1894:

Entwicklung der Luftverflüssigung und –zerlegung

Nachdem Carl Linde zehn Jahre lang als Vorstand der Linde-Gesellschaft in Wies-baden gearbeitet hatte, kehrte er 1889 zurück an die Technische Hochschule in München. Dort forschte er an einer neuen Technologie der tiefen Temperaturen und entwickelte 1894 den erste Luftverflüssigungsapparat. Um Luft zu verflüssigen, muss man sie auf rund minus 190 Grad Celsius abkühlen. Dies gelingt, wenn stark komprimierte Luft expandiert und die dabei entstehende Entspannungskälte auf komprimierte, vorgekühlte Luft übertragen wird. Der Prozess wird so oft wieder-holt und die je Umlauf abgegebene Kälte dabei so lange addiert, bis flüssige Luft entsteht, die in einem Sammelgefäß aufgefangen wird.

Die Luftverflüssigung dauerte ursprünglich 15 Stunden, nach einigen Verbesser-ungen konnte Linde den Prozess auf eine Stunde und schließlich auf 15 Minuten beschleunigen. So konnten kleine Anlagen für öffentliche Demonstrationen einge-setzt werden. 1900 bekam Lindes Luftverflüssigungsmaschine bei der Weltaus-stellung in Paris den Grand Prix, den begehrtesten Preis der Ausstellung.

Luftverflüssigungsanlage auf der Weltausstellung in Paris, Frankreich (1900)

Wirtschaftlichen Nutzen brachte die Luftverflüssigung, als es Linde mit ihrer Hilfe gelang, die Luft in ihre einzelnen Bestandteile zu zerlegen. Mit dem Fraktion-ierungsverfahren, das die unterschiedlichen Siedepunkte von Stickstoff und Sauer-stoff nutzt, konnte ein Großteil des Stickstoffs aus der Luft abgetrennt werden. So entstand ein sauerstoffreiches Gemisch mit 50% Sauerstoffanteil, die so genannte "Linde-Luft". Diese Linde-Luft wurde beispielsweise 1907 im Gemisch mit Petrol-eum als Sprengstoff „Oxiliquit“ beim Bau des Schweitzer Simplontunnels einge-setzt, fand jedoch insgesamt nicht so viele Käufer wie erwartet. Ein wesentlich größerer Bedarf bestand für reinen Sauerstoff, der unter anderem für das autogene Schweißen und Schneiden in der Metallverarbeitung eingesetzt wird.

Die Herstellung von reinem Sauerstoff gelang Linde schließlich 1902 durch das Rektifikationsverfahren. Dabei rieselt die flüssige Luft eine Röhre hinunter und trifft auf den aufsteigenden Sauerstoffdampf. Im fortlaufenden Prozess von Verflüssi-gung und Verdampfung, also permanenter Destillationen, entsteht Sauerstoff fast beliebiger Reinheit. Die Luftverflüssigungs- und die Zerlegungsanlage konnten schließlich in einer Apparatur zusammengefasst werden. Die erste Produktions-anlage dieser Art ging 1903 in Höllriegelskreuth bei München in Betrieb und wurde dort viele Jahre lang zur Gasgewinnung genutzt.

1903 wandelte Linde das Rektifikationsverfahren auf Anregung der Wissenschaftler Adolph Frank und Nikodem Caro so ab, dass reiner Stickstoff hergestellt werden konnte. Dieser wurde zur Herstellung von Düngemitteln benötigt. Bis 1910 ent-wickelte das Unternehmen schließlich einen "Zweisäulenapparat", der gleichzeitig reinen Sauerstoff und reinen Stickstoff zu niedrigen Kosten lieferte. Mit weiteren modifizierten Trennverfahren konnten schließlich auch Edelgase, vor allem Argon, aus der Luft gewonnen werden. Diese Edelgase werden beispielsweise als Schutzgas für die Füllung von Glühlampen genutzt.

Bis heute hat Linde über 2.800 Luftzerlegungsanlagen in die ganze Welt verkauft. Während die Leistung der Anlagen im Jahre 1902 bei fünf Kilogramm Sauerstoff pro Stunde lag, liefert eine moderne Anlage, beispielsweise die sich gerade im Bau befindende Luftzerlegungsanlage „Pearl“ in Katar, 1.250.000 Kilogramm Sauerstoff in der Stunde.

Moderne Luftzerlegungsanlage in Mossel Bay, Südafrika

Eine ausführliche Chronik der Luftzerlegung finden Sie hier.