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Gaskartusche


Gaskartuschen sind kleine Einwegbehälter, die mit Flüssiggas gefüllt sind. Bei diesem Flüssiggas handelt es sich meist um Butan, Isobutan, Propan oder eine Mischung dieser Gase. Mit Gaskartuschen können Camping-Gaskocher, Gaslampen und Lötlampen betrieben werden. Für Campingzwecke gedachte Gaskartuschen sind oft so gestaltet, dass sie als Standfuß für einen Kocher dienen können.

Ist der Gasbehälter wiederbefüllbar und größervolumig, so wird er meist nicht als Gaskartusche, sondern als Gasflasche bezeichnet.

Kartuschensysteme

Je nach verwendetem Anschluss wird zwischen drei verschiedenen Arten von Kartuschen unterschieden:

  1. Die Stechkartusche: Diese Kartusche hat kein Ventil. Stattdessen sticht ein Dorn die Kartusche auf, sobald sie in das Gerät eingesetzt wird. Zu beachten ist, dass die Vertiefung, in die der Dorn einsticht, sauber (staub- und fettfrei sowie frei von Etikettenresten) sein muss, da die Gummidichtung im Gerät sonst nicht zuverlässig abdichten kann. Die Kartusche darf erst nach vollständiger Entleerung aus dem Gerät entfernt werden, ansonsten würde alles Gas auf einmal ausströmen. Dieses System ist weltweit nahezu überall zu finden, wo es Gaskartuschen gibt. Das Verhältnis Preis/Gasmenge ist bis zu vierfach günstiger gegenüber Schraub- und Bajonettkartuschen, und da die Kartuschen von vielen Herstellern angeboten werden, ist man nicht von einem Monopolisten abhängig. Allerdings kann davon ausgegangen werden, dass die Dichtung die den Dorn umgibt, nicht 100 % abdichtet, so dass sich die Kartusche über einen Zeitraum von mehreren Monaten hinweg langsam entleert. Insbesondere bei der (unzulässigen) Demontage von teilgeleerten Stechkartuschen in der Nähe von Zündquellen kann es zu Verpuffungen kommen, die teils zu schweren Verbrennungen führen. Daher warnt die französische Kommission für Verbrauchersicherheit vor der Benutzung von Stechkartuschen.[1][2]
  2. Die Schraub-Ventilkartusche: Sie wird mit einem Gewinde (7/16" - 28 UNEF-Gewinde) an einen passenden Anschluss geschraubt. Außerdem besitzt sie ein Ventil, das nur öffnet, wenn der Anschluss aufgeschraubt ist. Diese Kartusche kann also immer wieder demontiert werden, was ein Vorteil gegenüber dem Stechkartuschen-System ist. Dieses System wird unter anderem von Primus, Snow Peak, Rothenberger, Coleman und Markill produziert und ist vor allem in den skandinavischen Ländern zu finden, aber auch in Mitteleuropa. Diese Kartuschen sind ähnlich weit verbreitet wie Stechkartuschen. Auch die Kartuschen Campingaz CG verfügen über diesen Anschluss.
  3. Die Bajonett-Ventilkartusche: Auch diese Kartuschenart besitzt ein Ventil und kann daher immer wieder demontiert werden. Allerdings wird der Anschluss nicht aufgeschraubt, sondern aufgesteckt und dann durch eine Art Hebel gesichert. Mehrere Kartuschensysteme sind mit Bajonettanschluss ausgeführt:
    1. Campingaz CV
    2. Ein ursprünglich vor allem in Asien verbreitetes System, das unter anderem unter der Bezeichnung MSF-1A bekannt ist. Erkennbar sind diese Kartuschen an einer Kerbe im Kragen neben dem Ventil. Auch die Kartuschen Campingaz CP verfügen über diesen Anschluss.
    3. Coleman max, mit sechseckiger Prägung am Ventil.

Seit 2005 gibt es Adapter, mit denen sowohl Stech- als auch Bajonettkartuschen an Schraubkartuschensystemen betrieben werden können.

Gasmischungen

Die meisten Kartuschen können durch den geringen Propananteil bei Temperaturen unter 5 °C nur bedingt betrieben werden. Der Siedepunkt des Butans ist hier ausschlaggebend. Zusätzlich kühlt sich jede Kartusche beim Betrieb ab, weil Verdunstungskälte entsteht. Vereinzelt gibt es jedoch Kartuschen mit Isobutan, die auch bei Kälte funktionieren.

Stechkartuschen:

  • Coleman 190 (190 g): 80 % Butan + 20 % Propan
  • Campingaz C206 (190 g): 80 % Butan + 20 % Propan
  • Campingaz C206 D super (190 g): 70 % Butan + 30 % Propan
  • Primus PowerGas - without valve (190 g): 95 % Butan + 5 % Propan

Schraub-Ventilkartusche (7/16" EU):

  • Coleman 100 (97 g) / 250 (220 g) / 500 (440 g): 70 % Butan + 30 % Propan
  • Edelrid Outdoor Gas 100 (100 g) / 230 (230 g) / 450 (450 g): 40 % Butan + 30 % Propan + 30 % Isobutan
  • Markill 100 (100 g) / 210 (210 g) / 425 (425 g): 70 % Butan + 30 % Propan
  • Primus Power Gas 110 (100 g) / 220 (230 g) / 450 (450 g): 70 % Butan + 20 % Propan + 10 % Isobutan (→ laut Primus Homepage: 50 % Butan + 25 % Propan + 25 % Isobutan)
  • Rothenberger topgas 220 (brutto 220 g): 70 % Butan + 30 % Propan[3]
  • Rothenberger multigas 300 (brutto 332 g): 65 % Butan + 35 % Propan[4]
  • Rothenberger maxigas 400 (brutto 338 g) - Schweißgas für höhere Temperaturen: 56 % Butan/iso-Butan(/Propan) + 21 % Propan + 21,5 % Aceton + 1,5 % Pentan + <0,2 % 1,2-Dichlorpropan (*) + <0,1 % Dimethylcarbonat (*) - *Geruchsstoffe via Träger Pentan [5]
  • Rothenberger MAPP-Gas (750 ml in 1 l Alukartusche) – Lötgas hohen Energiegehalts: 50...100 % Propen + 10...25 % iso-Butan [6] Siedepunkt -47 °C, Dampfdruck bei 20 °C 9 bar.
  • Snow Peak Giga Power: 85 % Isobutan + 15 % Propan
  • Jetboil Jetpower: 80 % Isobutan + 20 % Propan
  • Campingaz CG1750 (175 g) / CG3500 (350 g): 70 % Butan + 30 % Propan
  • Optimus Energy (100 g / 230 g / 450 g): 50 % Butan + 25 % Propan + 25 % Isobutan

Bajonett-Ventilkartuschen:

  • Campingaz CV 270 (230 g) / CV 300 (240 g) / CV 470 (450 g): 80 % Butan + 20 % Propan
  • Campingaz CV 360 (52 g): 100 % Butan
  • Campingaz CP 250 (220 g): 100 % Isobutan; baugleich erhältlich von vielen anderen Herstellen unter anderem unter den Bezeichnungen MSF-1A, BGK-1, CP250, TC-SUN-02
  • Coleman max 170 (170 g) / 300 (300 g): 60 % Butan + 40 % Propan

Physik der Flüssiggaskartusche

Ein Teil des Kartuschenvolumens wird von flüssiger Phase (= verflüssigtes Gas) eingenommen, hörbar durch Schütteln. Kartuschen sind für einen Maximaldruck von (geschätzt) 15 bar ausgelegt, weshalb sie nicht über 55 oder 60 °C heiß werden dürfen. Daher dürfen sie nicht in der Sonne und nicht hinter Glas gelagert und keinesfalls erhitzt werden. Bei Temperaturerhöhung steigt der Dampfdruck über dem Flüssiggasgemisch, die Gasphase verringert ihre Dichte durch diese Temperaturerhöhung und erhöht sie durch die Dampfdruckerhöhung. Jedenfalls dehnt sich die ursprünglich vorhandene Flüssigphase aus und aus der Gasphase kondensiert eine gewisse Menge Gas noch dazu. Die Flüssigphase darf dabei nie „ohne Gaspuffer“ den Innenraum völlig ausfüllen, da durch weitere Temperaturerhöhung der Druck wesentlich stärker als der Dampfdruck ansteigen würde.

Kartuschen sollen sich bei Drucküberschreitung an einer Naht öffnen (Sollbruchstelle), um ein noch gefährlicheres Platzen der Wandung zu vermeiden. Gleiches gilt für Spraydosen, die mit Butan als Treibmittel gefüllt sind.

Bei allen mit (teil-)verflüssigten Gasmischungen gefüllten Kartuschen gilt, dass die Gasphase reicher am niedrigsiedenden Bestandteil – Propan C3H8 – ist. Bei Gasentnahme (aus der Gasphase) reichert sich der höhersiedende Bestandteil – Butan C4H10 – in der Flüssigphase stetig an. Diese Anreicherung, die bei kälterer Umgebungstemperatur noch stärker auftritt, bewirkt eine fortschreitende Abnahme des Gasdrucks in der Kartusche und damit weniger Maximalleistung am Brenner. In der Praxis kann die Druckabnahme zumeist durch Nachregeln am Ventilrad ausgeglichen werden und ist zugleich Indikator für das zur Neige Gehen des Füllstands. Mit Verschwinden des letzten Restes an Flüssigphase kann nur mehr die Gasphase unter Druckabbau expandieren und abklingend ausströmen bis innen nur mehr der Umgebungsdruck vorliegt.

Höherer Propananteil oder gar reines Propan verlangt wegen höheren Drucks jedoch nach stärkerwandigen, schwereren Gasflaschen. Butan liefert zudem (höherer Kohlenstoffgehalt) die höhere spezifische Verbrennungswärme. Nochmals höher ist die von Benzin (oder Petroleum), das in manchen Lötlampen und hocheffizienten Outdoor-Kochern verbrannt wird.

Gefahren im Umgang mit Gaskartuschen

Gaskartuschen sind grundsätzlich dünnwandiger als Gasflaschen und daher empfindlicher gegenüber mechanischer Beschädigung. Bei Durchbohrung der Hülle tritt das Füllmaterial teils flüssig, teils gasförmig aus. Dabei entstehen folgende Gefahrenquellen:

  • Durch das verdampfende Gas entstehen vor allem in geschlossenen Räumen schnell explosionsfähige Gas-Luft-Gemische.
  • Durch die Verdampfungskälte kann flüssig austretendes Gas sehr niedrige Temperaturen erreichen und bei Kontakt mit Haut zu Kälteverbrennungen führen.
  • Beim Auswechseln der Kartusche kann sich das austretende Gas der neuen Kartusche beim Einstechen entzünden, wenn die Metallteile (z. B. Lampenfuß, Kocher) noch heiß sind. Daher unbedingt warten, bis sich die Geräte genügend abgekühlt haben!

Ein unkontrolliertes Ausströmen kann auch bei Fehlern in der Handhabung entstehen. Bei den Ventilkartuschen ist das nur durch schräges Aufsetzen des Gegenstücks oder Fehlbedienung des Gerätes (Kocher, Lampe) möglich. Bei Stechdornkartuschen führt ein Handhabungsfehler oft dazu, dass die Kartusche schon aufgestochen ist, aber die Verriegelung des Gerätes wieder geöffnet wird. Das kann z. B. durch schiefes Einschrauben des Stechdornkopfes in die Halterung passieren.

Eine Erwärmung von Gaskartuschen über 50 °C kann gefährlich hohen Druck erzeugen, der zum Undichtwerden oder Platzen der Kartusche führen kann.

Das enthaltene Gas ist schwerer als Luft, so dass es sich bei Undichtheiten in Gruben und Kellern (Räumen unter Erdgleiche) ansammeln kann. Daher dürfen Gasbehälter und Geräte mit eingesetzter Kartusche nicht in solchen Räumen aufbewahrt werden.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Recommendation (summary) on the safety of type c200 piercable gas canisters and the appliances they power 04/06 (Memento vom 12. Oktober 2007 im Internet Archive)
  2. http://www.otif.org/fileadmin/user_upload/otif_verlinkte_files/05_gef_guet/01_gem_tagung/RC_2008-07_D.pdf
  3. http://www.rothenberger-industrial.de/produkte/brenngase/top-gas-220.htm
  4. http://www.rothenberger-industrial.de/produkte/brenngase/multigas-300-600-ml.htm
  5. Sicherheitsdatenblatt Maxigas 400 , vom 17. Januar 2008, abgerufen 22. April 2013
  6. Sicherheitsdatenblatt Rothenberger MAPP-Gas , vom 16. Juli 2009, abgerufen 22. April 2013

Kategorien: Outdoor | Brenngastechnik | Gasbehälter | Druckbehälter

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