Stoffe können in drei unterschiedlichen Aggregatzuständen vorliegen: fest, flüssig und gasförmig. Der Vollständigkeit halber sei hier auch der sogenannte vierte Aggregatzustand, das Plasma (ein ionisiertes Gas), erwähnt. Gase können bei entsprechend tiefer Temperatur oder unter dem Einfluss von Druck kondensieren. Dieses Kondensat bezeichnet man allgemein als Flüssiggas, beispielsweise von der Schröder Gas GmbH & Co. KG. Abhängig von der Verdampfungsenthalpie (vereinfacht ausgedrückt die Energie, die notwendig ist, um die Substanz vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand zu überführen) können einige flüssige Gase bei Atmosphärendruck in isolierten Behältern aufbewahrt werden (z. B. Stickstoff), andere Gase müssen unter Druck gelagert werden (etwa Propan in einer Stahlflasche). Zur Verflüssigung eines Gases wird es entweder unterhalb seines Siedepunkts abgekühlt, oder man macht sich den Joule-Thomson-Effekt zunutze. Der besteht darin, dass sich komprimierte reale Gase bei Entspannung, also Expansion in einen Behälter mit niedrigerem Druck, abkühlen. Durch wiederholte Anwendung dieses Verfahrens bei gleichzeitiger Vorkühlung mit entspanntem Gas (Gegenstromprinzip) lassen sich tiefe Temperaturen erreichen und z. B. Luft verflüssigen.
Der Begriff Flüssiggas wird heute überwiegend für sogenanntes LPG (englisch liquefied petroleum gas) verwendet. Je nach Quelle besteht es aus den brennbaren Alkanen Propan und Butan (z. B. Autogas), kann aber auch verzweigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten. Prominente Beispiele sind Isobutan und Buten (Butylen). Die Zusammensetzung ist im Einzelnen in der DIN 51622 geregelt. Im Gegensatz dazu enthält LNG (englisch liquefied natural gas, Flüssigerdgas) hauptsächlich Methan (90 bis 98 %), das durch Abkühlung auf unter -161 °C verflüssigt wird. Lagerung und Transport erfolgen ebenfalls bei solchen Temperaturen. Flüssiggas wird direkt bei der Förderung von Erdgas oder Erdöl gewonnen, ein weiterer Teil der Produktion stammt aus der Raffination von Erdöl. Sein Siedepunkt ist abhängig von der Zusammensetzung, schwankt aber bei Atmosphärendruck zwischen den Siedepunkten von reinem Propan (-42 °C) und Butan (-0,5 °C). Bei verhältnismäßig kleinem Überdruck von 8 bar kommt es zur Kondensation. Die Flüssigkeit beansprucht nur noch 1/260 des Volumens des Gases. So kann es in kleineren Druckbehältern, aber auch per Schiff, Kesselwagen oder Tanklastwagen transportiert werden. Da das Gasgemisch nahezu geruchslos ist, wird es zur Vermeidung von unbemerktem Gasaustritt und daraus resultierenden Unfällen mit einem Geruchsstoff versetzt. Dieses Verfahren nennt sich Odorierung. Bei unkontrolliertem Gasaustritt bilden sich mit Luft explosionsfähige Gemische. Da das Gas bei Raumtemperatur eine größere Dichte als Luft hat, kann es sich in Bodennähe ansammeln. Dennoch gelten Flüssiggasanlagen als sehr sicher, da die Ausströmgeschwindigkeit des Gases stets höher als dessen Zündgeschwindigkeit ist. Damit kann es zu keiner Rückzündung und Explosion des Druckbehälters kommen. Neben der naheliegenden Anwendung zur Wärmeerzeugung (neben Heizen vor allem zum Kochen) wird Flüssiggas seit einigen Jahren verstärkt als Kältemittel in Klimaanlagen eingesetzt.
Teilen11 Marz 2019
In diesem Blog möchte ich mich etwas mit dem Thema Energie befassen. Sie begleitet uns eigentlich den gesamten Tag über. Wir machen uns darüber allerdings keine großartigen Gedanken, wie es mit der Energie aussieht und welche Neuerungen oder Veränderungen in der Zukunft auf uns warten. Dabei ist das Thema Energie ein sehr ernstes und überaus wichtiges Thema. In den letzten Jahren haben sich sehr viele schlaue Köpfe überlegt, wie kostengünstig und effizient Energie eigentlich gewonnen werden kann? Die erstaunlichen Ergebnisse und Ideen, die bei diesen Überlegungen zum Vorschein gekommen sind, möchte ich in diesem Blog mit euch nun einzelnen besprechen. Mich persönlich fasziniert dieses Thema sehr und ich hoffe, dass ich euch mit meiner Leidenschaft und mit meinem Wissen ebenfalls in den Bann ziehen kann.