Anwendungen von Trockeneis

Der Begriff Trockeneis an sich kann einen schon täuschen. Mit Eis verbindet man normalerweise gefrorenes Wasser (also H2O), Trockeneis hat allerdings recht wenig mit der klaren Flüssigkeit zu tun und besteht stattdessen aus Kohlenstoffdioxid (CO2). Nur wenige Gase können einen festen Zustand annehmen – in unserem Fall wird Kohlendioxid zu Trockeneis.

Trockeneis hat eine Temperatur von -78,5 Grad Celsius und hat die besondere Eigenschaft, dass es direkt verdampft und nicht erst flüssig wird – dies ist einer der Gründe für die Beliebtheit des Feststoffs, doch dazu später mehr.

Trockeneis kommt auf der Erde nicht in natürlicher Form vor. Man gewinnt es, indem man unter Druck gesetztes CO2 freilässt und entspannt – dabei wird eine sogenannte Entspannungskälte freigesetzt, welche das Kohlendioxid so weit herunter kühlt, dass das begehrte Trockeneis entsteht.

Anwendungen

Trockeneis kann man in verschiedensten Branchen und Anwendungsbereichen antreffen. Man benutzt es in der Gastronomie, Event-Technik, Reinigung und natürlich in der Industrie.

Kühlen von Lebensmitteln

Der wohl größte Anwendungsbereich von Trockeneis ist das Kühlen von Lebensmitteln. Trockeneis hat eine 3-mal so hohe Kühlleistung wie normales Eis, weshalb schon kleine Mengen eine hervorragende Kühlung hervorbringen.

Wie zuvor bereits angesprochen schmilzt Trockeneis nicht, sondern verdampft direkt (Sublimation). Das hat den Vorteil, dass es rückstandslos verschwindet – bei herkömmlichem Eis bleibt Wasser zurück.
Aus diesem Grund ist Trockeneis ein beliebtes Kühlmittel für Transporte, da der Wasserrückstand von Eis unter Umständen die Güter oder zumindest deren Verpackungen beschädigen kann.
Man sollte allerdings darauf achten, dass man Lebensmittel nicht in direkten Kontakt mit Trockeneis kommen lässt – die enorme Kälte ist für die meisten Waren schädlich.

Auch in der Industrie wird Trockeneis zum Kühlen verwendet, beispielsweise bei der Herstellung von Kältebädern, dem Kaltschrumpfen oder dem Härten von Metall und Kunststoffen.

Eine weitere Anwendung von Trockeneis ist die Molekularküche – hier werden Zutaten bei der Zubereitung von Gerichten mithilfe des Kohlendioxids in extremem Maße heruntergekühlt, um besondere kulinarische Erlebnisse zu erzeugen.

Nebel erzeugen mit Trockeneis

In der Veranstaltungstechnik wird Trockeneis zur Erzeugung von Nebel oder Rauch verwendet. Auch wenn heutzutage immer häufiger Nebelmaschinen eingesetzt werden, ist Trockeneis noch immer eine beliebte Methode um Nebel zu erzeugen.

Die Besonderheit liegt nämlich darin, dass Trockeneis schwerer als Luft ist, und der daraus entstehende Nebel sich am Boden absetzt. Dieser Effekt kann mit einer Nebelmaschine nicht oder nur teilweise erzielt werden.

Um den Nebel zu erzeugen, muss das feste Trockeneis mit warmem Wasser begossen werden. Der Temperaturunterschied lässt das Kohlendioxid wie zuvor schon erwähnt direkt verdampfen und wir haben unseren Bodennebel.

Reinigen mit Trockeneis

Mit sogenannten Trockeneisstrahlen können Maschinen, Fahrzeuge, Wände und vieles mehr gereinigt werden. Das Trockeneis kühlt jegliche Schmutzreste, Schmiere, Fette und Ölreste blitzartig herunter und lässt sie spröde werden. Das feste CO2 dringt in die versprödete Oberfläche ein und sublimiert beim auftreffen. Dadurch vergrößert sich das Volumen des Kohlenstoffdioxids um das 700 bis 1000fache und “sprengt” so die Schmutzpartikel weg.

Ein großer Vorteil ist, dass Trockeneis extrem materialschonend ist. Es ist relativ weich, weshalb die meisten Oberflächen nicht beschädigt werden. Dies ermöglicht z.B. die Reinigung von empfindlichen Elektrobauteilen.

Da das Trockeneis direkt verdampft, bleibt, im Gegensatz zu herkömmlichen Reinigern, kein Rückstand in den Maschinen. So kann man sich oftmals die komplizierte Demontage der Arbeitsgeräte ersparen.

Gefahren von Trockeneis

Kohlenstoffdioxid ist ein ungiftiges, chemisch inertes (das heißt, dass sich das Gas in chemischen Prozessen nicht verändert) Gas.

Eine Gefahr besteht darin, dass CO2 schwerer als Luft ist. So kann es in geschlossenen Räumen nicht entweichen und es besteht Erstickungsgefahr. Es ist daher sehr wichtig, Trockeneis in gut belüfteten Räumen zu verwenden (besonders in Kellerräumen muss höchste Vorsicht geboten sein).

Eine weitere Gefahr ist die Kälteverbrennung. Da Trockeneis eine Temperatur von -78,5 Grad Celsius hat, sollte es niemals mit Haut in Kontakt kommen. Es empfiehlt sich, das Trockeneis nur mit dicken Schutzhandschuhen anzufassen, um der Kälte entgegenzuwirken und sich keine Verbrennungen bzw. Erfrierungen zuzuziehen.

Transport & Lagerung von Trockeneis

Wie zuvor erwähnt, ist CO2 schwerer als Luft und birgt damit eine gewisse Erstickungsgefahr. Daher muss Trockeneis beim KFZ Transport stets räumlich vom Fahrer getrennt sein.

Wie zuvor bereits erwähnt, ist die Lagerung in Kellern sehr gefährlich und sollte dementsprechend dringlichst unterlassen werden. Auch geschlossene Räume sind kein geeigneter Lagerplatz für Trockeneis.

Die Lagerung von Trockeneis sollte niemals in gasdichten Behältern erfolgen, da durch die Kondensation hoher Druck entstehen kann, der sogar den Behälter zum platzen bringen kann.
Üblicherweise wird Trockeneis in Styroporboxen mit Deckel gelagert. Diese sind nicht luftdicht, aber isolieren die Kälte gut genug, um zu hohe Verluste durch Verdampfung zu vermeiden.

Die angesprochenen Verluste lassen sich aber dennoch nicht ganz vermeiden – schließlich wird die Umgebung immer wärmer als -78,5 Grad Celsius sein.
Nach 24 Stunden Lagerung kann man mit Verlusten von bis zu 20% rechnen, bei 48 Stunden bis zu 35% und bei 72 Stunden bis zu 60%.

Es empfiehlt sich daher, das Trockeneis so nah wie möglich am Gebrauchszeitpunkt zu besorgen, um Verluste und Risiken zu minimieren.

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