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Zeppelin über Friedrichshafen bei seinem ersten Fug in diesem Jahr

Edelgas wird knapp Wie Helium recycelt wird

Jeden Tag werden weltweit rund 80 Tonnen Helium benötigt. Das schafft ein Problem: Der Vorrat ist endlich - und mit jedem Ballon geht ein bisschen Helium unwiederbringlich verloren. Techniker treiben deshalb einen immer größeren Aufwand, um Helium möglichst gut zu nutzen.

Wenn bei einer Hochzeit Ballons in den Himmel steigen, sind sie mit Helium gefüllt. Denn das Edelgas ist viel leichter als Luft. Und es wird auch für viele andere Anwendungen gebraucht: als Schutzgas zum Schweißen, für Kühlanlagen und in der Forschung.

Extrem kaltes Gas

Auf dem Werksgelände der Firma Linde am Münchner Stadtrand beherrschen große zylinderförmige Behälter das Bild. Sechs Meter lange Tankcontainer, in denen verflüssigte Gase transportiert werden.

Zum Beispiel Helium, sagt der Linde-Techniker Siegfried Ebner. In den Containern sind 35.000 Liter Flüssighelium. Außen herum ist ein Flüssigstickstoff-Schild, das verhindert, dass die Wärme eindringt, damit man den Container ohne Verlust für 30 Tage lang weltweit transportieren kann.

Gastanks der Linde AG

Gastanks der Linde AG

Heute wird der Inhalt eines solchen Helium-Containers in kleinere Edelstahlbehälter umgefüllt. Ein dicker Schlauch führt in eines dieser Spezialgefäße, das an eine große Thermoskanne erinnert. Das flüssige Helium ist unvorstellbar kalt: minus 269 Grad, nur vier Grad über dem absoluten Nullpunkt.

Helium lässt sich nicht herstellen

Deshalb ist die Füllleitung mit Vakuum isoliert und zusätzlich mit reflektierenden Folien. Denn es soll nur so wenig Helium wie möglich verloren gehen. Auf dem Weltmarkt kostet ein Liter Helium zwar nur so viel wie eine Flasche Sekt. Aber den kann man ja jederzeit herstellen. Helium nicht, erklärt Siegfried Ebner.

Denn Helium entsteht nur an Lagerstätten, an denen Erdgas ist. Es hat sich über Hunderte von Millionen Jahren hinweg aus dem radioaktiven Zerfall von Thorium gebildet und in Quellen angesammelt.

Chemisch herstellen kann man Helium nicht. Es ist ein Edelgas, und das heißt: Chemische Verbindungen gibt es nicht, man muss es als Gas einfangen. Und Helium entsteht nur im Erdinneren, und dort ganz langsam, steigt dann im Gestein auf, bis es an dichten Tonschichten nicht mehr weiter nach oben kommt.

Nicht brennbar

Genauso wie Erdgas. Zapft eine Bohrfirma eine Erdgasquelle an, fördert sie meist nebenbei auch Helium. Es wird für viele Zwecke benötigt, vor allem weil es so leicht und dabei nicht brennbar ist. Zum Beispiel für Ballons, oder Zeppeline und Luftschiffe.

Die Hülle für den zweiten Goodyear Zeppelin NT wird in Friedrichshafen einem Drucktest unterzogen

Helium wird für viele Zwecke benötigt, vor allem weil es so leicht und dabei nicht brennbar ist, zum Beispiel für Ballons, oder Zeppeline und Luftschiffe

Eine weitere Eigenschaft: Helium hat eine deutlich höhere Schallgeschwindigkeit als die Luft. Und das macht sich dann auch in der Sprache bemerkbar, wenn man es einatmet: Man bekommt eine höhere Stimme, wie Donald Duck zum Beispiel.

Dirk Lindackers arbeitet am Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden. Für ihre Forschung benötigen seine Wissenschaftler sehr starke Magnetfelder. Um die können sie nur mit Helium als Kühlmittel erzeugen. Genau wie Krankenhäuser die starken Magnetfelder, die sie bei den Kernspintomografen einsetzen.

Knappes Edelgas

150.000 Liter Helium brauchen die Dresdner Forscher jedes Jahr. Und weil das zum Sektpreis doch ganz schön ins Geld geht, haben sich die Techniker um Dirk Lindackers dazu entschlossen, Helium hausintern zu recyceln.

Kugelförmiger Erdgasspeicher

Erdgasspeicher in Ludwigshafen - bei der Förderung von Erdgas wird meistens auch parallel Helium gesammelt

Bis 2001 war immer genug Helium da. Aber dann ist eine große Heliumanlage in Katar nicht rechtzeitig fertig geworden. Und 2004 ist in Algerien bei einer Explosion auch noch der gesamte Heliumvorrat aus einer Bohrung entwichen. Vor allem aber ist der Bedarf in dieser Zeit stark angestiegen, und plötzlich war das Edelgas knapp.

Dass es einmal so weit kommen könnte, haben US-Politiker schon vor fast hundert Jahren befürchtet. Deshalb haben die USA nach dem Ersten Weltkrieg eine strategische Heliumreserve angelegt. Anfang des nächsten Jahrzehnts wird dieser Vorrat aber aufgebraucht sein.

Auffangen der Gase

Damit es dann nicht wieder zu einem Engpass kommt, ist das Recycling von Helium so wichtig. Linde gewinnt das Edelgas aus Kernspintomografen zurück, die ausgemustert werden. Und auch in Dresden fangen die Techniker Helium auf.

In der Tierarztpraxis im brandenburgischen Fürstenwalde (Oder-Spree) untersucht ein Tierarzt einen Hund mit einem Computertomographen

Aus alten Kernspintomografen, die ausgemustert werden, kann man das darin verbaute Helium zurückgewinnen und so recyceln (funktioniert besser ohne Hund)

Kreuz und quer durch das Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung haben sie einige Kilometer Gasleitungen verlegt. Durch sie wird das gebrauchte Edelgas in einen Sammelbehälter gepumpt und dort gelagert, bis es als recyceltes Helium wieder benötigt wird.

Bei vier Grad über dem absoluten Nullpunkt ist es aber keine einfache Angelegenheit, entsprechende Pumpen zu bauen, berichtet Dirk Lindackers. Denn Maschinen bei einer Temperatur von 4 Kelvin lassen sich nicht einfach mehr so mit Fett schmieren, damit sie laufen.

Großer technischer Aufwand also, der sich aber schon nach wenigen Jahren finanziell ausgezahlt hat. Und das Recycling dient auch dazu, dass eine endliche Ressource nicht einfach in die Atmosphäre entlassen wird. Denn dort ist Helium auf Nimmerwiedersehen verloren.

Im Programm

Antonio Vivaldi:
Konzert g-Moll RV 578
Rachel Podger, Bojan Čičić (Violine)
Alison McGillivray (Violoncello)
Brecon Baroque
Josef Suk:
Allegro ma non troppo e grazioso aus der Serenade Es-Dur op. 6
Budapest Strings
Leitung: Károly Botvay
Karl Julewitsch Dawidow:
Finale aus dem Violoncellokonzert Nr. 4 e-Moll op. 31
Wen-Sinn Yang (Violoncello)
Shanghai Symphony Orchestra
Leitung: Terje Mikkelsen
Johann Christian Bach:
Sinfonie D-Dur op. 18 Nr. 6
Akademie für Alte Musik Berlin
Johann Evangelist Brandl:
Allegro ma non troppo aus dem Quintett F-Dur op. 62
Calamus-Ensemble
Claude Debussy:
"Danse profane"
Lisa Wellbaum (Harfe)
Cleveland Orchestra
Leitung: Pierre Boulez
Giovanni Maria Bononcini:
Sonate g-Moll
Musica Antiqua Latina

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