Ein ganz besonderes unter den Spezialgasen ist Helium: Neben der wohl bekanntesten Anwendung von Helium als Auftriebsgas für Ballons und Luftschiffe hat das Edelgas aufgrund seiner besonderen Eigenschaften eine ganze Reihe weiterer Einsatzgebiete. So wird es wegen seiner hohen thermischen Leitfähigkeit in vielen Prozessen in der Schweiß- und Lasertechnik eingesetzt. „Sein hohes Diffusionsvermögen macht es aber auch zu einem idealen Trägergas in der Gaschromatographie oder dem am meisten eingesetzten Spürgas bei der Lecksuche“, erklärt Dr. Michael Hanisch, Technologie-Manager Spezialgase, Messer Group.

Extrem kalt
Helium hat im flüssigen Zustand mit 4,2 Kelvin oder minus 269 Grad Celsius den niedrigsten Siedepunkt aller Gase. Flüssiges Helium ist damit die kälteste Flüssigkeit auf der Erde. Es wird als Kühlmedium überall dort eingesetzt, wo mit weniger als minus 200 Grad Celsius extrem tiefe Temperaturen erzeugt werden müssen. Das ist beispielsweise bei Anwendungen im Zusammenhang mit der Erzeugung sehr starker Magnetfelder mittels supraleitender Magnete der Fall. Größte technische Bedeutung haben dabei die Kernspin-Tomographie (MRI) in der Medizin und die Kernresonanzspektroskopie (NMR) und andere Anwendungen der Grundlagenforschung. Helium wird aus heliumreichen Erdgasquellen gewonnen, die es weltweit nur an wenigen Stellen gibt. Für den europäischen Markt bedient sich Messer einer sehr zuverlässigen russischen Quelle. Dazu betreibt Messer eine Flotte spezieller, supervakuumisolierter Tankcontainer mit einem Fassungsvermögen von jeweils 40.000 Litern. Mit diesen wird das Helium in unsere europäischen Füllwerke in Mitry-Mory (Frankreich), Lenzburg (Schweiz) und Gumpoldskirchen (Österreich) transportiert. Dort füllt Messer das Helium in die für die Kundenversorgung vorgesehenen kleineren, ebenfalls supervakuumisolierten Transportbehälter (Dewars) um. Auch gasförmiges Helium wird hier abgefüllt. Unser chinesisches Werk in Wujiang wird aus einer Quelle in den USA versorgt.

Reinstgase und Gasgemische
Viele Technologien benötigen zum sicheren und effizienten Betrieb reine Gase oder Gasgemische definierter Zusammensetzung und Qualität. In Glühlampen verhindert die Inertgasfüllung das Verbrennen des Glühfadens. Häufig werden dabei heutzutage Krypton-Gemische verwendet. Die geringere Wärmeleitfähigkeit ermöglicht höhere Glühfadentemperaturen und damit eine höhere Lichtausbeute. Wenn es auf besonders hohe Leuchtdichte, zum Beispiel in Automobilscheinwerfern, ankommt, werden mit Xenon gefüllte Gasentladungslampen eingesetzt. In Isolierglasscheiben sorgt die Edelgasfüllung für verbesserte Wärmebzw. Schalldämmung. Höchste Ansprüche an die Gase werden insbesondere gestellt, wenn sie zum Betrieb empfindlicher Analysegeräte in der Umweltanalytik, der Sicherheitstechnik oder der Qualitätssicherung genutzt werden. Neben den Träger- bzw. Betriebsgasen für die Instrumente und Detektoren werden in der Gasanalytik Gasgemische mit definierter, genauer Zusammensetzung eingesetzt, um die Geräte zu kalibrieren. „Hier gibt es nur wenige Standardprodukte, meist produziert Messer Kalibriergase individuell nach Kundenspezifikation“, sagt Jerry Girardi, Vertriebsleiter Spezialgase von Messer in der Schweiz. Entsprechend den vielen verschiedenen Anwendungen gibt es sehr unterschiedliche Anforderungen an die Qualität und die Lieferform der Gase. Messer bietet ein umfangreiches Spektrum an Standardprodukten. Die Reinheiten reichen dabei von „technischer“ bis zur „6.0-Qualität“ mit einer Reinheit von 99,9999 Prozent. Messer liefert die Gase entsprechend dem Bedarf. Dabei reicht das Angebot von der Ein-Liter-Druckdose über Flaschen und Bündel bis zur Trailer- bzw. Flüssigversorgung.

Wissen, wie man es macht...
Die Herstellung von Spezialgasen besteht aus verschiedenen Schritten, von der Flaschenvorbehandlung über Fülltechnik bis zur qualitätssichernden Analytik. Fundiertes Know-how in allen Einzelbereichen und die sichere Beherrschung der gesamten Prozesskette sind dabei unerlässlich. „Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung in den lokalen Spezialgasewerken ist Messer in der Lage, nahezu jedes technisch mögliche Gasgemisch in der gewünschten Zusammensetzung und der benötigten Genauigkeit zu liefern“, so Dr. Bruno Reimann, Koordinator Spezialgase Produktion/Analytik Europa. Optional können viele Kalibriergase mit einem Zertifikat aus dem akkreditierten Bereich geliefert werden. Spezialgase erfordern aber auch bei ihrer Anwendung besonderes Know-how. Um sicherzustellen, dass die gewünschte Qualität aus dem Vorratsbehälter tatsächlich bis zur Anwendung gelangt, sind spezielle Vorkehrungen bei den Installationen notwendig. Nicht jede im technischen Bereich bewährte Armatur lässt sich für Spezialgase einsetzen. Zusammen mit der Schwestergesellschaft Messer Cutting & Welding, einem führenden Hersteller von Armaturen und Gasversorgungssystemen, bietet Messer für jeden Anwendungsfall geeignete Lösungen – von der Planung bis zur Komplettinstallation.