Krypton Gas zählt zu den Edelgasen und ist eines der seltensten irdischen Elemente. Es ist in der Luft mit 1,14 Volumenteilen pro Million enthalten. Es wird durch Fraktionierung der Luft im Linde Verfahren gewonnen und maßgeblich als Spezialgas, zum Beispiel als Füllgas in Glühbirnen und Fenstern, aber auch als Lasergas oder in Geigerzählern verwendet. Krypton ist ein Gas ohne Farbe oder Geruch. Es reagiert mit keinen Elementen außer mit Fluor, so lässt sich unter speziellen Bedingungen das sehr starke Oxidationsmittel Kryptondifluorid herstellen.
Die Themen im Überblick
- Die Themen im Überblick
- Krypton Gas Preise & Kosten
- Krypton Anwendungen in der Industrie
- Kurze Geschichte des Gases
- Gase Rechner – m³, Liter und kg
- Chemische Eigenschaften im Überblick
- Transport und Lagerung – Wichtige Hinweise
- Gasflaschen – Größen & Reinheit in der Übersicht
- Krypton Gas: Häufige Fragen und Antworten
Krypton Gas Preise & Kosten
Krypton Gas ist ein seltenes Edelgas. Durch die aufwendige Gewinnung ist vergleichsweise teuer. Für Großhandelsmengen ist der Preis von 30 Cent auf über 60-70 Cent je Liter gestiegen. Derzeit schätzt man, dass der Preis bis hoch auf 90 Cent je Liter steigen könnte. So würde der Preis um beispielsweise ein Fenster mit Gas zu füllen von rund 5 Euro auf knapp 10 Euro steigen. Kleinere Mengen des Gases sind natürlich wesentlich teurer. So können die Preise bei einer 10 Liter Krypton Gasflasche schnell bei 2 Euro bis 3 Euro pro Liter liegen.
Krypton Anwendungen in der Industrie
Die häufigste Verwendung findet Krypton heutzutage als Füllgas in Isolierglasscheiben und in der Leuchtmittelindustrie als Füllgas für Glüh- als auch Halogenlampen. Zunehmende Verwendung findet es als Treibstoff für Ionenantriebe in der Raumfahrt bzw. Satellitentechnik. Weitere, allerdings nahezu vernachlässigbare Bereiche sind der Einsatz in der Lasertechnik aber auch in der Forschung.
Als Füllgas in Mehrscheiben-Isolierverglasung
Bei der Isolierverglasung wird es verwendet, um eine isolierende Gasschicht zwischen zwei oder mehreren Flachglasscheiben zu bilden. Es hat hier sowohl einer thermische als auch akustisch isolierende Wirkung. Aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit und hohen Dichte haben sich Edelgase schon relativ früh als Füllgase für die Zwischenräume von Isolierverglasung angeboten. Grundsätzlich kann man hier sagen, dass die Dichte des verwendeten Edelgases direkten Einfluss auf die Effektivität der Isolierung hat. Aufgrund ihrer hohen Dichte lassen sich Argon, Krypton und Xenon verwenden, die hier absteigend nach Dichte sortiert sind. Argon isoliert etwa doppelt so gut wie atmosphärische Luft, Krypton ist schon sechsmal effektiver und Xenon mit der höchsten Dichte isoliert zwölfmal besser als Luft. Hier muss allerdings die Wirtschaftlichkeit gegengerechnet werden, so ist Xenon derart teuer, dass sich der Einsatz eigentlich nur bei Spezialverglasungen lohnt. Krypton ist zwar deutlich teurer als Argon, wird aber trotzdem großflächig eingesetzt. Vor allem wenn die Scheibendicke bei gleicher Wärmedämmung geringer sein soll, kommt das Gas zum Einsatz.
Einsatz in Leuchtmitteln
Dank seiner sehr geringen Wärmeleitfähigkeit können mit Krypton gefüllte Glühlampen Glühfadentemperaturen von über 2500°C erreichen. Die Lichtausbeute steigt enorm, aber auch die Farbtemperatur entsprechender Glühlampen verändert sich. Sie strahlen heller und ähneln mehr dem Sonnenlicht. Gleichzeitig lässt sich die Lebensdauer entsprechender Lampen vervielfachen. Ein weiteres, großes Einsatzgebiet innerhalb der Leuchtmittelindustrie ist die Befüllung von Halogen-Autoscheinwerfern. Es wird zudem in einigen Blitzlampen verwendet, die für die Hochgeschwindigkeitsfotografie verwendet werden. Eine weitere wichtige Verwendung ist in leistungsstarken, blinkenden Start- und Landebahnbefeuern von Flughäfen.
Anwendung als Treibstoff für Ionenantriebe
Im Zuge des weltweit steigenden Interesse an Raumfahrt und Satellitentechnik steigt auch der Bedarf an neuartiger Antriebstechnik. Viele nicht-staatliche Unternehmen drängen mit kommerziellem Interesse in den Weltraum und die Entwicklung der Antriebstechnik schreitet schnell voran. Um Satelliten im Orbit manövrierfähig zu halten, sind diese heutzutage häufig mit einem Ionentriebwerk ausgestattet. Meist kommt dabei ein Halltriebwerk zum Einsatz, hier erhöht ein Magnetfeld die Effizienz des Ionenantriebs. Ionentriebwerke funktionieren über die Ionisierung von Gasteilchen, deren Ausstoß nach vorheriger Beschleunigung Schubwirkung entwickelt. Üblicherweise kommt hier Xenon Gas als Treibstoff zum Einsatz, Xenon ist allerdings sehr selten, schwierig zu gewinnen und entsprechend teuer. Das private Raumfahrtunternehmen SpaceX ist derzeit dabei, weltweit verfügbare Internetverbindungen über ein weltumspannendes Satellitennetzwerk bereitzustellen. Dafür wurden bis jetzt schon etwa 1700 Satelliten (Stand November 2021) ins All befördert. Die ambitionierten Pläne des Unternehmens sehen vor, für die Umsetzung des Projekts bis zu 30.000 Satelliten in den Erdorbit zu schicken. Der Betrieb von Ionenantrieben mit Xenon wäre schlichtweg zu teuer, daher hat man einen Krypton-Ionenantrieb entwickelt und in diesen Satelliten verbaut. Der weltweite Verbrauch in diesem Segment wird kontinuierlich ansteigen.
Anwendung in Excimerlasern
Im Unterschied zu den leichteren Gasen seiner Gruppe ist es reaktiv genug, um chemische Verbindungen zu bilden. Krypton reagiert beispielsweise mit Fluor. Dadurch ist es möglich Kryptonfluorid zu bilden. Kryptonfluorid wird in Excimerlasern verwendet. KrF-Excimerlaser erzeugen enorme Pulse mit der 500-fachen Leistung des gesamten Stromnetzes der USA. Vier Milliardstel Sekunden ist die Dauer eines solchen Impulses.
Kurze Geschichte des Gases
Nachdem William Ramsay und Morris William Travers vom University College in London das Luftgas Argon entdeckt hatten, waren Sie davon überzeugt, dass Argon zu einer neuen Gruppe von Elementen des Periodensystems gehört.
Die These war, dass die anderen wahrscheinlich im Argon versteckt gewesen sind. Die Hoffnung war, dass es durch einen Prozess der Verflüssigung und Verdampfung eine schwerere Komponente hinterlassen würde – und dem war so. Am Nachmittag des 30. Mai 1898 lieferte der Versuchsaufbau Krypton. Die beiden Forscher konnten etwa 25 cm3 des neuen Gases isolieren. Der Test in einem Spektrometer bewies, dass es sich um ein neues Element handelte.
Interessanterweise hat das Isotop 86Kr 1960 bis 1983 das Standardlängenmaß definiert. Ein Meter sind als exakt 1.650.763,73 Wellenlängen einer Linie im Atomspektrum des Isotops definiert gewesen.
Verwendung im Kalten Krieg
Radioaktives Krypton ist im Kalten Krieges benutzt worden, um die sowjetische Atomproduktion abzuschätzen. Das Gas ist ein Produkt von jedem Kernreaktor. Man hat den russischen Anteil ermittelt indem man die Menge aus den westlichen Reaktoren von der Gesamtmenge in der Luft abgezogen hat.
Gase Rechner – m³, Liter und kg
Gewinnung und Herstellung
Die Gewinnung von Krypton erfolgt über Luftzerlegungsanlagen (LZA) im sogenannten Linde-Verfahren. Es lässt sich gemeinsam mit Xenon gewinnen, wobei Xenon häufig das das primär gewünschte Edelgas ist. In diesem Gewinnungsprozess fällt etwa 10 mal mehr Krypton an als Xenon, was zu einer gewissen Überproduktion führt, wenn die Nachfrage nach Xenon entsprechend hoch ist.
Beide Gase werden in einem mehrstufigen Prozess gewonnen. Ausgangsstoff ist aber wie so oft Luft. In den folgenden Schritten zeigen wir, wie Krypton gewonnen wird.
01
Luft verflüssigen
Die Luft wird zunächst gefiltert um Staub und Pollen zu entfernen. Die gesäuberte saubere Luft wird dann einem Alkali (stark basischer Stoff) ausgesetzt. Damit werden Wasser und Kohlendioxid entfernt. Diese sogenannte “trockene Luft” wird unter hohem Druck verdichtet.
Über mehrere Kompressions- und Expansionsprozesse wird die Luft auf eine Temperatur von etwa -196 °C abgekühlt. Die meisten Gase in der Luft werden so in flüssigen Aggregatszustand umgewandelt.
02
Trennen der Gase
Die Gase mit sehr niedrigen Siedepunkten werden nicht in Flüssigkeiten umgewandelt und können direkt von diesen separiert werden. Das sind die Gase Wasserstoff, Helium und Neon.
Anschließend wird die flüssige Luft langsam erwärmt. Je höher die Temperatur steigt, werden die Stoffe mit den niedrigsten Siedepunkten zu Gasen und können so abgetrennt werden. Argon, Sauerstoff und Stickstoff sind die ersten Stoffe die beim schrittweisen Erwärmen der flüssigen Luft in Gas umgewandelt werden. Krypton und Xenon haben höhere Siedepunkte und bleiben noch im flüssigen Aggregatszustand.
03
Trennen von Krypton und Xenon
Noch in flüssiger Form werden Krypton und Xenon von Kieselgel oder Aktivkohle absorbiert. Die flüssige Mischung der beiden Gase wird Stück für Stück warm gemacht. Krypton verwandelt sich zuerst in ein Gas. Xenon hat einen leicht höheren Siedepunkt und bleibt deshalb noch in flüssiger Form. Anschließend werden beide Gase mit Hilfe von heißem Titanmetall gereinigt. Titanmetall eignet sich dazu, alle Elemente außer Edelgasen zu entfernen.
04
Die Isotope des Krypton separieren
Für einige wissenschaftliche Anwendungen müssen die sechs stabilen Isotope des Gases separiert werden. Das Verfahren zum Trennen der Isotope nennt sich thermische Diffusion. Dieser nutzt die Tatsache, dass die Isotope von Krypton leicht unterschiedliche Dichten haben. Das Gas wird dazu in ein vertikales Glasrohr gegeben. In der Mitte des Glases liegt ein vertikaler, beheizter Draht. Durch erhitzen des Drahtes baut sich im Rohr ein Konvektionsstrom auf. Dieser heiße Luftstrom ermöglicht es, die leichteren Isotope an der Spitze der Röhre entnehmen zu können.
05
Verpacken und versenden
Krypton-Gas ist bei Normaldruck in starkem Glas oder bei hohem Druck in klassischen Stahlflaschen verpackt. Wie alle Edelgase ist es sehr unreaktiv. Dadurch ist es ein vergleichsweise sicheres Gas. Es ist ungiftig, nicht explosiv und nicht brennbar. Beim Versand sind daher nur die klassischen Vorschriften für technische Gase einzuhalten.
Chemische Eigenschaften im Überblick
| Eigenschaften | Werte |
| Name | Krypton (Kr) |
| Ordnungszahl | 36 |
| Aussehen | farb- und geruchloses Edelgas |
| Massenanteil an der Erdhülle | 1,13 ppm |
| Molgewicht | 83,8 |
| Dichte bei 20 °C | 3,73 · 10-3 kg/cm³ |
| Schmelzpunkt | – 157,3 °C |
| Siedepunkt | – 152 °C |
| Isotope | Das Gas hat 25 Isotope mit bekannten Halbwertszeiten. Die Massenzahlen liegen bei 71 bis 95. Natürlich vorkommendes Krypton ist eine Mischung aus sechs Isotopen. Diese kommen in den folgenden Prozentsätzen vor: 78Kr (0,4%), 80Kr (2,3%), 82Kr ( 11,6%), 83Kr (11,5%), 84Kr (57,0%) und 86Kr (17,3%). Das am häufigsten vorkommende Isotop ist 84Kr mit 57,0 %. |
| Gefahren- und Sicherheitshinweise | H: 280 Gas unter Druck; Explosionsgefahr bei Erwärmung P: 403 an gut belüftetem Ort aufzubewahren Das Gas verdrängt Sauerstoff, es kann in nicht belüfteten Räumen zum Ersticken führen, wenn es unbemerkt aus Kryptongasflaschen austritt |
| Einsatzbereiche in der Industrie | Füllgas für Glühbirnen, Elektrotechnik, Isolation von Glasscheiben, Lasertechnik |
Transport und Lagerung – Wichtige Hinweise
Wie für alle technischen Gase ist auch bei der Lagerung und dem Transport von Krypton Gas einiges zu beachten. Dazu mehr im Beitrag “Die richtige Lagerung von Gasflaschen und ihr Transport“.
Wichtig zu wissen ist, dass Krypton in geschlossenen Räumen die Atemluft verdrängt. Dann droht Erstickungsgefahr. Dies gilt es unbedingt zu vermeiden.
Gasflaschen – Größen & Reinheit in der Übersicht
Krypton Gas gibt es unterschiedlichen Reinheitsgraden. Wie immer gilt je höher die Reinheit des Gases, umso teurer wird es je Einheit. Zudem bieten nur wenige Anbieter die hohen Reinheitsgrade an.
| Bezeichnung | Reinheit |
| 3.0 | %: ≥ 99,9 |
| 4.0 | %: ≥ 99,99 |
| 4.5 | %: ≥ 99,995 |
| 5.0 | %: ≥ 99,999 |
Krypton Gasflaschen Größen
Krypton ist in Gasflaschen zu erwerben. Die üblichen Gasflaschengrößen umfassen 1l und 2l bei 80-82 bar Druck, als auch 10l und 50l bei ca. 140-144 bar Druck. Zusätzliche Informationen zu den Abmessungen finden Sie unter Flaschengrößen.
| # | Rauminhalt / Flaschengröße | 1l | 2l | 10l | 50l |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Fülldruck (bar) | 82 | 82 | 144 | 144 |
| 3 | Gasinhalt 15 °C, 1 bar (ca. m³) | 0,1 | 0,2 | 2 | 10 |
| 4 | Außendurchmesser (mm) | 100 | 140 | 229 | |
| 5 | Größe mit Kappe (ca. mm) | 490 | 970 | 1640 | |
| 6 | Gewicht (ca. kg) | 6 | 18 | 69 |
Krypton Gas: Häufige Fragen und Antworten
Wofür wird Krypton Gas eingesetzt?
Krypton Gas wird hauptsächlich zur Isolation von Fenstern bei der Wärmeschutzverglasung eingesetzt. Ein weiteres, großes Anwendungsgebiet ist die Verwendung von Krypton Gas in Halogenlampen, vor allem in der Autoindustrie. Größere Bedeutung findet auch immer mehr die Anwendung von Krypton in Excimerlasern.
Was kostet Krypton Gas?
Krypton Gas Preise hängen sehr stark von der gekauften Menge und der Reinheit ab. Eine 10l Krypton Gasflasche kann schnell 2-3 Euro pro Liter kosten. Bei der Abnahme größerer Mengen liegt der Preis deutlich darunter, dort kann man etwa mit 20 – 40 Cent pro Liter Krypton rechnen. Individuelle Preise erhält man meistens nur direkt auf Anfrage bei den Herstellern.
Wo kann man Krypton Gas kaufen?
Krypton kann man bei spezialisierten Gase-Anbietern kaufen. Größere Mengen Krypton kann man online bestellen und sich das Krypton Gas liefern lassen. Geht es um einzelne Krypton Gasflaschen, kann man diese auch bei regionalen Vertriebspartnern der Großunternehmen bestellen und abholen. Unsere anbieterübergreifende Verkaufsstellensuche zeigt Ihnen den nächsten Krypton Händler in ihrer Nähe.