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Das musst du wissen
- Im Hafen von Beirut lagerten 2750 Tonnen Ammoniumnitrat. Dieses führte wohl zur Explosion am 4. August.
- Die Substanz wird aus Ammoniak und Salpetersäure hergestellt und dient zur Herstellung von Dünger und Sprengstoff.
- Die Explosion führte zu über hundert Toten und tausenden Verletzten.
Kurz nach 18 Uhr ereignete sich am 4. August im Hafen von Beirut eine riesige Explosion, deren Druckwelle kilometerweit Fenster zerspringen liess. Über hundert Personen sind ums Leben gekommen, Tausende verletzt. Die Explosion brachte die Erde zum Beben: Der amerikanische Erdbebendienst (United States Geological Survey) registrierte seismische Wellen analog zu einem Erdbeben der Stärke 3,3.
— Fady Roumieh (@FadyRoumieh) August 4, 2020
Die Explosion könnte durch 2750 Tonnen Ammoniumnitrat ausgelöst worden sein, die laut Angaben der Regierung seit Jahren im Hafen lagerten – und das ohne Sicherheitsvorkehrungen. Medien berichten, dass das Ammoniumnitrat von einem Frachtschiff stammen könnte, dem 2013 die Weiterfahrt untersagt worden war. Es war von Georgien nach Mosambik unterwegs.
Wir beantworten hier die wichtigsten Fragen zu dem gefährlichen Ammoniumnitrat:
Was macht Ammoniumnitrat so gefährlich?
Ammoniumnitrat liegt in fester Form als weisses, geruchloses Pulver vor, und ist selber nicht brennbar. Schon geringe Mengen an brennbaren Verunreinigungen machen es aber zu einem explosionsgefährlichen Gemisch. Erhitzt sich Ammoniumnitrat auf über 300 Grad – ein Wert, der beispielsweise in einem Feuer rasch erreicht ist – zersetzt es sich zu Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf. Alle diese drei Gase dehnen sich bei diesen hohen Temperaturen schlagartig aus. Es entsteht eine Druckwelle, die sogenannte Explosionswelle. Ausserdem wird eine grosse Menge an Wärme freigesetzt. In Kombination mit Feuer und brennbaren Materialien wird eine solche Explosion zu einem Inferno. Der bei der Umwandlung freigesetzte Sauerstoff wirkt zusätzlich brandfördernd.
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Bei einer Dichte von 1,73 Gramm pro Kubikzentimeter erreicht Ammoniumnitrat eine Detonationsgeschwindigkeit von 2700 Metern pro Sekunde. Zum Vergleich: TNT (Trinitrotoluol) erreicht bei einer Dichte von 1,6 Gramm pro Kubikzentimeter eine Detonationsgeschwindigkeit von 6900 Meter pro Sekunde. Ammoniumnitrat ist also explosiv – aber nicht der explosivste Sprengstoff.
Hat die Explosion gesundheitliche Auswirkungen?
Wie die Bilder aus Beirut zeigen, ist die Rauchfahne der Explosion rotbraun gefärbt. Die Farbe stammt von Stickstoffdioxid (NO2), einem Gas, das zusammen mit anderen Stickoxiden bei der Ammoniumnitrat-Explosion entsteht. Da das Gas schwerer ist als Luft, sammelt es sich am Boden. Stickstoffdioxid ist giftig und kann Atemwegsbeschwerden, Kopfschmerzen und Schwindel auslösen. Wie lange die Rauchwolke und damit die giftige Luft besteht, hängt vom örtlichen Wetter ab.
Wofür wird Ammoniumnitrat verwendet?
Ammoniumnitrat ist der Hauptbestandteil vieler Düngemittel wie Blaukorn oder Kalkammonsalpeter. Ausserdem werden damit gewerbliche Sprengstoffe hergestellt, beispielsweise das Sprengmittel Anfo. Dieses wird zum Beispiel im Bergbau als Sicherheitssprengstoff eingesetzt. Die Detonationsgeschwindigkeit von reinem Anfo beträgt je nach Einschlussbedingung 2 500 bis 3 500 Meter pro Sekunde. Durch Auflösen in Wasser kann Anfo vernichtet werden.
Auch ANNM («Ammoniumnitrat & Nitromethan») ist ein Sprengstoff, der Ammoniumnitrat enthält. Er hat eine Detonationsgeschwindigkeit von 6125 Metern pro Sekunde.
Deshalb werden Ammoniumnitrat–Sprengstoffe auch für terroristische Zwecke verwendet. Diese mischen die Täter selber – die Rohstoffe sind leicht erhältlich. So verwendete zum Beispiel der norwegische Rechtsextremist Breivik 2011 die Chemikalie in einer Autobombe.
Als Treibmittel für Airbags in Kraftfahrzeugen wurde Ammoniumnitrat früher ebenfalls eingesetzt. Da es unter Einfluss von hoher Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit allerdings nicht sicher ist, wird es heute nicht mehr dafür verwendet.
Ausserdem wird er in Feststoffraketen neben Ammoniumperchlorat als Oxidationsmittel eingesetzt.
Wo wird Ammoniumnitrat hergestellt?
Bei der industriellen Herstellung wird Ammoniakgas in 40-prozentige Salpetersäure eingeleitet – oder Ammoniaklösung wird mit Salpetersäure zusammengebracht. Der Rohstoff, der für die Herstellung also vor allem nötig ist, ist Ammoniak – denn aus diesem wird auch Salpetersäure hergestellt. Ammoniak wird in grossen Mengen industriell produziert und basiert auf fossilen Energieträgern.
Der globale Ammoniumnitrat-Markt ist ein Milliardenmarkt. 2016 wurde er auf 4,67 Milliarden Dollar geschätzt. Weit über die Hälfte davon wird als Düngemittel gehandelt.
Es ist ein hoch kompetitiver Markt und Ammoniumnitrat wird in vielen Ländern hergestellt. Grosse Produzenten sind beispielsweise Russland, und die USA. 2017 wurde das Produktionsvolumen auf 21,6 Millionen Tonnen geschätzt.
Ist es das erste Mal, dass Ammoniumnitrat eine solche Katastrophe auslöst?
Ammoniumnitrat führte immer wieder zu verheerenden Explosionen. Die bisher grösste Katastrophe ereignete sich am 21. September 1921 bei der BASF in Ludwigshafen: 4500 Tonnen Ammoniumsulfatnitrat-Dünger explodierten in einem Ammoniak-Werk. Über 500 Personen kamen ums Leben, über 2000 wurden verletzt und 7500 Menschen obdachlos. An der Stelle des Lagergebäudes entstand ein Krater von 125 Metern Länge, 90 Metern Breite und 19 Metern Tiefe. Die Ursache konnte trotz umfangreicher Ermittlungen nicht vollständig rekonstruiert werden.
1947 gab es eine weiter Explosion in Texas City, 2001 in Toulouse, 2004 im nordkoreanischen Ryongchon und 2015 in Tianjin, China. Bei letzterer explodierten rund 800 Tonnen Chemikalien, darunter neben Ammoniumnitrat auch Kaliziumkarbid, Kaliumnitrat und das hochgiftige Natriumzyanid.