Kohlendioxid gehört in Brauereien, Getränkeproduktion und Gastronomie zum normalen Arbeitsalltag. Es entsteht bei Gärprozessen und wird unter anderem als Schankgas sowie zur Karbonisierung von Getränken eingesetzt.

Gerade weil CO₂ alltäglich verwendet wird, darf sein Gefährdungspotenzial nicht unterschätzt werden.

Die älteren Anwendungsunterlagen von Driesen + Kern weisen bereits darauf hin, dass Leckagen an CO₂-Systemen insbesondere in schlecht belüfteten oder tiefer gelegenen Bereichen gefährliche Konzentrationen verursachen können. Ein weiteres DK-Anwendungsblatt behandelt CO₂-Überwachung deshalb ausdrücklich als Bestandteil von Alarmierungskonzepten.

Aktuelle deutsche Arbeitsschutzquellen bestätigen diese Relevanz sehr deutlich.

Warum kann CO₂ gefährlich werden?

Kohlendioxid ist farb- und geruchlos. Eine gefährliche Konzentration kann deshalb nicht zuverlässig über die menschlichen Sinne erkannt werden.

Der in Deutschland geltende Arbeitsplatzgrenzwert nach TRGS 900 beträgt 5.000 ppm beziehungsweise 0,5 Vol.-% CO₂ als Arbeitsplatzgrenzwert. Für Kurzzeitexpositionen gilt ein Überschreitungsfaktor von 2.

Mit zunehmender Konzentration können deutlich stärkere physiologische Wirkungen auftreten. Die BAuA nennt beispielsweise bei 2–3 Vol.-% eine zunehmende Reizung des Atemzentrums und eine Erhöhung der Pulsfrequenz; bei nochmals höheren Konzentrationen nehmen die gesundheitlichen Risiken stark zu.

Dabei ist eine wichtige Umrechnung hilfreich:

1 Vol.-% CO₂ = 10.000 ppm.

Ein typisches Raumluftmessgerät für beispielsweise 0–5.000 ppm und eine Gaswarnanlage für Konzentrationen im Prozentbereich lösen deshalb zwei völlig unterschiedliche Messaufgaben.

Besondere Anforderungen bei Getränkeschankanlagen

Für Getränkeschankanlagen gibt es konkrete Arbeitsschutzregelungen.

Die DGUV Regel 110-007 behandelt unter anderem die Gefahr durch unkontrolliert austretende Schankgase. Als mögliche Schutzmaßnahmen nennt die BAuA ausreichende natürliche Belüftung, technische Lüftung oder eine Gaswarneinrichtung.

Wenn eine CO₂-Gaswarnanlage zum Personenschutz bei Getränkeschankanlagen eingesetzt wird, fordert die DGUV Regel 110-007 eine Anlage nach DIN 6653-2.

Hier sind mindestens zwei Alarmschwellen vorgesehen:

Voralarm ab 1,5 Vol.-% CO₂ und Hauptalarm bei 3,0 Vol.-% CO₂.

Diese Werte dürfen nicht mit den 1.000- oder 2.000-ppm-Werten verwechselt werden, die beispielsweise zur Beurteilung der Lüftung in Büro- oder Unterrichtsräumen verwendet werden.

Wo sollte ein CO₂-Sensor installiert werden?

Die Position des Sensors gehört zum Sicherheitskonzept.

Für Gaswarnanlagen an Getränkeschankanlagen empfiehlt die BGN, CO₂-Sensoren vorzugsweise etwa 30 cm über dem Fußboden anzubringen. In begehbaren Kühlräumen mit technischer Luftumwälzung kann je nach Situation eine andere Installationshöhe möglich sein. Gleichzeitig müssen Alarm- und Störungsmeldungen aus einem sicheren Bereich wahrnehmbar sein.

Eine einfache Aussage wie „CO₂ ist schwerer als Luft, deshalb reicht immer ein Sensor am Boden“ wäre dagegen technisch zu grob. Luftströmung, Lüftung, Raumgeometrie und mögliche Austrittsstellen beeinflussen die Gasverteilung. Die konkrete Positionierung muss deshalb zur Anlage und Gefährdungsbeurteilung passen.

Raumluftmessung, Prozessmessung oder Gaswarnung?

Für die Geräteauswahl ist diese Unterscheidung entscheidend.

Bei der Raumluftüberwachung geht es häufig um Konzentrationen im unteren ppm-Bereich.

Bei der Prozessmessung in Brauereien oder Industrie können dagegen deutlich höhere Messbereiche erforderlich sein.

Bei einer sicherheitsgerichteten Gaswarnung kommen zusätzlich normative Anforderungen an Alarmierung, Systemaufbau, Prüfung und Wartung hinzu.

Driesen + Kern bietet beispielsweise CO₂-Transmitter für Wand- und Kanalmontage mit Messbereichen vom klassischen ppm-Bereich bis in höhere Prozentbereiche an. Für industrielle Messaufgaben bietet D+K außerdem die Vaisala GMP251 mit einem Messbereich bis 20 Vol.-% CO₂ sowie die GMP252 für den ppm-Bereich bis 20.000 ppm an.

Das bedeutet aber nicht automatisch, dass jeder CO₂-Transmitter eine Gaswarnanlage nach DIN 6653-2 ersetzt.

Für einen vorgeschriebenen Personenschutz muss die Eignung des gesamten Warnsystems für die jeweilige Norm und Anwendung geprüft werden.

Diese Trennung sollte auch auf der neuen DK-Website sehr klar kommuniziert werden.

Messgeräte müssen zur Konzentration passen

Ein häufiger Fehler ist die Wahl eines Sensors, dessen Messbereich nur deshalb passend erscheint, weil überall „CO₂“ gemessen wird.

Ein Gerät mit einem Bereich bis 5.000 ppm kann für Innenraumluft hervorragend geeignet sein, erreicht aber bereits bei 0,5 Vol.-% sein Messbereichsende.

Bei einer Anwendung, in der mehrere Volumenprozent auftreten können, braucht es einen entsprechend ausgelegten Sensor.

Umgekehrt ist ein Sensor für 0–20 Vol.-% nicht automatisch die beste Wahl zur hochauflösenden Bewertung von beispielsweise 800 gegenüber 1.000 ppm in einem Büro.

Messbereich, Genauigkeit, Alarmfunktion, Schnittstelle und zulässige Umgebungsbedingungen müssen deshalb zusammen betrachtet werden.

Wartung und Funktionsprüfung gehören zum Messkonzept

Eine Gaswarnanlage ist keine einmalige Installation.

Die BGN weist ausdrücklich darauf hin, dass Herstellerangaben zu Funktionsprüfung, Kalibrierung mit Prüfgas und gegebenenfalls Austausch der Sensoreinheit einzuhalten sind. Entsprechende Fristen sind in der Gefährdungsbeurteilung zu dokumentieren.

Damit wird eine wichtige Grundregel der industriellen Messtechnik deutlich:

Ein Alarmwert ist nur so zuverlässig wie das Messsystem, das ihn erzeugt.

Fazit

CO₂-Messung in Brauereien, Getränkeproduktion und Gastronomie reicht von der Prozessüberwachung bis zum Personenschutz. Deshalb sollte die Auswahl eines Messsystems niemals allein anhand des Messparameters „CO₂“ erfolgen.

Entscheidend sind die erwartete Konzentration, der Messbereich, die Umgebung, die Art der Alarmierung und gegebenenfalls die anzuwendenden Arbeitsschutzregeln.