CO2 Tankanlage: Kohlendioxid für Industrie & Gewerbe

Die Themen im Überblick

Was ist Kohlenstoffdioxid überhaupt?

Kohlenstoffdioxid entsteht durch eine Verbindung eines Kohlenstoffatoms mit zwei Sauerstoffatomen und ist ein fester Bestandteil in der Atemluft. In der Industrie wird Kohlenstoffdioxid in sehr vielen Anwendungen in unterschiedlichsten Formen verwendet. Dieses Gas ist relativ preiswert, nicht entzündlich und kommt physikalisch als komprimiertes Gas, in flüssiger Form oder auch in fester Form als Trockeneis zum Einsatz.

Die wichtigsten chemischen Eigenschaften von Kohlendioxid

Kohlendioxid ist unter den Bedingungen der Atmosphäre chemisch stabil und reaktionsträge. Verbrennungsreaktionen werden durch das Gas gehemmt oder sogar unterdrückt, was es zu einem Einsatz als Löschmittel eignet. Mit bestimmten Stoffen kann das Kohlendioxid stark reagieren. Es löst sich in Wasser und dabei entsteht Kohlensäure, die schwach sauer reagiert und korrodierend auf Kohlenstoffstahl und einige Buntmetalle wirkt.

Die wichtigsten physikalische Eigenschaften von Kohlendioxid

Kohlendioxid ist bei Bedingungen der Atmosphäre ungefähr 1,5 Mal so schwer wie die Atemluft. Daher fließt das Gas nach unten und kann sich in Gruben, Kellerräumen oder Geländesenkungen ansammeln. Bei geringen Bewegungen der Luft kann sich die Ansammlung über viele Stunden halten.

Welche CO2 Gastank Größen gibt es?

Tanks für Kohlendioxid gibt es in allen Größen- und Preisklassen. Es beginnt mit den sogenannten Mini CO2 Tanks mit ungefähr 180 kg und reicht bis zu einem CO2 Großtank mit einem Inhalt von bis zu 60 Tonnen. Für alle Anwendungs- und Bedarfsfälle gibt es den passenden CO2 Lagertank zur Bevorratung von flüssiger Kohlensäure. Die CO2 Lagertanks gibt es entweder in Kugel- oder in Zigarrenform und sie enthalten in der Regel 1.000 bis 2.400 kg Kohlendioxid unter einem Druck von 110 bis 140 bar. Beispiele für Anwendungen sind die Abfüllung von CO2-Kleingebinden, die Gewächshausdüngung, Schweißtechnik und in den Bereichen der Metallurgie.

Der CO2 Großtank

Die CO2 Großtanks in Zylinderform (stehend oder liegend) haben ein Fassungsvermögen von 1.000 bis 20.000 kg Kohlendioxid. Der Druck beträgt dabei 80 bar. Verwendet werden diese Varianten zum Beispiel für Gewächshausdüngung, Schweißtechnik, Metallurgie, Aerosolabfüllung, Feuerlöscherfüllungen, Hochdruckextraktion, Getränkecarbonisierung bzw. Getränkeabfüllung und viele mehr.

CO2 Niederdrucktank

Niederdrucktanks haben in der Regel einen Inhalt von 3.000 bis fast 60.000 kg und bieten somit das größte Volumen bei einem maximalen Druck zwischen 20 bis 22 bar. Das CO2 wird hier bei sehr niedrigen Temperaturen in vakuumisolierten Tankanlagen gelagert und bei Entnahme in den gasförmigen Zustand überführt. Diese sogenannten Kaltvergaser gibt es zylindrisch in liegender und stehender Variante. Verwendet werden diese in der Schweißtechnik, Metallurgie, Aerosolabfüllung, Hochdruckextraktion, Getränkecarbonisierung bzw. Abfüllung, als Schutzgas, zum Kühlen und zum Schockfrosten von Lebensmitteln.

Einsatz von Kohlenstoffdioxid in Lagertanks in der Industrie

In der chemischen Industrie wird das Kohlenstoffdioxid als Rohmaterial für chemische Synthesen genutzt. Das Kohlenstoffdioxid stammt unter anderem aus der Düngerherstellung, wo es in großen Mengen anfällt oder aus Abgasen, die aber eine nachgeschaltete Reinigung notwendig machen, um unerwünschte Begleitstoffe zu entfernen.

Einsatz in der Lebensmittelindustrie

Im Bereich der Lebensmittelqualität wird Kohlenstoffdioxid als Lebensmittelzusatz, (Abkürzung E290) genutzt. In diesem Bereich dient es vor allem dazu, verderbliche Lebensmittel länger haltbar zu machen. In sogenannter Schutzatmosphäre kommt Kohlendioxid (im Zusammenspiel mit anderen atmosphärischen Gasen) hauptsächlich zum Einsatz, um den Sauerstoffanteil in der Verpackung zu reduzieren und unerwünschte Oxidation der Lebensmittel zu verhindern. Obst wird mit CO2 länger haltbar gemacht, da der Reifungsprozess durch Kohlenstoffdioxid verlangsamt beziehungsweise zum Teil sogar gestoppt wird. Darüber hinaus findet das Kohlenstoffdioxid Anwendung beim Zapfen von Bier bzw. zum Karbonisieren von Getränken.

Wo liegt der Unterschied zwischen technischem und lebensmittelqualitativem Kohlenstoffdioxid?

Die Antwort ist recht simpel. Es findet in der Überwachung und Rückverfolgbarkeit des Produktes statt. Das bedeutet, dass man mit dem Kohlenstoffdioxid in Lebensmittelqualität eine Chargenrückverfolgbarkeit hat. Auf den gefüllten Flaschen befindet sich ein kleiner Aufkleber, auf welcher das Datum des Fülltages und das der Lieferung des Kohlenstoffdioxids der CO2 Tankanlage. Auf diese Weise lässt es sich ganz einfach zurückverfolgen, wer und wann welches Kohlenstoffdioxid aus welcher Tankfüllung erhalten hat. Sollte etwas mit einer bestimmten Tankfüllung mal etwas nicht in Ordnung sein, kann man es zurückverfolgen und den Kunden über das Produkt warnen, bevor es weiter verarbeitetet oder verkauft wird.

Auf welche Weise wird das Kohlendioxid gewonnen?

In der Erdatmosphäre kommt Kohlendioxid zwar vor, aber aufgrund der geringen Menge kann dieses nicht gewonnen werden. Kohlendioxid kommen in natürlichen Quellen, zum Beispiel Brunnen oder in Vulkanregionen mit einem stark kohlendioxidhaltigen Gestein vor. Ein Beispiel für die Region ist unter anderem der Laacher See in der Eifel, das ist eine sogenannte Quellkohlensäure.

Kohlendioxid in Organismen

In Organismen von Lebewesen kann man ebenfalls Kohlendioxid vorfinden, dieses entsteht durch die Zellatmung. Einige Pflanzen verwenden das Kohlendioxid für die Produktion der Biomasse und wandeln durch Fotosynthese anorganisches Kohlendioxid und Wasser zu Glucose und Kohlenhydrate um.

Kohlendioxid in der Industrie

Das meiste Kohlendioxid entsteht im Verlauf von industriellen Prozessen. So setzt die Erdöl- und Erdgasverarbeitung aber auch durch die Freisetzung aus Carbonaten Kohlendioxid frei. Dank einer gründlichen Nachreinigung vom gewonnen Rohkohlendioxid kann es unter strengen und regelmäßigen Kontrollen auch in der Lebensmitteltechnik Anwendung finden.

Kohlendioxid als Abfallprodukt

Kohlenstoffdioxid ist darüber hinaus ein Zerfallsprodukt bei Verbrennungen bei kohlenstoffhaltigen Brennstoffen, sofern ausreichend Sauerstoff vorhanden ist. Dementsprechend lässt sich Kohlendioxid sehr günstig herstellen und wird in den meisten Fällen mit teureren Edelgasen oder anderen Elementen versetzt.

Welche Kohlendioxid Flaschengrößen gibt es?

Bei Kohlensäure gibt es, im Vergleich zu den anderen Größen, viele unterschiedliche Flaschengrößen in den unterschiedlichsten Bauformen. Kleinflaschen sind für private Personen gedacht, zum Beispiel für Schankanlagen und für die Aquaristik. Mittlere Flaschengrößen sind für Gewerbe (zum Beispiel Gastronomie) und Privatpersonen gedacht. Die großen Flaschen sind ausschließlich für das Gewerbe gedacht.

Kohlendioxid – tödliche Gefahr in Tanks

Man kann es nicht riechen und nicht sehen. Das Gas ist geruchslos und farblos. Diese Eigenschaften macht es so gefährlich. Tanks in der Industrie können dann schnell einmal zur Gefahr werden. Sicheren Schutz erzielt man nur durch die richtigen Sicherheitsvorkehrungen. Es gibt Gefahren, die immer wieder unterschätzt werden, das kann entweder aus Unwissenheit oder aus Nachlässigkeit geschehen.

Freimessen mit Infrarot-Sensoren

Die notwendige Sicherheit bietet nur das Freimessen mit einem Gasmessgerät. Wenn der Gastank tief ist, sind notwendige Hilfsmittel (zum Beispiel eine Lanze) erforderlich, um den unteren Bereich zu messen. Dabei sind Messgeräte ratsam, die mit Infrarot-Sensoren ausgestattet sind. Diese arbeiten fehlersicher und die Sensoren können mindestens fünf Jahre fehlerfreie Messungen ermöglichen.

Der sichere Umgang mit dem Messgerät

Da Kohlendioxid eine unterschätzte aber dennoch tödliche Gefahr darstellt, müssen die Messgeräte immer überprüft und kalibriert werden. Die Messungen dürfen dabei von einem sachkundigen Fachpersonal durchgeführt werden.

Vakuumisolierte CO2 Tankanlage kaufen oder CO2 Kaltvergaser besser mieten?

Als technisches Gas ist Kohlendioxid für zahlreiche Einsatzbereiche geeignet. Wer Kohlendioxid für einen der oben erwähnten Anwendungsbereich einsetzen möchte, kann CO2 Tankanlage entweder kaufen oder mieten. Welche Unterschiede hierbei beachtet werden müssen und wann welches am besten geeignet ist, wird nachfolgend erklärt.

Wenn man als Verbraucher eine solche Anlage mieten, bekommt man das technische Gas ohne hohen Kostenaufwand. Man zahlt in diesem Fall nur die Füllung und muss einen Betrag für die Miete bezahlen. Dieser Betrag hängt in erster Linie von der Mietdauer ab und sinkt, umso länger die Behälter gemietet werden. Abhängig vom Bedarf lassen sich die CO2-Tanks beziehungsweise CO2-Flaschen tages-, wochen-, monats- oder teilweise sogar jahresweise mieten. Im letztgenannten Fall verlangen die Anbieter meist die Miete im Voraus, honorieren diese Leistung aber mit niedrigen Preisen.