Helium ist He

Helium ist gasförmig und sich erst nahe beim absoluten Nullpunkt verflüssigt.

Die Anwendungen des Gases

Am ehesten ist Helium wegen seiner Verwendung als Auftriebsgas in Ballons und Luftschiffen bekannt. Es wird als unreines Ballongas relativ günstig angeboten und hat den brennbaren Wasserstoff in der zivilen Anwendung komplett verdrängt.

Anwendungen von Helium auf einen Blick:

• Als Betriebsgas für CO₂-Laser
• Für Schweißgasgemische als Zusatzkomponente, das verbessert den Einbrand,  Wärmeeintrag und die Fließfähigkeit der Werkstücke
• Betriebsgas und Trägergas für die Analytik
• Messgas für die Lecksuche

Helium für Medizin, Forschung und Industrie

Weniger bekannt ist es wegen des extrem tiefen Siedepunktes, der für die Erzeugung sehr tiefer Temperaturen in kleinen Anlagen verantwortlich ist. Für die Erforschung von Materialien unter extremer Kälte ist dies ideal, weil mit ihm zu relativ günstigen Konditionen die nötige Temperaturabsenkung bewirkt werden kann. Auch für die Kühlung von Wärmebildkameras wird es häufig verwendet. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Kühlung von supraleitenden Elektromagneten an Teilchenbeschleunigern.

Taucher nutzen ein Gasgemisch mit Helium, um die Gefahr einer Dekompressionskrankheit zu minimieren und können darum in größere Tiefen vorstoßen. Bis zu 120 Meter sind möglich, die Mischung für diese Tiefe hat einen Heliumanteil von siebzig Prozent.

Helium als Betriebsgas für CO2-Laser

Nicht wegzudenken ist das Gas in der modernen Lasertechnik. Seine Eigenschaften machen es zum idealen Schutzgas für sämtliche Schweiß- und Schneidtechniken. Wegen der hohen Kosten wird es, wenn technisch möglich, als Gemisch mit anderen Gasen verwendet.

Die Anforderungen an die Reinheit des Gases schwanken mit der Art der Anwendung. Ballongas hat keine definierte Güte, es ist meist stark mit Stickstoff verunreinigtes Helium. Die beste Qualität hat es in der Güteklasse 6.0, also als Gas mit 99,9999 Volumenprozenten Heliumanteil.

Helium kaufen

Helium kaufen können Sie in Gebinde, diese reichen von kleinen Einwegflaschen über Druckgasflaschen in Mannsgröße bis hin zu Tanksystemen mit mehreren tausend Kubikmeter Gasinhalt. Das Gas wird komprimiert oder flüssig ausgeliefert, je nach Anwendungsfall.

Wird das Gas nicht für die Kühlung verwendet, wird es in der Regel in Flaschen als komprimiertes Gas ausgeliefert. Diese Druckgasflaschen sind einfach in der Handhabung und haben kein außergewöhnliches Unfallrisiko. Sie werden mittels eines normierten Anschlusses über einen Druckminderer an die weiterführenden Leitungen angeschlossen. Für Ballongas, zum Füllen von Heliumballons, gibt es praktische Entnahmeventile.

Namenskonventionen für die Heliumqualität

Die Qualität des Gases wird durch seine Reinheit bestimmt und in der Anzahl von Neunen ausgedrückt. Wenn Sie zum Beispiel Helium 4.6, Helium 5.0, Helium 6.0 oder eine andere Zahl nach dem Gasenamen sehen, drückt diese die Reinheit aus. Die erste Zahl drückt die Anzahl von Neunen in der Reinheit und die Zahl nach dem Punkt die letzte Stelle in der Reinheit aus. Helium 5.0 ist also ein 99,999 % reines Gas. Die restlichen Komponenten sind im technischen Datenblatt des Gases angegeben.

Allgemeines über Helium

Helium ist ein Edelgas, das bis 1868 völlig unbekannt war. Damals wurde bei einer Sonnenfinsternis eine Spektrallinie im Sonnenlicht entdeckt, die einen ersten Hinweis auf das Element gab. Diese Entdeckung, die später bestätigt wurde, ist für die Namensgebung verantwortlich. Helium ist das altgriechische Wort für Sonne und mit dem Namen wollten die Forscher auf die Umstände der Entdeckung hinweisen.

Das Element hat einige sehr ungewöhnliche Eigenschaften. Die wohl Auffälligste ist, dass es als einziges Element beim absoluten Temperaturtiefpunkt unter Normaldruck flüssig bleibt. Erst bei einem Druck von ungefähr 25 Atmosphären verfestigt es sich.

Es ist nach Wasserstoff das zweithäufigste Element im Universum und macht dort rund ein Viertel der gesamten Masse aus. Nach aktuellem Stand der Forschung ist es in den ersten dreißig Sekunden nach dem Urknall durch Kernfusion entstanden. Die Vorräte auf der Erde allerdings stammen nicht daher, diese Vorkommen sind die Abfallprodukte natürlicher Radioaktivität.

Helium ist ein absolut inertes Gas, selbst unter Laborbedingungen geht es keine Verbindungen ein. Damit ist es mit Neon das einzige Element dieser Art. Auch ist es in Metallschmelzen kaum löslich, was es als Schutzgas attraktiv macht. Leider ist Helium auf unserem Planeten recht selten und damit teuer. Zwar werden immer wieder neue Quellen entdeckt, aber diese sind erschöpflich. Weil das Gas in der Atmosphäre aufsteigt und dann in das Weltall entweicht, muss mit einem Ende der Verfügbarkeit für technische Zwecke gerechnet werden. Großverbraucher haben wegen der drohenden Knappheit und des hohen Preises Rückgewinnungsanlagen installiert, die das Entweichen des Gases von der Produktionsstätte verhindern.