Ethanol

Ethanol ist eine farblose, leichtentzündliche, stechend riechende Flüssigkeit. Umgangssprachlich wird sie als Alkohol bezeichnet. Tatsächlich bezeichnet der Begriff Alkohol in der Chemie eine ganze Stoffklasse (s. Alkohol (Chemie)); gebräuchlich sind auch die Bezeichnungen Ethylalkohol, Weingeist und Spiritus; früher auch Äthylalkohol oder Äthanol.

Strukturformel und Kalottenmodell
	Kalottenmodell des Ethanols
Allgemeines
Name	Ethanol
Andere Namen	Ethylalkohol Äthanol (veraltet) Äthylalkohol (veraltet) Weingeist Spiritus Alkohol (umgangssprachlich)
Summenformel	C₂H₅O H
CAS-Nummer	64-17-5
UN-Nummer	1170
Gefahrennummer	30 + 33
Kurzbeschreibung	farblose, charakteristisch riechende Flüssigkeit
Eigenschaften
Molmasse	46,07 g/mol
Aggregatzustand	flüssig
Dichte $\varrho$	ca. 0,7894 g/cm³ (bei wasserfreiem Ethanol)
Schmelzpunkt	-114,4 °C
Siedepunkt	78,37 °C
Dampfdruck	58,7 hPa (20 °C)
Flammpunkt	12 °C
Zündtemperatur	425 °C (DIN 51794)
Explosionsgrenzen	untere: 2.5 Vol% / obere: 15 Vol%
Schallgeschwindigkeit	1180 m/s (20 °C), Temperaturabhängigkeit -3.6 m/(s*°C)
Energiedichte pro kg	7,44 kWh/kg = 26,78 MJ/kg
Energiedichte pro Liter	5,87 kWh/l = 21,14 MJ/l
dynamische Viskosität	1,2E-3 Pas (20°C)
kinematische Viskosität	1,52E-6 m²/s (20°C)
Oberflächenspannung	0,02255 N/m (20°C)
Brechzahl	1,359
Löslichkeit	mischbar mit polaren und unpolaren Lösungsmitteln
Leitfähigkeit	leitet keinen elektrischen Strom
Biologische Abbaubarkeit	94% (OECD 301 E)
Sicherheitshinweise
Vorlage:Gefahrensymbol 1
R- und S-Sätze	R: 11 S: 9-16-33-51
MAK	500 ml/m³ bzw. 960 mg/m³
Vorlage:SI-Chemikalien

Das Molekül besteht aus einer Methylgruppe H₃C- und einer Methylengruppe CH₂, an welcher sich die alkoholische OH-Gruppe (Hydroxylgruppe) befindet. Es handelt sich um einen Alkohol aus der Untergruppe der n-Alkanole, da in dem Molekül neben zwei Wasserstoffatomen nur eine Hydroxylgruppe an ein aliphatisches C-Atom gebunden ist.

Ethanol wird hauptsächlich durch Gärung aus Biomasse gewonnen, man kann ihn aber auch durch rein chemische Synthese aus Wasser und Ethen unter Zugabe von Schwefelsäure als Katalysator herstellen. Als Treibstoff eingesetzten Ethanol bezeichnet man auch als Agrar- oder Bioethanol.

Wortherkunft

Die Bezeichnung Alkohol entspringt dem spanischen alcohol, was ursprünglich feines, trockenes Pulver bedeutete und in der Alchemistensprache verwendet wurde. Im Arabischen stand الكحلal-kuhl ursprünglich für Augenschminke und Antimonpulver. Alkohol war die „geistige Essenz“, die für die „irdene Essenz“ als Lösungsmittel diente und übernahm daher den Namen. Im heutigen Arabisch bedeutet الكحول al-kuhul auch Alkohol.

Kulturgeschichte des Alkohols

Die ersten bekannten Völker, die gezielt alkoholische Getränke herstellten, waren die Ägypter, Babylonier und Sumerer. Sie erzeugten Bier, später auch Wein. Als Hefen kamen Wildhefen zum Einsatz. Im Mittelalter wurde die Destillation erfunden, dadurch war es möglich, den Spiritus vini (Geist des Weines) aus Wein herzustellen. In Ostasien wurden schon früh Weine aus Litschi und Pflaumen hergestellt sowie der Sake, ein warm genossener Reiswein (eigentlich gehört Sake aber zu den bierartigen Getränken).

Die Alkohol-„Kultur“-Geschichte hat seit dem 19. Jahrhundert eine dramatische Wende erfahren. Die industrielle Produktion und die vor allem nach dem 2. Weltkrieg einsetzende massive Vermarktung der alkoholischen Getränke führten zu einem großen Überangebot in der 1. und 2. Welt. So wurden die Frauen und seit kurzem die Jugendlichen zu Zielgruppen der Nachfrage- und Absatzförderung. Inzwischen zählt man die alkoholbedingten Schäden zu den Zivilisationskrankheiten.

Vorkommen in Lebensmitteln und Getränken

Datei:Alkoholika.jpg

Diverse Spirituosen

Scotch Whisky

Alkohol ist ein in reifen Früchten und Säften natürlich vorkommendes Produkt der alkoholischen Gärung mit berauschender Wirkung. Aus diesem Grund werden heutzutage alkoholische Getränke industriell erzeugt. Alkohol ist die am weitesten verbreitete Droge weltweit. Regelmäßiger Konsum von Alkohol kann zu Alkoholismus führen.

Alkoholgehalte (mit Angabe des Alkoholgehaltes in Volumenprozent):

Brot: bis 0,3 %
Apfelsaft: bis 0,4 %
alkoholfreies Bier: bis 0,5 %
Sauerkraut: 0,5 %
Traubensaft: bis 0,6 %
reife Banane: bis 1 % (durchschnittlich 3 ml)
reifer Kefir: bis ca. 1 %
Bier
- Leichtbiere: 1–2,5 %
- Vollbiere: ca. 3–5 %, meist um 5 %
- Starkbiere: 6–12 %
Weine: 7–14 %, meist um 12 % und mehr bei Rotweinen
- Met: ca. 5–15 %
- Apfelwein: ca. 5,5–7 %
Liköre: ca. 15–75 %, meist unter 30 %
Spirituosen: ca. 30–96 %, meist ca. 40 %

Konsum

In Deutschland wurden im Jahr 2003 pro Person (ab 15 Jahren) die folgenden Mengen Alkohol konsumiert:

Bier 117,5 Liter
Wein 19,8 Liter
Schaumwein 3,8 Liter
Spirituosen 5,9 Liter

Diese Mengen entsprechen insgesamt 10,2 Liter reinem Alkohol.

Herstellung

Alkohol entsteht u. a. bei der Vergärung von zucker- oder stärkehaltigen Materialien durch Hefe oder Bakterien. Daher wird dieser Prozess kontrolliert mit einer Reihe von Nahrungsmitteln durchgeführt, wodurch zum Beispiel Wein (aus Weintrauben) oder Bier (aus Malz und Hopfen) entstehen. Durch Destillation kann der Alkoholgehalt noch erhöht und fast reiner Alkohol (Azeotrop) gewonnen werden. Solche Getränke bezeichnet man als Spirituosen (z. B. Whisky, Cognac, Schnaps, Wodka oder Rum). Liköre sind Spirituosen, denen nach der Destillation noch Zucker und Aromen zugesetzt werden. Branntwein darf aber nicht privat hergestellt werden, es sei denn der Branntwein wird verzollt.

Nach der Herstellung wird der Alkohol in Flaschen, Dosen oder Fässer abgefüllt und verkauft. Weltweit werden etwa 330 Millionen hl (33 Mrd. l) Ethanol hergestellt, wovon mit 42 Mio. hl etwa 13 % auf die europäischen Länder fallen. Das EU-Ziel liegt nach unterschiedlichen Angaben bei 400 Mio. hl für 2010. Größte europäische Erzeuger sind Russland und Frankreich. Deutschland erzeugt jährlich fast 4 Mio. hl zu gleichen Teilen als Getränkealkohol und als Alkohol für chemisch-technische Zwecke, was einer Eigenbedarfsdeckung von etwa 62 % entspricht. Neben der Produktion von Neutralalkohol für Getränke, Lebensmittel und technische Zwecke fallen weltweit etwa 65 % auf die Herstellung von Kraftstoffethanol.

Als Rohstoffe sind in Lateinamerika Zuckerrohr (ergibt z.B. Cachaça) bzw. Zuckerrohr-Melasse (ergibt Rum) - (Melasse ist ein Nebenprodukt aus der Zucker Herstellung) - und in Nordamerika Mais von größter Bedeutung, denn sie liefern hohe Gehalte an Zucker und Stärke, die nach enzymatischer Aufspaltung als Glukose zur Ethanolproduktion durch Hefen genutzt werden. Die anfallenden Faserstoffe (Bagasse) aus der Zuckerrohrnutzung sind schwer zu entsorgen, die Vinasse die bei der Melassevergärung zurückbleibt, wird agrartechnisch z.B. als Futter- und Düngemittel genutzt, die Schlempe aus der Maisnutzung kommt in getrockneter Form als Maiskleberfutter (dried distillers grains and solubles, DDGS) auch auf den europäischen Markt. Mais als Rohstoff ist für Europa uninteressant, aber Zuckerrüben und Zuckerrüben-Melasse, Kartoffeln so wie die verschiedenen Getreide-Arten werden bereits eingesetzt.

Die Bagasse aus der Zuckerrohrvergärung wird aufgrund des geringen Nährwertes nicht direkt als Futtermittel für die Tierernährung eingesetzt. Oft jedoch wird die Restenergie der Bagasse über eine teils mehrstufige Methanvergärung in den Energiekreislauf der Destillerie zurückgeführt, wodurch die Kosten je Einheit produzierten Ethanols reduzierbar sind. Die Entwicklung der Technik schreitet auf diesem Gebiet rasant voran, so dass zukünftig Anlagen, die Wasser in beinahe Trinkwasserqualität abgeben, vorstellbar sind. Schwachpunkt dieses Ansatzes und auch der bisher sehr konkurrenzfähigen lateinamerikanischen, auf Zuckerrohr basierenden Biokraftstoffproduktion ist die alleinige Ausrichtung auf die produzierte Menge Ethanol. Trotz mangelnder Flexibilität liegt der große Vorteil der Zuckerrohrnutzung jedoch in der günstigeren Rohstoffbasis, dem deutlichen Standortvorteil und dem geringeren Kapitalaufwand durch den Verzicht auf großvolumige Trocknungsanlagen. Zurzeit sind Unternehmungen dieser Art die günstigsten Anbieter von Ethanol auf dem Weltmarkt und stellen das Modell dar, das Neueinsteiger wie Indien und Thailand wählen.

Die Produktion aus Stärke und Zuckerrohr wird den langfristig steigenden Bedarf an Bioethanol nicht decken können. Die nur begrenzt zur Verfügung stehenden landwirtschaftlichen Anbauflächen, ökologische Probleme bei der notwendigen Intensivierung der Landwirtschaft und die Konkurrenz zum Lebensmittelmarkt stehen einer großflächigen Produktion von Bioethanol auf diesem herkömmlichen Wege entgegen. Eine kostengünstige und umweltschonende Alternative wäre, die für den Menschen als Nutzpflanzen weniger interessanten Pflanzen oder Pflanzenabfälle zu nutzen. Diese hauptsächlich aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin bestehenden Materialien fallen in hohen Mengen an und sind billig. Ideal wäre dabei ein Verfahren, in dem in sogenannten Bioraffinerien die Zellulose und Hemizellulose in vergärbare Zucker umgewandelt und von den Hefen direkt in Ethanol vergoren werden. Das Lignin könnte als Brennstoff zum Antreiben des Prozesses benutzt werden. Allerdings verhindern zur Zeit noch einige technische Schwierigkeiten den Einsatz dieses Verfahrens. Zum einen ist der Abbau von Zellulose und Hemizellulose zu vergärbaren Zuckern aufgrund der komplexen Struktur dieser Verbindungen im Gegensatz zur Verzuckerung von Stärke schwierig und langsam. Zum anderen können die meisten der zur Ethanolproduktion verwendeten Mikroorganismen nicht alle aus der Hemizellulose freigesetzten Zuckerarten vergären. Für einen wirtschaftlich ausgereiften Prozess ist dies jedoch eine wichtige Voraussetzung. Einen großen Fortschritt in dieser Richtung haben Forscher der Goethe-Universität Frankfurt gemacht, die eine neue Hefe konstruiert haben, die in der Lage ist, nahezu alle in Pflanzenabfällen vorhandenen Zuckerarten, die Hexosen und die Pentosen, zu Ethanol zu vergären.

Ethanol ist unbegrenzt mit Wasser mischbar, in der chemischen Synthese kann die Anwesenheit von Feuchtigkeit jedoch gravierende Nachteile haben. Großtechnisch erfolgt daher die Herstellung reinen Ethanols durch azeotrope Rektifikation. Die Anlage besteht hauptsächlich aus zwei Rektifikationssäulen. In der Haupttrennsäule erfolgt die normale Rektifikation des Ethanol/Wasser-Gemischs bis in die Nähe des azeotropen Punkts. Das Sumpfprodukt ist Wasser. Dem Kopfprodukt (95,6 % Ethanol und 4,4 % Wasser) wird der Hilfsstoff Cyclohexan beigemischt. Dieses Dreistoffgemisch gelangt in die Hilfsstoff-Trennsäule. Dort erfolgt eine Auftrennung in den im Sumpf anfallenden reinen Alkohol sowie in ein Cyclohexan/Wasser-Gemisch als Kopfprodukt. Cyclohexan und Wasser sind im flüssigen Zustand nicht mischbar und trennen sich nach der Kondensation in einem Abscheider (Dekanter). Der Hilfsstoff Cyclohexan wird am Einlauf der Hilfsstoff-Trennsäule wieder dem zuströmenden azeotropen Ethanol/ Wasser-Gemisch beigefügt. Er läuft im Kreislauf im oberen Bereich der Hilfsstoff-Trennsäule und wird deshalb auch als „kopflaufender Hilfsstoff“ bezeichnet.

Bei Temperaturen um die -20 °C (Gefrierschrank) verdunstet Ethanol (96 %) kaum noch und zeigt eher zähflüssige Eigenschaften. Bei -70 °C (durch Trockeneis) wird es noch zähflüssiger.

Verwendung

Ethanol ist für Bakterien giftig und wird daher häufig als Desinfektionsmittel verwendet. Dabei ist die Wirksamkeit am höchsten, wenn ein Gemisch von Ethanol und Wasser mit ungefähr 70 % Alkoholgehalt verwendet wird. Auch wird durch Einreiben mit Spiritus (z. B. Franzbranntwein) die Durchblutung gefördert. Im Haushalt wird Spiritus als Reinigungsmittel für Glas, Chrom, Kunststoff usw. verwendet. In der Scheibenwaschanlage von Automobilen wirkt Spiritus sowohl als Reinigungs- als auch als Frostschutzmittel. Seltener findet Ethanol in Geruchsneutralisierern Verwendung. Der starke Ethanolgeruch überdeckt schlechte Gerüche, er neutralisiert sie nicht. Vielmehr wirken Geruchsneutralisierer auf Ethanol-Basis ausschließlich auf Oberflächen, nicht in der Luft.

Lichtspektrum einer blau leuchtenden Spiritusflamme

Als Brennstoff wird Ethanol in Form von Brennspiritus verwendet, beispielsweise für Rechauds sowie Camping- und Expeditionskocher.

Grundsätzlich unterliegt die Verwendung von Ethanol der Branntweinsteuer. Um zu verhindern, dass Ethanol ohne Entrichtung dieser Steuer als Genussmittel getrunken oder diesen beigefügt wird, wird er vergällt. Die Verwendung vergällten Ethanols ist dann im technischen Sektor (Druckerei, Lackherstellung, Reinigungsmittelproduktion, Kosmetik etc.) steuerfrei möglich. Vergällung bedeutet, dass Ethanol mit anderen Chemikalien, wie z. B. MEK (Methyl-Ethyl-Keton = Butanon-2, mit 2 weiteren branntweinsteuerrechtlich vorgeschriebenen Markierungskomponenten), Petrolether, Cyclohexan, Phthalsäurediethylester (Diethylphtalat) oder ähnlichem versetzt wird, um es für den menschlichen Genuss unbrauchbar zu machen.

Unter gleicher Maßgabe ist die steuerfreie Verwendung von Brennspiritus für jedermann überhaupt erst möglich. Hier wird dem Ethanol zusätzlich zum MEK noch das extrem bittere Denatoniumbenzoat (1 Gramm/100 Liter) beigemischt. Die früher übliche Verwendung von Pyridinen als Vergällungsmittel für Brennspiritus ist branntweinsteuerrechtlich zwar immer noch erlaubt, diese werden aber wegen ihrer gesundheitlichen Bedenklichkeit seit ca. 1993 von deutschen Herstellern nicht mehr eingesetzt. Zu beobachten ist zudem, dass einige Spiritusabfüller, vermutlich aus Kostengründen, keinen reinen Ethanol (zumeist in einer Konzentration von ca. 94 % vol.) verwenden, sondern dem Ethanol diverse Fremdstoffe, Regenerate etc. beimischen. Hersteller, die noch reinen Ethanol verwenden, werden dies zumeist durch die Kennzeichnung "UN 1170" auf der Flasche kenntlich machen.

Die Vergällungsmittel haben meist ähnliche Siedepunkte wie Ethanol, so dass sie sich durch Destillieren nur schwierig entfernen lassen. Die Vergällungsmittel Diethylphtalat (Verwendung auch als Weichmacher) und MEK stellen ein Problem bei der Verwendung als Reinigungsmittel dar: Farben und Lacke, die an sich resistent gegen Ethanol sind, können erweichen oder angegriffen werden.

Nicht zu verwechseln ist Brennspiritus mit Trockenspiritus, der das Tetramere (CH₃CHO)₄ des Acetaldehyds CH₃CHO ist.

Medizin

Eine Verwendung ist der Einsatz von Ethanol zur Behandlung von Insektenstichen. Ein alkoholgetränktes Tuch wird dazu einige Zeit auf den frischen Stich gelegt. Die Schmerzlinderung geschieht aufgrund der kühlenden Wirkung der Ethanollösung; der Juckreiz wird unterdrückt. Eine chemische Verändung oder Inaktivierung von Giften bewirkt Ethanol jedoch nicht.

Eine 70 %ige, wässrige Ethanollösung dient zur Desinfektion. Das Trinken von Ethanol oder alkoholischen Getränken nützt jedoch nichts gegen Infektionen. Alkoholische Getränke mit einem Ethanolgehalt von weniger als 16 % können sich selbst nicht keimfrei halten. Deshalb sind die meisten Alkoholika etwa zur Desinfektion von Wunden nicht geeignet. Portweinen wird deshalb Ethanol zugegeben, um zum gewünschten Zeitpunkt den Fermentationsprozess zu beenden.

Bei einer Vergiftung mit Methanol wird als erste Maßnahme Ethanol intravenös gegeben, sodass die Leber bzw. das Enzym Alkoholdehydrogenase die Umwandlung des Methanols in seine toxischen Abbauprodukte hinausschiebt. Ethanol bindet ca. 25 mal stärker an Alkoholdehydrogenase als Methanol.

Nach einer schweren Alkoholsucht mit Delirium tremens als Entzugserscheinung gibt man Ethanol, um zugunsten eines dringenden Eingriffes am Patienten die Symptome (u.a. Tremor) zu unterdrücken.

Ethanol als Kraftstoff für Ottomotoren

Hauptartikel: Ethanol-Kraftstoff

Ethanol wird herkömmlichen Kraftstoffen zugemischt. Als Bioethanol bezeichnet man Ethanol, das ausschließlich aus regenerativer Biomasse hergestellt wurde. Chemisch gesehen gibt es keinen Unterschied zwischen Bioethanol und anders hergestelltem Ethanol. Die in der als Rohstoff dienenden Biomasse enthaltene Stärke wird enzymatisch in Glukose aufgespalten und dieser anschließend mit Hefepilzen zu Ethanol vergoren.

Im Zusammenhang mit dem Kyoto-Protokoll wird heute häufig über die Herstellung und den Einsatz biogener Treibstoffe (also Treibstoffe biologischen oder organischen Ursprungs) und die Reduzierung von Kohlenstoffdioxid-Emissionen pro gefahrenem Kilometer debattiert. Der Preis für Bioethanol beträgt 2004 in Brasilien 0,19 US-$/l, in den USA 0,33 $/l und in Europa 0,55 $/l. Es ist allerdings davon auszugehen, dass der technische Fortschritt noch geringere Produktionskosten zulässt.

Andere Nutzung von Alkohol

70%iger Ethanol ist ein ausgezeichnetes Antiseptikum und wird besonders zur Händedesinfektion verwendet. Alle Bakterien einschließlich der Tuberkelbakterien werden innerhalb einer Minute durch Denaturierung der Bakterienzellwand abgetötet (Bakterizidie). Eingeschränkt wirksam ist er gegen Viren, nicht wirksam gegen Bakterien-Endosporen. Allerdings verursacht er Brennen in offenen Wunden.
95%iger Ethanol kann zur Verödung heißer Schilddrüsenknoten und anderer umschriebener Tumore benutzt werden ^[1]
Ethanol eignet sich auch als Kraftstoff; Ethanol-Kraftstoff wird z. B. in Brasilien als nichtfossiler Treibstoffzusatz dem Benzin beigemischt oder auch (bei einem entsprechend umgestellten Motor) auch als alleiniger Kraftstoff verwendet.
Als Reinigungsmittel kann Ethanol aufgrund seiner (gering ausgeprägten) Amphiphilie verwendet werden.
Ethanol ist eine wichtige Trägersubstanz bei der Herstellung pflanzlicher Medikamente (Phytomedizin).
Ethanol ist ein sehr gutes Lösungsmittel für Harz. Bei verschmutzten Textilien sollte man zuerst das Harz grob abkratzen. Anschließend ein mit Wasser leicht angefeuchtetes Tuch unter den Stoff legen, den Stoff straff spannen und den Fleck mit einem in 90%igem Ethanol getränkten Lappen vorsichtig von innen nach außen betupfen. Das Harz sollte sich anschließend in dem angefeuchteten Tuch befinden. Vor der Behandlung empfiehlt es sich aber unbedingt, den zu reinigenden Stoff an einer unauffälligen Stelle mit dem Ethanol zu betupfen, um die Farbechtheit sicher zu stellen.
Ethanol wurde von Wernher von Braun bis in die 1950er-Jahre als Treibstoff für die Raketen der Typen A1, A2, A3, A4, A4b und A5 verwendet, da zum einen bei Ethanol im Unterschied zu Benzin durch Verdünnen mit Wasser für Testzwecke leicht der Brennwert heruntergesetzt werden kann, um bei Probeläufen von Triebwerken Explosionen zu verhindern und er zum anderen während des 2. Weltkriegs leicht aus landwirtschaftlichen Produkten gewinnbar war, im Gegensatz zum knappen Benzin.

Physikalische und Chemische Eigenschaften

Herrausragendes Merkmal des Ethanols ist seine OH-Gruppe. Da ein Sauerstoff-Atom Elektronen stärker anzieht als Wasserstoff und Kohlenstoff resultiert eine unsymmetrische Verteilung der Elektronendichte entlang dieser Bindung: Es bildet sich ein molekularer Dipol. Dieser verleiht Ethanol seine typischen Eigenschaften. Zum einen ziehen sich die Dipole auf molekularer Ebene gegenseitig an, so dass eine vergleichsweise hohe Siedetemperatur von 78 °C resultiert (S_p Ethan -88,6 °C), zum anderen ist Ethanol mit Flüssigkeiten mischbar, die ähnliche Dipoleigenschaften aufweisen (Wasser, Methanol, ...), man spricht von Hydrophilie. Gleichzeitig besitzt das Molekül einen organischen Rest, der ihm eine begrenzte Mischbarkeit mit rein lipophilen Substanzen verleiht. Aus diesem Grund ist Ethanol in der Chemie ein wichtiges Lösungsmittel, so werden viele Pflanzenauszüge oder andere Medikamente als alkoholische Lösung angeboten.

Säure-Base-Aktivität

Die OH-Gruppe des Ethanols ist schwach sauer, d. h. sie ist in geringem Maße in der Lage ein Proton "H⁺" abzuspalten. In der Chemie überführt man den Alkohol durch Umsetzen mit Alkalimetallen quantitaiv in seine deprotonierte Form, das Ethanolat(CH₃CH₂O⁻). Die Reaktion verläuft unter Entwicklung von Wasserstoff:

2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂

Nucleophile Substitution

In aprotischen Lösungsmitteln reagiert Ethanol mit Halogenwasserstoffen über eine nucleophile Substitution zu Ethylhalogeniden:

CH₃CH₂OH + HCl → CH₃CH₂Cl + H₂O

CH₃CH₂OH + HBr → CH₃CH₂Br + H₂O

Ethylhalogenide können auch spezifischer durch Halogenierungsreagenzien wie Thionylchlorid oder Phosphortribromid gebildet werden.

Veresterung

Säurekatalysiert reagiert Ethanol mit Carbonsäuren zu Etyhlestern:

RCOOH + HOCH₂CH₃ → RCOOCH₂CH₃ + H₂O

Ethylester finden Verwendung als Zusätze für Kosmetika, sowie Geruchs- und Geschmacksstoffe.

Dehydratation

Sehr starke Säuren, wie Schwefelsäure, können eine Dehydratation des Ethanols katalysieren. Es bilden sich entweder Diethylether oder Ethylen:

2 CH₃CH₂OH → CH₃CH₂OCH₂CH₃ + H₂O

CH₃CH₂OH → H₂C=CH₂ + H₂O

Welches Produkt sich formt hängt im Wesentlichen von weiteren Reaktionsbedingungen, wie Temperatur oder Konzentrationen ab.

Oxidation

Ethanol kann zum Acetaldehyd und weiter zu Essigsäure oxidiert werden. Derartige Reaktionen werden beispielsweise im menschlichen Körper von Enzymen katalysiert. Im Labor dienen anorganische Oxidationsmittel wie Chromsäure oder Kaliumpermanganat, zur Oxidation zu Essigsäure. Die Oxidation zu Acetaldehyd gelingt mit Pyridin-Chlorchromat.

Verbrennung

Ethanol verbrennt mit einem Heizwert von etwa 30 MJ/kg zu Kohlenstoffdioxid und Wasser:

C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ +3 H₂O

Physiologisches

Biosynthese

biochemischer Verlauf der alkoholischen Gärung

Ein wichtiger Ethanollieferant des Menschen ist die Backhefe (Saccharomyces cerevisiae). Dieser Schlauchpilz baut Glukose zu Pyruvat ab, wie dies alle Organismen im Stoffwechselweg der Glykolyse tun, und setzt Pyruvat zu Acetaldehyd - katalysiert durch die Pyruvatdekarboxylase - und dieses zu Ethanol durch die Ethanoldehydrogenase um (s. Bild rechts.) Dieser Prozess wird als alkoholische Gärung bezeichnet.

Aufnahme und Abbau

Alkohol wird im gesamten Verdauungstrakt aufgenommen. Dies beginnt bereits in der Mundschleimhaut. Der dort aufgenommene Alkohol geht direkt in das Blut über und wird damit über den gesamten Körper einschließlich des Gehirns verteilt. Der im Darm aufgenommene Alkohol gelangt dagegen zunächst mit dem Blut in die Leber, wo er teilweise abgebaut wird. Die Alkoholaufnahme wird durch Faktoren, die die Durchblutung steigern, erhöht, beispielsweise Wärme (Irish Coffee, Grog), Zucker (Likör) und Kohlenstoffdioxid (sog. Kohlensäure in Sekt), Fett verlangsamt dagegen die Aufnahme. Dies führt aber nicht zu einer niedrigeren Resorption des Alkohols insgesamt, sondern nur zu einer zeitlichen Streckung.

In der Leber wird der Alkohol durch das Enzym Alkoholdehydrogenase zu Ethanal (Acetaldehyd) H₃C-CHO abgebaut, das weiter zu Essigsäure oxidiert wird. Die Essigsäure wird über den Citratzyklus und die Atmungskette in allen Zellen des Körpers unter Energiegewinnung zu CO₂ veratmet. Das Zwischenprodukt Ethanal ist auch für den so genannten Kater mitverantwortlich. Der Abbau des Ethanals wird durch Zucker gehemmt, daher ist der Kater bei süßen alkoholischen Getränken, insbesondere Likör, Bowlen und manchen Sektsorten besonders intensiv.

Die Abbaurate durch die Alkoholdehydrogenase ist innerhalb gewisser Grenzen konstant. Sie beträgt mindestens 1 g Alkohol je 10 kg Körpergewicht und Stunde, wobei die Abbauzeiten von Männern und Frauen geringfügig variieren. Eine Flasche Bier (1/2 l, 16 g Alkohol) wird erfahrungsgemäß in 1-2 Stunden abgebaut. Bei Männern findet sich eine leicht erhöhte Aktivität der gastrischen Alkoholdehydrogenase im Magen, mit der Folge einer geringfügigen Beschleunigung des Alkoholabbaus.

Alkohol ist ein Körpergift, das Rezeptoren im Gehirn hemmt und so zu Rauschzuständen führt. Wie andere wasserlösliche Gifte wird Alkohol in der Leber abgebaut, die bei erheblich gesteigertem, regelmäßigem Konsum ihre Abbauaktivität in geringem Maße anpassen kann. Bei höherer Alkoholkonzentration oder bei chronischen Trinkern wird der Alkohol zusätzlich über das mikrosomale Ethanol oxidierende System (MEOS) abgebaut. Dabei wird Ethanol in den Mikrosomen der Leberzellen durch Cytochrom P450 unter Sauerstoffverbrauch zu Ethanal oxidiert. Dieser Effekt gepaart mit einer Desensibilisierung des vegetativen Nervensystems führt zu einer höheren Alkoholresistenz bei „trainierten Trinkern“ und „Spiegeltrinkern“. Diese Desensibilisierung durch Gewöhnung kann so weit gehen, dass Trinker mit zwei und mehr Promille keinerlei Verhaltensauffälligkeiten zeigen.

Alkohole in unsauber destillierten Spirituosen, die so genannten Fuselalkohole, werden ebenfalls durch die Alkoholdehydrogenase abgebaut und verlangsamen den Abbau des Alkohols. Etwa fünf Prozent des Alkohols werden über Urin, Schweiß und Atemluft abgegeben. Er darf nicht zur Aufwärmung nach einer Unterkühlung gegeben werden, da es die Symptome nur forciert. Das Fässchen Rum bei den Bernhardiner-Hunden als Ration für Unterkühlte ist daher vom medizinischen Standpunkt lebensgefährlich.

Blut- und Atemalkohol

Alkotester Dräger 7310

Ein objektives Maß für die alkoholische Beeinflussung stellt die Messung der Alkoholkonzentration im venösen Blutkreislauf bzw. in der Atemluft dar, wobei dadurch nur begrenzte Aussagen über die physiologische Beeinträchtigung möglich sind, da diese stark von individuellen Einflüssen, insbesondere der Alkoholgewöhnung, abhängen.

Die Höhe der Blutalkoholkonzentration (BAK) bzw. der Atemalkoholkonzentration (AAK) ist mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit mit dem Risiko von Ausfallerscheinungen oder Unfällen gegenüber dem nüchternen Zustand verbunden, die die Grundlage der gesetzlichen Promillegrenzen darstellen.

Die Blutalkoholkonzentration wird wie folgt errechnet:

BAK = 0,8/[(2,447 - 0,09516 * Alter in Jahren + 0,1074 * Größe in cm + 0,3362 * Gewicht in kg)] * Alkohol in g

Die erreichbare BAK ist von der aufgenommenen Trinkmenge, der Körpermasse und dem Geschlecht abhängig, aber auch von Faktoren wie Statur und Alter sowie Füllzustand des Magens. Zur Berechnung der (nur theoretisch) maximal erreichbaren BAK dient die Widmarkformel. Als Maßeinheit dient das Massenverhältnis Milligramm Alkohol pro Gramm Blut (mg/g), besser bekannt als Promillewert.

Die AAK kommt dadurch zustande, dass in den Lungenbläschen (Alveolen) ein Übergang des Alkohols aus dem arteriellen Blutkreislauf in die eingeatmete Luft erfolgt, womit beim Ausatmen Alkohol abgegeben wird. Als Maßeinheit dient die Alkoholmenge in Milligramm pro Liter Atemluft (mg/l). Eine direkte Umrechnung von AAK in BAK ist nicht exakt möglich, da sich das Verhältnis zeitlich verändert. Daher existieren in der Bundesrepublik Deutschland zwei separate Grenzwerte, die juristisch gleichgesetzt sind und auf dem mittleren Verteilungsfaktor von 1:2000 beruhen. Damit entsprechen 0,5 mg/g BAK 0,25 mg/l AAK.

Unmittelbare physiologische Wirkung

Alkohol bewirkt situativ eine Betäubung, eine Stimulation oder auch einen Stimmungswandel.

Er führt auch zu einer Erweiterung insbesondere der äußeren Blutgefäße. Daraus ergibt sich ein Wärmegefühl beim Konsum alkoholhaltiger Getränke. Dabei wird die natürliche Regulierung des Wärmehaushalts bei niedrigen Temperaturen außer Kraft gesetzt. Zugleich wirkt Alkohol betäubend, so dass bedrohliche Kälte nicht mehr wahrgenommen wird. Daher können Erfrierungen bis hin zum Kältetod die Folge winterlichen Alkoholkonsums sein.

Problematisch ist auch die Kombination von Alkohol mit Medikamenten und anderen Drogen. Hier gibt es vielfältige Wechselwirkungen, die zu einer vorzeitigen und intensiveren Beeinträchtigung als bei reinem Alkoholkonsum führen können. Das beim Alkoholabbau gebildete Cytochrom P450 2E1 kann die Wirksamkeit von Medikamenten durch deren Abbau beeinträchtigen.

Giftigkeit

Für den Menschen ist Ethanol giftig. Eine übermäßige Einnahme (über etwa 1 Promille Alkoholkonzentration im Blut) führt zu typischen Trunkenheitssymptomen wie Schwindel, Übelkeit, Orientierungsstörung, Redseligkeit und gesteigerter Aggressivität. Die tödliche Dosis liegt etwa bei 3,0 bis 4,0 Promille.

Die regelmäßige Einnahme kann zu einer Abhängigkeit (Alkoholkrankheit) führen. Dabei werden alle Zellen des Körpers geschädigt. Insbesondere leiden das Nervensystem und die Leber. Epilepsie, Psychosen, soziale Vereinsamung und der verfrühte Tod können die Folge sein. In Deutschland sterben über 73.000 Menschen jährlich vorzeitig aufgrund ihres Alkoholmissbrauchs (Quelle: Deutsche Hauptstelle für Suchtfragen (DHS), Jahresbericht 2004).

Bei einer akuten Ethanolvergiftung hilft das Herbeiführen des Erbrechens. Dieses kann auch durch Auspumpen des Mageninhalts erfolgen. Danach sollte viel Wasser getrunken oder - falls nicht mehr möglich - intravenös physiologische Kochsalzlösung infundiert werden.

Wirkungen auf das Gehirn und andere Schäden

Bereits maßvoller Alkoholkonsum (0,2 Promille Blutalkohol, entsprechend ungefähr 0,3 Liter Bier, 100 ml Wein oder einem hochprozentigen Schnaps, je nach Körpergewicht und Konstitution) wirkt sich auf das Nervensystem und speziell auf das Gehirn aus: das Blickfeld wird verengt (beginnender Tunnelblick), und die Reaktionszeiten verlangsamen sich. Forscher der Universität Stockholm haben herausgefunden, dass 50 g Ethanol (etwa ein Liter Bier) täglich bleibende Schäden hinterlassen.

Menge alkoholhaltiger Getränke	Blutalkohol	Wirkungen
1 Glas Bier (0,33 l) oder 0,2 l Wein	< 0,2 ‰	enthemmende Wirkung mit Steigerung der Redseligkeit
2-3 Glas Bier oder 0,5 l Wein	0,5 ‰	deutliches Nachlassen der Reaktionsfähigkeit, insbesondere auf rote Signale, deutliche Erhöhung der Risikobereitschaft
5-6 Glas Bier oder 1 l Wein	1,0 ‰	beginnender Verlust der Bewegungskoordination, des Gleichgewichts und der Reflexe, deutliche Angetrunkenheit
8-9 Glas Bier oder 1,5 l Wein	1,5 ‰	Plaudersucht, Selbstgespräch, Stottern und Schwanken, starke Betrunkenheit
11-12 Glas Bier oder 2 l Wein	2,0 ‰	Erbrechen, hilfloser Zustand, schwere Gleichgewichtsstörungen, schwerer Rausch
	ab 2,5 ‰	Störung von Atmung und Blutkreislauf, die Bewegungsnerven versagen, das Bewusstsein setzt aus, Lebensgefahr
	über 4 ‰	meist tödlich

Hinweis: Diese Angaben sind Durchschnittswerte und können sehr stark variieren

Starker Alkoholkonsum führt zu einem als Trunkenheit bezeichneten Zustand. Dieser ist einerseits durch körperliche Veränderungen wie z. B. psychisch durch erhöhte Emotionalität, andererseits durch eine veränderte Bewusstseinwahrnehmung und verringerte geistige Leistungsfähigkeit gekennzeichnet. Meistens führt erheblicher Alkoholkonsum zu Übelkeit und Erbrechen. Dabei wird allerdings nur der Teil des Alkohols ausgeschieden, der noch nicht in die Blutbahn gelangt ist.

Alkohol hat auch Auswirkungen auf Sexualität und Fruchtbarkeit. So führt Alkoholkonsum vielfach zu einer Enthemmung, speziell bei Männern auch zu einer Steigerung der Libido. Parallel dazu verringert sich allerdings die Erektionsfähigkeit bis hin zur völligen erektilen Dysfunktion. Darüber wirkt sich Alkohol schädigend auf Hoden und Spermien aus. Er führt ebenso zu einer Verminderung der Testosteronproduktion, was negative Auswirkungen auf eine Vielzahl von Körperfunktionen hat.

Neuere Untersuchungen (Prof. E. Abel, USA) haben gezeigt, dass väterlicher Alkoholkonsum vor der Zeugung nicht nur das Risiko von Fehlgeburten erhöht, sondern sich auch schädigend auf die Kindesentwicklung auswirken kann.

Wesentlich verheerender ist allerdings Alkoholkonsum der Mutter während der Schwangerschaft, da sich dadurch unter anderem das so genannte fetale Alkoholsyndrom ausbilden kann. Dieses ist häufig durch eine Beeinträchtigung der geistigen Entwicklung des Kindes sowie körperliche Fehlbildungen (z. B. Herzfehler) gekennzeichnet. Schädigungen bei Kindern alkoholabhängiger Mütter gehören zu den häufigsten pränatal bedingten Gesundheitsschäden. Generell ist bei Schwangerschaften jeglicher Alkoholkonsum zu vermeiden.

In noch größeren Mengen setzt eine akute Alkoholvergiftung ein, die bis zum Koma oder dem direkten Tod führen kann. Besonders gefährlich ist der schnelle Konsum von hochprozentigen Spirituosen, da die Übelkeitsschwelle langsamer eintritt als ein lebensbedrohlicher Anstieg des Blutalkoholspiegels. Ferner kann eine zusätzliche Vergiftung drohen, wenn das Genussmittel mit größeren Mengen an Nebenprodukten verunreinigt ist wie Fuselalkohole oder Methanol, die bei der Spirituosen zugrundeliegenden Destillation angereichert werden.

Auch wenn die angenehmen Wirkungen leichten Konsums im Fall positiver Anlässe zeitlich beschränkt erwünscht sein mögen, so ruft Trunkenheit in unangebrachten Situationen jährlich ein unübersehbares Maß an menschlichem Leid hervor (u.a. Verkehrsunfälle mit Todesfolge).

Ebenso kann auch dauerhafter Konsum alleine oder zusammen mit anderen Faktoren zu schweren gesundheitlichen Schädigungen führen: Herz-Kreislauferkrankungen, schwere Schädigungen der Leber, des gesamten Nervensystems, des Gehirns und körperlich-psychische Abhängigkeit mit heftigeren Entzugserscheinungen, als sie das viel berüchtigtere Heroin hervorruft. 4,3 Millionen Menschen sind allein in Deutschland alkoholkrank.

Hilfe bieten Ärzte oder Selbsthilfegruppen wie die Anonymen Alkoholiker oder die Guttempler, ebenso Suchtberatungsstellen sowie verschiedene andere Selbsthilfegruppen.

Todesursache Alkohol

In Deutschland starben im Jahr 2000 circa 16.000 Menschen durch Alkoholmissbrauch, was wiederum ca. zwei Prozent aller Sterbefälle entsprach, wobei Männer dreimal häufiger betroffen waren als Frauen. Die häufigste alkoholbedingte Todesursache war die alkoholische Leberzirrhose mit 9.550 Toten (Quelle: Statistisches Bundesamt). Die Zahlen der WHO vom 29. Dezember 2004 belaufen sich für das Jahr 2004 auf 21.675 Tote, davon 8.381 Kinder im Alter zwischen 10-15 Jahren. Eine Krankheit, mit einer Mortalität (Todesrate) von über 50 Prozent, die insbesondere in Verbindung mit Alkohol und fettem Essen ausgelöst wird, ist die Pankreatitis (Bauchspeicheldrüsenentzündung).

Die damalige Drogenbeauftragte der Bundesregierung und Staatssekretärin im Bundesgesundheitsministerium, Marion Caspers-Merk sprach für 2003 von 40.000 Todesfällen als Folge des Alkoholkonsums in Deutschland, wobei, im Vergleich, 1.477 Personen durch illegale Drogen verstorben sind und 110.000 als Folge des Tabakrauchens.
(Quelle: Drogen- und Suchtbericht 2004)

Krebsrisiko

Übermäßiger Konsum von Alkohol kann neben starken bis unheilbaren Erkrankungen wie Leberzirrhose, Magenkrebs, Speiseröhrenkrebs, Nervenerkrankungen und vielen anderen auch viele Krebsarten erzeugen. Der regelmäßige Konsum selbst kleiner Mengen alkoholischer Getränke erhöht vieler wissenschaftlicher Studien zufolge das Krebs- und auch das Brustkrebsrisiko. ^[2] ^[3] ^[4]

Mögliche positive gesundheitliche Wirkungen

Es ist stark umstritten, ob alkoholische Getränke positiv auf die Gesundheit einwirken können. Viele vordergründig positive Wirkungen werden durch andere aufgehoben, etwa die stark erhöhte Krebsgefahr beim regelmäßigen Konsum selbst geringer Mengen, die durch wissenschaftliche Studien bestätigt wurden.

Mediziner warnen davor, einzelne Wirkungen aus dem Gesamtzusammenhang zu reißen. So enthält beispielsweise roter Traubensaft die gleichen herzstärkenden Substanzen wie Rotwein.

Auch der erhöhte Verlust an Vitaminen und Mineralstoffen beim Alkoholkonsum ist zu berücksichtigen.

Aus einer Anzahl epidemiologischer Untersuchungen geht hervor, dass ein ausgesprochen mäßiger Konsum bestimmter alkoholhaltiger Getränke – insbesondere Rotwein – (etwa 1–2 Glas pro Tag) über längere Zeiträume vor koronarer Herzerkrankung schützen soll. Außerdem wurde bei bis zu 20–40 g Alkohol bei Männern und bei bis zu 10–20 g bei Frauen eine höhere Lebenserwartung festgestellt. Dies entspricht 1/4 Liter Rotwein oder 1/2 Maß Bier pro Tag. Die höhere Lebenserwartung ist allerdings nur ein statistischer Effekt, da unter den Antialkoholikern auch Personen sind, die gerade wegen einer Krankheit und damit verbundener niedriger Lebenserwartung keinen Alkohol trinken. Oberhalb dieser Mengen kehrt sich die positive Wirkung eindeutig um.

Eine neue Metaanalyse von 54 internationalen Studien die sich mit Alkohol und Herzschutz befassten – die älteste war von 1974, die jüngste von 2004 – wirft prinzipielle Zweifel an den immer wieder postulierten positiven gesundheitlichen Wirkungen von moderatem Alkoholkonsum auf ^[5]. Die Quintessenz dieser nun in Frage gestellten Untersuchungen lautet, dass mäßiger Alkoholkonsum langfristig die Rate von Herzinfarkten und Schlaganfällen senkt. Trägt man die Sterblichkeit (Y-Achse) gegen den Alkoholkonsum (X-Achse) graphisch auf, ergibt sich gemäß der Interpretation dieser Studienergebnisse eine J-Kurve (so genannt, weil sie einem liegenden J ähnelt), nach der die kardiovaskuläre und allgemeine Sterblichkeit bei einem leichten Alkoholkonsum am niedrigsten ist, dann aber rasch und sprunghaft ansteigt. Menschen, die wenig Alkohol trinken, leben demnach länger als abstinente Personen oder Vieltrinker.

Die 2006 veröffentlichte Metaanalyse kommt dagegen zu dem Schluss, dass 47 der 54 untersuchten Studien einen gravierenden Fehler aufweisen, infolgedessen die genannten Schlussfolgerungen an Glaubwürdigkeit verlieren. So wurden in den meisten Studien ehemalige Alkoholkonsumenten – mit all ihren durch den bisherigen Alkoholkonsum kumulierten gesundheitlichen Problemen – der Gruppe der Abstinenzler zugerechnet. Diese „späten“ Abstinenzler, die das Trinken erst im fortgeschrittenen Alter aufgrund von – teils durch Alkoholkonsum verursachten – chronischen Krankheiten aufgegeben haben bzw. aufgeben mussten, werden mit den „echten“ Abstinenzlern, also denjenigen Personen, die schon viele Jahre lang Alkohol meiden oder nie welchen getrunken haben, in eine Gruppe zusammengefasst. Dieses Vorgehen setzt jedoch den durchschnittlichen Gesundheitszustand der Personen der Gruppe der „Abstinenzlern“ generell herab – gemäß den Autoren der Metastudie ein erheblicher methodischer Fehler. Hierdurch entsteht der – falsche – Eindruck in der Gruppe der (echten) Anti-Alkoholiker gäbe es eine höhere Zahl von Todesfällen, als bei den moderaten Trinkern, so dass letztere wiederum als besonders gesund und langlebig erscheinen. Berücksichtigt man jedoch den „Abstinenzler-Fehler“ verringern sich die postulierten positiven Effekte von moderatem Alkoholgenuss bzw. sind diese gar nicht mehr vorhanden. Graphisch betrachtet ergibt sich bei zunehmendem Alkoholkonsum demnach gar keine (ausgeprägte) J-Kurve, sondern vielmehr ein stetiges Ansteigen der Alkohol-verursachten Todes- und Krankheitsfälle.

Kaye Fillmore von der University of California in San Francisco, eine Autorin der Metaanalyse, weist darüberhinaus darauf hin, dass bei der Bewertung der gesundheitlichen Wirkung von moderatem Alkoholgenuss, häufig der typische Fehler gemacht würde Ursache und Wirkung zu verwechseln: „Wir wissen, dass ältere Menschen, die mäßig Alkohol trinken, gesünder sind als gleichaltrige Nichttrinker“ so Fillmore, „Das Trinken ist eine Folge ihres guten Allgemeinbefindens, nicht aber dessen Ursache. Viele Menschen meiden Alkohol im Alter aufgrund gesundheitlicher Probleme.“ Demzufolge sind diese Personen also nicht krank, weil sie nicht (moderat) trinken, sondern sie trinken nicht, weil sie krank sind.

Die Autoren der Metastudie kommen zu dem Schluss, dass die schützende, lebensverlängernde Wirkung von Alkohol aufgrund des beschriebenen „Abstinenzler-Fehlers“ in der Vergangenheit deutlich überbewertet wurde, wollen allerdings positive gesundheitliche Effekte von moderatem Trinken nicht prinzipiell ausschließen – für eine fundierte Aussage hierzu mangle es schlicht an fehlerfreien Studien.

Metastudien, also die zusammenfassende Analyse verschiedener Studien mit statistischen Mitteln, sind nach Ansicht ihrer Kritiker ein gewagtes Unterfangen, da dieser Ansatz eine Reihe methodischer Probleme mit sich bringen kann ^[6]; zweifelsfreie Schlussfolgerungen seien bei dieser Art der Analyse daher nicht zwangsläufig möglich. So lobte der Gerontologe John B. Standridge zwar die Arbeit der Forscher um Kaye Fillmore, zweifelt selbst aber weiterhin nicht daran, dass ein moderater Alkoholkonsum der Gesundheit zuträglich sei.

Ursächlich für die möglichen positiven Wirkungen ist nicht der Alkohol selbst, sondern Begleitstoffe (sekundäre Pflanzenstoffe von roten Trauben und Inhaltsstoffe der Bierhefe), die im Wein und Bier zu finden sind und durch den Alkohol, der ein gutes Lösungsmittel ist, verfügbar gemacht werden (Lösungsmitteltheorie). Daher besitzen Schnäpse und die meisten Liköre auch keine vergleichbaren Wirkungen.

Populationsgenetische Aspekte des Alkohols

Seit langem gilt als gesichert, dass die ursprünglich aus Ostasien stammenden Einwohner Amerikas („Indianer“ und Inuit) auf Alkohol erheblich empfindlicher reagieren als Europäer. Dies wurde beim Vordringen der Europäer auf dem amerikanischen Kontinent gezielt ausgenutzt, indem Schnaps als „Feuerwasser“ an einheimische Stämme verteilt wurde (die den Schnaps selbst als „Geheimniswasser“ bezeichneten). Auch Ostasiaten zeigen – jedoch weniger durchgängig als die amerikanischen Ureinwohner – eine geringere Alkoholverträglichkeit als Europäer. Unter Schwarzafrikanern ist die Verträglichkeit sehr unterschiedlich.

Während viele alkoholgewöhnte Europäer drei bis vier Bier trinken können, ohne sich betrunken zu fühlen, führen bei vielen Nichteuropäern, speziell bei Menschen mit ostasiatischer Abstammung, bereits 1–2 Bier zu Trunkenheitszuständen. Die Ursache dafür liegt in einem schnelleren Abbau des Blutalkohols bei den meisten Europäern. Während sie noch trinken, beginnt bereits eine biochemische Reaktion, bei der durch das Enzym Alkoholdehydrogenase der Alkohol abgebaut wird. Das dabei als Zwischenprodukt gebildete Ethanal (ein Aldehyd) führt in größerer Konzentration zum so genannten Kater.

Genetische Untersuchungen zeigten, dass die genetischen Allele für das Enzym Alkoholdehydrogenase bei Europäern anders als bei Menschen anderer Herkunft verbreitet ist. Diese Allele unterscheiden sich in einigen Basen voneinander und führen zu leicht unterschiedlichen Varianten der Alkoholdehydrogenase (sog. Isoenzymen). Dabei kann Reinerbigkeit (Homozygotie) oder Mischerbigkeit (Heterozygotie) bezüglich der Allele vorliegen. Untersuchungen an asiatischstämmigen Amerikanern zeigten, dass homozygote Menschen mit dem Allel ALDH2*2 eine erheblich niedrigere Abbaurate für Blutalkohol haben. Mischerbige Menschen wiesen die gleiche Abbaurate wie reinerbige Menschen mit dem Genotyp ALDH2*1 auf, bauten aber das Zwischenprodukt Ethanal (den „Katerstoff“) langsamer ab.

Die erhöhte Fähigkeit der Europäer zum Alkoholabbau beruht nach Meinung einiger Experten auf einem besonderen Selektionsdruck insbesondere im Altertum und Mittelalter. Während asiatische Völker bereits früh abgekochtes und damit keimarmes Wasser in Form von Tee zu sich nahmen, gab es im europäischen Kulturkreis zahlreiche Seuchen z. B. durch bakterienverseuchtes Trinkwasser, insbesondere im Zuge des Bevölkerungswachstums der Städte im Mittelalter und in der frühen Neuzeit. Unter den wenig hygienischen Zuständen in Europa sei daher der Konsum von alkoholhaltigen Getränken aufgrund der desinfizierenden Wirkung tatsächlich gesünder gewesen. Menschen mit erhöhter Fähigkeit zum Alkoholabbau sollen auch die zahlreichen Seuchen eher überlebt haben, als Menschen ohne diese Fähigkeit. Die Fähigkeit zum schnelleren Alkoholabbau sei nach dieser Theorie vererblich.

Eine weitere Rolle für die weite Verbreitung des Allels für die besonders rasch abbauenden Isoenzyme in Europa dürfte die Seefahrt gewesen sein, bei der Wein und später Rum (als Pflichtration beispielsweise in der britischen Marine) zur Grundversorgung der Seeleute gehörte.

Bislang liegen allerdings keine Studien vor, die einen schnelleren Alkoholabbau bzw. eine bessere "Enzymausstattung" bei Europäern und insbesondere bei europäischen Seeleuten belegen. Alle diese Vermutungen sind nicht belegt und hoch spekulativ. Vielfach belegt sind hingegen die Erkenntnisse zum Aufbau einer hohen individuellen Alkoholtoleranz durch Gewöhnung, insbesondere bei chronischem Alkoholkonsum und -missbrauch. Es erscheint naheliegend, dass dieser bei europäischen Seeleuten – anders als bei Naturvölkern und Asiaten – gegeben war.

Gesetzliche Beschränkungen

Die Einschränkung der Verfügbarkeit ist eine der wenigen wirksamen Maßnahmen, die ein Staat besitzt, um den Alkohol-Gesamtkonsum und damit die alkoholbedingten Schäden zu vermindern: Zum Beispiel Einschränkung der Laden- und Ausschank-Öffnungszeiten, der Anzahl der Betriebe, die Alkohol verkaufen dürfen; die Erteilung von Bewilligungen für Alkoholverkauf an Bedingungen knüpfen (Lizenz, Gebühren, Wirteprüfung, etc.); gesetzliches Mindestalter ; Erhöhung der Alkoholsteuer.

In einigen, vorzugsweise islamischen Ländern, ist Alkohol gesetzlich verboten. Getränke wie Absinth sind oder waren bis vor kurzer Zeit wegen ihres (angeblich) erhöhten Gefahrenpotentials auch in vielen europäischen Ländern verboten.

Während der amerikanischen Prohibitionszeit (1919-1932) war der Verkauf von Alkohol in den USA gesetzlich verboten. Dies führte zur massenhaften Entstehung von illegalen Kneipen (Speakeasies) und zum Aufblühen der organisierten Kriminalität.

In den USA gibt es nach wie vor Gemeinden mit einem Verbot des Verkaufs, der Bewerbung und des öffentlichen Konsums von Alkohol (Gemeindeautonomie), z. B. Lynchburg in Tennessee, Heimat des Whiskey Jack Daniel's.

Jugendschutz

In Deutschland und der Schweiz dürfen nach dem Jugendschutzgesetz alkoholische Getränke nicht an Personen unter 16 Jahren abgegeben werden. Getränke, die Branntwein enthalten, erst ab dem 18. Lebensjahr (§ 9 Absatz 1). In Deutschland ist das öffentliche Konsumieren von nicht-branntweinhaltigen alkoholischen Getränken (in Begleitung von Erziehungsberechtigten, -beauftragten) ab 14 gestattet, es gibt sonst keine Beschränkung.

In Österreich ist der Jugendschutz Ländersache. In Wien, Niederösterreich und dem Burgenland ist der Alkoholkonsum grundsätzlich erst ab 16 gestattet. In den anderen Ländern dürfen Getränke bis zu einem Alkoholgehalt von 14 Volumenprozente mit 16 Jahren, solche darüber mit 18 Jahren getrunken werden. Andere Länder – beispielsweise die USA (die meisten Staaten) – sehen als Mindestalter zum öffentlichen sowie privaten Verzehr von Alkohol das vollendete 21. Lebensjahr vor.

Straßenverkehr

Da Alkohol die Fahrtüchtigkeit einschränkt, ist das Fahren unter Alkoholeinfluss verboten. Alkohol ist einer der wichtigsten Risikofaktoren im Straßenverkehr und verursacht allein in Deutschland mehr als 50.000 Unfälle pro Jahr, davon 22.000 mit Personenschaden. Im Jahr 2005 wurden allein in Deutschland 603 Personen durch einen alkoholisierten Fahrer getötet, also 11 Prozent aller Verkehrstoten ^[7]. Die Folgen von Alkoholunfällen sind zudem überdurchschnittlich schwer. Auf 1000 Verkehrsunfälle mit Personenschaden fallen im Mittelwert 16 Getötete, bei Alkoholunfällen dagegen 27 Getötete. Weltweit werden mehr als 1 Million Menschen pro Jahr durch Alkohol im Straßenverkehr getötet.

In den europäischen Ländern gibt es unterschiedliche Anhaltewerte, ab denen eine Fahrt unter Alkoholeinfluss strafbewehrt ist. Diese Nachweisgrenzen werden oft fälschlich so gedeutet, dass das Fahren ´unterhalb´ erlaubt sei. Da Alkoholkonsumenten häufig - entweder gewohnheitsmäßig, oder aufgrund aktueller Stressfaktoren - nicht anhand objektiver Fakten (Trinkmengen) Entscheidungen über das Fahren nach Alkoholkonsum treffen, sondern auf der Grundlage subjektiver Einschätzungen ihrer Fahrtauglichkeit, sind Fehlentscheidungen vorprogrammiert. Alkoholgewöhnte Menschen fühlen sich oft auch oberhalb von 1 Promille, und je nach Gewöhnungsgrad noch bei zwei und 2,5 Promille absolut fahrtauglich. Derartige Fehleinschätzungen erklären die Gefährlichkeit des Alkohols im Straßenverkehr ebenso, wie die (zweifelhafte, aber oft sehr verfestigte) Lernerfahrung, dass Alkoholfahrten sehr oft „gut gehen“, also nicht zum Unfall führen (Phänomen der sog. ´Dunkelziffer´). Menschen mit dieser Lernerfahrung stellen eine Hochrisikogruppe dar, da sie aus ihrer persönlichen Dunkelziffer ableiten, dass das Fahren unter Alkoholeinfluss eigentlich nicht gefährlich sei.

Die strafbewehrten Promillegrenzen in den europäischen Länder sind:

in Deutschland:
- 0,3 Promille: Bei Verwicklung in einen Unfall oder gefährlicher Fahrweise erfolgt in der Regel der Entzug der Fahrerlaubnis.
- 0,5 ‰ im Blut oder 0,25 mg/l in der Atemluft ohne Auffälligkeiten im Fahrverhalten: Fahrverbot, im Wiederholungsfall Überprüfung der Fahreignung im Rahmen einer MPU.
- 1,1 Promille: ´Absolute´ Fahruntüchtigkeit (Entzug der Fahrerlaubnis auch ohne Auffälligkeiten im Fahrverhalten; Fahreignung ist nicht mehr gegeben);
- 1,6 Promille oder zweimaliges Fahren unter Alkoholeinfluss: Medizinisch-Psychologische Untersuchung vor Neuerteilung der Fahrerlaubnis.
- Bei Besitz eines Personenbeförderungsscheins (PBS) führt ein Blutalkoholgehalt > 0,0 Promille zum Verlust der Erlaubnis zur Personenbeförderung. Weitere Konsequenzen (ggf. MPU) sind möglich.
in Österreich:
- 0,1 ‰ für Lenker von Lastwagen und Autobussen, für Moped- und Traktorfahrer bis 20 Jahre, sowie für Lenker von Personenkraftwagen bis 21 Jahren (in der Mehrphasenausbildung) und Schüler und Lehrer in der praktischen Fahrausbildung
- 0,5 ‰ für Kraftfahrzeug- und Kraftradlenker
in Bulgarien, Estland, Kroatien, Litauen, Montenegro, Rumänien, Ungarn, Serbien, Slowakei und Tschechien: 0,0 ‰
in Polen, Norwegen und Schweden: 0,2 ‰
in Belgien, Dänemark, Frankreich, Griechenland, Italien, den Niederlanden, Slowenien, Spanien, der Schweiz und der Türkei (nur bei PKW ohne Anhänger, ansonsten 0,0 ‰): 0,5 ‰
in Großbritannien, Irland, Luxemburg und Malta: 0,8 ‰
in Zypern: 0,9 ‰

Aufbau der Blutalkoholkonzentration: Trinkt ein 70 kg schwerer Mann innerhalb einer Stunde 1 Liter Bier, erreicht er etwa 0,5 Promille, trinkt er aber 1 Liter Rotwein, erlangt er rund 2 Promille. Wichtig ist, die Größe und vor allem den Inhalt eines Weinglases zu beachten (oft 0,3 Liter). Durch eine Mahlzeit kann die Aufnahme des Alkohols etwas verlangsamt werden.

Quellen

↑ Artikel Percutane Alkohol Injektion ( PEI) der Schilddrüsevon www.madeasy.de
↑ Infomed.de
↑ Krebsgesellschaft.de
↑ Krebsinformationsdienst.de
↑ Kaye M. Fillmore u. a.: Does moderate drinking prevent heart disease? A meta-analysis and re-estimation of alcohol-caused mortality in Australia. Universität von Kalifornien, San Francisco. in: Addiction Research and Theory. Brunner-Routledge Health Sciences, London 2006,5 (Mai). ISSN 1606-6359
↑ Artikel Probleme der Metaanalyse von www.dgps.de
↑ Unfallgeschehen im Straßenverkehr 2005 - Presseexemplar des Statistischen Bundesamts. (www.destatis.de, 610 KB).

Literatur

Günter Schmidt: ALEX – Das Alkohollexikon. Books on Demand (BoD), Norderstedt 2002. ISBN 3-8311-3825-7
Bernhard van Treeck: Drogen- und Suchtlexikon. Lexikon-Imprint-Verlag, Berlin 2003. ISBN 3-89602-221-0
Bernhard van Treeck: Drogen. Schwarzkopf & Schwarzkopf, Berlin 2003. ISBN 3-89602-420-5
Arthur L. Klatsky: Alkohol fürs Herz. in: Spektrum der Wissenschaft. Spektrumverlag, Heidelberg 25.2003,10, S.62–68. ISSN 0170-2971
J. Kauhanen u. a.: Beer binging and mortality, results from the Kuopio ischaemic heart desease risk factor study, a prospective population based study. in: British Medical Journal. London 315.1997, S.846. ISSN 0267-0623
E. B. Rimm u. a.: Moderate alcohol intake and lower risk of coronary heart desease, meta-analysis on effects on lipids and haemostatic factors. in: British Medical Journal. London 319.1999, S. 1523. ISSN 0267-0623
K. Nanchal u. a.: Alcohol consumption, metabolic cardiovascular risk factors and hypertension in women. in: International Journal on Epidemiology. Oxford Univ. Press, Oxford 29.2000, S.57. ISSN 0300-5771
C. Power u. a.: U-shaped relation for alcohol consumption and health in early adulthood and implications for mortality. in: The Lancet. Elsevier Science, New York 352.1988, S.877. ISSN 1474-547X
Hans-Peter Beck-Bornholdt: Der Hund, der Eier legt. Erkennen von Fehlinformation durch Querdenken. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 2002. ISBN 3-499-61154-6
Knut Kröger: Lebenserwartung - Der Mythos vom Rotwein. in: Deutsches Ärzteblatt. Köln 100.2003,42 (17. Oktober), S. A-2706, B-2260, C-2120. ISSN 0012-1207