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Ethanol



Strukturformel
Allgemeines
Name Ethanol
Andere Namen
  • Ethylalkohol
  • Äthanol
  • Äthylalkohol
  • Weingeist
  • Spiritus
  • Alkohol (umgangssprachlich)
Summenformel C2H5OH oder C2H6O
CAS-Nummer 64-17-5
Kurzbeschreibung farblose, charakteristisch riechende Flüssigkeit
Eigenschaften
Molare Masse 46,07 g·mol−1
Aggregatzustand flüssig
Dichte ca. 0,7894 g·cm−3 (bei wasserfreiem Ethanol)
Schmelzpunkt −114,4 °C
Siedepunkt 78,37 °C
Dampfdruck

58,7 hPa (20 °C)

Löslichkeit

beliebig mit Wasser mischbar

Leitfähigkeit leitet elektrischen Strom nicht
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I
R- und S-Sätze R: 11
S: (2-)7-16
MAK

500 ml·m−3 bzw. 960 mg·m−3 [1]

WGK 1 (schwach wassergefährdend) [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

  Ethanol ist eine farblose, leichtentzündliche, stechend riechende Flüssigkeit, die umgangssprachlich als Alkohol bezeichnet wird. Auf ältere Nomenklaturen gehen die Bezeichnungen Äthanol, Äthylalkohol oder Ethylalkohol zurück. Umgangssprachlich werden auch die noch älteren Namen Weingeist und Spiritus benutzt. In den Naturwissenschaften wird Ethanol oft mit EtOH abgekürzt.

Alkohol ist ein Rauschmittel. Der Konsum ist in den meisten Ländern der Welt erlaubt. Das Führen von Fahrrädern, Kraftfahrzeugen, Schiffen und Flugzeugen unter Alkoholeinfluss ist jedoch meist unter Strafe gestellt.

Inhaltsverzeichnis

Systematik

Ethanol mit der Formel C2H5OH gehört zu den n-Alkanolen. Es leitet sich von dem Alkan (gesättigten Kohlenwasserstoff) Ethan (C2H6) ab, in dem formal ein Wasserstoffatom durch die funktionelle Hydroxylgruppe (OH) ersetzt ist. Deshalb wird an den Namen Ethan das Suffix -ol angehängt.

Der Name Ethanol gilt erst seit dieser Systematisierung der Namen chemischer Verbindungen, während der Begriff Alkohole fachsprachlich inzwischen eine ganze chemische Stoffklasse bezeichnet.

Die Strukturformel lässt sich, wenn man sie rückwärts liest, mit dem Spruch „Herr Ober, 5 Helle, 2 Corn“ sehr leicht merken.

Wortherkunft Alkohol

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 الكحولal-kuhul jedoch Alkohol). Nach Europa gelangte dieser Begriff während der langen arabischen Herrschaft in Spanien. In der spanischen Sprache bedeutete alcohol ursprünglich feines, trockenes Pulver, was in die Alchemistensprache Eingang fand.

Kulturgeschichte des Alkohols

Ethanol entsteht schon auf natürlichem Wege bei der Vergärung zuckerhaltiger Früchte. Auf diese Weise wurden wohl unabhängig voneinander, schon in einem frühen Stadium der Geschichte, Menschen auf diese Substanz aufmerksam.[2] So finden sich in ägyptischen Schriftrollen der III. Dynastie[3] sowie auf alt-mesopotamischen Keilschrifttafeln[4] Hinweise auf die Herstellung alkoholischer Getränke. Auch in der Bibel wird der Alkohol erwähnt, siehe zum Beispiel 1. Buch Mose (Gen. 9,18–29).

Biere, später auch Weine wurden mit Hilfe von Wildhefen erzeugt. Meist hatten solche Alltagsgetränke einen deutlich geringeren Alkoholgehalt als heute, da die Wildhefen ab einer bestimmten Alkoholkonzentration die Umwandlung von Zucker in Alkohol einstellen, weil sie sich ansonsten selbst vergiften würden. Durch jahrhundertelange Züchtung tolerieren heutige Hefestämme höhere Alkoholgehalte.

Auch in diesen alten Zeiten wurde Alkohol bereits aufgrund seiner berauschenden Wirkung getrunken. So heißt es in einem ägyptischen Text über das Verhalten junger Männer:

Du verlässt die Bücher und gehst von Schenke zu Schenke; der Biergenuss allabendlich, der Biergeruch verscheucht die Menschen von dir.[3]

In der Antike wurde der Wein schließlich ein wesentlicher Bestandteil römischer und griechischer Kultur. Beide Kulturen bedachten ihn mit einer eigenen Gottheit: Bacchus bzw Dionysos.

Vermutlich wurde im Gebiet der heutigen Türkei um etwa 1000 n. Chr. die Destillation von Wein zur Herstellung hochprozentiger Branntweine entwickelt[2]. So 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).

Mitte des 18. Jahrhunderts vergrößerte sich mit der Neuen Welt die landwirtschaftlich nutzbare Fläche des Königreichs England um ein Vielfaches. Dies führte in der Folge zu sinkenden Getreidepreisen und einer damit verbundenen Verarmung der Unterschicht. Die Überproduktion an Getreide wurde zum Teil zur Herstellung von Gin genutzt, welcher in den Armenviertel des Mutterlandes dankbare Abnehmer fand. Zeitweise kostete eine Kalorie Gin weniger als eine Kalorie Brot[5]. In der Folge entwickelte sich die Gin-Krise, welche die damalige Regierung erst durch eine Reihe von Gesetzen (hohe Steuern auf Gin, Erschwerung des Handels, Ausgabe von Lizenzen für Händler, etc.) beenden konnte. Erst aus dieser Zeit finden sich die ersten Schriften, die sich mit Alkoholabhängigkeit und deren Folgeerkrankungen beschäftigen. Ebenso wurde vor diesem Hintergrund Alkohol zum ersten Mal als Ursache für gesellschaftliche Probleme und Fehlentwicklungen verstanden[5].

Während sich der Alkoholkonsum Mitte des 19. Jahrhunderts wieder verringerte, begann mit der Industrialisierung wiederum eine Zeit, in der sehr billiger Alkohol auf breite verarmte Bevölkerungsschichten traf. Die industrielle Produktion und die, vor allem nach dem Zweiten 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

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

Volumenanteile

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. 30–80 %, meist ca. 40 %

Konsum

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In Deutschland konsumierte im Jahr 2003 durchschnittlich jede Person (ab 15 Jahren) die folgenden Mengen alkoholhaltiger Getränke:

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

Diese Mengen entsprechen insgesamt etwa 10,2 Liter reinem Ethanol pro Person und Jahr.

Herstellung

Zum ersten Mal ist die Gewinnung von reinem Alkohol dem persischen Arzt, Naturwissenschaftler, Philosophen und Schriftsteller Abu Bakr Mohammad Ibn Zakariya al-Razi durch die Destillation aus Wein gelungen. siehe auch alkoholische Gärung

Herstellung durch Gärung

  Alkohol entsteht unter anderem 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 nur beschränkt privat hergestellt werden (max. 0,5 l Maische), es sei denn der Branntwein wird verzollt.

Ethanol wird inzwischen hauptsächlich durch Gärung aus Biomasse gewonnen, man kann es aber auch durch rein chemische Synthese aus Wasser und Ethen unter Zugabe von Schwefelsäure als Katalysator herstellen, auf welche Weise es lange Zeit im 20. Jahrhundert aus Erdöl hergestellt wurde. Durch Gärung gewonnenes Ethanol bezeichnet man im Kontext alternativer Treibstoffe auch als Agrar- oder Bioethanol.

Produktionsmengen

In Deutschland wurden im Jahr 2006 folgende Mengen an alkoholischen Getränken produziert:

Alkoholisches Getränk Mio. Liter
Branntwein 49
Wodka 44
Obstbranntwein 16
Bitter-, Kräuterliköre 89
Andere Liköre 67
Korn 61
Sekt 220
Bier 10000

Weltweit werden etwa 330 Millionen hl (33 Mrd. l) Ethanol hergestellt, wovon mit 42 Mio. hl etwa 13 % auf die europäischen Länder fallen. 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. In den USA wird der Aufbau neuer Produktionsanlagen für Ethanol z. Z. besonders forciert. Präsident Bush unterzeichnete im August 2005 ein neues Gesetz („Energy Policy Act“ (EPACT)), das den Ausbau von erneuerbaren flüssigen Energieträgern fördern soll. Gegenwärtig sind 97 Produktionsanlagen für Ethanol in Betrieb; diese produzieren pro Jahr 19 Mrd. Liter Ethanol. Weitere 42 Anlagen sind im Bau und viele bestehende Anlagen werden erweitert. Die Investitionen sollen zusätzlich 11,5 Mrd. Liter Ethanol liefern.[3] In Brasilien werden gegenwärtig ca. 21 Mrd. Liter Ethanol hergestellt. Im Jahre 2010 soll die Produktionsmenge bei ca. 30 Mrd. Liter liegen.

Destillation

Ethanol ist in jedem beliebigen Verhältnis mit Wasser löslich. 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 −20 °C (Gefrierschrank) verdunstet Ethanol (96 %) kaum noch und zeigt eher zähflüssige Eigenschaften. Bei −70 °C (durch Trockeneis) wird es noch zähflüssiger (Kühlol).

Verwendung

Die Hauptmenge des produzierten Ethanols wird in Form von alkoholischen Getränken für Genusszwecke verbraucht. Es dient weiterhin als Lösungsmittel sowohl für Konsumprodukte u. a. im Haushalt (Parfüm, Deodorant), als auch für medizinische Anwendungen (Medikamente, Desinfektionsmittel) sowie in der Industrie selbst ebenfalls als Lösungsmittel und allgemein als Brennstoff.  

Haushalts- und Konsumprodukte

Ethanol findet u. a. als hervorragendes Lösungsmittel überall im Haushalt Verwendung, so als

  • Träger für Geruchsstoffe (Parfüm, Deodorant, Duftspray)
  • Reinigungsmittel (Glas, Chrom, Kunststoff, Scheibenwaschanlage)
  • Frostschutzmittel
  • Lebensmittelzusatz (Portweinen wird beispielsweise Ethanol zugegeben (gespritzt), um zum gewünschten Zeitpunkt den Fermentationsprozess zu beenden).
  • Brennstoff

Ethanol ist ein sehr gutes Lösungsmittel für Harze. 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 sicherzustellen.

Medizin

  • Die Wirksamkeit als Desinfektionsmittel oder Antiseptikum (etwa zur Händedesinfektion) hängt von der Konzentration des Ethanol-Wasser-Gemisches ab. Bei ca. 70 % Alkoholgehalt wird die Bakterienhülle zerstört und der Alkohol wirkt damit tödlich. 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. Bei offenen Wunden sollte das Gemisch nicht eingesetzt werden (Brennen). Lösungen mit 80 % Alkoholgehalt zeigen eine noch stärkere Wirkung, aber werden aufgrund der mangelnden Hautverträglichkeit nicht regelmäßig eingesetzt. Reiner Alkohol härtet die Bakterienhülle, das Bakterium bleibt am Leben.[6] Das Trinken von Ethanol oder alkoholischen Getränken wirkt jedoch nicht antiseptisch. Alkoholische Getränke mit einem Ethanolgehalt von weniger als 16 % können sich selbst nicht keimfrei halten, weswegen sie nicht zur Desinfektion geeignet sind.
  • 95 %iger Ethanol kann zur Verödung „heißer“ Schilddrüsenknoten und anderer umschriebener Tumore benutzt werden[7]
  • Viele flüssige Medikamente enthalten Ethanol als Lösungsmittel, da sich die wirksamen Substanzen in Wasser selbst nicht lösen. Ethanol ist damit eine wichtige Trägersubstanz bei der Herstellung pflanzlicher Medikamente (Phytomedizin).
  • Durch Einreiben der Haut mit Spiritus (z. B. Franzbranntwein) wird die Durchblutung gefördert.
  • Eine weitere Anwendung 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 Veränderung oder Inaktivierung von Giften bewirkt Ethanol jedoch nicht.
  • 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.[8]
  • Bei einer schweren Alkoholsucht kann ein Alkoholprädelir mit Ethanol unterbrochen werden, um eine akute Zweiterkrankung ohne die sonst auftretenden Symptome behandeln zu können. Dies ist jedoch mit starken Risiken verbunden.

Ethanol als Kraftstoff für Ottomotoren

Hauptartikel: Ethanol-Kraftstoff und Zellulose-Ethanol

Ethanol wird auch 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 oder die Zellulose 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 0,65 $/l.

Andere Nutzung von Alkohol

  • Ethanol ist ein wichtiges Lösungsmittel und Zwischenprodukt in der Chemischen Industrie.
  • 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 Zweiten Weltkriegs leicht aus landwirtschaftlichen Produkten gewinnbar war, im Gegensatz zum knappen Benzin.

Besteuerung und Vergällung

Grundsätzlich unterliegt Ethanol in Deutschland der Branntweinsteuer. Diese beträgt derzeit € 13,03 / Liter reinem Alkohol und wird in Deutschland von der Zollverwaltung beim Hersteller erhoben.

Die Verwendung von Ethanol ist für technische Zwecke (Druckerei, Lackherstellung, Reinigungsmittelproduktion, Kosmetik und ähnliche) und als Brennspiritus steuerfrei möglich. Um zu verhindern, dass dieser Ethanol ohne Entrichtung der Steuer als Genussmittel getrunken oder solchen beigefügt wird, wird unversteuerter Alkohol unter Zollaufsicht vergällt. Vergällung bedeutet, dass Ethanol mit anderen Chemikalien, wie z. B. MEK (Methylethylketon = 2-Butanon, mit zwei weiteren branntweinsteuerrechtlich vorgeschriebenen Markierungskomponenten), Petrolether, Cyclohexan, Phthalsäurediethylester (Diethylphtalat) oder ähnlichem versetzt wird, um es für den menschlichen Genuss unbrauchbar zu machen.

Bei dem in Form von Brennspiritus als Brennstoff verwendeten Ethanol, beispielsweise für Rechauds sowie Camping- und Expeditionskocher, 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, dem Ethanol diverse Fremdstoffe, Regenerate etc. beimischen. Abfüller, die in ihrem Produkt nur Ethanol verwenden, werden dies zumeist durch die Kennzeichnung „UN 1170“ auf der Flasche deutlich 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 Tetramer (CH3CHO)4 des Acetaldehyds CH3CHO ist.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Flammpunkt 12 °C
Zündtemperatur 425 °C (DIN 51794)
Explosionsgrenzen untere: 2,5 Vol.-%/obere: 15 Vol.-%
Schallgeschwindigkeit 1180 m·s−1 (20 °C)
Temp.-Abhängigkeit: −3,6 m·s−1·°C−1
Energiedichte pro kg 7,44 kWh·kg−1 = 26,78 MJ·kg−1
Energiedichte pro Liter 5,87 kWh·l−1 = 21,14 MJ·l−1
dynamische Viskosität 1,2 · 10−3 Pa·s (20 °C)
kinematische Viskosität 1,52 · 10−6 m2·s−1 (20 °C)
Oberflächenspannung 0,02255 N·m−1 (20 °C)
Brechzahl 1,359
Biologische Abbaubarkeit 94 % (OECD 301 E)
UN-Nummer 1170
Gefahrennummer 30 + 33

Herausragendes Merkmal des Ethanols ist seine Hydroxylgruppe. Da ein Sauerstoff-Atom Elektronen stärker anzieht als Wasserstoff und Kohlenstoff, resultiert eine asymmetrische 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 (Sp 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 quantitativ in seine deprotonierte Form, das Ethanolat-Ion (CH3CH2O). Die Reaktion verläuft unter Entwicklung von Wasserstoff:

\mathrm{2 \ CH_3CH_2OH + 2 \ Na \longrightarrow 2 \ CH_3CH_2O^- + 2 \ Na^+ + H_2}
Ethanol und Natrium reagieren zu Natriumethanolat und Wasserstoff.

Nukleophile Substitution

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

\mathrm{CH_3CH_2OH + HCl \longrightarrow CH_3CH_2Cl + H_2O}
Ethanol und Chlorwasserstoff reagieren zu Ethylchlorid und Wasser.
\mathrm{CH_3CH_2OH + HBr \longrightarrow CH_3CH_2Br + H_2O}
Ethanol und Bromwasserstoff reagieren zu Ethylbromid und Wasser.

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

Veresterung

Säurekatalysiert reagiert Ethanol mit Carbonsäuren zu Etyhlestern:

\mathrm{RCOOH + HOCH_2CH_3 \longrightarrow RCOOCH_2CH_3 + H_2O}
Carbonsäuren reagieren mit Ethanol zu Ethylestern und Wasser.

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 Ethen:

\mathrm{2 \ CH_3CH_2OH \longrightarrow CH_3CH_2OCH_2CH_3 + H_2O}
Ethanol kondensiert zu Diethylether unter Abspaltung von Wasser.
\mathrm{CH_3CH_2OH \longrightarrow H_2C=CH_2 + H_2O}
Ethanol spaltet in einer Eliminierungsreaktion Wasser unter Bildung einer Doppelbindung ab.

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

Oxidation

Ethanol ist thermodynamisch instabil und kann daher bei Anwesenheit von Luftsauerstoff bereits bei Raumtemperatur über Acetaldehyd bis hin zur Essigsäure oxidiert werden. Derartige Reaktionen werden beispielsweise in biologischen Systemen von Enzymen katalysiert. Im Labor dienen anorganische Oxidationsmittel wie Chromsäure oder Kaliumpermanganat zur Oxidation zu Essigsäure. Die Oxidation bis zur Stufe zu Acetaldehyd gelingt mit Pyridin-Chlorchromat.

Verbrennung

Die Oxidation des Ethanols muss nicht auf der Stufe der Essigsäure stehenbleiben. Unter geeigneten Bedingungen, beispielsweise bei hohen Temperaturen, verbrennt Ethanol unter Flammenbildung bei vollständiger Oxidation mit einem Heizwert von etwa 30 MJ/kg zu Kohlendioxid und Wasser:

\mathrm{CH_3CH_2OH + 3 \ O_2 \longrightarrow 2 \ CO_2 + 3 \ H_2O}

Physiologisches

Aufnahme und Abbau

Alkohol wird im gesamten Verdauungstrakt aufgenommen. Dies beginnt in geringem Umfang 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.[9]

In der Leber wird der Alkohol durch das Enzym Alkoholdehydrogenase zu Ethanal (Acetaldehyd, H3C-CHO) abgebaut, um weiter durch Acetaldehyddehydrogenase zu Essigsäure oxidiert zu werden. 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 (½ 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.

Andere Alkohole aus unsauber destillierten Spirituosen, die so genannten Fuselöle, werden ebenfalls durch die Alkoholdehydrogenase bzw. Acetaldehyddehydrogenase abgebaut. Dieser Abbau tritt damit zum Abbau des Ethanols in Konkurrenz, welcher in Folge dessen langsamer abgebaut wird. Etwa fünf Prozent des Ethanols werden über Urin, Schweiß und Atemluft abgegeben.

Ethanol und ethanolhaltige Getränke dürfen nicht zur Aufwärmung nach einer Unterkühlung gegeben werden, da es die Symptome nur forciert. Das angebliche Fässchen Rum bei den Bernhardiner-Hunden als Ration für Unterkühlte ist daher vom medizinischen Standpunkt lebensgefährlich.

Blut- und Atemalkohol

  Ein objektives Maß für die alkoholische Beeinflussung stellt die Alkoholkonzentration im venösen Blutkreislauf und in der Atemluft dar, wobei 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 bei Männern wie folgt errechnet (nach Watson):

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 peripheren 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 Letale Dosis (LD) liegt etwa bei 3,0 bis 4,0 Promille. Der bislang höchste gemessene Wert bei einem Patienten, der überlebt hat, liegt bei 6,12 Promille.[10] Die LD50 beträgt für die Ratte 7060 mg/kg bei oraler Applikation.[11]

Die regelmäßige Einnahme kann zu einer Abhängigkeit (Alkoholkrankheit) führen. Dabei werden alle Zellen des Körpers geschädigt. Insbesondere leiden das Nervensystem und die Leber. Der Vitamin B1-Stoffwechsel wird durch langanhaltenden Alkoholkonsum geschädigt, diese Schädigung kann eine Polyneuritis auslösen. Epilepsie, Psychosen, soziale Vereinsamung und der verfrühte Tod können die Folge sein. Bekannt ist auch die Schädigung des Zentralnervensystems beim Delirium tremens. Diese Nervenerscheinung tritt beim Alkoholentzug des Körpers auf. 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 es, Erbrechen herbeizuführen. Das 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 l 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 motorischen Nerven 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 etwa psychisch durch erhöhte Emotionalität, andererseits durch eine veränderte Bewusstseinswahrnehmung 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 schädlicher 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. Schon eine sehr kleine Menge kann, wenn sie zu einem ungünstigen Zeitpunkt der Embryonalentwicklung eingenommen wird, fatale Folgen für das Kind haben.

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. Beim schnellen Trinken einer ganzen Flasche Schnaps, diese enthält 150 ml-200 ml Ethanol, kann durch Lähmung des Hirnstammzentrums ein tödlicher Kollaps eintreten. 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 und des Gehirns.

Todesursache Alkoholabhängigkeit und -missbrauch

Hauptartikel: Alkoholkrankheit

Alkohol kann eine sehr starke und körperliche und/oder psychische Abhängigkeit erzeugen, die körperliche Abhängigkeit ist verbunden mit heftigen Entzugserscheinungen. Bis zu 2 Millionen Menschen sind allein in Deutschland alkoholkrank, ca. 10 Millionen von Abhängigkeit bedroht.

In Deutschland starben im Jahr 2002 circa 40.000 Menschen durch Alkoholmissbrauch [12], 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)

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

Krebsrisiko

Übermäßiger Konsum von Alkohol kann neben teils unheilbaren Erkrankungen wie Leberzirrhose und Nervenerkrankungen auch viele Krebsarten (wie Magenkrebs und Speiseröhrenkrebs) erzeugen. Der regelmäßige Konsum selbst kleiner Mengen alkoholischer Getränke erhöht vielen wissenschaftlichen Studien zufolge das generelle Krebs- sowie insbesondere auch das Brustkrebsrisiko. [13] [14] [15]

Die karzinogene Wirkung entsteht durch das Ethanal, zu dem Ethanol in der Leber abgebaut wird. Das Ethanal wird durch Polyamine zu Crotonaldehyd umgewandelt, welches wiederum die DNA zerstört.[16]

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. Ebenso stammen Weintrinker häufiger aus höheren Einkommensschichten als Biertrinker oder Trinker von höherprozentigem Alkohol. Rechnet man den Schichteinfluss heraus, verschwindet die angeblich positive Wirkung.

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

1991 postulierte der französische Professor Serge Renaud seine These vom „Französischen Paradox“ (French Paradox).

Aus einer Anzahl epidemiologischer Untersuchungen gehe 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 Liter 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.[17][18]

Oberhalb dieser Mengen kehrt sich die positive Wirkung eindeutig um.

Viele Studien wurden von der Alkohol Task Force der Stiftung International Life Sciences Institute finanziert, deren Mitglieder die Konzerne Moët & Chandon, Allied Domecq, Brasseries Kronenbourg, Heineken und Diageo sind. In Deutschland wurden viele Studien von der Deutschen Weinakademie (DWA) in Auftrag gegeben, die von den Weinerzeugern finanziert wird. Alleine für die Pressearbeit im Inland wurden 160 000 Euro ausgegeben. Die französische Sopexa gab 800 000 Euro für deutsche Medien aus.

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. [19] Die Quintessenz dieser nun in Frage gestellten Untersuchungen lautet, dass mäßiger Alkoholkonsum langfristig die Rate von Herzinfarkten und Schlaganfällen senke. 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 sei, dann aber rasch und sprunghaft ansteige. Menschen, die wenig Alkohol trinken, lebten 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;[20] 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 sei nicht der Alkohol selbst, sondern Begleitstoffe (sekundäre Pflanzenstoffe von roten Trauben und Inhaltsstoffe der Bierhefe), die im Wein und Bier zu finden seien und durch den Alkohol, der ein gutes Lösungsmittel ist, verfügbar gemacht würden (Lösungsmitteltheorie). Daher besäßen Schnäpse und die meisten Liköre auch keine vergleichbaren Wirkungen.

In anderen Kulturen sind jedoch andere alkoholische Getränke statistisch gesehen vorteilhafter, und es wurde kein signifikanter Unterschied zwischen einzelnen Getränkearten (Bier, Wein und Spirituosen) gefunden, so dass dies für die soziale Komponente als einzigen positiven Faktor spricht.

Eine Studie an 38 000 Mitarbeitern des amerikanischen Gesundheitssystems zeigte, dass der Konsum von Bier und anderen Spirituosen – nicht aber von Wein – das Infarktrisiko senkte. Eine Studie aus Shanghai wiederum beschrieb für Reisweintrinker eine geringere koronare Mortalität.

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 (die den Schnaps selbst als „Geheimniswasser“ bezeichneten) verteilt wurde – viele Verträge über Gebietsabtretungen oder Gänge in die Reservation kamen durch das Trunkenmachen von Stammesführern zustande. Auch Ostasiaten zeigen – jedoch weniger durchgängig als die amerikanischen Ureinwohner – eine geringere Alkoholverträglichkeit als Europäer. Unter Schwarzafrikanern ist die Verträglichkeit sehr unterschiedlich.

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.

Dass die Europäer als mit einer höheren Alkoholverträglichkeit ausgestattet gelten, dürfte ein Mischeffekt des schnelleren Abbaus aufgrund der Enzymausstattung und der höheren Alkoholtoleranz durch Gewöhnung sein.

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), zum Beispiel auch in Lynchburg in Tennessee, der Heimat des Whiskey Jack Daniel’s.

In Deutschland besteht ein Branntweinmonopol.

Jugendschutz

In Deutschland und der Schweiz dürfen nach dem Jugendschutzgesetz alkoholische Getränke nicht an Personen unter 16 Jahren abgegeben werden und 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 oder -beauftragten ab 14 Jahren gestattet, es gibt sonst keine Beschränkung.

In Österreich ist der Jugendschutz Ländersache. In Wien, Vorarlberg, Niederösterreich und dem Burgenland ist der Alkoholkonsum grundsätzlich erst ab 16 gestattet. In den anderen Bundesländern 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 in den meisten Ländern der Welt unter Strafe gestellt.

Literatur

  • Singer, Teyssen (Hrsg.): Alkohol und Alkoholfolgekrankheiten. 2. Auflage. Springer, Heidelberg 2005, ISBN 3-540-22552-8.
  • 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

Siehe auch

  • Alkoholkrankheit
  • Alkoholvergiftung
  • Kater (Alkohol)
  • Alcotest
  • Promille
  • Schwips
  • Alkoholtourismus
  • Alkohologie
  • Spirituose
  • Rangfolge der gefährlichsten Drogen: 5. Position
  • Ethanol-Kraftstoff
  • Zellulose-Ethanol
Wikiquote: Alkohol – Zitate
  • Ethanol Tankstellen in Deutschland (Ethanol E85 & E50 Sunfuell Tankstellen Deutschland)
  • Spirituosenkunde, Physiologie, Alkoholismus, Alkoholanalytik, Alkoholgesetzgebung
  • Die Droge Alkohol aus psychologischer Sicht
  • Wirkung des Ethanols auf den Menschlichen Körper
  • Alkoholpolitik – private, unabhängige, kritische Webseite
  • Alkohol bei Erowid (englisch)
  • Nachrichten und weitere Informationen zum Thema Alkohol
  • Alkohol am Arbeitsplatz/gesetzliche Bestimmungen
  • Check your drinking (Online-Selbsttest zur Risikoeinschätzung des eigenen Alkoholkonsums)
  • Promillerechner
  • „Alkohol“ Ethanol – ein Artikel zum Thema von Peter Bützer

Ethanol aus Biomasse/pflanzlichen Abfällen

  • Pentalco – Initiative zur Förderung von Lignocellulose-Ethanol
  • Prof. E. Boles, Universität Frankfurt (Englisch)
  • Kraftstoffportal mit Forum zu Bioethanol, Autogas, Erdgas, Pflanzenöl

Ethanol als Energiequelle

  • Abstracts (Englisch)
  • Essay (Englisch)
  • Sugar powers a Revolution on Brazil’s roads (Englisch)

Ethanol als Kraftstoff

  • Keine Natur in den Tank!
  • Ford Focus FFV und Focus C-MAX FFV
  • Infos zu Bioethanol in Brasilien
  • Erste öffentliche Bioethanol-Tankstelle Deutschlands
  • The False Hope of Biofuels, Artikel der „Washington Post“, 2. 7. 2006 (Englisch)
  • nicht kommerzielle Datenbank von Ethanol-Tankstellen und Umrüstern in Deutschland

Sicherheitsdatenblätter

(nur für reines Ethanol)

  • Mallinckrodt Baker (PDF; 140 KB)
  • Merck (PDF; 28 KB)


Quellen

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  2. a b Westermeyer J.: Cross-cultural studies on alcoholism. In: Goedde HW: Alcoholism: Biomedical and genetic aspects. Pergamon Press, New York, S. 305–311.
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  4. Färber W.: Drogen im Alten Ägypten. In: Völger G, Welck K: Rausch und Realität: Drogen im Kulturvergleich Bd 2. Rowohlt, Reinbek, 1982, S. 480–487.
  5. a b Singer, Teyssen (Hrsg.): Alkohol und Alkoholfolgekrankheiten. 2. Auflage. Springer, Heidelberg 2005, ISBN 3-540-22552-8.
  6. Herbert Hof, Rüdiger Dörries: Medizinische Mikrobiologie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2005, 3. Aufl. S.686
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  20. Artikel Probleme der Metaanalyse von www.dgps.de
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