In vielen Bereichen der Industrie kommt heute Vakuumtechnik zum Einsatz oder wird zwingend für die Herstellung von Produkten unseres täglichen Lebens benötigt. Dabei geht die Entwicklung der Einsatzbereiche stetig weiter und immer neue Lösungen werden erforscht, zum Beispiel bei der Elektromobilität oder der Medizintechnik.
Kryotechnik als Einsatzmöglichkeit
Die Kryotechnik oder auch Tieftemperaturtechnik beschäftigt sich mit der Erzeugung tiefer Temperaturen und nutzt deren physikalische Effekte, etwas die Verflüssigung und Trennung von Gasen. Es geht dabei um Temperaturbereiche von unter -150 Grad Celsius, die durch Druckverminderungen erreicht werden können. Besonders entscheidend bei dieser Technik ist die richtige Auswahl der Isolierungsmethode, für die es verschiedene Lösungen gibt, unter anderem auch die Vakuum- oder Hochvakuumtechnik.
Ein Gas, was besonders häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt wird, ist das Flüssiggas. Es dient ideal sowohl als Kühlmittel, als auch als Brennstoff und nicht zuletzt kann es für wissenschaftliche Experimente eingesetzt werden. Die Herausforderung ist, die perfekte Temperatur, die zwischen den Flüssiggasen variiert, aufrecht zu erhalten. Die Vakuumtechnik hat sich dabei als ideale Lösung herausgestellt, denn sie minimiert die Wärmeeinwirkung auf die Flüssiggase in allen Transport- und Lagerungsprozessen. Durch die Kombination verschiedener Techniken, die unter anderem einer Wärmeleitung und der Wärmestrahlung entgegenwirken, entsteht eine Art Dämmschicht, die quasi alle eindringende Wärme blockiert.
Einsatz der Vakuumtechnik bei flüssigem Wasserstoff
Nachhaltiges Wirtschaften ist aus verschiedenen Gründen in der Wirtschaft ein herausforderndes Tätigkeitsfeld geworden, dem eine immer größere Bedeutung zukommt. Erneuerbare Energiequellen werden intensiver erforscht, zielführend diskutiert und letztlich dann auch entwickelt, was eine gute Nachricht für die Zukunft ist. Flüssiger Wasserstoff ist dabei ein wesentlicher Bestandteil dieser neuen Energiewirtschaft geworden.
Im Laufe vieler Jahre gab es einige Entwicklungen rund um den flüssigen Wasserstoff, die den einen oder anderen Wissenschaftler über den Begriff der Wasserstoffwirtschaft nachdenken lassen, der dann alle fossilen Brennstoffe ersetzt. Doch diese Entwicklung ist trotz erfolgreicher Experimente bei Schiffen, Flugzeugen, LKW und in der Raumfahrt noch nicht soweit, dass man sie als realistisch ansehen kann.
Die Vorteile von Wasserstoff aus Sicht der Nachhaltigkeit liegen auf der Hand. Wasserstoff ist als Element allgegenwärtig, wenn auch die Wasserstoffproduktion noch herausfordernd ist. Wenn man ihn dann allerdings auf nachhaltige Weise gewinnt und verwendet, hat er keine negative Auswirkung auf die Umwelt, denn die einzigen Nebenprodukte sind Wärme und Wasser. Und letztlich wird für die Produktion von Wasserstoff nur eine vergleichsweise kleine Fläche benötigt, gerade wenn man im Vergleich an Biokraftstoffe oder Wasserkraft denkt.
Die Vakuumtechnik spielt übrigens auch beim Wasserstoff eine große Rolle. Da der gasförmige Wasserstoff gewisse Risiken mit sich bringt und man nur vergleichbar geringe Mengen von ihm im gasförmigen Aggregatzustand transportieren kann, wird der Wasserstoff verflüssigt. Der flüssige Wasserstoff muss aber deutlich besser isoliert werden, was gerade beim Transport gewisse Herausforderungen mit sich bringt. Mittels der Vakuum- oder Hochvakuumtechnik kann dieses Problem aber gut gelöst werden. Die Vakuumdämmung soll bis zu 15-mal besser sein als andere Dämmstoffe. So können alle Transferleitungen und auch die Tanks optimal isoliert werden.
Vakuumtechnik nur vom Experten
Man kann an den wenigen Beispielen sehen, wie wichtig die Vakuumtechnik geworden ist und wie wichtig sie vielleicht noch werden könnte, steht indes noch nicht fest, denn es wird laufend an Verbesserungen und neuen Einsatzfelder gearbeitet. Wichtig ist aber die Zusammenarbeit mit Experten, denn nur sie können ermitteln wie diese Technik in die Betriebsabläufe des Interessenten passen könnte. Zudem ist das fachliche Know-how wichtig um zu ermitteln welche Pumpen und Verbindungsleitungen zum Einsatz kommen müssen, denn gerade die Verbindungen müssen den durch die erzeugten Drücke standhalten.
Für eine Entscheidung sollten natürlich auch die Energie- und die Gesamtkosten betrachtet werden, denn die können nicht unerheblich sein. Jede neue Anlage kostet natürlich erstmal Geld und letztlich verbrauchen die eingesetzten Pumpen auch Strom. Unter dem Strich kann sich der Einsatz aber auch lohnen, was dann Zeit und Kosten in der Produktion spart.
Ein Fazit
In manchen Bereichen der Industrie ist die Vakuumtechnik nicht mehr weg zu denken und ein absolut wichtiger Bestandteil von Produktionsketten. In manchen Bereichen steckt sie noch in der Erforschung, oder die Einsatzmöglichkeiten sind noch nicht von Betrieben erkannt worden. Es ist aber ein Thema, dem man sich zuwenden sollte.