsweg von Schwefelwasserstoffgas

Den Unfallsgrund und Vorgang von Wollsdorf kennen wir nicht. Dieser wird von den Untersuchungbehörden ermittelt. Trotzdem möchten wir an dieser Stelle eine Möglichkeit aufzeigen wie Schwefelwasserstoffgas entstehen kann.

In der Geberei-Industrie gibt es verschiedene Verfahren zur Herstellung von Leder. Gemäss einem Pressebericht der Firma ist es bei der Chromrecycling-Anlage "durch eine unvorhergesehene Reaktion verschiedener Chemikalien zum Austritt von Schwefelwasserstoff gekommen".

Dies deutet darauf hin, dass die Chromgerbung angewandt wird. Diese ist heute, die am weitesten verbreitete Gerbmethode. Als Chromgerbstoffe werden Chromsalze wie deren Sulfate eingesetzt, die im Prozess einen End-pH von um pH 4 aufweisen [Berghuber, 2005]. 

Neben den Chromsulfaten werden üblicherweise auch Sulfide bei der Vorbehandlung der Tierhäute eingesetzt. Säugetierhaut besteht aus der Oberhaut, der Lederhaut und das Bindegewebe. Die Oberhaut oder Epidermis besteht aus Keratin und wird aus mehreren Zellschichten gebildet, die nach oben verhornen und chemisch sehr widerstandsfähig sind.

Beim sogeannten Äscher Verfahren wird die Oberhaupt gelöst. Die Häute werden bei der meist verwendeten Methode einer alkalischen Lösung ausgesetzt , die durch den hohen pH Wert (11-13) einerseits eine Quellung der Haupt bewirkt, andererseits durch den Zusatz von reduzierend wirkenden Substanzen wie Natrumsulfid, Natriumhydrogensulfid oder organische Sulfide verwendet.

Bei einem pH-Wert unter 9 kann aus Sulfiden Schwefelwasserstoffgas entstehen, deshalb wird beim sulfidhaltige Abwasser ein hoher pH-Wert beigehalten. Durch vorgängige Oxidation des Sulfids mit z.B. Wasserstoffperoxid wird diese Gefahr üblichweise gebannt. Ein Zusammenkommen von sauren Chromlösung und basischen Sulfidabwässern könnte eine Schwefelwasserstoffgas-Wolke freisetzen.&nb

Die freigesetzte Menge H2S und die Gefährdungsdistanzen

Dieser Störfall macht deutlich, dass ein grosser Mangel an schnell verfügbaren Informationen ein wesentliches Merkmal von Störfällen ist.  Für die eintreffenden Einsatzkräfte war es unmöglich die freigesetzte Menge an Schwefelwasserstoff abzuschätzen. Die Entscheidung zu messen war und ist immer richtig: Die Messungen verliefen jedoch negativ. Die Lüftung des Betriebs wurde bereits vor Eintreffen der Feuerwehr eingeschaltet  [Brandaus, 2006].

Für eine Abschätzung der Gefahrendistanzen, gehen wir von der sofort wirkenden tödlichen Konzentration von 800 ppm aus, diese entspricht einer Masse von 1.1 kg Schwefelwasserstoffgas pro Kubikmeter. Eine Freisetzung von ca. 10 kg Gas, das schwerer als Luft ist und deshalb in Bodennähe sich aufhält, hat deshalb in einem Gebäude eine verherrende Wirkung. 

Für 10 kg H2S ermittelt MET eine toxische Gefährdungsdistanz für Personen von 60 Meter.  Die 10% Letalitätsgrenze liegt unter 20 Meter. Wobei in der Grafik rechts "Im Freien" in diesem Fall das Gebäudeinnere wo die Freisetzung stattfand miteinschliesst.

Bei Annahme einer Freisetzung von maximal 10 kg H2S kann eine Gefährdung der umliegenden Bevölkerung ausgeschlossen werden. 

Literatur
  • Berghuber Peter, Skripum zur Technologie der Lederherstellung, Höhere Bundes-Lehr- und Versuchsanstalt für Chemische Industrie, Wien (2005)
  • Brandaus, Feuerwehrmagazin, http://www.brandaus.at/
  • Toxnet, Unites States National Library of Medicine, Toxicology Data Network, 2006, toxnet.nlm.nih.gov
  • Verschueren K., Handbook of Environmental Data on Organic Chemicals, 2nd ed., Van Nostrand Reinhold Company, New York, 47 (1983)
Highlights

29.12.2016 16:20

Auswertung Umfrage "Aktivierungs- energie"

finden Sie [hier]




21.12.2016 18:22

MET für Windows Version 6.5

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11.10.2016 15:46

Die App zu MET: Eine Vorschau

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13.05.2016 08:31

Mai Service-Update für MET für Windows 6.0 verfügbar.

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31.12.2015 15:49

Auswertung Umfrage "Kaltes Feuer"

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12.11.2015 19:40

Openstreetmap

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