Inertgase in der Industrie : Sicherheit durch Atmosphäre: Inertgase schützen Qualität und Prozesse in der Industrie
In einer der grössten Bioethanolanlagen Europas in Pischelsdorf, Österreich, sorgt Stickstoff für eine explosionssichere Produktion.
- © AgranaSauerstoff ist ein wichtiger Bestandteil vieler industrieller Prozesse, kann jedoch erhebliche Risiken bergen. Qualitätsverluste, Brände und Explosionen drohen, wenn Sauerstoff mit empfindlichen Materialien oder Prozessbedingungen in Kontakt kommt. Der gezielte Einsatz von Inertgasen schafft eine kontrollierte Atmosphäre, die diese Gefahren minimiert und gleichzeitig Produktionsprozesse stabilisiert.
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Sauerstoff – Freund oder Feind in der Produktion
Die Reaktivität von Sauerstoff in industriellen Prozessen fördert unter anderem Korrosion, unerwünschte chemische Reaktionen und explosionsfähige Gemische, vor allem bei brennbaren Stäuben oder Gasen. Daher ist es entscheidend, den Sauerstoffgehalt in sensiblen Prozessen kontrolliert zu halten.
In der Industrie hat sich die Inertisierung als Standardverfahren etabliert. Technische Lösungen wie Überdrucksysteme, Inertgasschleusen oder Schnellinertisierung gewährleisten eine präzise Steuerung. In Österreich wird diese Methode etwa in der Chemieproduktion, Schüttgutlagerung oder Lebensmittelverarbeitung eingesetzt.
Was bedeutet Inertisieren? Grundlagen und technische Anforderungen
Inertisieren bedeutet, Sauerstoff aus Anlagen zu verdrängen und durch reaktionsträge Gase wie Stickstoff, Argon, CO₂ oder Edelgase zu ersetzen. Ziel ist es, den Sauerstoffgehalt unter die Mindestsauerstoffgrenzkonzentration (SGK) abzusenken, um entzündliche Gemische auszuschließen.
Die Umsetzung erfordert eine präzise technische Auslegung der Systeme. In geschlossenen Anlagen wie Reaktoren oder Tanks wird häufig ein leichter Überdruck mit Inertgas erzeugt, der das Eindringen von Luft verhindert. Hierbei kommen spezielle Beatmungsventile zum Einsatz, die den Druck kontrollieren. Schnellinertisierungssysteme werden in Silos oder ähnlichen Anlagen eingesetzt. Inertgasschleusen ermöglichen es, Feststoffe in reaktiven Umgebungen einzubringen, ohne Luftsauerstoff einzuschleppen.
Neben der Auswahl des richtigen Gases sind Faktoren wie die Geometrie der Anlagen, die Gasversorgung und die Regelungstechnik entscheidend. In der Praxis greifen viele Unternehmen auf spezialisierte Anbieter wie Messer Austria zurück, die neben der Versorgung mit Inertgasen auch die technische Planung und Auslegung solcher Systeme unterstützen.
Inertisierung in der Praxis: Anwendungen und Branchenbeispiele
Inertisierung wird in der Industrie vielseitig eingesetzt, um Betriebsrisiken zu minimieren und Produktqualität zu sichern. Typische Anwendungen finden sich in der chemischen und petrochemischen Industrie, der Lebensmittel- und Getränkeproduktion sowie bei der Lagerung und Verarbeitung brennbarer Schüttgüter.
In Silos, in denen Materialien wie Kohle, Getreide oder Holzschnitzel gelagert werden, kann Sauerstoffeintritt zur Bildung entzündlicher Staub-Luft-Gemische führen. Um dies zu verhindern, werden Silos mit Inertgasen wie Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid gespült oder unter leichtem Überdruck gehalten. Erkennt ein Überwachungssystem, etwa durch Temperatur- oder CO-Melder, Anzeichen für einen Glimmbrand, wird die betroffene Zone gezielt und schnell mit Inertgas geflutet. Die Sauerstoffzufuhr wird unterbrochen und die Ausbreitung des Brandes gestoppt.
In der chemischen Produktion und bei der Verarbeitung organischer Materialien sind vergleichbare Verfahren etabliert. Produktionsanlagen werden durchgängig unter einer inerten Atmosphäre betrieben, um die Bildung brennbarer Gas-Luft-Gemische auszuschließen. Reaktoren, Lagertanks oder Rohrleitungen werden dabei permanent oder bei Bedarf inertisiert. Neben dem Explosionsschutz trägt dies dazu bei, die Oxidationsstabilität von Produkten zu erhöhen, Korrosion zu vermeiden und Reaktionsbedingungen exakt zu steuern.
In Österreich ist der Einsatz von Stickstoff in einer der größten Bioethanolanlagen Europas in Pischelsdorf beispielhaft. Hier wird eine kontrollierte Atmosphäre geschaffen, die die Sicherheit während der Produktion und Lagerung gewährleistet. Auch in der Biodieselproduktion, etwa in Trzebinia, Polen, kommen vergleichbare Verfahren zum Einsatz.
Darüber hinaus wird Inertisierung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie genutzt, um die Haltbarkeit von Produkten wie Ölen oder Fetten zu verlängern. Eine stickstoffüberlagerte Atmosphäre verhindert, dass Sauerstoff mit empfindlichen Substanzen reagiert. Auch bei Trocknungsprozessen wird Inertisierung angewendet, um die Bildung entzündlicher Gemische in offenen Systemen während An- oder Abfahrvorgängen zu vermeiden.
Gängige Inertgase und ihre Eigenschaften
In der industriellen Praxis werden vor allem Stickstoff, Argon, Kohlenstoffdioxid sowie Edelgase wie Helium oder Neon verwendet. Stickstoff gilt als Standardinertgas: Es ist kostengünstig, gut verfügbar und vielseitig einsetzbar, etwa zum Spülen von Behältern oder zur Aufrechterhaltung eines leichten Überdrucks.
Argon kommt bei hohen Anforderungen an Reinheit und Inertheit zum Einsatz, beispielsweise beim Schweißen, in der Elektronikproduktion oder in bestimmten chemischen Prozessen. Aufgrund seiner Dichte eignet es sich gut zur Überlagerung von Flüssigkeiten oder Schüttgütern.
Kohlenstoffdioxid bietet neben der Inertisierung eine Kühlwirkung, die in der Lebensmittelverarbeitung und bei Schüttgütern genutzt wird. Allerdings ist hier besondere Sorgfalt hinsichtlich Arbeitssicherheit und Produktqualität erforderlich.
Edelgase wie Helium oder Neon werden vor allem bei Anwendungen mit hohenAnforderungen an Reinheit oder speziellen physikalischen Eigenschaften eingesetzt. Ihr gehobener Preis beschränkt den Einsatz auf spezielle Bereiche.
Die Auswahl des Inertgases hängt von Prozessanforderungen, Verfügbarkeit, physikalischen Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit ab. In den meisten Anwendungen wird Stickstoff bevorzugt.
Fazit und Ausblick: Inertisierung für sichere und effiziente Prozesse in der Industrie
Inertisierung bleibt eine tragende Säule moderner Sicherheits- und Qualitätskonzepte. Sie schützt vor Bränden und Explosionen und stabilisiert Produktionsprozesse, besonders in Branchen mit hohen Sicherheitsanforderungen. Technische Fortschritte wie automatisierte Überwachungssysteme und flexible Gasversorgungskonzepte machen die Integration in bestehende Anlagen zunehmend effizienter.
In Österreich und darüber hinaus setzen Unternehmen auf spezialisierte Anbieter, die sowohl die Versorgung mit Inertgasen als auch die technische Planung unterstützen. Messer Austria stellt hierfür die notwendigen Inertgase in den passenden Reinheiten und Mengen zur Verfügung und unterstützt Betriebe bei der Umsetzung technischer Lösungen zur Inertisierung.
