Wofür man Vakuumtechnik einsetzen kann

Für moderne Herstellungsprozesse von Produkten werden unterschiedliche Werkstoffe benötigt. Damit im Laufe einer Herstellung keine Fehler auftreten, werden zudem verschiedene Technologien eingesetzt, die für die Produktion zur Verfügung stehen. Flüssiggas ist dabei ein besonders vielseitiges Produkt, da es sowohl als Kühlmittel als auch als Brennstoff oder als Teil wissenschaftlicher Experimente eingesetzt werden kann. Es ist aber auch besonders anspruchsvoll, da es von richtigen Temperaturen abhängt.

Die richtige Isolierung ist entscheidend

Die große Herausforderung von Flüssiggas ist seine Temperatur. Damit ein Gas sich in ein Flüssiggas wandelt, muss man zunächst wissen, bei welcher Temperatur es sich verflüssigt. So benötigt man bei Sauerstoff eine Temperatur von -183 Grad Celsius, während man bei Helium -267,9 Grad Celsius benötigt. Es kommt also darauf an, die Temperatur aufrecht zu erhalten, was eine enorme Herausforderung darstellt. Wird es zu stark erwärmt, verflüchtigt es sich als Boil-off-Gas (BOG).

Nachdem das Flüssiggas hergestellt wurde, muss es in der Regel gelagert oder transportiert werden. Dies bedeutet, dass der Lagerbehälter und der Transportbehälter ebenso besonders isoliert sein müssen wie die Transferleitungen, in denen das Gas zwischen den Behältern transportiert wird. Die Wärmeeinwirkung muss auf ein Minimum reduziert sein, damit die Temperatur stabil bleibt. Eine sehr effektive Methode zur Minimierung der Wärmeeinwirkung ist die Vakuumtechnik. Sie isoliert 15-mal effektiver als andere Dämmstoffe.

Wie die Vakuumtechnik funktioniert

Damit diese Technik funktioniert, sind die Leitungen oder Anlagen doppelwandig ausgeführt. Die komplette Raumluft wird zwischen den beiden Wänden entzogen, sodass eine dünne Vakuumumgebung im Inneren geschaffen wird. Dies schafft eine optimale Isolierung der Transferleitungen oder Anlagen von der Umgebungswärme.

Flüssiggase und andere physikalische Werkstoffe werden auf unterschiedliche Weise erwärmt. Die Vakuumtechnik wirkt den unterschiedlichen Erwärmungen entgegen.
Bei der Konvektion entwickelt sich die Wärme durch eine Bewegung der Moleküle. Je stärker die Moleküle in Bewegung sind und dadurch aufeinanderprallen, umso mehr Wärme wird erzeugt. Die Vakuumtechnik stoppt die Bewegung der Moleküle in der Raumluft. Es wird somit verhindert, dass Wärme entsteht.
Bei der Konduktion kommt es zu einer Wärmeleitung durch direkten Kontakt. Die Wärme wird dabei vom wärmeren auf das kältere Produkt übertragen, was auch bei Flüssiggasen der Fall ist.
Die Strahlungswärme kann zum einen von der Sonne ausgehen, aber auch von anderen wärmeabgebenden Körpern. Setzt man hier die Vakuumtechnik ein und verbindet sie mit einer mehrlagigen Kombination aus Aluminiumfolie und Glaspapier, erreicht man einen Effekt, der der Strahlung und der Konduktion entgegenwirkt.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten der Vakuumtechnik

Die Anwendung der Vakuumtechnik erfolgt im Wesentlichen in der Produktions- und Fertigungsindustrie. Es profitiert aber auch die Lebensmittelindustrie in vielfältiger Weise. Die hermetische Verpackung von Lebensmitteln ist ohne die Vakuumtechnik nicht möglich. Aber auch beim Sortieren oder Transportieren von empfindlichen Lebensmitteln kommt die Vakuumtechnik in Form von Sauggreifern zum Einsatz. Sie kommen mit unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten zurecht und sind aus einem Material hergestellt, dass sich leicht reinigen und desinfizieren lässt.

Auch aus der Medizintechnik ist die Vakuumtechnik nicht mehr wegzudenken. Im Klinikalltag erleichtert es den Arbeitsalltag bei chirurgischen Anwendungen, in der Anästhesie und auch in der Intensivmedizin.

Auch in der Wissenschaft und Forschung spielt in vielen Bereichen die Erzeugung eines Vakuums eine wichtige Rolle. Ohne ihren Einsatz wäre unsere moderne Wissenschaft noch nicht so weit, wie sie heute ist. Bereiche, die ein Vakuum benötigen, sind Teilchenbeschleuniger, die Plasmaphysik, die Photonik und verschiedene Bereiche der Materialwissenschaften. Jeder dieser Bereiche erfordert jahrelange Erfahrung in diesem Bereich, ein spezielles Fachwissen und spezifische Lösungen zur Implementierung.

Ein Fazit

Das Wort Vakuumtechnik mag sich langweilig anhören, es verbirgt sich aber ein spannendes Tätigkeitsfeld dahinter, welches sehr vielseitig ist und verschiedene Lösungen benötigt. Der Einsatz moderner Technologien ist dabei stets erforderlich.

Kasimir Walter

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