Sauerstoff ist nicht nur ein wesentlicher und elementarer Bestandteil unserer Luft, sondern findet alleine oder in Kombination mit anderen Gasen vielfältige Anwendung in der Industrie oder Medizin.
Die typischen Verwendungszwecke und wichtige Sicherheitshinweise für den Umgang mit Sauerstoffflaschen haben wir hier für Sie zusammengestellt.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Sauerstoff?
Sauerstoff (ältere Bezeichnung Oxygen(ium)) ist ein farbloses und geruchloses Gas, das ungefähr in einer Konzentration von 20,9% in unserer Luft vorkommt und von beinahe allen Lebewesen zum Leben benötigt wird. Darüber hinaus findet es auch in der Medizin und Wissenschaft sowie einer Vielzahl von Industriebereichen Anwendung.
Sauerstoff selbst ist zwar nicht brennbar, allerdings für Verbrennungsvorgänge zwingend notwendig. Dabei gilt: Je höher der Anteil dieses Gases, desto besser der Verbrennungsvorgang.
Sauerstoff zum Schweißen
Die brandbeschleunigenden Eigenschaften von O2 macht man sich auch beim Schweißen, genauer gesagt beim Autogenschweißen (auch Gasschmelzschweißen genannt), zunutze.
Dabei dient die Flamme (die beispielsweise durch Acetylen oder Propangas und Sauerstoff entsteht) nicht nur zum Erwärmen des zu schweißenden Stoffes. Gleichzeitig hält es auch unerwünschte Gase fern. Das ist ein wesentlicher Unterschied zu anderen Schweißverfahren. Beim MIG- oder WIG-Schweißen kommen nämlich Schutzgase zum Einsatz, mit denen eine schützende Atmosphäre um das zu schweißende Objekt entsteht.
Unlegierte und niedriglegierte Stähle, Gusseisen sowie Nichteisenmetalle sind typische Werkstoffe, bei denen das Autogenschweißen zum Einsatz kommt. Allerdings gibt es bis auf die Unabhängigkeit vom Strom fast nur Nachteile (u.a. hoher Zeitaufwand und hohe Kosten), weswegen das Verfahren nur noch selten Anwendung findet.
Wichtig: Nutzen Sie beim Autogenschweißen in jedem Fall Rückschlagventile. Dies dient zu Ihrem eigenen Schutz vor Flammenrückschlägen und Explosionen, die bei Gasgemischen in den Schläuchen in Verbindung mit einer Rückzündung beim Zünden entstehen können.
Hinweis von GASPROFI Fabian Pohl:Bedenken Sie immer, dass Gase wie Sauerstoff Gefahrengüter sind. Im Rahmen unseres Gaslexikons finden Sie weitere Erläuterungen und Hinweise zum sicheren Umgang mit Gasen und gasführenden Teilen.
Autogenes Brennschneiden mit O2
Auch zum Trennen von Baustahl und ähnlichen Werkstoffen beim Autogenschneiden kommt (technischer) Sauerstoff aufgrund seiner Eigenschaften zum Einsatz.
Nachdem eine Flamme den Werkstoff erhitzt, verbrennt die oberste Schicht unter der Zuführung von Sauerstoff. Das Besondere bei diesem Trennverfahren ist der weitere Vorgang: Denn der Prozess setzt sich von alleine (autogen) fort, da die beim Verbrennen entstandene Wärme wiederum die unteren Schichten des Werkstoffs erhitzt.
Dabei gibt es allerdings einige Voraussetzungen für das Autogenschneiden und den eingesetzten Sauerstoff. Die wichtigsten davon im Überblick:
- Die Zündtemperatur des Werkstoffes (Temperatur, ab der sich ein Stoff ohne Zuhilfenahme von Zündquellen selbst entzündet) muss unter der Schmelztemperatur liegen.
- Der Werkstoff sollte eine hohe Verbrennungswärme und geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
- Die Reinheit des Sauerstoffs sollte 99,5%, besser sogar 99,995% betragen. Ansonsten ist der Prozess aufwendiger und wirtschaftlich wahrscheinlich nicht rentabel.
Sauerstoff zum Tauchen
Zwar kommt O2 beim Tauchen zum Einsatz, allerdings natürlich nicht in reiner Form. Immerhin enthält ja auch unsere „normale“ Luft lediglich einen Sauerstoffanteil von ca. 21%. Stattdessen nutzen Taucher für eine Tiefe von bis zu 40m ein Atemgasgemisch, bestehend aus Stickstoff (79%), Sauerstoff sowie (in geringen Mengen) Kohlendioxid und Edelgasen.
Daneben gibt es jedoch noch eine Vielzahl anderer Gemische von Atemgas, immer abhängig vom Verwendungszweck und der Tiefe, in der sich die Taucher befinden (werden). Unter anderem ist dort auch Helium oder Inertgase zur Verdünnung des Sauerstoffs enthalten.
Sauerstoff in der Medizin
Egal ob erste Notfallversorgung oder Sauerstofftherapie zu Hause: Tagtäglich findet (medizinischer) Sauerstoff in der Medizin Anwendung. So nutzen Krankenhäuser oder Praxen Sauerstoff etwa bei Schockzuständen. In diesen Situationen kann ein Patient unter Sauerstoffmangel leiden. Spezielle Systeme mit Masken und Brillen oder Beatmungsgeräte wirken dem entgegen.
Auch in der privaten Umgebung kommt das dann sogenannte medizinische Gas zum Einsatz, etwa im Rahmen von (Langzeit-)Sauerstofftherapien, die bei schweren Atemwegs- oder Lungenerkrankungen notwendig ist. Zur Feststellung, ob eine Verabreichung notwendig ist, messen Ärzte dazu den Sauerstoffgehalt im Blut.
Unter anderem abhängig von der Mobilität des Patienten kommen dann Flüssigsauerstoff-Systeme, mobile Sauerstoffflaschen (in Größen von ca. 0,8 bis 5 Liter) oder Sauerstoffkonzentratoren zum Einsatz.
Der Unterschied zwischen technischem und medizinischem Sauerstoff
Im Zusammenhang mit der Anwendungszweck rückt die Frage in den Vordergrund, was der Unterschied zwischen technischem und medizinischem Sauerstoff ist. Viele Anbieter bieten das Gas unter diesen zwei Begriffen an.
Dabei ist die Zusammensetzung an sich die gleiche. Der Unterschied ergibt sich durch die Reinheit (s. dazu auch nächsten Abschnitt) und, damit verbunden, den Anforderungen bei der Herstellung. Der medizinische Sauerstoff ist diesbezüglich sehr viel aufwendiger – immerhin ist es als Fertigarzneimittel klassifziert. Als solches sind Nachweise über die Qualität und gesundheitliche Unbedenklichkeit vonnöten.
Das bedeutet, dass unter anderem separate Abfüllanlagen, gereinigte Gasflaschen und eine lückenlose Rückverfolgung des Herstellungsprozess vorgeschrieben sind. Auf Grundlage dieser Änderungen ergibt sich auch der höhere Preis von medizinischem Sauerstoff.
Anhand der Farbkennzeichnung von Gasflaschen erkennen Sie, ob medizinischer oder technischer Sauerstoff enthalten ist.
Reinheit von Sauerstoff bestimmen
In diesem Zuge ein Hinweis zur Reinheit von Sauerstoff, der generell in Prozent angegeben ist. Die meisten Anbieter bzw. Hersteller hängen eine Zahl wie 2.5, 3.5, 4.8 oder 5.0 hinter das konkrete Produkt.
Anhand dieser lässt sich die Reinheit des Sauerstoffs ablesen. Die erste Zahl steht für die Anzahl an Neunern, die Zahl hinter dem Punkt für die Anzahl der Fünfen im Gemisch. Beispiele verdeutlichen die Kennzeichnung zur Gasreinheit:
- Sauerstoff 2.5: Reinheit von 99,5%
- Sauerstoff 3.5: 99,95%
- Sauerstoff 4.8: 99,998%
- Sauerstoff 5.0: 99,999%
Sicherheitshinweise im Umgang und beim Transport von Sauerstoffflaschen
Bedenken Sie immer: Sauerstoff ist aufgrund seiner Eigenschaften brandbeschleunigend. In Kombination mit Fett kann es sich sogar selbst entzünden. Befolgen Sie deshalb in der Handhabung folgende Hinweise:
- Fortdauerndes Einatmen von hohen Sauerstoffkonzentrationen kann zu Übelkeit, Schwindel, Atemnot oder Krämpfen führen
- Flaschen gegen Umfallen oder Wegrollen sichern
- Vor dem Transport (verdichteter Sauerstoff hat die UN-Nummer 1072,) Gasdruckminderer und ggf. andere Armaturen abschrauben
- Rauchen und offenes Feuer ist streng verboten
- Feste Anbringung einer Schutzkappe auf dem Ventil
- Flasche, Schläuche, Druckminderer etc. sowie die eigenen Hände (!) frei von Öl, Fett oder anderen Verschmutzungen halten
- An einem gut belüfteten Ort aufbewahren
Auch beim Umgang mit flüssigem Sauerstoff ist Vorsicht geboten. Denn ein Liter Flüssigsauerstoff ergibt ca. 850-860 Liter gasförmiger Sauerstoff – und so eine potentiell sehr hohe, gesundheitsbeeinträchtigende Konzentration. Vermeiden Sie außerdem direkten Hautkontakt mit flüssigem Sauerstoff und tragen Sie Schutzhandschuhe und Schutzbrille.
Hinweise zur Nutzung von Druckminderer für Sauerstoffflaschen
Gasflaschen haben abhängig vom Inhalt unterschiedliche Anschlüsse. Das soll helfen, Verwechslungen auszuschließen. Dementsprechend verfügen Druckminderer für Sauerstoffflaschen über ein Rechtsgewinde (anders als beispielsweise Flaschen für Acetylen).
Es kann passieren, dass der Druckminderer an der Sauerstoffflasche vereist. Das passiert durch die Druckreduzierung von 200 bar (innerhalb der Sauerstoffflasche) auf etwa 2,5 bar für den normalen Gebrauch. In diesem Fall sollten Sie ihn mit warmem Wasser oder Dampf auftauen – natürlich nicht mit Feuer!
Transport von medizinischem Sauerstoff zur persönlichen Verwendung
Im Falle von der Nutzung medizinischen Sauerstoffs zur persönlichen Verwendung bei Erkrankungen gilt die ADR-Regelung (Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße) nicht mehr. Allerdings gibt es auch hier einige Empfehlungen beim Transport mit dem PKW:
- Gute Lüftung sicherstellen, um zu hohen Konzentrationen entgegenzuwirken
- Behälter aufrecht stellen/transportieren und sichern
- Bei Nichtbenutzung Sauerstoffflaschen im Kofferraum unterbringen
- Während des Transports nicht rauchen oder offenes Feuer verwenden – im und um das Auto herum.
Die TÜV-Kennzeichnung auf Sauerstoffflaschen
Die Prüffrist für Sauerstoffflaschen ist abhängig vom eingesetzten Material. Bei Stahl- oder Aluminiumflaschen ist die TÜV-Prüfung alle zehn Jahre durchzuführen, bei Alu- oder Fiber-Flaschen alle drei Jahre.
Die Kennzeichnung des Herstellungsdatums ist auf der Flaschenschulter (bei Alu- oder Fiberflaschen ggf. auch auf dem Etikett) abzulesen. Durch Addition von zehn bzw. drei erkennen Sie dann den Monat und das Jahr, in dem die TÜV-Prüfung fällig ist.
Fazit
Kenntnisse über einen sicheren Umgang mit Sauerstoff bzw. Sauerstoffflaschen sind aus unserer Sicht sehr wichtig. Immerhin ist es eins der wichtigsten Gase in der Industrie – vom Stellenwert in der Medizin ganz zu schweigen.
Sollten Sie noch weitere Fragen zur Handhabung, zur Entsorgung der Gasflaschen oder anderen Themen haben, geben wir als sachkundige Experten für Gase und Gasprodukte gerne Auskunft. Sie erreichen uns per Mail (info(at)gasprofi.de), telefonisch (0228 – 7675 7675) oder in unserem stationären Handel in Bonn (Immenburgstraße 40). Dort und in unserem Onlineshop erhalten Sie auch medizinisches und technisches Sauerstoff in verschiedenen Flaschengrößen.