In der Debatte um die Tötung von Schweinen im Schlachthof kommt stets die Rede auf die betäubende Wirkung von Kohlendioxid. Doch während bei den Nutztieren dieser Einfluss für eine schnelle Bewusstlosigkeit erwünscht ist, könnte das Gas an anderer Stelle als Ursache für Unfälle und Tote verantwortlich sein, die keiner will: bei Badenden. Hermann Hugel sieht jedoch genau diese Gefahr, gerade für geschlossene Gewässer wie den Trebgaster Badesee. Dort waren in den vergangenen Jahren mehrere Menschen ertrunken, zuletzt 2020 ein Vater mit seiner kleinen Tochter sowie im Jahr davor eine junge Studentin, die als versierte Schwimmerin galt. Die Ursachen wurden nie zweifelsfrei geklärt. Hugel sagt, er wolle "keine Panik verbreiten, aber davor warnen, das CO 2 -Problem zu verharmlosen".

Ehemaliges Moorgebiet

Der Ebersbacher Landschaftsarchitekt und Diplom-Ingenieur hat sich beruflich mit Naturkläranlagen befasst und weiß somit um die Gesetze der Mineralisierung und Entstehung von Gasen wie CO 2 , vor allem wenn eine dauerhafte Verrottung von Biomasse ohne Sauerstoff (anaerob) stattfindet. Das gelte es bei Naturgewässern wie dem Badesee zu berücksichtigen. "Es handelt sich hier um einen Teil des Lindauer Moores, das aufgrund der neuen Nutzung ausgebaggert wurde. Da ist bereits ordentlich Biomasse vorhanden, deren Zersetzung laufend stattfindet." Zu dieser Grundbeschaffenheit komme der jährliche Eintrag von Biomasse durch abgestorbene Algen und Pflanzen sowie Blätter von Bäumen hinzu.

In etwa vier Metern Tiefe, sagt Hugel, stoße man auf eine zwei Meter dicke Schicht an Bodensatz. "Dort sorgen Bakterien und Pilze für die Zersetzung, dabei entsteht Kohlendioxid. Das wiederum ist als chemisches Molekül leichter als Wasser und schwerer als Luft. Das bedeutet: Es kann sich bei Windstille, also ohne nennenswerten Luftaustausch etwa bei Inversionswetterlagen, in einer dünnen Schicht knapp oberhalb der Wasseroberfläche sammeln - in Nasenhöhe der Badegäste."

Unter acht Grad Wassertemperatur ruhe diese biologische Tätigkeit. Wenn aber die Temperatur ansteigt, das Wasser mehr als 16 Grad hat und die Umgebungsluft sich weiter erwärmt, werde dieser "Motor" im Untergrund angeworfen und könne große Mengen CO 2 produzieren. Hugel haben die furchtbaren Ereignisse aus dem Jahr 2020 in Trebgast und auch die sich aktuell häufenden Badeunfälle bundesweit, gerade in Baggerseen und stehenden Gewässern, nicht ruhen lassen. "Man beobachtet als Schwimmer naturgemäß, ob ein Gewitter aufzieht, um für sich zu sagen: Jetzt nicht ins Wasser. Ich möchte den Fokus erweitern auf die mögliche Gefahr durch das unsichtbare CO 2 ."

Für die Kulmbacher Kieswäsch' sieht Hugel diese Gefahr übrigens nicht in dem Maß gegeben wie für Trebgast. "Es gibt dort einen Ablauf, zudem handelt es sich um sogenanntes ziehendes Grundwasser. Das heißt: In der ehemaligen Kiesgrube bewegt sich das Wasser in ausreichendem Maß entlang der Wände des Wasserkörpers." Er sieht die Gas-Gefahr eher bei "begrenzten windstillen, geschützten Mulden" wie dem Badesee. Abhilfe schaffen könnten Kohlendioxid-Warngeräte, installiert auf den Bojen in der Seemitte oder an der Bade-Insel. Ensprechende Entrauchungs- oder Heulüfter beseitigten zusätzlich "Windstille". Die Trebgaster Feuerwehr kann die Lüfter ausleihen.

Die Dosis macht das Gift

Bleibt die Frage: Genügt die genannte CO 2 -Konzentration überhaupt, um einen Schwimmer in einen Zustand der - wenn auch kurzfristigen - Bewusstlosigkeit oder Bewusstseinstrübung zu versetzen und damit die Gefahr des Absinkens heraufzubeschwören? "Nach meiner Erkenntnis nicht", sagt Christoph Thomas, Professor für Mikrometeorologie an der Uni Bayreuth. "Oberflächennah akkumulierte Konzentrationen von Kohlendioxid müssten sich mit einem Faktor 100 oder gar 1000 zur gewöhnlichen Konzentration anhäufen. "Kohlendioxid kann Menschen in höherer Anreicherung als normal in der Umgebungsluft beeinträchtigen, das stimmt. Aber was ist ,normal'? Dafür gibt es Normvorgaben. Mit unserem Hang zur Verbrennung fossiler Stoffe steigt die natürliche Konzentration an. Momentan liegen wir bei 420 pars per million (ppm). Heißt: Pro einer Million Luftmoleküle finden sich 420 Anteile Kohlendioxid in der Atmosphäre. In Prozent sind das 0,042."

In schlecht be- und gelüfteten Unterrichtsräumen an Schulen, wie sie aktuell in der Corona-Diskussion stehen, messe man laut Thomas bisweilen Konzentrationen von 1200 bis 1500 ppm. "Das wäre die drei- bis vierfache Konzentration dessen, was für gewöhnlich draußen vorherrscht. Das wäre nach den Vorgaben des Umweltbundesamts eine ,schlechte Raumluft'. Aber: Toxisch ist das bei weitem nicht, die Kinder fallen selbst bei dieser Konzentration ja nicht reihenweise in Ohnmacht."

Wirklich gesundheitsgefährdend und damit bedrohlich werde es bei einer CO 2 -Konzentration von einigen Prozent, gar tödlich laut Bundesumweltamt ab 12 Prozent - das 300-Fache der jetzigen Konzentration, so der Wissenschaftler. "Das halte ich bei Freigeländen wie dem Badesee, den ich gut kenne, für sehr unwahrscheinlich. So etwas wäre vielleicht in Höhlen denkbar."

Thomas selber habe Messungen mittels eines Schwimmfloßes unmitelbar über einem fließenden Gewässer vorgenommen. "Das war ein kleiner Bach. Aber mehr als 700 bis 800 ppm, also etwa die doppelte Konzentration im Vergleich zur Atmosphäre, konnten wir hierbei nicht feststellen. CO 2 gast tatsächlich in solchen Gewässern aus, aber die Durchmischung mit der darüber liegenden Luft führt zu geringeren Konzentrationen, um Menschen zu beeinträchtigen." Bei Seen seien in der Forschung Konzentrationen bis 1500 ppm nahe der Oberfläche bekannt.

Gemeinde wollte Klarheit haben

Die Gemeinde Trebgast hatte ihrerseits im Herbst 2020 aufgrund der Unfälle Untersuchungen durch die Uni Bayreuth vornehmen lassen. Bürgermeister Herwig Neumann betont, ihm sei wichtig gewesen, auch aufgrund der Vielzahl an wilden Spekulationen Klarheit zu bekommen. "Ich wollte wissen, ob Gase wie CO 2 und Methan eine Gefahr darstellen können, dann hätten wir natürlich sofort reagiert. Aber wir haben damals die Information bekommen, dass die Dosis nicht ausreicht."

Hermann Hugel bleibt bei seinem Hinweis, das Thema nicht einfach wegzuwischen. "Das ist nicht nur eine unsichtbare, sondern unterschätzte Gefahr. Warum wurde an bekannten Badeunfallstellen kein CO 2 gemessen?" Ab etwa fünf Prozent Kohlenstoffdioxid in der eingeatmeten Luft treten laut Medizinern Kopfschmerzen und Schwindel auf, bei höheren Konzentrationen beschleunigter Herzschlag, Blutdruckanstieg, Atemnot und Bewusstlosigkeit, die sogenannte "CO 2 -Narkose". Hier genügten Sekunden. Daher schlägt Hugel - vergleichbar den Warnungen vor zu dünner Eisdecke - vor, den Hinweis um den Passus "gefährliches Mikroklima" zu erweitern. "Und damit Leben zu retten."