Kohlenmonoxid

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Kohlenmonoxid (CO) ist ein farb- und geruchloses, hochgiftiges Gas, das bei unvollständigen Verbrennungsprozessen entsteht. In der industriellen Abluftreinigung ist CO ein wichtiger Parameter nach TA Luft und BImSchG. Anders als klassische Lösemitteldämpfe ist CO kein VOC — es ist ein anorganisches Verbrennungsprodukt, dessen Verfahrenslogik sich grundlegend von der organischer Schadstoffe unterscheidet.

Definition & Eigenschaften

Eigenschaft	Wert
Chemische Formel	CO
Molare Masse	28,01 g/mol
Siedepunkt	-191,5 °C
Dichte	1,25 kg/m³
Geruch	Geruchlos (!)
Explosionsgrenzen	12,5–74 Vol.-%

CO ist ein kleines, unpolares zweiatomiges Molekül mit sehr niedrigem Siedepunkt — bei Raumtemperatur und Normaldruck bleibt es vollständig gasförmig, eine Kondensation oder Absorption in Wasser scheidet als Abscheideprinzip damit aus. Chemisch ist CO vergleichsweise reaktionsträge: Es reagiert erst bei ausreichender Temperatur oder in Gegenwart eines Katalysators zügig mit Sauerstoff weiter zu CO₂. Genau diese Trägheit macht CO für die Adsorption an Aktivkohle ungeeignet und macht thermische bzw. katalytische Oxidation zum naheliegenden Abscheideprinzip.

Grenzwerte

Parameter	Grenzwert	Bezug
Emissionsgrenzwert	300 mg/m³	TA Luft, anlagenabhängig
Immissionswert (8h)	10 mg/m³	39. BImSchV
AGW	35 mg/m³ (30 ppm)	TRGS 900

Der Emissionsgrenzwert von 300 mg/m³ ist in der Praxis publiziert und plausibel, die genaue Fundstelle in der TA Luft war im Rahmen dieser Recherche nicht zweifelsfrei zu verifizieren — maßgeblich ist deshalb immer der individuelle Genehmigungsbescheid Ihrer Anlage, nicht diese Übersicht.

Gesundheitsgefahren

• CO-Hb-Bildung: CO bindet 200-300× stärker an Hämoglobin als Sauerstoff
• Bewusstlosigkeit: Ab 200 ppm Kopfschmerzen, ab 800 ppm Bewusstlosigkeit
• Tod: Ab 3.200 ppm innerhalb von 5–10 Minuten tödlich
• Langzeitschäden: Herzschäden, neurologische Störungen

Kohlenmonoxid in der Industrie

• Verbrennungsprozesse: Heizkessel, Öfen, Kraftwerke
• Stahl- und Metallindustrie: Hochöfen, Konverter, Kokereien
• Gießereien: Kupolöfen, Schmelzprozesse
• Chemische Industrie: Synthesegas, Fischer-Tropsch-Synthese
• Abfallverbrennung: MVA, Sonderabfall

Wie Kohlenmonoxid gemessen wird

CO wird bei Feuerungsanlagen überwiegend kontinuierlich mit NDIR-Sensorik (nichtdispersive Infrarot-Messung) erfasst — ein robustes, etabliertes Messprinzip, das auf der charakteristischen Infrarotabsorption von CO beruht. Eine typische Störgröße ist die Querempfindlichkeit zu anderen infrarotaktiven Gasen im Abgas, insbesondere CO₂ und Wasserdampf: Ohne saubere Kalibrierung mit Prüfgas und regelmäßige Funktionskontrolle kann die Querempfindlichkeit den Messwert verfälschen. Bei kontinuierlich überwachten Anlagen ist die automatische Kalibrierung deshalb Teil der Regelbetriebsführung, nicht nur eine jährliche Formalie.

Abluftreinigung — So wird Kohlenmonoxid entfernt

• TNV: CO wird bei 750–1.000 °C zu CO₂ oxidiert
• KNV: Auf Edelmetall-Katalysatoren ab 200–300 °C
• RTO: Energieeffizient bei großen Volumenströmen
• Verbrennungsoptimierung: Primärmaßnahmen durch Luftzufuhr und Brennereinstellung

Welche Verfahren ausscheiden — und warum

Aktivkohle scheidet bei CO praktisch aus: Adsorption an Aktivkohle funktioniert über Van-der-Waals-Kräfte zwischen der Kohleoberfläche und dem Zielmolekül — bei größeren, polarisierbaren VOC-Molekülen ausreichend stark für eine brauchbare Beladung, bei dem kleinen, unpolaren CO-Molekül dagegen viel zu schwach. Die erreichbare Beladung liegt so niedrig, dass ein Aktivkohlefilter für CO wirtschaftlich sinnlos wäre.

Biofilter scheiden ebenfalls aus: Die biologische Abluftreinigung setzt auf mikrobiellen Stoffwechsel, der auf gut wasserlösliche, organisch verwertbare Verbindungen als Nährstoffquelle angewiesen ist. CO ist chemisch reaktionsträge und für die im Biofilm angesiedelten Mikroorganismen kein nennenswertes Substrat — ein relevanter biologischer Abbau findet in der Praxis nicht statt. Die einzigen wirksamen Abscheideprinzipien bei CO bleiben damit thermische und katalytische Oxidation.

Praxisfall: CO-Durchbruch als Frühwarnsignal

Ein wiederkehrendes Muster in Gießereien und bei Feuerungsanlagen: Ein schlecht eingestellter Brenner oder Kupolofen — zu wenig Luftzufuhr, zu niedrige Temperatur, zu kurze Verweilzeit im Feuerraum — führt zu unvollständiger Verbrennung, sichtbar zuerst am steigenden CO-Wert im Abgas, oft bevor andere Emissionsparameter auffällig werden. Der CO-Anstieg ist damit doppelt relevant: als Emissionsproblem gegenüber der Genehmigungsbehörde und als Sicherheitsthema für das Personal in der Halle, wo unvollständig verbrannte Abgase bei mangelnder Lüftung zu gefährlichen CO-Konzentrationen führen können. Die praktische Konsequenz: Eine kontinuierliche CO-Messung ist nicht nur Emissions-, sondern auch Frühwarnsystem — ein plötzlicher CO-Anstieg sollte immer als Anlass für eine Kontrolle der Verbrennungseinstellung genommen werden, nicht erst bei einer Grenzwertüberschreitung.

Abgrenzung zu Kohlendioxid

CO und CO₂ werden im Alltag oft verwechselt, sind toxikologisch aber grundverschieden: CO ist bereits in geringer Konzentration akut toxisch, weil es die Sauerstoffbindung im Blut blockiert. CO₂ ist in normalen Konzentrationen ungiftig und wird erst in sehr hoher Dosis durch Verdrängung von Sauerstoff erstickend — seine eigentliche Relevanz liegt als Klimagas im Emissionshandel, nicht als klassischer Abluftschadstoff. Wer beide Stoffe in derselben Anlage bilanziert, sollte diese unterschiedliche Zuständigkeit — Arbeitsschutz und TA Luft bei CO, Emissionshandel bei CO₂ — nicht vermischen.