Die Geschichte der Kryotechnik

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Die Geschichte der Kryotechnik

Obwohl die Kryotechnik heute in vielen Industriezweigen eine zentrale Rolle spielt, ist dies noch nicht sehr lange der Fall. Erst im zwanzigsten Jahrhundert wurde die Kryotechnik immer bekannter, und die Anwendung wurde vielfältiger.

Aber wie hat alles angefangen? Warum wurden im 20. Jahrhundert Versuche zur Verflüssigung von Gasen durchgeführt? Und seit wann ist Demaco auf diesem faszinierenden Gebiet aktiv? Auf diese Fragen werden wir in diesem Blog näher eingehen.

Die ersten Flüssiggase

Wie wir bereits auf unserer Seite über die Kryotechnik berichtet haben, begann alles im Jahr 1877. In diesem Jahr gelang es Louis Cailletet und Raoul Pictet erstmals, Stickstoff zu verflüssigen. Die beiden Wissenschaftler experimentierten unabhängig voneinander mit diesem kryogenen Gas, wobei sie unterschiedliche Methoden anwandten: Cailletet nutzte den Joule-Thomson-Effekt, Pictet setzte zwei Tage zuvor erfolgreich die Kaskadenmethode ein.
Kurze Zeit nach den erfolgreichen Experimenten mit flüssigem Stickstoff wurden auch andere Gase verflüssigt. Die ersten Erfolge mit flüssigem Wasserstoff wurden 1889 und mit flüssigem Helium 1908 erzielt.

Experimente von Cailletet

Mehr und mehr Anwendungen


Die frühe Produktion von Flüssiggasen diente vor allem wissenschaftlichen Experimenten, die Massenproduktion von Flüssiggas begann erst später. Und je bedeutender und einfacher diese Produktion wurde, desto umfangreicher wurde das Anwendungsspektrum.

Ein entscheidender Moment in der Herstellung von kryogenen Gasen war die Entwicklung der Luftzerlegungsanlage. Im Jahr 1902 baute Carl von Linde die erste Luftzerlegungsanlage für Sauerstoff, 1912 folgte ein Verfahren, mit dem sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff erzeugt werden konnten. Dies waren allerdings noch die Vorläufer dieser Anlagen. In den folgenden Jahren wurde die Zerlegung und Erzeugung von Gasen immer umfassender, ausgefeilter und effizienter.

Luftzerlegungsanlage

n den Jahren ab 1900 entdeckten immer mehr Industriezweige das Potenzial kryogener Technologien. Einige Schlüsselmomente in der Entwicklung kryogener Anwendungen sind:

  • Im Jahr 1911 entdeckte Heike Kamerlingh-Onnes das heute bekannte Phänomen der Supraleitfähigkeit. Diese Entdeckung resultierte aus seinen Experimenten mit kryogenen Temperaturen und hatte erhebliche Auswirkungen auf die wissenschaftliche Forschung.
  •  Um 1950 wurden erstmals Kryoprotektoren verwendet. Kryoprotektiva ermöglichen es, Zellen oder Gewebe über einen längeren Zeitraum zu konservieren (Kryokonservierung).
  • 1961 entdeckte Cooper, dass sich mit flüssigem Stickstoff krankes Gewebe entfernen lässt. Dies war ein Durchbruch in der medizinischen Industrie.
  • In der Raumfahrtindustrie wurde 1961 erstmals eine Kombination aus flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff für den Start der Atlas-Centaur-Rakete verwendet. Von da an spielten kryogene Gase eine wesentliche Rolle beim Start und beim Testen von Raumfahrzeugen.
  • Anfang der 1960er Jahre wurde in der Nahrungsmittelindustrie allgemein bekannt, dass Flüssigstickstoff die Qualität von Tiefkühlkost optimal bewahrt. Von diesem Zeitpunkt an wurde diese Kühlmethode zunehmend eingesetzt.

Dies sind nur einige Beispiele für frühe Erfindungen und kryogene Anwendungen. Kryogene Flüssigkeiten werden heute in unzähligen Bereichen eingesetzt, und es entstehen ständig neue Möglichkeiten und Anwendungen.

Bis 2021 könnte Flüssigstickstoff das am häufigsten eingesetzte kryogene Gas sein. Wie in unserem jüngsten Blog über kryogene Anwendungen zu lesen ist, hängt ein großer Teil der Anwendungen von diesem Flüssiggas ab. Auch LNG ist weit verbreitet, und Flüssigwasserstoff wird immer beliebter. Diese erneuerbare Flüssigkeit hat das Potenzial, der nachhaltigste Energieträger der Zukunft zu werden.

Kryotechnik 4
Eine kryogene Kühlschale in der Lebensmittelindustrie

Kryogene Infrastrukturen

Die Anwendung kryogener Technologien erfordert natürlich ryogene Systeme und Infrastrukturen. Ohne Transferleitungen, Lagerbehälter, Transportmittel und qualitätsverbessernde Produkte ist der Einsatz kryogener Flüssigkeiten nicht möglich.

Auch die kryogenen Infrastrukturen sind im Laufe der Zeit immer komplexer geworden. Die Werkstoffe werden leistungsfähiger, die Isolierung wird zunehmend verbessert, und ein hohes Maß an Technik sorgt dafür, dass die Qualität der Flüssiggase optimal erhalten bleibt.

Einer der Physiker, der für seinen Beitrag zur Entwicklung der kryogenen Infrastruktur bekannt ist, ist James Dewar. Im Jahr 1892 entwickelte Dewar einen kryogenen Lagerbehälter, der passenderweise Dewar genannt wurde.

Dewar war jedoch nicht nur der Erfinder des berühmten Dewars, sondern auch einer der ersten Wissenschaftler, die eine Vakuumisolierung verwendeten. Er war von dem hohen Isolationswert dieser Methode überzeugt und verwendete sie daher bei der Konstruktion seines Dewars.

Die Suche nach der besten Dämmung machte auch vor Dewar nicht halt. So wurde 1950 die Mehrschicht-Isolationstechnik MLI entwickelt, die fortan in vielen kryogenen Systemen mit der Vakuumisolation kombiniert wurde.

Pionier der Kryotechnik

Demaco ist seit den Anfangsjahren der Kryotechnik an der Entwicklung vakuumisolierter Transferleitungen, kryogener Anwendungen und Zusatzprodukten beteiligt.

Demaco kam 1985 zum ersten Mal mit der Kryotechnik in Berührung, und 1989 fiel die Entscheidung, dieses spannende Arbeitsgebiet zu einem der Standbeine des Unternehmens zu machen. Dies erwies sich als so erfolgreich, dass das Unternehmen einige Jahre später komplett auf die Kryotechnik umstieg. Dieses damals noch neue Spezialgebiet hatte genau die Komplexität und das Potenzial, das das Demaco-Team suchte.

Demacos Kryo-Ingenieure verfügen inzwischen über einen großen Erfahrungsschatz bei der Entwicklung der besten kryogenen Produkte. Als Pionier in der Kryotechnik hat Demaco schon früh vakuumisolierte Transferleitungen und Zusatzprodukte entwickelt, die kontinuierlich optimiert und mit den neuesten Entwicklungen und Erkenntnissen Schritt gehalten haben.

Derzeit arbeitet Demaco an kryogenen Projekten in vielen verschiedenen Industrien auf der ganzen Welt. Aufgeteilt in verschiedene Geschäftsbereiche, passen sich die Experten von Demaco an jedes Projekt an. Sie arbeiten zum Beispiel an kompletten, schlüsselfertigen Lösungen (denken Sie an Helium, LNG oder Wasserstoff) und an kleineren Projekten wie dem einmaligen Verkauf eines Rohrleitungsabschnitts oder einer kryogenen Anwendung.

Bei Demaco sind wir stolz darauf, dass wir uns zu einem führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Kryotechnik entwickelt haben!

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Haben Sie Fragen zu unseren kryogenen Produkten und dazu, wie wir kryogene Anwendungen sicher und effektiv arbeiten lassen? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf oder werfen Sie einen Blick auf unsere Produkte und Projekte für weitere Informationen.

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