Sauerstoffarme Lagerung von Kunstwerken aus Metall und organischen Substanzen, giftfreie Schädlingsbekämpfung durch Sauerstoffentzug

6.1 Einführung: Wofür eignet sich sauerstoffarme Lagerung und wofür nicht
6.2 Herstellung sauerstoffarmer Atmosphären
6.3 Sauerstoffabsorber Ageless, RP und RP-K und deren Anwendung
6.4 Sauerstoffmessung
6.5 Behälter zur sauerstoffarmen Lagerung: Folienbehälter, Begasungszelte, Vitrinen
6.6 Zusammenfassung
6.7 Bibliographie und Links

(Stand: Jun. 2006)

6.2 Herstellung sauerstoffarmer Atmosphären, Gasbefeuchtung

Mehrere Möglichkeiten, sauerstoffarme Atmosphären herzustellen, stehen zur Verfügung:

6.2.1. durch Sauerstoffabsorber wie ATCO

(Standa), Ageless, RP oder RP-K (Mitsubishi), bzw. Freshpax, Näheres siehe nächste Seite.

Diese Produkte bieten sich für Depotlagerung sauerstoffempfindlicher Objekte an, wobei mit hochdichten Sperrschichtfolien eine jahre- bis jahrzehntelange Wirkungsdauer erzielt werden kann.
Zur Schädlingsbekämpfung kommen sie nur bei Folienhüllen überschaubarer Dimensionen (bis vielleicht 1 m³) in Frage. Bei größeren Folienzelten kann es interessant sein, mit anderen Methoden (s.u.) vorzufluten und die letzen Zehntel Prozent Sauerstoff durch Absorbersäckchen zu entfernen. Die Säckchen eignen sich auch hervorragend, den durch das Folienzelt nachdiffundierenden Sauerstoff aufzunehmen (s. 6.5.)

6.2.2. Stickstoff aus Flaschen

Diese Methode erfordert einen gewissen apparativen Aufwand, da das Gas befeuchtet (s. 6.2.4) und erwärmt werden muss, bevor es in Kontakt mit hygroskopischen Materialen tritt. Flaschenstickstoff ist billig - teuer ist jedoch die Miete und der Transport der Stickstoffflaschen.
Für größeren Bedarf kann auch mit Flüssigstickstoff gearbeitet werden, der allerdings nur begrenzt lagerfähig ist (vgl. Maekawa 2003).

Für größere Einzelaktionen ist Flaschenstickstoff die preisgünstigste Stickstoffquelle, evtl. in Kombination mit nachträglich eingebrachten Sauerstoffabsorbern. Anwenderfreundlicher und auf die Dauer kostengünstiger ist es, den benötigten Stickstoff vor Ort herzustellen:

6.2.3. Luftzerlegungsanlagen ("Stickstoffgeneratoren")

a) Hohlfasermodule

aus:www.rebezell.com

Bislang wurden von Begasungsfirmen meist Hohlfasermodule verwendet (Elert 1997, Fröba 1998, Wald 1998, siehe auch Mobigas, Veloxy). Hierbei wird technische Druckluft durch ein Bündel von Hohlfasern aus einem speziellen Kunststoff bzw. aus Keramik gepumpt, die gegenüber Sauerstoff und Stickstoff eine sehr unterschiedliche Durchlässigkeit besitzen. Die Luft wird somit zerlegt in einen stickstoffreichen und einen sauerstoffreichen Luftstrom.

aus: Veloxy

Der stickstoffreiche Luftstrom enthält typischerweise noch 0,5% bis 0,1% Restsauerstoff, bei speziellen Geräten bis 0,001% (Mobigas). Mit der Reinheitsstufe steigt allerdings der Energieverbrauch und nimmt die gelieferte Gasmenge ab. Es ist daher zunehmend mühsam, den Restsauerstoffgehalt in einem Begasungszelt auf auf sehr niedrige Werte abzusenken.

Es ist jedoch auch denkbar, den Sauerstoffgehalt mit einem Hohlfasermodul auf z.B. 0,5 % abzusenken und den restlichen Sauerstoff durch Zugabe von Sauerstoffabsorbern (siehe 6.3.) zu binden. Kleine Folienschleusen, durch die nachträglich Sauerstoffabsorbersäckchen zugegeben werden können, sind leicht selbst herzustellen (siehe Abbildung 6.5). Vermutlich ist diese Kombination aus Hohlfasermodul und nachträglich eingebrachten Absorbersäckchen das wirtschaftlichste Verfahren zur Herstellung sauerstoffarmer Atmosphären.

Hohlfasermodule sind sehr langlebig, da sie ohne bewegliche Teile auskommen. Sie benötigen eine Druckluftversorgung mit 8 - 10 bar hochreiner, ölfreier Druckluft. Bisweilen werden Hohlfasermodul und Kompressor als komplettes System in einem Gehäuse angeboten. Hohlfasermodule sind vergleichsweise leicht transportabel und preisgünstig.
Der erzeugte Stickstoff muss ebenfalls befeuchtet werden, bevor er mit Kunstwerken aus hygroskopischen Materialien in Kontakt kommt. Zu Befeuchtungseinrichtungen siehe unten (6.2.4.)

b) Adsorptionszerleger

VPSA-Anlagen (Vacuum Pressure Swing Adsorption).
Bei diesen neuesten "Stickstoffgeneratoren" wird die Luft durch wechselweise eine der beiden mit speziellen Aktivkohle-Molekularsieben gefüllten Säulen (im Hintergrund) geführt, welche den Sauerstoff adsorbieren. Die jeweils andere Säule wird gleichzeitig durch Vakuum wieder geleert.

Im Vergleich zu Hohlfasermodulen erzielen VPSA-Anlagen weit höhere Luftströme bei geringerem Energieverbrauch. Der Stickstoff enthält hierbei (je nach eingestellter Durchflussmenge) lediglich noch ca. 0,02% Sauerstoff. Es ist daher besonders geeignet für große Stickstoff-Begasungen zum Abtöten aller Stadien von Schadinsekten. Aufgrund des geringen Sauerstoffgehaltes von unter 0,08% im Folienzelt verkürzt sich die notwendige Behandlungsdauer erheblich. Die Geräte sind in praktisch jeder Größe lieferbar, die Folienzelte (s.u.) können in der Größe von bis zu 100 x 15 m bereitgestellt werden. Der holländische Hersteller bietet diese Geräte für die Begasung von Kunstwerken an, komplett mit ausgefeilter Gasbefeuchtungseinrichtung, online - Überwachung und Alarmmeldung auf Telefon oder Handy. Weitere Informationen zu dieser innovativen Technologie auf Anfrage.

Nachteil der VPSA-Anlagen sind die höhere Kosten für Anschaffung und Wartung sowie das hohe Gewicht. Sie sind daher nur zu empfehlen, wenn über lange Zeit ein hoher Bedarf an Stickstoff besteht.

6.2.4 Gasbefeuchtung

Der Stickstoff aus Flaschen oder Luftzerlegern ist trocken und muss in aller Regel befeuchtet werden, bevor er ins Zelt geführt wird. Enthält das Folienzelt sehr große Mengen hygroskopischen Materials (z.B. Stapel von Bücherkisten), kann evtl. auf Gasbefeuchtung verzichtet werden. Eine einfache Befeuchtungseinrichtung nach dem Prinzip des geteilten Gasstroms ist bei Maekawa 2003 publiziert:

Durch geeignetes Einstellen der beiden Durchflussregler lässt sich der trockene und befeuchtete Gasstrom beliebig mischen, wodurch sich die benötigte rF einstellen lässt.

Hier eine von Benno Meier nach dieser Anleitung gebaute Befeuchtungseinrichtung, mit einer 30 l Wasser-Vorratsflasche. Durch die große Wasserflasche muss innerhalb einer Stickstoffbegasung nicht nachgefüllt werden. Außderdem kühlt sich das Wasser aufgrund der Verdunstung weniger ab, wodurch die Luftfeuchtigkeit im Gasstrom konstanter bleibt

Zoom Graphik

Diese Befeuchtungseinrichtung kann auch über uns gemietet werden.