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Kompressoren in der Tiefsttemperaturtechnik

Leichtes Gas, schwerer Job: Der richtige Kompresssor für tiefkaltes Helium

| Autor/ Redakteur: Stefan Klare* / Dominik Stephan

Ein Edelgas als Kältemittel für Tiefsttemperaturen: Zwar wird man Helium nur in sehr speziellen Anwendungen finden, doch ist das leichte Gas als Kältemittel in der Forschung begehrt. Für das verwendete Prozessequipment bedeutet die geringe Dichte des Mediums jedoch nichts Gutes. Besonders das sichere Abdichten wird zur Herausforderung – auch und gerade für die benötigten Verdichter.

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Für die Universität Gießen entwickelte Vorbuchner eine Anlage zur Verflüssigung von Helium, bei der ein abgewandelter Boge Schraubenkompressor SLF 101-3 eingesetzt wird.
Für die Universität Gießen entwickelte Vorbuchner eine Anlage zur Verflüssigung von Helium, bei der ein abgewandelter Boge Schraubenkompressor SLF 101-3 eingesetzt wird.
(Bildquelle: ©katarinagondova, ©concept w - stock.adobe.com; Boge; [M]-Grimm)

Viele Universitäten und Institute nutzen flüssiges Helium als Kältemittel für ihre Forschung. Der Bedarf an Anlagen zur Verflüssigung ist hoch – und ein leckagefreier Prozess ein absolutes Muss. Das ist eines der Spezialgebiete von Vorbuchner, einem Tieftemperaturtechnik-Spezialisten aus Kirchweidach. Für die Universität Gießen entwickelte die Firma eine Anlage, die flüssiges Helium mit einer Temperatur von 4,5 K (-268,65 °C) bereitstellt.

Dazu benötigte der Kryo-Spezialist einen Kompressor, der das Gas effizient verdichtet und einen hohen Leckageschutz aufweist: „Die große Herausforderung bestand darin, Bauteile der Maschine derart abzudichten, dass kein Helium entweichen und keine Luft eintreten kann. Das würde zu Verunreinigungen führen“, berichtet Geschäftsführer Wilhelm Vorbuchner. Fündig wurden die Kälte-Experten bei Boge, einem Druckluftspezialisten aus Bielefeld. Dieser konnte dabei allerdings nur bedingt auf Standardprodukte zurückgreifen und entwickelte für Vorbuchner den Schraubenkompressor SLF 101-3 ein Stück weit neu.