Die Armada tödlicher Schwebeteilchen riecht fast nach nichts und nähert sich unsichtbar. Binnen Sekunden vergiften sie als mikroskopisch kleine Tröpfchen die Atemluft. Für diejenigen, die sie einatmen, kommt der Tod ohne Vorwarnung: ein leichter Schwindel, Schlieren vor den Augen, seltsam viel Spucke im Mund, Druck im Brustkorb, Würgereiz, Atemnot. Sekunden später brechen sie zitternd, krampfend und unter Schmerzen zusammen und ersticken. Das Leben von Opfern einer Giftgasattacke endet zuckend auf dem Boden.

Was könnte im syrischen Chan Scheichun geschehen sein?

Es sind solche Szenen, von denen Anwohner und Helfer aus der Siedlung Chan Scheichun in der syrischen Provinz Idlib berichten. Mehr als 70 Tote, darunter mindestens 20 Kinder – so heißt es bislang. Wer Schuld an der mutmaßlichen Giftgasattacke ist, wird vielleicht nie ganz aufgeklärt werden: Augenzeugen schreiben, sie hätten beobachtet, wie russische Flieger Pakete abgeworfen hätten, die russische Seite spricht davon, ein Chemiewaffen-Lager in der Rebellenhochburg sei getroffen worden.

Auf Fotos, die Ärzte auf Twitter geteilt haben, sind Leichen zu sehen, die Pupillen winzig und starr, manch ein Toter hat noch Schaum vor dem Mund. Was diese Bilder zeigen, spricht für eine Freisetzung von Saringas oder dem chemisch verwandten Tabun. Auch denkbar wäre ein Chlorgas- oder Senfgas-Anschlag – bisher reichen die Informationen nicht aus, um das sicher sagen zu können. Fest steht: All diese Substanzen sind Waffen, die großflächig Menschen töten.

Was sind das für Substanzen, wie entfalten sie ihre Wirkung und wie könnten sich Menschen während eines Angriffs schützen? Die wichtigsten Erkenntnisse im Überblick:

Woraus bestehen Nervengifte wie Sarin?

Methylfluorphosphonsäureisopropylester, so heißt Sarin im Fachjargon. Die chemische Formel: C₄H10FO₂P. Ein Team aus deutschen Chemikern um Gerhard Schrader war es, das 1936 erstmals auf eine ähnliche Substanz stieß: Tabun, eine Phosphorverbindung, die Blattläuse innerhalb von Sekunden tötete. Ganz nach Plan hatten die Chemiker doch im Auftrag der IG Farben nach Wirkstoffen für neue Insektenvernichter suchen sollen. Nur griff dieses neue Gift eben auch Menschen an, Schrader selbst soll nach den Experimenten an Sehstörungen und Atemproblemen gelitten haben. Zwei Jahre später fanden sie das noch giftigere Sarin. Der Name des Stoffes soll aus einigen Buchstaben der Namen seiner Entdecker konstruiert worden sein: Schrader, Otto Abros, Rüdiger und Hermann Van der Linde. Als das NS-Regime davon mitbekam, wurden die Erkenntnisse der Chemiker unter strengste Geheimhaltung gestellt – Tabun und Sarin zu Kampfmitteln weiterentwickelt.

Seit 1991 gilt Sarin offiziell als Massenvernichtungswaffe. Immer wieder kamen diese und ähnliche Stoffe bis heute in Krisengebieten zum Einsatz, auch nach der 1997 in Kraft getretenen internationalen Chemiewaffen-Konvention. Den wohl bekanntesten Sarin-Anschlag verübte die japanische Aum-Sekte 1994 (The American Journal of Emergency Medicine: Okudera et al., 1997). Mitglieder versprühten das Gift in einer U-Bahn in Tokio. Schilderungen der Symptome der jetzt in Syrien getöteten Menschen deuten darauf hin, dass auch dort Sarin oder ein sehr ähnliches Nervengas im Einsatz war, genau wie schon 2013.

Warum wirken Tabun, Sarin und ähnliche Gifte tödlich?

Die Organisation für das Verbot chemischer Waffen (OPCW) beschreibt auf ihrer Website recht genau, wie Sarin und damit verwandte chemische Kampfmittel wirken. Versprüht wird es als Aerosol, also als feines Gemisch aus festen und flüssigen Schwebeteilchen, ähnlich eines Nebels. Es gelangt nicht nur über die Atemwege, die Schleimhäute und die Lunge in die Blutbahn, sondern auch über die Haut. Da Sarin gut wasserlöslich ist, wird es besonders leicht vom Körper aufgenommen – entsprechend toxisch ist seine Wirkung.

Und diese Wirkung setzt im Gehirn an: Damit ein Mensch leben, denken und all seine Körperfunktionen steuern kann, müssen Synapsen – Nervenschnittstellen im Kopf – ununterbrochen nicht nur elektrische, sondern auch chemische Signale von einer Hirnzelle zur nächsten schicken. Dazu braucht es chemische Botenstoffe. Ein solcher Neurotransmitter ist Acetylcholin. 

Das Tödliche an Sarin ist, dass es den Acetylcholin-Stoffwechsel aus der Bahn wirft (JAMA: Lee, 2003): Botenstoffe müssen, nachdem sie an den Synapsen ihre Arbeit getan haben, wieder abgebaut werden. Genau das verhindert Sarin – es ist ein Acetylcholinesterase-Hemmer. Die Folge: Die Nervenzellen, an die sich der Botenstoff bindet, hören nicht mehr auf, unkontrollierte Signale an Zellen des vegetativen Nervensystems zu senden: Muskeln verkrampfen, die Pupillen verengen sich, die Sicht wird schlechter (American Journal of Ophthalmology, Kato/Hamanaka, 1996) – Verdauung und Speichelfluss geraten außer Kontrolle, Spasmen und Lähmungen erfassen den ganzen Körper. Spätestens wenn es zur Lähmung der Atemmuskulatur kommt, stirbt der Vergiftete. Die Überlebenschancen hängen dabei davon ab, wie hoch die Giftkonzentration in der Atemluft war. Schon geringe Mengen haben verheerende Folgen.

Und es gibt noch weitaus giftigere Nervengase, wie das 1944 ebenfalls von IG Farben hergestellte Sonan und das modernste aller Giftgase: VX.

Tötet Chlorgas anders?

Chlorgas, das im Ersten Weltkrieg häufig und auch zuvor zu Kampfzwecken eingesetzt wurde, ist vor allem extrem ätzend. Es ist kein Nervengift. Seinen Geruch kennen wir alle aus Schwimmbädern oder von früher aus Krankenhäusern, wo Chlor zur Desinfektion von Wasser und Flächen diente. In Bleichmitteln und Deodorants kommt es vor, in Abflussreiniger oder Schimmel-Ex. Erst in höheren Konzentrationen taugt es zur chemischen Waffe: Einmal eingeatmet, verätzt es die Zellen, welche die Atemwege auskleiden, sie sterben ab, Wasser tritt in die Lunge über, ein Lungenödem entsteht. Dadurch kann kein Sauerstoff mehr aufgenommen werden – der Mensch erstickt innerlich, obwohl er atmet.