Die Nachfrage nach Erdgas steigt – und mit ihr der Bedarf an geeigneten Transportmitteln. Weil Pipelines teuer sind, häufig durch Krisengebiete führen und Lieferanten leicht den Gashahn zudrehen könnten, setzen Erzeuger- und Verbraucherländer zunehmend auf Schiffe, die den mittels Kälte verflüssigten Rohstoff in meist vier oder fünf riesigen Tanks befördern. Etwa 270 solche Schiffe befahren heute die Weltmeere, etwa 130 weitere sind bereits bestellt und sollen bis 2011 vom Stapel laufen, 45 allein für Quatar, den weltgrößten Lieferanten für Flüssiggas.
Zur Verschiffung wird das Erdgas durch Abkühlung auf minus 165 Grad Celsius verflüssigt und dann in die Tanks an Bord der Schiffe gepumpt. So lässt sich im Vergleich zur Normaltemperatur die 600-fache Menge Gas speichern. Beim Pumpvorgang steht das Flüssiggas unter hohem Druck bis zu 150 bar. Die Pumpen, deren Gehäuse und interner Elektromotor von flüssigem Gas umströmt werden, sind fester Bestandteil der Tankwandung und müssen deshalb perfekt abgedichtet werden, besonders dort, wo die elektrischen Anschlüsse vom Schiffsdeck ins Gehäuse der Pumpe führen.
Die Technologie der Druckeinglasung
SCHOTT setzt dabei auf das Prinzip der Druckeinglasung. „Dabei werden der Glas-Isolator mit den Kupferleitern in einem Edelstahlgehäuse platziert und dann erhitzt, so dass alle Elemente miteinander verschmelzen“, erklärt Dr. Oliver Fritz, Technology Manager Large Scale Feedthroughs bei SCHOTT Electronic Packaging in Landshut. „Während die Baugruppe abkühlt, verfestigt sich das Glas und das Edelstahlgehäuse zieht sich stärker zusammen als das Glas. Aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien werden die Glasisolatoren unter Kompression gesetzt und so hermetisch abgedichtet“, so Fritz.
Strömt später das kalte Flüssiggas durch die Pumpe, zieht sich der Edelstahl weiter zusammen und setzt das Glas noch stärker unter Druck, was die Dichtwirkung zusätzlich erhöht. Bei der Glas-Variante von SCHOTT kommt die Druckbarriere im Gegensatz zu Epoxi-Vergüssen der Mitbewerber ohne organische Stoffe aus, die unter den starken Temperaturschwankungen schnell altern und ihre Hermetizität verlieren. Im Vergleich zu hermetischen Druckbarrieren aus Keramik-Metall-Verbund sind Glasdurchführungen weniger bruchempfindlich.
Sichere Isolierung: Unter hohem Druck geprüft
Weil die Durchführung der elektrischen Leitungen zur Tauchpumpe eine neuralgische Stelle darstellt, legt SCHOTT bei der Produktion höchste Sicherheitsmaßstäbe an. „Wir sind in der Lage, alle Produkt-Typen mit einer Zertifizierung nach der europäischen ATEX-Norm und der internationalen IEC-Norm für elektrische Sicherheit zu liefern“, sagt Ulrich Dirr, Sales Manager Large Scale Feedthroughs bei SCHOTT Electronic Packaging. „Jede Flüssiggasdurchführung wird vor der Auslieferung mit dem anderthalbfachen des maximal geforderten Auslegungsdrucks beaufschlagt und dann mittels Helium-Massenspektrometern auf Dichtigkeit geprüft. Eine elektrische Spannungfestigkeits- und Isolationsprüfung gewährleisten einen sicheren Einsatz bei Spannungen bis 6.600 Volt und Strömen bis 600 Ampere“ ergänzt er.
Mit der Technologie der Druckeinglasung, die SCHOTT durch optimierte Materialkombinationen und Produktionsprozesse für diese Extremanwendungen perfektioniert hat, eroberte das Unternehmen die führende Marktposition. Die Produktion der ersten Glas-Metall-Durchführungen für Flüssiggasanwendungen begann bei SCHOTT vor 25 Jahren und noch heute verrichten diese ohne Wartung oder Störungen ihren Dienst.
Der Geschäftsbereich des internationalen Technologiekonzerns SCHOTT, Electronic Packaging (EP), ist ein führender Hersteller von hermetischen Verpackungen und Komponenten für den zuverlässigen, langfristigen Schutz sensibler Elektronik. Kerntechnologien sind Glas- und Keramik-Metalldurchführungen, thermische Sicherungen für elektrische Geräte und eine Vielzahl von innovativen Spezialgläsern.
SCHOTT EP stützt sich auf 125 Jahre Erfahrung in der Entwicklung, Fertigung und zuverlässigen Lieferung spezifischer Lösungen für die Kunden weltweit. 1.500 Mitarbeiter an vier Produktionsstandorten und mehreren Kompetenzzentren rund um die Welt konzentrieren sich auf die kompetente Betreuung der Kunden vor Ort und gemeinsame Entwicklungen individueller Verpackungslösungen für Anwendungen in den Branchen Automobil, Optoelektronik, Unterhaltungselektronik, Sensorik, Haushaltsgeräte und Sicherheit.
