Chemie ist… tödlich!

Auf Anfrage von 7hundert auf meinbloggerforum.de möchte ich dieses Mal über ein Thema schreiben, das wohl das hässlichste in der gesamten Chemie ist: Chemische Waffen. Ich möchte zu diesem Text eine Triggerwarnung aussprechen; denn ich gebe nicht nur einen Überblick darüber, welche Arten von chemischen Waffen es gibt, sondern beschreibe auch wie sie wirken. Als Chemiker sehe ich mich in der Verantwortung, auch über diesen sehr finsteren Aspekt der Wissenschaft zu schreiben, denn Wissenschaftler haben diese Waffen mitentwickelt. Auch wenn es am Ende andere Menschen sind, die den Einsatz dieser Waffen befehlen und ausführen, tragen wir trotzdem eine ungeheure Verantwortung für die Gefahren die von unserer Forschung ausgehen. Ganz egal wie und mit welcher Waffe – es gibt keine „humane“ Art, jemanden zu töten.


von Олег.Н (Eigenes Werk) [CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons
Vorsicht: Chemische Waffen! Das Symbol erinnert an die Rundkolben der Chemiker. Bild: Олег.Н  [CC BY-SA 4.0] / Wikimedia Commons
Als Lebewesen existieren wir durch den ständigen Austausch von Substanzen mit unserer Umwelt. Das macht uns verwundbar, denn es gelangen auch Gifte und Schadstoffe in unseren Organismus. Chemische Waffen nutzen das aus: Lungenkampfstoffe verhindern die Atmung, und Hautkampfstoffe zerstören unser größtes Organ. Es gibt aber auch Gifte die im Körperinneren großen Schaden anrichten.

Aber nicht alle chemischen Waffen sind tödlich; Pfeffersprays und Tränengas dienen als sogenannte „Hilfsmittel bei der Ausübung körperlicher Gewalt“, und Pflanzenvernichtungsmittel zielen nicht auf Menschen ab, sondern auf ihre Umgebung. In allen Fällen handelt es sich aber um Waffen. Und Waffen sind per Definition immer gefährlich.

Lungenkampfstoffe

[CC-BY-SA 3.0] / Wikimedia Commons
Man muss nur die Gasflaschen öffnen wenn der Wind richtig steht: Ein deutscher Gasangriff, 1916. Bild: [CC-BY-SA 3.0] / Wikimedia Commons
Am einfachsten „ausliefern“ lassen sich Lungenkampfstoffe. Das sind Gase, die in der Umgebung verteilt werden und von den Opfern eingeatmet werden. Bekannte Vertreter sind Chlorgas (Cl2) und Phosgen (COCl2). Einmal eingeatmet, wandelt sich Chlorgas in den Lungenbläschen zu Salzsäure (HCl) und Hypochloriger Säure (HClO) um. Beide Säuren führen in den sensiblen Innenwänden unseres Atmungsorgans zu Verätzungen und sogenannten Ödemen. Es kommt zu Bluthusten, Atemnot und schließlich zu Lungenschäden.

Chlorgas ist die erste chemische Waffe, die „wirkungsvoll“ eingesetzt wurde: Im Ersten Weltkrieg, am 22. April 1915, ließ die deutsche Armee 150 Tonnen Chlorgas aus Flaschen entweichen. Das schwere Gas sank in die Schützengräben; in der Folge kam es zu tausenden Toten und Verletzten. Später wurde Chlor durch das noch giftigere Phosgen ersetzt. In der Lunge zersetzt es sich zu Kohlenstoffdioxid und ebenfalls zu Salzsäure. Phosgen reagiert allerdings auch mit den Eiweißen der Lungenwand und verhindert damit zusätzlich den Austausch von Sauerstoff.

Blutkampfstoffe

Nicht alle Giftgase die unsere Atmung angreifen, wirken in der Lunge. Blutgifte wie Blausäure (HCN), Chlorcyan (ClCN), Nickeltetracarbonyl (Ni(CO)4) oder Arsenwasserstoff (AsH3) erhalten ihre Giftigkeit dadurch, dass sie den Sauerstofftransport des Blutes beeinträchtigen und so die Atmung der Körperzellen verhindern. Blausäure und Chlorcyan verdrängen Sauerstoff aus den roten Blutkörperchen. Dadurch kann das lebenswichtige Element mehr zu den Körperzellen gelangen und der Organismus erstickt innerlich – es kommt zu einer sogenannten „Cyanose“. Ähnlich wirkt auch Nickeltetracarbonyl, das im Körper Kohlenstoffmonoxid (CO) und Nickel freisetzt: Kohlenstoffmonoxid bindet sich ebenfalls an die roten Blutkörperchen und verhindert den Sauerstoff-Transport. Zusätzlich kommt es aber auch zu einer Schwermetallvergiftung des Körpers, sodass Nickeltetracarbonyl insgesamt viel giftiger ist als bloßes Kohlenstoffmonooxid.

Im Gegensatz zu diesen „Sauerstoff-Verdrängern“ ist die Wirkung von Arsenwasserstoff brachialer: AsH3 wirkt hämolytisch, d.h. es zerstört das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen. Und wo kein Hämoglobin vorhanden ist, kann ebenfalls kein Sauerstoff mehr transportiert werden.

Hautkampfstoffe

By Otis Historical Archives of “National Museum of Health & Medicine” (OTIS Archive 1) [CC BY 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons
Senfgas führt zu schwersten Verbrennungen; zur Schonung eurer Nerven als Gemälde. Bild: OTIS Archive 1 (gemalt von Sgt. E.R. Brainard) [CC BY 2.0] / Wikimedia Commons
Neben der Atmung bietet unsere Haut eine große Angriffsfläche für Gifte. Und wie der Name „Hautkampfstoffe“ schon sagt, greifen sie die Haut an, die unser größtes Körperorgan ist. Der wohl bekannteste Hautkampfstoff ist Senfgas; dieser Giftstoff ist extrem reizend und führt zu schweren Verbrennungen und Verätzungen der Haut. Zusätzlich reagiert es mit dem Erbgut, löst dadurch den programmierten Zelltod aus und verursacht Krebs.

Senfgas wird aufgrund seiner einfachen Herstellung und enormen Wirksamkeit auch heutzutage noch eingesetzt. Der letzte bestätigte Einsatz dieser Waffe fand im August 2015 statt, ausgeführt durch die Terrormiliz IS.

Ähnlich wie Senfgas wirkt auch Lewisit, das neben Hautverbrennungen und Schädigungen des Erbgutes zusätzlich die Funktion der Enzyme im Körper hemmt und so neben den körperlichen und genetischen Schäden auch den Stoffwechsel beeinträchtigt.

Nervenkampfstoffe

Die bisher genannten Kampfstoffe zerstören hauptsächlich Körperteile und behindern den Stoffwechsel. Es gibt aber noch einen anderen Effekt, den Chemikalien auf unseren Körper haben können: die Veränderung unseres Nervensystems. Wo Koffein, Alkohol, Nikotin und Rauschmittel in vergleichsweise milder Form ansetzen, schlagen Nervengifte zu: Sie unterbrechen die Steuerung von Signalen im Nervensystem. Nervengifte wirken an den sogenannten „Acetylcholin-Rezeptoren“. Diese Rezeptoren lösen einen Nervenreiz aus wenn der Neurotransmitter Acetylcholin an sie bindet. Der Nervenreiz wird wieder beendet, wenn ein Enzym den Neurotransmitter abbaut. Nervengifte hindern das Enzym daran, sodass der Nervenreiz ununterbrochen ausgesendet wird. In der Folge kommt es zu körperlichen Symptomen wie starken Muskelkrämpfen, unkontrolliertem Speichelfluss, Tränen der Augen, Kopfschmerz, Angstzuständen, Übelkeit mit Erbrechen und Durchfall, Entleerung von Blase, Atemnot, Bewusstlosigkeit und schließlich Atemstillstand. Die bekanntesten Nervengifte sind Tabun, Sarin, Soman und VX.

Der letzte bestätigte Einsatz des Nervengiftes Sarin fand im August 2013 während des syrischen Bürgerkrieges statt. Dieser Angriff kostete hunderte Menschen das Leben und verletzte Tausende.

Brandkampfstoffe

Bild: U.S. Air Force [Public domain] / Wikimedia Commons
Die Idee, Gegner mit brennenden Substanzen anzugreifen, hatten schon die Byzantiner. Die zerstörerische Kraft von Napalm ist aber bis heute wohl unerreicht. Bild: U.S. Air Force [Public domain] / Wikimedia Commons
Chemische Waffen sind aber nicht nur Gifte – Brandkampfstoffe zählen ebenfalls zu Chemikalien, deren Einsatz tausende Menschen tötete. Die wohl bekannteste Brandwaffe besteht vorrangig aus Benzin und den Geliermitteln Naphthen- und Palmitinsäure (und heißt daher „Napalm“). Seine Mixtur macht Napalm klebrig und sehr schlecht wasserlöslich, weshalb es auch nur schwer mit Wasser gelöscht werden kann. Brennendes Napalm erreicht Temperaturen von 800 bis 1200 °C.

Eine andere Brandwaffe, die zu trauriger Berühmtheit gelangte, ist Phosphor. Wenn man von Phosphor als Waffe spricht, meint man den weißen Phosphor, denn es gibt auch schwarzen, roten und violetten Phosphor, die alle weit weniger gefährlich sind als die weiße Form. Weißer Phosphor entzündet sich von selbst ab einer Temperatur von 50 °C. Er muss deshalb unter Wasser gelagert werden, um eine spontane Entzündung zu verhindern. Brennenden Phosphor mit Wasser zu löschen hat allerdings wenig Sinn: Wasser erstickt zwar das giftige Feuer, aber Phosphor kann sich nach dem Trocknen erneut entzünden und einfach weiter brennen. Weißer Phosphor ist selbst heutzutage in Deutschland noch ein Problem, weil viele Phosphorbomben aus dem zweiten Weltkrieg in der Ostsee gelandet sind und die Munitionsreste immer noch an die Strände gespült werden.

Besonders im Gemisch mit Napalm gibt es besonders perfide Mixturen mit weißem Phosphor oder Magnesium: Das brennende Napalm klebt am Körper fest und lässt sich schwer abwaschen oder löschen. Springt eine brennende Person ins Wasser um sich zu löschen, entzündet der Phosphoranteil das Napalm erneut, wenn die Person das Wasser wieder verlässt. Zusätze von Magnesium sorgen dafür, dass der Brandstoff noch mehr spritzt und noch heißer brennt.

Reizstoffe

Bild: Steve Kaiser from Seattle, US (WTO protests 10 Uploaded by nesnad) [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons
Nicht unbedingt tödlich: Reizgase können bleibende Schäden hinterlassen, vor allem wenn sie in großen Mengen eingesetzt werden. Bild: Steve Kaiser [CC BY-SA 2.0] / Wikimedia Commons
Es muss aber nicht immer tödlich sein: Auch Tränengas und Pfeffersprays sind chemische Waffen. Und wie alle „nicht tödlichen“ Waffen sind sie dennoch alles andere als harmlos: Das von der Polizei überall auf der Welt eingesetzte CS-Gas (2-Chlorbenzyliden-Malonsäuredinitril) kann schwere Lungenschäden verursachen und Herz und Leber schädigen. Es wurde auch nachgewiesen, dass aus dem Tränengas im Körper Cyanide entstehen. Und selbst Pfefferspray kann durch seine Begleitstoffe zu Herzrhythmusstörungen und plötzlichem Tod führen. Übrigens sind Pfeffersprays in Deutschland nur zur Abwehr von Tieren zugelassen und dürfen nur in Notwehr gegen Menschen eingesetzt werden!

Entlaubungsmittel

Bild: gemeinfrei / Wikimedia Commons
Selbst nicht giftig, enthält aber ein starkes Gift: Beim Einsatz von Agent Orange wurden tausende Menschen hochgiftigem Dioxin ausgesetzt. Die Folgen dauern bis heute an. Bild: gemeinfrei / Wikimedia Commons

Eine andere Art von „nicht tödlichen“ chemischen Waffen zielt nicht direkt auf die Menschen, sondern auf ihre gesamte Umgebung: Berüchtigt geworden sind Entlaubungsmittel durch den Vietnamkrieg – allen voran das sogenannte „Agent Orange“. Ursprünglich wurden diese Herbizide eingesetzt, um dem Gegner die Deckung im Dschungel zu nehmen und die Versorgung mit Nahrung zu stören.

Allerdings enthielt das damals eingesetzte Agent Orange Verunreinigungen von TCDD – dem giftigsten bekannten Dioxin. Bis heute leiden tausende Vietnamesen an den Spätfolgen dieses „nicht tödlichen“ Kampfstoffes: zum Beispiel an Immunschwächen, Fehlbildungen und Krebserkrankungen.

Abrüstung: Die Welt kommt langsam zur Vernunft

Die globale Abrüstung und Vernichtung chemischer Waffen wird durch die OPCW überwacht.
Die globale Abrüstung und Vernichtung chemischer Waffen wird durch die OPCW überwacht.

Vor fast 20 Jahren, am 29. April 1997, wurde die Chemiewaffenkonvention von den Vereinten Nationen verabschiedet. Die unterzeichneten Staaten verpflichteten sich, ihre Chemiewaffenbestände zu deklarieren und bis 2012 zu vernichten. Die Abrüstung überwacht die Organisation für das Verbot chemischer Waffen (OPCW). Die einzigen Länder, die diese Konvention bisher nicht unterzeichnet haben, sind Ägypten, Nordkorea und Südsudan. Syrien trat der Konvention übrigens im September 2013 bei; einen Monat nach dem bestätigten Einsatz von Nervengas in dem vom Bürgerkrieg zerrütteten Land.

Die Gefahren von chemischen Waffen sind damit leider nicht aus der Welt. Regimes und Terroristen halten sich weder an UN-Konventionen, noch an Gebote der menschlichen Vernunft oder ihrer eigenen Religionen. Lars Fischer merkte schon 2013 an, dass seit dem Ersten Weltkrieg sicherlich weitaus mehr Menschen durch den Einsatz herkömmlicher Waffen gestorben sind als durch die unsichtbaren Gifte. Und er vermutet nicht zu Unrecht andere Gründe für das weltweite Verbot chemischer Kampfstoffe. Mit dem ersten erfolgreichen Einsatz von Chlorgas durch die deutsche Armee im Ersten Weltkrieg wurde dennoch eine Büchse der Pandora geöffnet, die nicht mehr geschlossen werden kann.

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  1. Was hat giftiges Quecksilber in Impfstoffen zu suchen? – Der Chemische Reporter

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