Download Linde Technology 1 | 2008 (PDF 2,5 - Linde Gas

Ausgabe 

#1. 

08 

TITELThEma: GaSE IN DEr mEDIzIN 

SchLaGaNfaLL 

Sauerstofftherapie schützt das Gehirn 

fOTOvOLTaIk 

Spezialgase für den Solarboom 

auGENchIrurGIE 

Laser-OP mit Spezialgasen 

hELIum 

Neue Quelle in Algerien 

LINDE 

TECHNOLOGY 

BEaTmuNG 

Die „Eiserne Lunge“ hat ausgedient 

cO 2 - SPEIchEr 

Sanfte Ruhe in der Tiefe 

EXPEDITION IN SachEN SauErSTOffThEraPIE 

FITNESSTEST AUF 

DEM EVEREST

LINDE TECHNOLOGY // ImprEssum 

02 

Impressum 

Herausgeber: 

Linde AG 

Leopoldstraße 252, 80807 München 

Telefon +49.89.35757-0 

Telefax +49.89.35757-1398 

www.linde.com 

redaktion: 

Verantwortlich: Stefan Metz, Linde AG; 

wissen + konzepte – Kommunikation für 

Forschung, Technik und Medizin, München 

Layout: 

Peter Schmidt Group, Hamburg 

Übersetzung: 

eurocom Translation Services GmbH, Wien 

Druck: 

Media Print, Paderborn 

Anfragen und Bestellungen an: 

Linde AG, Kommunikation 

Leopoldstraße 252, 80807 München 

oder stefan.metz@linde.com 

Diese Heftreihe sowie weitere Fachberichte 

stehen unter www.linde.com als Download 

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nur mit Zustimmung des Herausgebers. Mit 

Ausnahme der gesetzlich zugelassenen Fälle 

(und bei vollständiger Quellenangabe) ist die 

Nutzung der Berichte aus „Linde Technology“ 

ohne Einwilligung des Herausgebers nicht 

gestattet. 

ISSN 1612-2224, Printed in Germany – 2008 

Eisige forschung: Bei einer Expedition auf den 

Gipfel des Mount Everest untersuchten britische 

Mediziner die Auswirkungen von Sauerstoffmangel 

auf den menschlichen Körper (siehe Seite 26). 

#1. 

08

Liebe Leserinnen 

und Leser, 

unser Unternehmen hat in den vergangenen Monaten den umfassendsten Konzernumbau in seiner 

fast 130-jährigen Geschichte vollzogen. Mit der Übernahme der britischen BOC Group haben wir aus 

Linde einen fokussierten, global ausgerichteten und weltweit führenden Gase- und Anlagenbaukonzern 

geformt: The Linde Group. Wir sind für die Zukunft sehr robust und wetterfest aufgestellt und gehen deutlich 

gestärkt an die vor uns liegenden Aufgaben. 

Auch unser Magazin „Linde Technology“ hat einen Umbau erfahren und erscheint mit der vorliegenden 

Ausgabe erstmals in neuer Aufmachung. Dabei haben wir aber nicht nur das Gesicht des Magazins 

modernisiert. Auch inhaltlich bietet Ihnen die Redaktion jetzt noch mehr und vielfältigere Informationen 

aus der erweiterten Bandbreite von Technologien der neuen Linde Group: Internationale Autoren 

und Fotografen berichten aus allen Teilen der Welt und bringen von ihren Vor-Ort-Recherchen spannende 

Reportagen und Bilder mit aus Themenbereichen, die für uns alle immer wichtiger werden: Umwelt, Energie, 

Gesundheit. 

Beispielsweise erfahren Sie Interessantes über eine umweltschonende Aluminiumproduktion in 

Australien und den Bau einer Anlage der Superlative zur Produktion synthetischer Kraftstoffe in der arabischen 

Wüste. 

Mit dem Titelthema beleuchtet die Redaktion diesmal unsichtbare Helfer in der Medizin: gasförmige 

Arzneimittel. Denn egal, ob bei einer Expedition auf den Mount Everest oder bei der häuslichen 

Patientenversorgung – die Bedeutung medizinischer Gase steigt kontinuierlich. Als einer der führenden 

Anbieter auf diesem Gebiet erfüllen wir mit unserer globalen Geschäftseinheit Healthcare nicht nur die 

strengen Anforderungen, wie sie für die Arzneimittelindustrie gelten, sondern engagieren uns darüber 

hinaus auch in der Forschung. 

Auch die weiteren Beispiele in diesem Heft bieten Ihnen einen Einblick in die vielfältigen Innovationen 

und Projekte, mit denen The Linde Group unsere Zukunft in den unterschiedlichsten Lebensbereichen 

mitgestalten wird. 

Ich wünsche Ihnen einen spannende Lektüre. 

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reitzle 

Vorsitzender des Vorstands der Linde AG 

EDIToRIAL 

EDITOrIAL // LINDE TECHNOLOGY 

03

LINDE TECHNOLOGY // INHALT 

04 

_26 

fOrSchuNGSEXPEDITION: Bluttest auf dem mount Everest 

_10 

hELIum: Neue Produktionsanlage in algerien 

_44 

aLumINIum: Treibhausgase in der Produktion reduzieren 

_50 

SOLarzELLEN: Spezialgase sind unentbehrlich

03 EDITOrIaL 

06 NEwS 

10 kaLTES GaS – hEISS BEGEhrT 

Linde sichert Heliumversorgung durch neue Produktionsanlagen 

16 waSSErSPruDLEr GEGEN DEN TrEIBhauSEffEkT 

Linde-CO 2 -Technologie für den Klimaschutz 

TITELThEMA 

20 DIE UNSIchTBAREN hELFER 

Wo Linde-Gase in der Medizin Verwendung finden 

22 INTENSIVE hILFE FüRS GEhIRN 

Sauerstofftherapie bei Schlaganfall 

26 KLINISchE TESTS AUF DEM DAch DER WELT 

Medizinische Forschungsexpedition zum Mount Everest 

32 opERATIoN SchARFBLIcK 

Linde-Spezialgase für die Laserchirurgie 

36 DIE „EISERNE LUNGE“ hAT AUSGEDIENT 

Heimbeatmung erhöht die Lebensqualität von Patienten 

38 zErLEGTE wüSTENLufT 

Glänzende Zukunft für traditionsreiche Linde-Technologie 

44 aLumINIum auS DOwN uNDEr 

Linde-Technologie reduziert CO 2 -Ausstoß in der Metallgewinnung 

50 SONNIGE auSSIchTEN 

Spezialgase für die Halbleiter- und Solarzellenfertigung 

54 mOBIL OhNE ÖL? 

Linde ist Hauptsponsor der Ausstellung „neuStart“ 

GASE IN DER MEDIzIN 

Ob in der klinik, im häuslichen umfeld oder bei rettungseinsätzen – medizinische Gase spielen eine wichtige 

rolle für Gesundheit und wohlbefinden. Linde healthcare bietet medizinische Gase, medizinprodukte und 

vielfältige Therapiekonzepte. 

INHALT // LINDE TECHNOLOGY 

05

LINDE TECHNOLOGY // NEws 

06 

NEWS 

WASSERSTOFF: 

MIT DEM BMW hyDRoGEN 7 AUF WELTToURNEE 

Gemeinsam mit BMW arbeitet The Linde Group intensiv an der Realisierung einer wasserstoffbasierten, nachhaltigen 

Mobilität. Als weltweit erster Hersteller präsentierte der Münchner Autokonzern mit dem Hydrogen 7 ein Wasserstoffauto, 

das den Serienentwicklungsprozess durchlaufen hat. Die Versorgung mit klimaneutralem Wasserstoff übernimmt 

The Linde Group und dokumentiert damit sowohl ihre Wasserstoff-Logistikkompetenz als auch ihre Ambitionen in Hinblick 

auf eine nachhaltige Wasserstofferzeugung. Vielerorts wird die Versorgung durch die mobile Linde-Betankungseinheit 

traiLH2 TM gewährleistet. Dank eines 1.000 Liter fassenden Wasserstoffspeichers und einer eigenen Stromversorgung 

mittels Brennstoffzelle ist der traiLH2 TM für eine flexible Kraftstoffversorgung ideal geeignet. 

Vom Hydrogen 7 hat BMW zunächst 100 Modelle in Kleinserie produziert und größtenteils an bekannte Persönlichkeiten 

aus Wirtschaft und Politik übergeben. Auch Professor Dr. Wolfgang Reitzle, Vorsitzender des Vorstands 

der Linde AG, fährt seit Mitte Juli 2007 einen BMW Hydrogen 7 mit bivalentem Wasserstoff-Verbrennungsmotor, der 

ihm von Professor Dr. Joachim Milberg, Vorsitzender des Aufsichtsrats der BMW Group, persönlich übergeben wurde. 

Die Betankung seines neuen Dienstwagens mit klimaneutral erzeugtem Wasserstoff erfolgt am Linde Hydrogen Center 

in Unterschleißheim, das auch bereits die BMW eigenen Erprobungsfahrzeuge versorgt. 

Als der führende Anbieter von Flüssigwasserstoff-Betankungstechnologie begleitet Linde auch die Veranstaltungen, 

die BMW weltweit unter dem Motto ‚Drive for the Future’ mit dem Hydrogen 7 absolviert – unter anderem 

in Shanghai, Beijing, Guangzhou und Hong Kong, wo zahlreiche chinesische Regierungsbeamte und Vertreter von 

Umweltschutzbehörden die Gelegenheit nutzten, den neuen Wasserstoff-BMW zu testen. 

ERDGASVERFLÜSSIGUNG: 

GLoBALE ALLIANz FüR 

oFFShoRE-LNG-ANLAGEN 

Die Bedeutung von Erdgas auf dem weltweiten Energiemarkt steigt 

kontinuierlich: Die Nachfrage nach Flüssigerdgas (LNG – Liquefied 

Natural Gas) wächst derzeit um rund 10 Prozent pro Jahr. Damit 

steigt auch der Bedarf an entsprechenden Offshore-Förder- und Produktionsanlagen. 

Deshalb hat Linde jetzt eine weltweite Technologie- 

allianz mit der niederländischen SBM Offshore N.V. gegründet, um 

schwimmende Anlagen zur Produktion, Speicherung und Verladung 

von LNG – so genannte FPSOs (Floating Production, Storage and Offloading 

units) – zu entwickeln und zu vermarkten. Die gewählte Anlagenkapazität 

der FPSOs zielt auf Offshore-Erdgasfelder ab, die zu weit 

entfernt oder zu klein für die konventionelle Grundlastförderung sind. 

In die Entwicklung fließen auch die Erfahrungen aus dem Bau der ersten 

europäischen Grundlast-LNG-Anlage für das norwegische Snøhvit- 

Projekt ein, die Linde nördlich des Polarkreises errichtet hat. 

Der Start der Erdgasproduktion auf der ersten LNG-FPSO ist 

für 2012 anvisiert. 

LNG-CARRIER: 

WIEDERVERFLüSSIGUNGSANLAGEN 

FüR NEUE TANKERFLoTTE 

Cryostar, eine Tochtergesellschaft der Linde Group und ein führender 

Ausrüster von Flüssigerdgas-(LNG-)Tankern, hat von Samsung Heavy 

Industries einen Auftrag mit einem Gesamtvolumen von mehr als 

50 Millionen US-Dollar erhalten. Als Teil dieses Auftrags liefert Cryostar 

Anlagen für die An-Bord-Wiederverflüssigung von Boil-Off-Gas 

(Abdampfverlusten) für fünf LNG-Tanker, die bis 2008 gebaut werden. 

Die modernen Membrantanker mit einem maximalen Ladevolumen 

von 265.000 Kubikmetern sind die größten, die jemals gebaut 

wurden, und sind für den LNG-Transport zwischen Katar und den Vereinigten 

Staaten bestimmt. 

Je größer der Tanker, desto lohnender ist eine Wiederverflüssigung 

des Boil-Offs des bei minus 163 Grad Celsius an Bord gelagerten, 

verflüssigten Erdgases, um die Lieferung der vollen Ladekapazität 

zu gewährleisten.

CO 2-ABTRENNUNG: 

KoopERATIoN FüR SAUBERE 

KohLEKRAFTWERKE 

Experten sind sich einig: Kohle wird noch auf Jahrzehnte hinaus 

weltweit eine der tragenden Säulen der Energieversorgung sein. 

Aber etwa ein Drittel des weltweiten Ausstoßes von Kohlendioxid 

(CO 2) verursachen mit fossilen Brennstoffen betriebene Kraftwerke. 

Abhilfe verspricht die „Carbon capture and storage“(CCS)- 

Technologie, die derzeit im brandenburgischen Ketzin in der Praxis 

erprobt wird (siehe auch Seite 16 „Wassersprudler gegen Treibhauseffekt“). 

Doch bevor das Gas sicher gelagert werden kann, muss es 

zunächst aus den Abgasen der Kraftwerke abgetrennt werden. The 

Linde Group hat deshalb jetzt gemeinsam mit RWE Power und BASF 

die Entwicklung neuer Verfahren zur CO 2 -Abtrennung aus Verbrennungsabgasen 

von Kohlekraftwerken vereinbart. Die Zusammenarbeit 

sieht den Bau und den Betrieb einer Pilotanlage am Braunkohlekraftwerk 

Niederaußem der RWE Power AG vor, in der neu entwickelte 

Technologien und Lösungsmittel der BASF zur CO 2 -Abtrennung 

erprobt werden. Linde ist für das Engineering und den Bau der Pilotanlage 

zuständig. „Von dieser vielversprechenden Kooperation dreier 

verantwortungsbewusster Großunternehmen kann ein wichtiger 

Impuls für den Klimaschutz ausgehen“, sagte Dr. Aldo Belloni, Mitglied 

des Vorstands der Linde AG. 

Ziel ist es, die CO 2 -Abtrennung in Braunkohlekraftwerken 

bis 2020 kommerziell zum Einsatz zu bringen. Auf Grundlage dieser 

Technik könnten dann mehr als 90 Prozent des CO 2 aus den Verbrennungsabgasen 

eines Kraftwerks entfernt und anschließend einer 

Speicherung im Untergrund zugeführt werden. 

NEU IN LEUNA: 

WASSERSToFFVERFLüSSIGER UND LUFTzERLEGUNGSANLAGE 

1 

FOTOVOLTAIK: 

GASE FüR SoLARMoDULE 

AUS SpANIEN UND ÖSTERREIch 

NEws // LINDE TECHNOLOGY 

07 

Die Solarenergiebranche boomt – auch in Spanien, wo der Aufbau 

der landesweit ersten Produktionslinie für die Herstellung von extragroßen 

Dünnschicht-Solarmodulen derzeit in vollem Gange ist. Linde 

Nippon Sanso – ein Joint Venture zwischen der Linde Group und der 

japanischen Taiyo Nippon Sanso – hat jetzt einen Vertrag mit dem 

spanischen Fotovoltaik-Unternehmen T-Solar Global S.A. über die 

Lieferung einer breiten Palette von hochreinen Gasen für die neue 

Solarmodul-Produktion geschlossen (siehe auch Seite 50 „Sonnige 

Aussichten“). Die neuen Module sollen rund fünfmal größer sein als 

derzeit übliche Fotovoltaikzellen und helfen dadurch, die Kosten für 

Solarstrom zu verringern. Extragroße Dünnschicht-Module sind wegen 

ihrer Kosteneffizienz und Leistungsfähigkeit auch unter hohen Außentemperaturen 

ideal für Freiflächen-Installationen und großflächige 

Applikationen geeignet. 

Ebenfalls erfolgreich war LNS in Österreich, wo das Unternehmen 

die neue Fertigung der Blue Chip Energy GmbH mit allen notwendigen 

Gasen versorgen wird. In der Solarzellen-Produktion werden 

große Mengen Stickstoff als Schutzgas verwendet, während Silan 

(SiH 4 ) und Ammoniak (NH 3 ) für die anti-reflektierende Beschichtung 

benötigt werden, die den Zellen ihre charakteristische blaue Farbe 

verleiht. 

Die erste Anlage dieser Art in Österreich wird ab Frühjahr 

2008 jährlich rund 800.000 Quadratmeter Solarzellen herstellen – 

genug, um 16.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. 

Im September 2007 hat Linde in Leuna Deutschlands zweite Wasserstoff-Verflüssigungsanlage sowie eine 

neue Luftzerlegungsanlage offiziell in Betrieb genommen. Die gesamten Erweiterungsinvestitionen am 

größten Gase-Produktionsstandort von Linde in Deutschland belaufen sich auf rund 60 Millionen Euro. 

Tiefkalt verflüssigter Wasserstoff (LH 2 ) weist eine wesentlich höhere Speicherdichte als gasförmiger Wasserstoff 

auf, wodurch in erster Linie bei Transport und Logistik Effizienzvorteile erzielt werden. Deutschlands 

bisher einziger Wasserstoffverflüssiger – ebenfalls eine Linde-Anlage – steht in Ingolstadt. Zu den 

heutigen Hauptabnehmern zählt die Halbleiterindustrie, die wegen der sehr hohen Reinheit nahezu ausschließlich 

flüssigen Wasserstoff einsetzt. Der neue Verflüssiger mit einer Kapazität von ca. 3.000 Litern 

LH 2 pro Stunde (rund fünf Tonnen LH 2 pro Tag) wird von den benachbarten Wasserstoff-Produktionsanlagen 

über eine Pipeline mit dem gasförmigen Rohprodukt versorgt. 

Der neue Luftzerleger hat eine Kapazität von 33.000 Kubikmetern Sauerstoff pro Stunde 

(1.130 Tonnen Sauerstoff pro Tag). Der größte Teil des Sauerstoffs wird in das lokale Rohrleitungsnetzwerk 

eingespeist und dient der Versorgung der dortigen Raffinerie. Außerdem werden Argon sowie kleinere 

Mengen weiterer Edelgase produziert.

LINDE TECHNOLOGY // NEws 

08 

Im Dezember 2007 hat Linde mit dem staatlichen Erdölkonzern The 

Abu Dhabi National Oil Corporation (ADNOC), Vereinigte Arabische 

Emirate, ein Joint Venture zur langfristigen Industriegase-Versorgung 

von Kunden in Abu Dhabi gegründet. An dem neuen Gemeinschaftsunternehmen, 

das unter dem Namen „Elixier“ am Markt auftritt, wird 

ADNOC 51 Prozent der Anteile halten, Linde 49 Prozent. 

„ADNOC hat Zugang zu rund 90 Prozent der Erdöl- und Gasvorkommen 

in Abu Dhabi. Diese Reserven gelten als die viertgrößten 

weltweit“, erläuterte Dr. Aldo Belloni, Mitglied des Vorstands der 

Linde AG, die strategische Bedeutung des Abkommens. 

SCHWEIZ: 

BERTRAMS hEATEc GEKAUFT 

Solarkraftanlagen bieten großes Wachstumspotenzial. Mit der Akquisition 

der Schweizer Anlagenbaugesellschaft Bertrams Heatec AG will 

sich The Linde Group neue Geschäftsfelder im Segment Wärmeträgeranlagen 

erschließen. Die Bertrams Heatec AG mit Sitz in Pratteln 

(bei Basel), Schweiz, ist ein führender Spezialist im Bau von Anlagen 

zur sicheren Übertragung von Prozesswärme, vor allem in der chemischen 

und petrochemischen Industrie. Diese Anlagen werden für die 

Herstellung von Kunstfasern, Kunstharzen (Melamin), bei der Aluminiumoxid- 

oder Farbproduktion, aber auch in der Textil- und Lebensmittelindustrie 

sowie in Solarkraftwerken eingesetzt. Das Unternehmen 

hat im Geschäftsjahr 2006 mit 35 Mitarbeitern einen Umsatz von 

rund 15 Millionen Euro erzielt. Linde wird Bertrams Heatec als eigenständige 

Tochtergesellschaft weiterführen. 

DEUTSCHLAND: 

FüNF NEUE SpALTÖFEN FüR GELSENKIRchEN 

Für die Ethylenanlage der Deutschen BP in Gelsenkirchen-Scholven 

sind im August 2007 fünf neue Spaltöfen installiert worden. Das 

Ungewöhnliche daran: Die Öfen, jeweils 46 Meter hoch und 2.500 

Tonnen schwer, wurden während eines planmäßigen Anlagenstillstands 

auf Rädern (genauer gesagt auf so genannten self-propelled 

modular trailern) dorthin transportiert, wo zuvor noch 17 alte Spaltöfen 

aus den 70er Jahren standen. Das innovative Montagekonzept 

der Linde-Division Engineering stellt die Lösung für die engen räumlichen 

und zeitlichen Restriktionen vor Ort dar. So war es möglich, 

einen wesentlichen Anlagenteil innerhalb von nur 35 Tagen grundlegend 

zu erneuern, langfristig wettbewerbsfähig zu machen und dabei 

aktuellen Umweltstandards gerecht zu werden. 

ABU DHABI: 

JoINT VENTURE MIT STAATLIchEM ERDÖLKoNzERN ADNoc GEGRüNDET 

„Elixier“ wird in einer ersten Phase für rund 65 Millionen US-Dollar 

eine Luftzerlegungsanlage im Industriegebiet Ruwais, Abu Dhabi, 

errichten. Die neue Anlage soll ab Ende 2009 Industriekunden in 

Ruwais mit Stickstoff versorgen und wird darüber hinaus verflüssigten 

Stickstoff und Sauerstoff erzeugen. 

Die enormen Erdgasvorkommen in den Vereinigten Arabi- 

schen Emiraten werden von ADNOC sowohl Onshore als auch Offshore 

erschlossen und in Form von verflüssigtem Erdgas (LNG) exportiert 

beziehungsweise der lokalen Energieversorgung und den verschiedenen 

Industrien zugeführt.

NORWEGEN: 

WEITERE AUFTRäGE FüR ERDGASVERFLüSSIGUNG 

CHINA: 

ExKLUSIVER GASE-VERSoRGUNGSVERTRAG 

MIT NINGBo WANhUA poLyUREThANE 

The Linde Group hat einen langfristigen Versorgungsvertrag mit 

Ningbo Wanhua Polyurethane, einem der am schnellsten wachsenden 

Polyurethan-Hersteller Chinas, unterzeichnet. Linde wird ab 2010 

die Großanlagen von Wanhua in Ningbo mit Sauerstoff und Stickstoff 

beliefern. Diese Kooperation ist mit Investitionen in Höhe von rund 

125 Million US-Dollar verbunden, der bisher größten Einzelinvestition 

von Linde in China. 

NEws // LINDE TECHNOLOGY 

09 

Skangass AS, ein Joint Venture zwischen dem Versorgungsunternehmen Lyse Gass und Finanzinvestor Celsius Invest, hat der Linde Group einen 

Auftrag über den schlüsselfertigen Bau einer Erdgasverflüssigungsanlage in Risavika nahe Stavanger, Norwegen, erteilt. Der Auftragswert 

beträgt rund 100 Millionen Euro. Die Erdgasverflüssigungsanlage hat eine Kapazität von 300.000 Tonnen pro Jahr und wird ab 2010 Kunden in 

Skandinavien und im baltischen Raum mit Flüssigerdgas (LNG) versorgen. Die Linde-Tochtergesellschaft AGA Gas AB, Marktführer bei Industriegasen 

in Schweden, wird ein Sechstel der Gesamtmenge abnehmen und selbst vertreiben. Dank eines sehr energieeffizienten Verflüssigungsprozesses, 

den Linde selbst entwickelt hat, wird die neue Anlage wesentlich weniger Emissionen verursachen als vergleichbare Einheiten. 

Außerdem hat die Division Engineering der Linde Group von dem norwegischen Öl- und Erdgaskonzern StatoilHydro den Auftrag über 

Planungs- und Ingenieurleistungen für das so genannte „Kollsnes Gas Network Extension Project“ erhalten. Das Projekt umfasst einen weiteren 

Anlagenstrang zur Taupunktseinstellung des in Kollsnes/Norwegen angelandeten Erdgases und zwei Erdgasverdichterstränge mit 

einer Erdgasexportkapazität von jeweils 33 Millionen Normkubikmetern pro Tag sowie dazugehörige Nebenanlagen. Dadurch erhöht sich die 

Gesamt-exportkapazität des Standorts Kollsnes auf 183 Millionen Normkubikmeter Erdgas täglich. 

Linde Gas Ningbo, eine einhundertprozentige Linde-Tochtergesellschaft, 

wird zwei Luftzerlegungsanlagen sowie eine neue, 30 Kilometer 

lange Pipeline errichten. Die Anlage wird sowohl Wanhua als auch 

Ningbo Steel mit Gasen beliefern. Zudem werden täglich 800 Tonnen 

(tpd) flüssiger Stickstoff und Sauerstoff sowie die Edelgase Krypton 

und Xenon für den freien Markt produziert. Mit der Inbetriebnahme 

der neuen Anlage 2010 wird Linde Gas Ningbo zum größten Hersteller 

von Luftgasen in China. 

SHANGHAI UND HAMBURG: 

WASSERSToFF-TANKSTELLEN ERÖFFNET 

Die chinesische Regierung hat im November 2007 die erste Wasserstoff-Tankstelle in Shanghai offi- 

ziell eröffnet. Sie wurde von Linde, der chinesischen Elite-Universität Tongji und Shell Hydrogen gemeinsam 

konzipiert und gebaut und ist Teil des „National 863“-Programms, das die Kommerzialisierung von 

Brennstoffzellen-Fahrzeugen vorantreibt. Linde versorgt die Tankstelle mit komprimiertem, gasförmigem 

Wasserstoff (CGH 2 ). Die Technologie zur Speicherung des Wasserstoffs sowie das Betankungssystem wurden 

ebenfalls von Linde mitentwickelt. 

Auch am Flughafen Hamburg hat eine von Linde entwickelte und gebaute Wasserstoff-Tankstelle 

den Betrieb aufgenommen. Die transportable Versorgungseinheit dient der Betankung von zwei brennstoffzellenbetriebenen 

Schleppern und einem Kleintransporter. Das Projekt ist eine Kooperation der Hamburger 

Landesinitiative für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, dem Hamburger Flughafen, der 

Wasserstoffgesellschaft Hamburg und The Linde Group. Die Klimaneutralität des verwendeten Wasserstoffs 

wird durch den Zukauf von CO 2-Zertifikaten gewährleistet.

LINDE TECHNOLOGY // HELIum 

10 

helium direkt aus der Quelle: 

In der so genannten Truckstation 

wird das verflüssigte Edelgas in 

spezielle Lkw zum weitertransport 

abgefüllt. Die anlage in algerien 

stellt einen weiteren meilenstein in 

der Linde-heliumstrategie dar. 

Fotos: Linde Gas 

Autorin: Andrea Gruß 

1 

1

Skikda 

KALTES GAS – 

hEISS BEGEhRT 

Linde sichert heliumversorgung 

durch neue produktionsanlagen 

In der algerischen Küstenstadt Skikda, nahe der tunesische Grenze, 

tummeln sich in den Sommermonaten gerne inländische Touristen. 

Das Strandgelände lädt zum Bummel ein. Im Hafen der rund 170.000 

Einwohner zählenden Stadt ankern seit neustem aber immer öfter 

Schiffe mit kalten Containern. Sie werden hier mit Helium befüllt und 

transportieren das edle Gas, verflüssigt bei minus 269 Grad Celsius, 

übers Mittelmeer nach Marseille. Denn seit April 2007 verfügt Skikda 

über eine der weltgrößten Heliumgewinnungsanlagen, an der The 

Linde Group zu 51 Prozent beteiligt ist: Derzeit erzeugt sie pro Jahr 

etwa 8,5 Millionen Kubikmeter des Edelgases, das sind rund fünf Prozent 

der Weltproduktion. In den kommenden Jahren soll die Kapazität 

aber mehr als verdoppelt werden. Denn Helium ist sehr gefragt: 

Die Preise für das seltene Gas sind in den vergangenen Jahren stark 

angestiegen. 

Der weltweite Heliumverbrauch steigt derzeit um drei bis fünf 

Prozent pro Jahr. Denn das Edelgas kombiniert eine Reihe ungewöhnlicher 

Eigenschaften: Es ist das Element mit dem niedrigsten Siedepunkt, 

nach Wasserstoff das leichteste Gas, ungiftig und nicht brennbar. 

Zudem weist es eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. All dies macht 

es in vielen Anwendungsfeldern der Medizin, Industrie und For- 

HELIum // LINDE TECHNOLOGY 

11 

Für starke Magnetfelder, glatte Schweißnähte oder leichte Ballons – der Nutzen von Helium ist 

vielfältig. Weltweit steigt der jährliche Verbrauch um drei bis fünf Prozent. Auf der Sonne reichlich 

vorhanden, sind die Ressourcen des Edelgases auf der Erde aber dünn gesät. In Algerien hat Linde 

eine weitere Heliumproduktion in Betrieb genommen – um die wachsende Nachfrage nach dem 

Edelgas zu decken. 

schung unersetzlich. Etwa ein Drittel des Verbrauchs fällt dabei auf 

Anwendungen, bei denen flüssiges Helium beispielsweise zur Kühlung 

von Supraleitern eingesetzt wird – eine besonders wachstumsstarke 

Anwendung. 

Um die stetig steigende Nachfrage schnell und wirtschaftlich 

befriedigen zu können und die weltweite Heliumversorgung seiner 

Kunden sicherzustellen, gründete Linde mit der algerischen Firma 

Sonatrach zwei Unternehmen: die Helison Production S.P.A., verantwortlich 

für die Produktion von flüssigem Helium, und die Helison 

Marketing Ltd., verantwortlich für die erfolgreiche Vermarktung des 

Heliums aus Skikda. Für Linde ist die Inbetriebnahme der Anlage in 

Skikda ein strategisch wichtiger Schritt, da der Konzern damit über 

einen weiteren direkten Zugang zu einer Rohheliumquelle verfügt. 

The Linde Group besetzt damit weltweit eine der führenden Positionen 

im Heliumgeschäft – in einem derzeit schwierigen Marktumfeld. 

Bereits im Jahr 1921 baute Linde einen ersten großtechnischen 

Heliumverflüssiger in den USA. Damals erzeugte dieser drei 

bis vier Liter Helium pro Stunde. Moderne Anlagen erreichen heute 

dagegen eine Verflüssigungsleistung von mehr als 3.500 Litern pro 

Stunde. Mehr als 500 Heliumverflüssiger in Grössenordnungen von


12 

20 bis über 3.500 Litern pro Stunde Verflüssigungsleistung hat Linde 

weltweit bereits errichtet. Helium – auch Kind der Sonne genannt und 

im Universum nach Wasserstoff das zweithäufigste Element – ist auf 

der Erde ein seltener und nicht erneuerbarer Rohstoff. Das Edelgas ist 

nur in geringen Mengen – zu etwa 0,0005 Volumenprozent – in der 

Erdatmosphäre enthalten und kann deshalb im Gegensatz zu anderen 

Industrie- und Spezialgasen nicht durch Luftzerlegung gewonnen 

werden. Eine wirtschaftliche Produktion ist nur in Verbindung mit 

der Erdgasaufbereitung und einem Heliumrohgehalt von mindestens 

0,2 Prozent möglich. Aber nur an wenigen Stellen der Erde hat sich 

das Element, das sich nur unter bestimmten geologischen Bedingungen 

durch radioaktiven Zerfall im Erdreich bildet, auf solch hohe 

Konzentration angereichert. Allein Erdgaslagerstätten in Nordamerika, 

Russland, Polen, Nordafrika und im Persischen Golf sowie Australien 

und Indonesien erfüllen diese Voraussetzung. Die erste heliumreiche 

Erdgasquelle wurde vor rund 100 Jahren in den USA entdeckt, 

weitere folgten. Über viele Jahrzehnte waren die Vereinigten Staaten 

auch der größte Produzent dieses Edelgases. Auch heute noch stammen 

große Teile der globalen Heliumproduktion, die im Jahr 2006 auf 

etwa 160 Millionen Kubikmeter geschätzt wurde, aus Nordamerika. 

Weltweit gibt es derzeit nur vier weitere Quellen außerhalb den USA, 

aus denen Helium wirtschaftlich gewonnen wird: Algerien, Polen, 

Katar und Russland. 

Joint Venture zur Heliumgewinnung 

Während Prognosen einen Rückgang der US-Heliumgewinnung aus 

der laufenden Erdgasproduktion um etwa fünf bis zehn Prozent voraussagen, 

werden in Russland, Katar, Ozeanien und Algerien neue 

Heliumressourcen erschlossen. In Algerien, das über sehr große Erdgasvorkommen 

verfügt, nutzt man das Potenzial der heliumreichen 

Gasquellen erst seit rund 15 Jahren. Der staatliche Energieversorger 

Sonatrach fördert Erdgas aus der Lagerstätte Hassi R’Mel in der Saha ra 

und transportiert es über Pipelines nach Spanien und Italien sowie 

in zwei Hafenstädte im Westen und Osten des Landes. Dort wird das 

Erdgas für den weiteren Transport per Schiff in großen LNG-Anlagen 

(LNG: Liquefied Natural Gas) verflüssigt. „Lange Zeit wurde das 

Restgas bei der Erdgasverflüssigung verbrannt und das darin enthaltene 

Helium in die Luft geblasen“, erinnert sich Klaus Brandl, Director 

Helium für Europa, den mittleren Osten und Afrika. Seit Mitte der 

1990er Jahre betreibt Sonatrach einen ersten Heliumverflüssiger in 

Arzew im Westen des Landes und startete erfolgreich gemeinsam mit 

Linde in Skikda im April 2007 die zweite Heliumproduktion. Bei der 

Verflüssigung von Erdgas aus heliumreichen Quellen bleibt ein Gasgemisch 

aus niedrig siedenden Komponenten wie Methan, Stickstoff, 

Wasserstoff und verschiedenen Kohlenwasserstoffen zurück, das in 

Algerien etwa fünf Prozent Helium enthält. Im Vergleich zu anderen 

Quellen ist der Heliumanteil des algerischen Erdgases gering. Da aber 

Sonatrach gleich mehrere LNG-Anlagen in Skikda betreibt und sehr 

große Mengen an Erdgas verflüssigt, wird die Heliumproduktion auch 

dort wirtschaftlich interessant. Das „Abfallprodukt“ der Erdgasverflüssigung 

ist zugleich der Rohstoff für die Heliumgewinnung. Diesen liefert 

Sonatrach dann zur weiteren Verarbeitung via Pipeline an das 

Joint Venture Helison Production (Helison: Helium Linde Sonatrach), 

an dem der Linde-Konzern 51 Prozent der Anteile hält. Das Gemeinschaftsunternehmen 

wurde im Jahr 2003 für den Betrieb der Heliumgewinnung 

in Skikda gegründet. Den Bau und die Planung bezüglich 

Erzeugung und Verflüssigung übernahm dabei ein Team von 

40 Experten der Linde Divison Engineering. Die Heliumgewinnung ist ein 

kältetechnischer Prozess, bei dem man ein Gemisch niedrig siedender 

Gase durch Abkühlung und Verflüssigung auftrennt. In einem ersten 

Schritt wird die heliumreiche Gasmixtur im Tieftemperaturprozess 

angereichert und bei minus 180 Grad Celcius weitgehend von Methan 

und Stickstoff befreit. Dies geschieht in 

einer so genannten Coldbox, die mehrere, 

acht Meter lange Plattenwärmetauscher 

aus Aluminium, Kolonnen, 

Rohrleitungen und Ventile in einer gut 

isolierten Hülle vereint. Die Coldbox 

gelangt verschweißt und fertig montiert 

zur Baustelle. Das verkürzt die 

Montagezeit vor Ort. 

Auch nach der Tieftemperaturtrennung 

enthält das Rohgas (Heliumanteil 

> 95 Prozent) noch zuviel Stickstoff 

und Methan, um es direkt verflüssigen 

zu können. Denn die Gase würden 

bei der Verflüssigung gefrieren. Deshalb 

wird das angereicherte Helium 

zunächst bei Umgebungstemperatur 

in einer so genannten Druckwechseladsorptionsanlage 

gereinigt. Zurück 

DAS ELEMENT 

hELIUM WURDE 

WEGEN SEINES 

VoRKoMMENS 

AUF DER SoNNE 

NAch DER 

GRIEchISchEN 

BEzEIchNUNG 

FüR UNSER 

zENTRALGESTIRN 

(SoNNE = hELIoS) 

BENANNT. 

bleibt gasförmiges Helium mit einer Reinheit von 99,999 Prozent. 

Auch dieser Anlagenteil gehörte in Skikda zum Linde-Lieferumfang. 

Nach der Reinigung wird das Helium für den weiteren Transport verflüssigt. 

Das Prinzip eines Heliumverflüssigers gleicht dem der Luftverflüssigung 

nach dem Linde-Verfahren, benötigt jedoch drei Kühlstufen 

zur Abkühlung des Edelgases bis auf minus 269 Grad Celcius. Zunächst 

wird das Helium bei einem Druck von etwa 2 Mega pascal oder 

20 bar durch Rückführung von bereits kaltem Heliumgas und Verdampfung 

von flüssigem Stickstoff auf minus 193 Grad Celcius abgekühlt. 

Für die weitere Abkühlung bis zur Verflüssigungstemperatur sorgt 

ein so genannter Turboexpander, gebaut von den Tieftemperatur- 

Experten der Linde Kryotechnik AG aus Pfungen in der Schweiz. An- 

schließend wird ein Teil des Heliums verflüssigt und in supervakuumisolierte 

Container mit einer Kapazität von etwa 27.000 Kubikmetern 

abgefüllt. So verpackt, verdampfen nur etwa 0,3 Prozent des Heliums 

pro Tag und das flüssige Edelgas kann seine Reise nach Europa an 

Bord eines Container-Schiffs beginnen. 

Logistikzentrum in südfrankreich 

Das Helium aus Skikda ist in erster Linie für den europäischen Markt 

bestimmt. Es wird von Algerien binnen weniger Tage in die französische 

Hafenstadt Berre nahe Marseille verschifft. Dort hat Linde im 

Februar 2006 ein Heliumlogistikzentrum eröffnet. In Berre werden 

auf 13.500 Quadratmetern Fläche die in Marseille angelandeten Spezialcontainer 

mit flüssigem Helium zwischengelagert. Von dort wird

HELIumprODukTION uND -rEsErVEN 

Quelle: U.S. Geological Survey; Januar 2007 

* geschätzt 

Produktion / Jahr 2006 * (in mio. m3) reserven (in mio. m 3) 

uSa (aus Erdgas) 76 8.300 

uSa (cliffside-Speicher **) 58 – 

algerien 22 8.400 

kanada – 2.000 

china – 1.100 

Polen 3 280 

katar 7 10.000 

russland 7 6.700 

andere – 2.800 

weltweit (gerundet) 170 40.000 DIE fAkTEN 

** Der Rohheliumspeicher im texanischen Cliffside sicherte seit den 1960er Jahren den langfristigen 

Heliumbedarf von NASA und Airforce. Hier lagerte die bis zu zehnfache Menge der Weltjahresproduktion. 

Das Helium-Privatisierungsgesetz von 1996 sieht eine deutliche Reduktion dieses 

Bestands bis zum Jahr 2015 vor. Quelle: U.S. Geological Survey; Januar 2006 

Name helium 

Gruppe Edelgase 

Ordnungszahl 2 

aussehen farbloses Gas 

Dichte 0,1785 kg·m-3 

Siedepunkt −268,93 °c 

wärmeleitfähigkeit 0,152 w/(m·k) 

relative atommasse 4,002602 g / mol 


13 

hELIUM 

Edelgas in alle welt: von der algerischen hafenstadt Skikda, 

nahe der tunesischen Grenze, beginnt der weg des heliums 

zu anwendungen in Quantenoptik, Nanotechnologie und 

medizintechnik.


14 

aufwändige Technik: 

Die heliumgewinnung ist 

ein kältetechnischer prozess, 

bei dem man ein Gemisch 

niedrig siedender Gase durch 

Abkühlung und Verflüssigung 

auftrennt. Das prinzip eines 

heliumverflüssigers gleicht dem 

der Luftverflüssigung nach 

dem Linde-Verfahren, benötigt 

jedoch drei Kühlstufen 

zur Abkühlung des Edelgases 

bis auf minus 269 Grad celcius.

IN 100 LITERN 

LUFT BEFINDEN 

SIch NUR RUND 

0,5 MILLILITER 

hELIUM. 

dann das Helium sicher und pünktlich auf zwölf europäische Abfüll- 

und Lagerstationen und anschließend an die Kunden in Europa und 

darüber hinaus verteilt. Pro Woche werden bis zu sieben Container 

aus Skikda gelöscht. Auf dem Gelände der Heliumlogistikplattform 

werden außerdem die teuren Helium-Container gereinigt und gewartet, 

bevor sie im regelmäßigen Schiffsverkehr leer nach Skikda zur 

erneuten Befüllung zurückgeschickt werden. 

„Auch die eigene Produktion dieser Helium-Container war ein 

wichtiger strategischer Schritt für Linde, um unseren Kunden speziell 

optimierte Transportbehälter anbieten zu können“, erklärt Brandl. 

Die schwedische Linde-Tochtergesellschaft Cryo AB hat zu diesem 

Zweck eigene Tankcontainer für den Transport von flüssigem Helium 

mit einem Fassungsvermögen von etwa 36.000 Litern entwickelt. In 

diesem Tankcontainer können rund 28.000 Kubikmeter gasförmiges 

Helium verflüssigt transportiert werden. In speziellen Flüssiggasbehältern 

oder gasförmig in Trailern und Druckgasflaschen gelangt das 

Helium anschließend zum Kunden. Der Transport des Heliums von 

Algerien bis zum Endkunden nach Europa nimmt nur etwa ein Drittel 

der Zeit in Anspruch, die eine Lieferung aus US-Quellen benötigt. 

Skikda stellt einen weiteren Meilenstein in der Linde-Heliumstrategie 

dar: Bereits im Mai 2006 hat die Linde Group ein neues Distributionszentrum 

für Helium in den USA in Betrieb genommen. Von 

Montgomery bei Chicago aus versorgt der Konzern seitdem die Kunden 

im gesamten Mittleren Westen der USA mit gasförmigem und 

flüssigem Helium sowie mit allen dazugehörenden Dienstleistungen. 

Die neue, ausschließlich auf Helium spezialisierte Distributionseinrichtung 

in Montgomery ersetzt die bisherige Heliumverteilung des 

auTOrIN: 

Andrea Gruß arbeitet als Wirtschafts- und Wissenschaftsjournalistin 

in Darmstadt und ist als Autorin für Kindersachbücher tätig. 


15 

Standorts Carol Stream, Illinois. Das weltweite Heliumnetzwerk wurde 

auch durch ein neues Distributionszentrum in Dubai ergänzt. Von dieser 

ersten Linde-Anlage in den Vereinigten Arabischen Emiraten aus 

beliefert der Konzern seit September 2006 Kunden im Mittleren Osten 

und in Asien mit flüssigem und gasförmigem Helium aus Katar. Diese 

Heliumquelle ist die bislang erste und einzige im Mittleren Osten und 

verarbeitet Erdgas aus Katars riesigem North Field. 

position im Heliummarkt weiter ausbauen 

Zur Sicherung der weltweiten Heliumversorgung investiert Linde aber 

auch weiter in eigene Heliumproduktionsanlagen: So begannen 2006 

in Australien die Vorarbeiten zum Bau der ersten eigenen Produktionsanlage 

für flüssiges Helium in der südlichen Hemisphäre. Die neue 

Anlage, eine von nur 15 auf der gesamten Welt, wird nach ihrer Fertigstellung 

das Helium aus dem Erdgas einer neuen Erdgasverflüssigungsanlage 

von Darwin LNG gewinnen, verflüssigen, reinigen und 

in Tankcontainern auf dem australischen Markt, aber auch in Neuseeland 

und Asien vertreiben. Die neue Anlage soll jährlich rund 

4,2 Millionen Kubikmeter Flüssig-Helium produzieren, das sind zwischen 

zwei und drei Prozent der weltweiten Nachfrage. 

Und Linde will seine Position auf dem Weltmarkt auch weiter 

ausbauen: „Unser mittelfristiges Ziel ist es, den Anteil am weltweiten 

Heliummarkt um weitere Prozentpunkte zu steigern, und wir fokussieren 

daher unser Geschäft auf wachstumsstarke Regionen“, erklärt 

Brandl, der einige Regionen dieser Erde kennt, „wo es zwar heute 

noch keine Straßen, aber vielleicht schon bald Heliumproduktionsstätten 

gibt“. 

LINkS: 

www.linde-kryotechnik.ch 

www.sonatrach-dz.com 

www.wilayadeskikda.com 

www.linde-gas.de 

www.helison.ch

LINDE TECHNOLOGY // CO 2 sINk 

16 

CO 2-sEquEsTrIEruNG 

mIT LINDE-TECHNOLOGIE 

Zur Abtrennung und umweltverträglichen 

unterirdischen 

Speicherung von CO 2 kommt 

Linde-Technologie auch in 

anderen Projekten zum Einsatz. 

So liefert der Konzern für die 

Pilotanlage des Energiekonzerns 

Vattenfall in Schwarze Pumpe in 

der Lausitz Komponenten für ein 

emissionsarmes Kraftwerk auf 

Basis der Oxyfuel-Technologie. 

Das Kraftwerk mit 30 Megawatt 

Leistung soll 2008 in Betrieb 

gehen. In Schwarze Pumpe soll 

im nächsten Jahrzehnt zudem 

ein Oxyfuel-Kraftwerk mit 250 

bis 600 Megawatt Leistung 

errichtet werden, gefolgt von 

einer kommerziellen Anlage im 

Jahr 2020 mit 1.000 Megawatt 

Leistung zu wettbewerbsfähigen 

Stromerzeugungskosten. 

Ein weiteres Beispiel für die 

CO 2 -Sequestrierung ist die 

Erdgas verflüssigungsanlage in 

Hammerfest, Norwegen. Die von 

Linde errichtete Anlage ist die 

weltweit erste, in der das im 

Erdgas enthaltene Kohlendioxid 

nicht nur physikalisch abgetrennt, 

sondern nach dem 

Prozess entfeuchtet, verdichtet 

und in die Lagerstätte zurückgepumpt 

werden kann. So 

gelangen rund 700.000 Tonnen 

CO 2 pro Jahr weniger in die 

Atmosphäre. 

Bohren für die forschung: In Ketzin 

untersuchen Geologen erstmals die 

Ausbreitung von co 2 im Untergrund 

am ort der Injektion. 

Bildquelle: laif 

Autor: Bernd Müller 

1 1

Linde-co 2 -Technologie für den Klimaschutz 

WASSERSpRUDLER GEGEN 

DEN TREIBhAUSEFFEKT 

Im brandenburgischen Ketzin untersucht das GeoForschungsZentrum Potsdam, ob 

sich Kohlendioxid (CO2 ) dauerhaft unterirdisch lagern lässt. Bevor es in 700 Metern 

Tiefe seine letzte Ruhestätte findet, wird das Gas durch Linde-Technologie unter 

Druck gesetzt. 

Frank Schilling drückt auf den Knopf seines Trinkwassersprudlers. 

Kohlendioxid schießt aus dem Metallzylinder in die wassergefüllte 

Flasche. „Genauso funktioniert CO 2 SINK“, sagt der Professor für Mineralogie 

und Gesteinsphysik am Geoforschungszentrum Potsdam und 

schmunzelt. Der Wassersprudler, den Schilling meint, liegt 20 Kilometer 

von seinem Büro entfernt in Ketzin auf einer grünen Wiese – 

besser gesagt 700 Meter darunter. Drei Bohrlöcher, angeordnet in 

Form eines rechtwinkligen Dreiecks, markieren die Stelle, an der die 

Potsdamer Forscher gemeinsam mit Industriepartnern einen wichtigen 

Erkenntnisfortschritt im Dienste des Weltklimas erzielen wollen. 

Seit Ende 2007 werden dort zwei Jahre lang pro Stunde 1,5 Tonnen 

Kohlendioxid durch ein armdickes Rohr in das Tiefengestein gepresst. 

Gelingt das Experiment, wäre der Beweis erbracht, dass Kohlendioxid 

aus Kohlekraftwerken mit CO 2 -Abscheidung, wie sie gerade von der 

Energieindustrie entwickelt werden, dauerhaft unterirdisch gelagert 

werden kann. Dem Erdklima wäre damit ein großer Dienst erwiesen. 

Lagerstätte für millionen Jahre 

Die Lagerung von CO 2 im Untergrund ist an sich nichts Neues: In der 

Wüste von Algerien presst der Ölkonzern BP pro Jahr eine Million Tonnen 

des klimaschädlichen Gases, das bei der Förderung von Erdgas mit an die 

Oberfläche gelangt, zurück in die Erde. Die norwegische StatoilHydro 

tut das Gleiche bei ihrem Erdgasfeld Snøhvit unter der Barentssee. 

Bei der im Oktober 2007 aufgenommenen Erdgasförderung und -verflüssigung 

ist Linde für die Technik der CO 2 -Abscheidung, -Komprimierung 

und -Rückführung zuständig. Unklar ist allerdings bisher, ob das 

Kohlendioxid wirklich für Tausende oder sogar Millionen von Jahren im 

Untergrund verbleiben wird. Würde es schon nach einigen Jahzehnten 

durch Risse im Gestein wieder an die Oberfläche gelangen, wäre dem 

CO2sINk // LINDE TECHNOLOGY 

17 

Klima nicht geholfen. Aber die Geologen sind optimistisch, dass dies 

nicht passieren wird. Schließlich lagert auch Erdgas seit zig Millionen 

Jahren in der Tiefe. Und bei den bisher realisierten Pilotprojekten wird 

in der Erdkruste im Grunde nur ein Gas durch ein anderes ersetzt. 

salzwasser speichert CO 2 

Etwas komplizierter ist der Fall in Ketzin. Dort wird das CO 2 in ein salines 

Aquifer verpresst – ein Grundwasserspeicher aus porösem Sandstein, 

der hochkonzentriertes Salzwasser enthält. Presst man das Gas 

mit einem ausreichend hohen Druck hinein, löst sich ein Teil davon 

im Wasser – genauso wie es bei einem Trinkwassersprudler passiert. 

Das restliche CO 2 verdrängt das Wasser aus den Poren des löchrigen 

Gesteins. Was dann geschieht, ist der eigentliche Forschungsgegenstand 

von CO 2 SINK: Messungen sollen erstmals im Detail zeigen, wie 

sich das CO 2 im Untergrund ausbreitet. Dazu sind alle drei Bohrlöcher 

in bestimmten Tiefen perforiert und mit Sensoren gespickt, die ihre 

Daten über Glasfaserleitungen ans Tageslicht und in einen Messcontainer 

zur Datenauswertung schicken. 

Nach wenigen Wochen, vielleicht auch erst nach einem Jahr, 

wird sich im 50 Meter entfernten Bohrloch Krypton nachweisen lassen, 

das als Markergas in geringen Mengen dem CO 2 zugegeben wird. 

Andere Sensoren messen die elektrische Leitfähigkeit, die abnimmt, 

weil das CO 2 das salzige und damit gut leitende Wasser verdrängt. 

Seismische Untersuchungen, bei denen durch zu Boden fallende 

Gewichte Erschütterungen in die Erde geschickt und deren Echo 

registriert wird, liefern sogar dreidimensionale Bilder der Ausbreitung 

in der Tiefe. Wenn es im Gestein hochdurchlässige Rinnen gibt, könne 

alles auch ganz schnell gehen, so Schilling: „Dann kann das CO 2 auch 

schon nach einem Tag das nächste Bohrloch erreichen.“

LINDE TECHNOLOGY // CO 2 sINk 

18 

CO 2 Anlieferung 

Gips-/Tongestein 

CO 2 speicher/ 

gefüllt 

Gips-/Tongestein 

sandstein/ 

CO 2 speicher-schicht 

CO 2 

CO 2 CO 2 

sensoren 

7 

7 

7 

Einleitung + 

Verdichtung 

cO 2 unter der Erde: In Ketzin wird co 2 in eine Schicht aus porösem Sandstein 

geleitet. Ein Teil des Gases löst sich im darin enthaltenen Wasser. Gips- und 

Tonschichten halten das co 2 wie einen Deckel unter der Erde fest. Um die 

Ausbreitung des co 2 im Untergrund messen zu können, sind die drei Bohrlöcher 

in bestimmten Tiefen perforiert und mit Sensoren gespickt. 

In der wichtigsten Frage, die CO 2 sINk beantworten 

soll, ist sich schilling aber sehr sicher: „Nach oben geht so 

gut wie nichts durch das Abdeckgebirge raus.“ Soll heißen: Nach 

allem, was die Geologen wissen, wird die Schicht aus Gips und Ton, 

die wie eine Käseglocke über der mehrere Quadratkilometer großen 

Sandsteinwölbung liegt, absolut dicht halten, auch wenn das Lager 

die zehnfache Menge der geplanten 60.000 Tonnen CO 2 aufnehmen 

müsste. Die vermutlich einzige Lücke sind die drei Bohrungen, doch 

die werden nach Abschluss des Projekts versiegelt. Zudem liegt die 

Kohlendioxid-Menge, die in Ketzin verpresst wird, auf einem Niveau, 

das auch von Bakterien oder aus Gesteinen – beispielsweise durch 

Bodenerosion – emittiert wird: Weltweit gelangen 3.000 Gigatonnen 

CO 2 auf natürlichem Weg in die Atmosphäre, vergleichsweise geringe 

25 Gigatonnen steuert der Mensch bei – dennoch genug, um das sensible 

CO 2 -Gleichgewicht zwischen Boden und Atmosphäre aus dem Lot 

zu bringen. 

Das Kohlendioxid für Ketzin stammt aus dem 175 Kilometer 

entfernten Chemiepark Leuna, wo es als Nebenprodukt der Ammoniaksynthese 

anfällt und von Linde in einem mehrstufigen Aufbereitungsprozess 

gereinigt und bei minus 35 bis minus 25 Grad verflüssigt 

wird, so dass es am Ende in Lebensmittelqualität vorliegt. 

Hauptabnehmer ist die Getränkeindustrie, aber es gibt auch einen 

so genannten Pelletizer für Trockeneis. Weitere Einsatzgebiete sind 

unter anderem das Lebensmittel-Schockfrosten und die Feuerlöscher- 

Herstellung. Das für Ketzin bestimmte Flüssig-CO 2 wird per Tankwagen 

dorthin geliefert und in zwei Tanksilos gespeichert. Neben den 

Tanks stehen zwei unscheinbare Gebäude, in denen ein Linde-Kom- 

7 

7 

7 

sensoren 

800m 

pressor das Gas auf einen Druck von über 70 bar und eine Temperatur 

von 30 Grad Celsius bringt. Bei diesen Parametern ist das CO 2 überkritisch, 

das heißt, flüssige und gasförmige Phase lassen sich nicht 

mehr unterscheiden. Diese Form der Aufbereitung ist nötig, weil der 

überkritische Zustand auch in 700 Metern Tiefe herrscht und das 

CO 2 nur so vom Gestein aufgesogen wird. Wenn der Klimaschädling 

wie geplant ab 2008 im großen Maßstab aus Kraftwerken in tiefen 

Gesteinsschichten gelagert wird, soll das verflüssigte Gas nicht mehr 

per Lkw, sondern per Pipeline transportiert werden. Im Idealfall entsteht 

das Kraftwerk gleich über der künftigen Gaslagerstätte. 

Nicht nur zur Erfrischung, sondern auch um die Nützlichkeit 

des CO 2 zu demonstrieren, steht im Besucherinformationszentrum von 

Ketzin ein Trinkwassersprudler. Zum Scherz forderte der Mineraloge 

Schilling den Partner Linde auf, diesen Sprudler mit einem großen 

CO 2 -Tank zu verbinden. Die Linde-Techniker verstanden den Spaß, 

nahmen die Aufgabe aber dennoch ernst. So kam es, dass Schilling 

am 13. Juni 2007 das Projekt CO 2 SINK mit einem Druck auf die Taste 

des Trinkwassersprudlers feierlich in Betrieb nahm. 

auTOr: 

Bernd Müller ist freier Technikjournalist in Esslingen. Er schreibt unter 

anderem regelmäßig für „bild der wissenschaft“ und „Focus“. 

LINkS: 

www.co2sink.org

cO 2 -versorgung: 

Die Technologie zum 

Verpressen von co 2 in den 

Boden wurde von Linde 

mitentwickelt. Das co 2 

für das Forschungsprojekt 

stammt aus einer Raffinerie 

in Leuna, wird per Tankwagen 

nach Ketzin geschafft 

und dort in Tanks zwischengespeichert. 

„WIR SIND NIchT zUM 

ERFoLG VERDAMMT.” 

Das Projekt CO2 SINK soll klären, wie sich die Lagerung 

von Kohlendioxid im Untergrund auswirkt. „Linde Technology“ 

sprach mit dem Projekt-Koordinator Prof. Frank 

Schilling vom GeoForschungsZentrum in Potsdam. 

kANN DIE CO 2-LAGEruNG DAs kLImA rETTEN? 

Alleine nicht, natürlich bedarf es auch anderer Maßnahmen wie Energiesparen 

oder die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen. Aber ein Drittel der vom 

Menschen verursachten CO 2 -Emissionen fallen bei der Stromerzeugung aus 

fossilen Brennstoffen an. Deshalb wäre die CO 2 -Lagerung eine interessante 

Brückentechnologie für die kommenden Jahrzehnte. Sie hat den Vorteil, dass 

man die Energie zunächst weiter so erzeugen kann wie bisher, was vor allem 

für die USA und China interessant ist. In China geht jede Woche ein neues Kohlekraftwerk 

ans Netz, und wir dürfen uns keine Illusionen machen, dass sich 

dieser rasante Ausbau auf absehbare Zeit verlangsamen könnte. Aber auch für 

Deutschland und Europa gewinnt diese Technologie damit wieder an Attraktivität. 

wIE sTEHT DIE BEVöLkEruNG zu DEm prOJEkT? 

Begeisterung wird so was nie auslösen, das ist klar. Aber bisher registrieren wir 

keine ernsthafte Beunruhigung. Das liegt vielleicht daran, dass hier bereits früher 

ein unterirdischer Erdgasspeicher war. Auf jeden Fall werden wir weiter mit 

Transparenz für Akzeptanz werben. Auf der Webseite des Projekts berichten 

wir tagesaktuell, was wir gerade machen. 

IN zwEI JAHrEN IsT DAs prOJEkT zu ENDE. wAs DANN? 

Wir bemühen uns um weitere Mittel, um die Langzeitmessungen fortsetzen zu 

können. Wir würden uns auch wünschen, dass man in Ketzin an das im Aufbau 

befindliche Biogaskraftwerk eine CO 2 -Abscheidung baut und das CO 2 weiter in 

das Gestein presst. Aber das ist im Moment noch Zukunftsmusik. 

wENN DAs prOJEkT EIN ErfOLG wIrD – kOmmT DANN 

DIE CO 2 -EINLAGEruNG Im GrOssEN sTIL? 

Davon gehe ich aus. Genügend geeignete Lagerstätten gibt es sowohl in 

Deutschland als auch weltweit. Wir schätzen, dass deren Aufnahmefähigkeit 

mindestens für die produzierte CO 2 -Menge der nächsten 100 Jahre ausreichen 

wird. Ein Problem zeichnet sich aber jetzt schon ab: Uns fehlen Fachkräfte. Es 

gibt kaum noch Universitäten, die Studenten mit entsprechendem Know-how 

ausbilden. Und die wenigen Leute werden seit einigen Jahren von der Industrie 

stark umworben, zum Beispiel für die Erschließung von Erdöl- oder Erzvorkommen. 

Es ist daher sehr schwierig, gute Leute für die weitere Erforschung und 

Erprobung der CO 2-Lagerung zu gewinnen. 

Im INTErVIEw 

CO2sINk // LINDE TECHNOLOGY 

19 

Geologie-Experte: 

prof. Dr. Frank Schilling beschäftigt 

sich am GeoForschungszentrum 

potsdam (GFz) vor allem mit 

Mineralogie und Gesteinsphysik.

LINDE TECHNOLOGY // GAsE IN DEr mEDIzIN 

20 

DIE UNSIchTBAREN hELFER 

Man sieht sie nicht, man schmeckt sie nicht, man kann sie nicht anfassen – 

aber sie helfen: Medizinische Gase lindern Schmerzen, beschleunigen 

heilungsprozesse, können Leben retten und machen manche Innovation 

in der Medizintechnik überhaupt erst möglich. 

1 Bereits 

seit fast 200 Jahren werden Gase für medizinische Zwecke verwendet und dienen Ärzten als 

unsichtbare Helfer, von der Anästhesie über die Chirurgie bis hin zur außerklinischen Beatmung von Lungenkranken, 

denen sie einen Gewinn an Lebensqualität verschaffen. 

Für The Linde Group gewinnt die Global Business Unit Healthcare, also das Geschäft mit medizinischen 

Gasen, immer mehr an Bedeutung. Die Healthcare-Aktivitäten wurden in der Geschäftseinheit 

Linde Gas Therapeutics gebündelt – einem der weltweit führenden Hersteller und Anbieter gasförmiger 

Arzneimittel und zugehöriger Medizinprodukte. Das Geschäft teilt sich in die beiden Bereiche Hospital Care 

und Homecare: Die Kernkompetenz von Hospital Care liegt in der Versorgung von Kliniken und Arztpraxen 

mit medizinischen Gase, dem dazugehörigen Equipment und Dienstleistungen. Der Bereich Homecare bietet 

qualitativ hochwertige und zugleich kostengünstige Therapiekonzepte, hauptsächlich für atemwegserkrankte 

Patienten im häuslichen Umfeld. Darüber hinaus stellt Linde seit 2003 alle zwei Jahre Fördermittel 

in Höhe von einer Million US-Dollar für einen weltweit einzigartigen Forschungsfonds auf dem Gebiet 

gasförmiger Arzneimittel, den „Gas Enabled Medical Innovations (GEMI) Fund“, zur Verfügung. 

Das Titelthema dieser Ausgabe von „Linde Technology“ zeigt die vielfältigen Aspekte der Anwendung 

von Gasen in der Medizin. Angefangen von einem neuartigen Therapieansatz gegen Schlaganfallfolgen 

auf Basis von Sauerstoff über eine medizinische Forschungsexpedition zum Mount Everest und neue 

Möglichkeiten der außerklinischen Beatmung bis hin zur Augen-OP mittels Laserskalpell.

Gase in der medizin 

INTENSIvE hILfE fürS GEhIrN 

Sauerstofftherapie bei Schlaganfall .........22 

kLINISchE TESTS auf DEm Dach DEr wELT 

Medizinische Forschungsexpedition 

zum Mount Everest ....................................26 

OPEraTION ScharfBLIck 

Linde-Spezialgase für die Laserchirugie ...32 

DIE „EISErNE LuNGE“ haT auSGEDIENT 

Heimbeatmung erhöht die Lebensqualität 

von Patienten .............................................36 

unauffällig: patienten mit chronischen 

Atemwegserkrankungen verhilft Sauerstoff – 

verabreicht über einen transportablen 

Generator und eine unscheinbare Nasenbrille 

– zu neuer Lebensqualität. 

Fotografin: claudia Kempf 

1 

GAsE IN DEr mEDIzIN // LINDE TECHNOLOGY 

21

LINDE TECHNOLOGY // sAuErsTOffTHErApIE 

22 

Gefahr fürs Gehirn: Einem Schlaganfall 

liegt ein plötzlicher Mangel der Nerven- 

zellen an Sauerstoff und anderen 

Substraten zu Grunde. Das hirngewebe 

wird nicht mehr vollständig durchblutet. 

Dadurch können ganze Bereiche 

absterben. 

Foto: Getty Images 

Autor: Ute Kehse 

1 

1

INTENSIVE hILFE 

FüRS GEhIRN 

Sauerstofftherapie bei Schlaganfall 

Die nüchternen Fakten kennt Dr. Roland Veltkamp nur zu gut: Jedes 

Jahr, so berichtet der Neurologe vom Universitätsklinikum Heidelberg, 

erleiden 200.000 Menschen in Deutschland einen Schlaganfall. Er ist 

nach Herzinfarkt und Krebs weltweit die dritthäufigste Todesursache 

und die häufigste Ursache für Behinderungen im Erwachsenenalter. 

Täglich sieht Veltkamp bei seiner Arbeit im Heidelberger Schlaganfallzentrum, 

welch tragische Folgen ein Hirnschlag haben kann – und 

das nicht nur bei älteren Menschen. Gerade bei Jüngeren wird das 

Risiko häufig unterschätzt. Dabei trifft der Schlaganfall auch fünf von 

100.000 Kindern und zehn Mal soviel Jugendliche und junge Erwachsene. 

„Der Schlaganfall ist ein unterschätztes und vernachlässigtes 

Problem“, sagt Veltkamp. „In die Erforschung von Herz- und Krebserkrankungen 

fließen wesentlich mehr Forschungsgelder.“ Die Folgen 

für die Patienten seien gravierend, sagt der 41-jährige: „Es gibt kaum 

Möglichkeiten, einen akuten Schlaganfall zu behandeln.“ 

Nervenzellen unterversorgt 

Von einem Schlaganfall spricht man, wenn bestimmte Gehirnfunktionen 

plötzlich ausfallen: Betroffene leiden unter Sprachstörungen 

oder Lähmungserscheinungen. Die Ursache dafür kann entweder 

eine Hirnblutung oder aber der Verschluss eines Blutgefäßes 

sein. Der zweite Typ, den die Mediziner als ischämischen Schlaganfall 

bezeichnen, macht dabei mehr als vier Fünftel aller Fälle aus. 

Schuld an dem Infarkt können Ablagerungen an den Gefäßwänden 

oder Blutgerinnsel sein. Die Nervenzellen im betroffenen Gewebe 

werden nicht mehr oder nur noch ungenügend mit Sauerstoff versorgt 

und sterben rasch ab. „Bislang gibt es nur eine einzige anerkannte 

Therapie, um das Hirngewebe zu schützen“, berichtet Veltkamp. 

Bei der so genannten Thrombolyse wird ein bestehendes 

sAuErsTOffTHErApIE // LINDE TECHNOLOGY 

23 

Täglich werden gasförmige Pharmazeutika in Kliniken eingesetzt – von der Anästhesie über die 

Chirurgie bis hin zur Intensivmedizin. Aber können sie auch bei Schlaganfällen helfen? Ob eine 

rasche Versorgung mit Sauerstoff für Schlaganfall-Patienten tatsächlich hilfreich ist, untersucht 

der Neurologe Dr. Roland Veltkamp am Universitätsklinikum Heidelberg – dem weltweit führenden 

Schlaganfallzentrum. Unterstützt wird er dabei durch Fördergelder des GEMI Fund, den Linde 

Healthcare alle zwei Jahre vergibt. 

Blutgerinnsel durch ein Enzym aufgelöst, so dass das Blut wieder 

fließen kann. Der Schaden im Gehirn lässt sich dadurch begrenzen. 

„Allerdings kommt diese Therapie nur bei fünf Prozent der Patienten 

in Frage, selbst in speziellen Schlaganfallzentren wie in Heidelberg 

werden nur zehn Prozent der Betroffenen so behandelt“, so 

Veltkamp. Der Grund: Die Thrombolyse nützt nur in den ersten drei 

Stunden nach dem Hirninfarkt etwas. Und weil dabei auch Hirnblutungen 

auftreten können, gibt es eine Reihe von Ausschlusskriterien, 

so dass sie bei vielen Patienten gar nicht angewendet werden kann. 

sauerstoff schützt die „schattenzone“ 

Veltkamp erforscht deshalb seit Jahren eine andere Therapiemöglichkeit: 

In zahlreichen Versuchen hat er getestet, ob Sauerstoff das Gehirn 

schützen kann. „Der Gedanke dahinter ist einfach“, erläutert der Neurologe 

seine Grundidee: „Weil die Zellen im Gehirn aufgrund von Sauerstoffmangel 

absterben, müsste es den Patienten nützen, wenn sie 

mit mehr Sauerstoff als üblich versorgt werden.“ Vom Blutfluss völlig 

abgeschnittenes Hirngewebe ist auch so kaum zu erreichen, aber der 

zusätzliche Sauerstoff könnte zumindest die so genannte „Schattenzone“ 

schützen – jenen Bereich im Gehirn, der den eigentlichen Infarkt 

umgibt und der noch gering durchblutet wird. Die Versorgung mit dem 

lebenswichtigen Gas wäre zudem relativ einfach: Jeder Krankenwagen 

hat Sauerstoff-Inhalationsgeräte an Bord, durch die Notfallpatienten 

reinen Sauerstoff einatmen können. 

Ob diese Akut-Therapie wirklich etwas nützt, lässt sich allerdings 

bislang noch nicht mit absoluter Sicherheit sagen – obwohl sie 

schon seit mehr als 50 Jahren angewandt wird. „Bisherige Studien 

waren meist ziemlich unsystematisch angelegt“, berichtet Veltkamp. 

Physiologen hegen zudem Zweifel, dass der Sauerstoff überhaupt im

LINDE TECHNOLOGY // sAuErsTOffTHErApIE 

24 

Schnelle hilfe im OP: Nach einem Schlaganfall gilt es, das Gehirn vor einem 

dauerhaften Schaden zu bewahren. Dabei könnte Sauerstoff helfen und den 

Bereich im Gehirn schützen, der nur noch gering durchblutet wird. 

betroffenen Gewebe ankommt: Die O 2-Moleküle werden vor allem 

von den roten Blutkörperchen – auch Erythrocyten genannt – durch 

den Körper transportiert. Und deshalb bezweifeln Kritiker, dass das 

schützende Gas in die Gehirnregionen gelangt, die nicht mit Blut versorgt 

werden, weil dort eben die roten Sauerstoffträger nicht zirkulieren. 

Zudem ist Hämoglobin – der eisenhaltige, rote Blutfarbstoff in den 

Erythrocyten – gewöhnlich mit Sauerstoff gesättigt. Das heißt: Selbst 

wenn die Atemluft aus reinem O 2 besteht, kann das Blut den Überschuss 

gar nicht aufnehmen – so zumindest die Theorie. 

Hochdrucktherapie hilft dem Hirngewebe 

Als sich Veltkamp Mitte der 1990er Jahre während eines Studienaufenthalts 

in den USA erstmals mit dem Thema beschäftigte, kam er zu 

dem Schluss, dass es durchaus Anzeichen für eine schützende Wirkung 

des Sauerstoffs gibt. Er führte daher während seines US-Aufenthalts 

und später in Heidelberg mehrere präklinische Studien durch. 

Dabei kam zum Teil normale Atemluft, zum Teil reiner Sauerstoff zum 

Einsatz, dieser wiederum sowohl unter normalem Atmosphärendruck 

als auch in einer Druckkammer. Um herauszufinden, unter welchen 

Umständen die Anwendung am wirksamsten ist, variierte Veltkamp 

den Druck in der Sauerstoffkammer zwischen dem anderthalbfachen 

und dem dreifachen Atmosphärendruck. Außerdem ließ er unterschiedlich 

lange Zeitspannen bis zum Einsetzen der Sauerstoffversorgung 

verstreichen. 

Am besten, so stellte sich heraus, wirkte sich die Versorgung 

mit Hochdruck-Sauerstoff aus. Die Infarktgröße ließ sich um ein 

Drittel reduzieren. Das Zeitfenster für die Therapie betrug allerdings 

Diagnostik: Die perfusionsmessung 

visualisiert die Durchblutung von 

hirngewebe (o.) und Gefäßen (u.). 

nur wenige Stunden. Insgesamt war der Forscher mit dem Ergebnis 

zufrieden: „Wir haben erstmals gezeigt, dass die Hochdrucktherapie 

die Sauerstoffversorgung des Hirngewebes tatsächlich verbessern 

kann“, sagt er. In der Praxis wäre die Anwendung von Hochdruck- 

Sauerstoff freilich schwierig: Kaum ein Krankenhaus besitzt bisher 

eine Überdruckkammer, zudem könnten Patienten wegen der erhöhten 

Brandgefahr durch das Hochdruck-O 2 nicht so leicht mit elektronischen 

Apparaten überwacht werden. 

Was die Behandlung mit dem leichter zu handhabenden 

Normaldruck-Sauerstoff anbelangt, zeigten die Experimente widersprüchliche 

Ergebnisse. Bei Veltkamps präklinischen Modellen zeigte 

sich nur eine geringe schützende Wirkung, ein Forschungsteam von 

der Harvard University hatte dagegen mehr Erfolg. Wieder zeigte sich, 

dass die Behandlung sehr schnell nach dem Infarkt einsetzen musste. 

Veltkamp sieht inzwischen genug Anhaltspunkte für die 

Wirksamkeit der Sauerstofftherapie, um klinische Untersuchungen 

beginnen zu können. Und aus dem von Linde Healthcare finanzierten 

GEMI Fund (s. Kasten) hat er Forschungsmittel erhalten, mit 

denen er während der nächsten zwei Jahre zwei Projekte finanzieren 

kann. Ein Projekt soll mit Hilfe einer speziellen Methode der 

Kernspintomografie untersuchen, wie die Therapie mit Normaldruck-Sauerstoff 

den Energiestoffwechsel im Gehirn beeinflusst. 

„Wenn der Blutfluss unterbrochen wird, dann beginnt eine ganze 

Kaskade von Ereignissen in den Zellen, die das Gewebe schädigen 

und den Infarkt verschlimmern“, erläutert Veltkamp den Hintergrund. 

Mit der Kernspintomografie lassen sich einige der komplizierten 

Stoffwechselprozesse im Gehirn direkt sichtbar machen.

FoRSchUNG 

FÖRDERN 

In einem zweiten Projekt will der Mediziner untersuchen, ob Sauerstoff 

bei einem besonders schlimmen Schlaganfall-Typ, bei dem die mittlere 

Hirnarterie blockiert wird, Schutz bieten kann. Die klinischen Ausfälle 

sind bei diesen so genannten malignen Schlaganfällen besonders 

drastisch: Häufig bilden sich Wassereinlagerungen im Gehirn, die 

auf das Hirngewebe drücken und die Durchblutung zusätzlich stören. 

Wenn das passiert, muss ein Teil der Schädeldecke entfernt werden, 

damit der Gehirndruck nicht zu stark ansteigt. Bei diesen Schlaganfällen 

ereignen sich häufig auch unkontrollierte elektrische Entladungen 

im Gehirn, die weitere Infarkte nach sich ziehen können. Experimente 

der Forschungsgruppe aus Harvard zeigten, dass Sauerstoff die elektrischen 

Entladungen und damit die Folgeschäden womöglich verhindern 

kann. Veltkamp plant nun, bei Patienten mit malignen Schlaganfällen 

Sonden im Gehirn zu platzieren, die den Sauerstoffgehalt 

des Blutes direkt vor Ort messen. 

„Die Frage, ob Sauerstoff gegeben werden soll oder nicht, 

taucht bereits auf dem Transportweg zur Klinik ganz häufig auf“, berichtet 

der Mediziner. Eine schnelle Antwort wäre für Schlaganfallpatienten 

enorm wichtig. Mit Unterstützung des GEMI Funds, so hofft 

Veltkamp, kann Patienten in dieser kritischen Situation bald wirksamer 

geholfen werden. 

auTOrIN: 

Ute Kehse ist Wissenschaftsjournalistin und wohnt und arbeitet in 

Delmenhorst. Sie schreibt unter anderem für „bild der wissenschaft“, 

„Berliner zeitung“ und „Financial Times Deutschland“. 

GEförDErTE wIssENsCHAfTLEr uND IHrE fOrsCHuNGsprOJEkTE 2007: 

sAuErsTOffTHErApIE // LINDE TECHNOLOGY 

25 

The Linde Group stellt alle zwei Jahre Fördermittel in Höhe von 1 Million US-Dollar für den „Gas Enabled 

Medical Innovations (GEMI) Fund“ zur Verfügung. Gefördert werden Forschungs- und Entwicklungsprojekte 

in Form von projektbezogenen Fördergeldern, die sich mit dem Einsatz von Gasen in der Medizin 

auseinandersetzen. Der GEMI Fund Vorstand, der über die Vergabe der Forschungsgelder entscheidet, 

besteht aus acht international anerkannten wissenschaftlichen Experten auf den Gebieten Anästhesiologie, 

Intensivmedizin, Physiologie und Lungenmedizin. Gegründet wurde der GEMI Fund 2002 von 

Linde Gas Therapeutics gemeinsam mit der Harvard Medical International (Boston/USA) und dem Karolinska 

Institut (Stockholm/Schweden). Insgesamt wurden bisher 23 Forschungsgruppen an über 15 

verschiedenen Instituten in aller Welt gefördert, die neue medizinische Anwendungen von Gasen wie 

Sauerstoff, Xenon, Stickstoffmonoxid, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid erforschen. 

Die Biochemikerin und Immunologin prof. Dr. Ana Claudia zenclussen (Charité – Universitätsmedizin 

Berlin) untersucht das therapeutische Potenzial von Kohlenmonoxid zur Verhinderung von Fehlgeburten. 

Der Neurologe Privatdozent Dr. roland Veltkamp (Universitätsklinikum Heidelberg) erforscht den 

protektiven Effekt einer speziellen Sauerstofftherapie bei akutem Schlaganfall. prof. Dr. russel morris 

(Großbritannien) forscht an einer Therapie bestimmter Herzkreislauferkrankungen mit Hilfe von Stickstoffmonoxid 

speichernden, hochporösen Materialien. prof. Dr. miguel soares (Portugal) untersucht 

die Rolle von Stickstoff- und Kohlenmonoxid bei der Malaria-Prävention. prof. Dr. fumito Ichinose 

(USA) befasst sich mit dem Effekt von Schwefelwasserstoff auf das Herz-Kreislauf-System. Dr. Hagir 

suliman (USA) entwickelt eine Kohlenmonoxid-Inhalationstherapie zum Schutz vor Herzerkrankungen. 

Der Biochemiker und Pharmakologe Dr. sylvain Doré (USA) untersucht die schützende Wirkung von 

Kohlenmonoxid auf das Nervensystem bei Schlaganfällen. prof. Dr. Joseph szurszewski (USA) befasst 

sich mit der Funktion von Schwefelwasserstoff in Zusammenhang mit entzündlichen Darmerkrankungen. 

GASE FüR DIE ThERApIE 

seit über 100 Jahren spielen medizinische Therapien mit Gasen 

eine wichtige rolle in den Bereichen Anästhesie, Intensivmedizin 

und Lungenheilkunde. Linde Healthcare beteiligt sich aktiv an der 

Entwicklung von Anwendungsmöglichkeiten für verschiedene fachbereiche 

der medizin und gilt als führender Hersteller und Vertreiber 

von gasförmigen medikamenten, aber auch als Anbieter von 

Therapien und Dienstleistungen für universitätskliniken, krankenhäuser 

und Ärzte. Einige Gase wie sauerstoff oder Lachgas (Distickstoffmonoxid) 

werden schon lange in der medizin verwendet. 

Viele Experten sind der meinung, dass auch andere substanzen, 

darunter kohlendioxid, kohlenmonoxid, schwefelwasserstoff, kohlenwasserstoffe 

und einige Edelgase ein enormes potenzial für Vorbeugung, 

Diagnose und Therapie bestimmter krankheiten haben. 

zurzeit steckt ihre Anwendung aber noch in den kinderschuhen. 

Neben medizinischen Gasen werden auch spezielle Gasgemische 

für vielfältige Aufgaben in der medizin benötigt. sie dienen meist 

als prüf- und Betriebsgase in medizinischen Geräten. 

LINkS: 

www.gemifund.org 

www.linde-gastherapeutics.de

LINDE TECHNOLOGY // mOuNT EVErEsT 

26 

Medizinische Forschungsexpedition zum Mount Everest 

KLINISchE TESTS AUF 

DEM DAch DER WELT 

Sauerstoffmangel im Blut kann tödlich sein. Dieser Gefahr sind vor allem künstlich beatmete 

Patienten auf Intensivstationen ausgesetzt – aber auch Bergsteiger in extremen Höhen. 

Um herauszufinden, welche Rolle Sauerstoff für die optimale Behandlung Schwerkranker 

spielt, starteten britische Forscher zu einer extremen Expedition: Auf dem Gipfel des Mount 

Everest testeten sie, wie sich Höhe und Sauerstoffmangel auf Herz, Denkleistung und 

Muskeln auswirken und schafften es sogar erstmals, auf dem höchsten Punkt der Erde 

arterielle Blutproben zu untersuchen. 

Eisige forschung: In rund 5.300 Metern 

höhe hatten britische Forscher ihr 

Labor aufgeschlagen, um die Auswirkungen 

von Sauerstoffmangel auf den 

menschlichen Körper zu untersuchen. 

Auf bis zu minus 40 Grad celsius 

kann hier die Temperatur sinken. 

BENöTIGTE LufTmENGE prO sTuNDE IN LITEr 

SchLAFEN 3 280 

LIEGEN 3 1.400 

SchWIMMEN 3 2.600 

BERGSTEIGEN 3 3.100 

RUDERN 3 3.600 

Um neue Therapien zu erforschen, gehen Wissenschaftler schon mal 

bis an die Grenzen ihrer Belastbarkeit und manche Forscher gar bis 

ans Ende der Welt – oder bis zum höchsten Gipfel. So hat der britische 

Mediziner Mike Grocott sein Forschungslabor vorübergehend 

nach Nepal auf rund 5.300 Metern Höhe verlegt. Weit und breit sind 

aber weder Betten noch Häuser, weder fließend Wasser noch eine 

Heizung zu entdecken. Und das, obwohl die Temperaturen an kalten 

Tagen schon mal auf eisige minus 40 Grad Celsius sinken können. 

Aber Grocott ist kein spleeniger Wissenschaftler. Gemeinsam mit 

23 Kollegen und mit Unterstützung von Linde Healthcare hat der Mediziner 

vom University College London (UCL) im Frühjahr 2007 eine bislang 

einzigartige Forschungsexpedition zum Mount Everest gestartet: 

Um herauszufinden, wie der menschliche Körper auf extremen Sauerstoffmangel 

reagiert, sind die Wissenschaftler mit 200 freiwilligen 

Probanden zum Basislager auf 5.300 Metern aufgestiegen und haben 

sich dabei einer Vielzahl von Tests zur Funktion von Lunge, Herz und 

Muskeln unterzogen. Ein kleines Team von acht Wissenschaftlern, 

darunter auch Grocott, stieg sogar bis zum Gipfel auf – um selbst auf 

8.848 Metern noch Untersuchungen vorzunehmen.

mOuNT EVErEsT // LINDE TECHNOLOGY 

27 

Autor: cornelia Stolze 

Fotos: caudwell xtreme Everest 

1 

1


28 

„Auf den ersten Blick wirkt es vielleicht merkwürdig“, sagt Grocott, 

der Ende Juni 2007 wie alle anderen Teilnehmer gesund und wohlbehalten 

von der Expedition zurückgekehrt ist, „aber der Everest ist 

ein hervorragender Ort, um zu untersuchen, welche Rolle Sauerstoff 

für die optimale Behandlung schwerkran- 

ker Patienten spielt.“ Tatsächlich kann Hypoxämie, 

also eine Sauerstoff-Unterversorgung von 

Zellen und Organen, vor allem für Intensivpatienten 

ein Problem darstellen, das im Extremfall 

zum Tod führen kann. Millionen von Menschen 

sind davon jedes Jahr weltweit bedroht 

– sei es, weil sie einen lebensbedrohlichen 

Autounfall erlitten haben, an einem schweren 

Herzdefekt oder einer Lungenkrankheit leiden 

oder aber, wie im Fall von Neugeborenen, durch 

Komplikationen bei der Geburt vorübergehend 

keine Luft bekommen haben. Um eine Hypoxämie 

abzuwenden, müssen Ärzte zum Teil drastische 

Maßnahmen ergreifen: Die Patienten werden 

künstlich beatmet oder bekommen starke 

Medikamente verabreicht, die die Pumpleistung des Herzens erhöhen, 

damit ausreichende Mengen von Sauerstoff in alle Regionen des 

Körpers gelangen können. 

Diese Eingriffe können allerdings zu Entzündungen und Infektionen 

oder gar zu bleibenden Schäden an der Lunge oder am Herzen 

führen. Mediziner in aller Welt suchen deshalb nach Wegen, Hypoxä- 

„DER MT. EVEREST 

IST EIN pERFEKTER 

oRT, UM zU UNTER- 

SUchEN, WELchE 

RoLLE SAUERSToFF 

FüR DIE opTIMALE 

BEhANDLUNG 

SchWERKRANKER 

pATIENTEN SpIELT.“ 

mien bei schwerkranken Patienten auf schonendere Weise zu behandeln 

als bisher. Auch Linde Gas Therapeutics engagiert sich seit Jahren 

dafür, die Sauerstoffversorgung von Patienten zu optimieren – und 

sagte deshalb vor mehr als drei Jahren als einer der ersten Sponsoren 

mit einer Startsumme von 300.000 englischen 

Pfund seine Unterstützung für das „Caudwell 

Xtreme Everest“-Projekt der UCL-Forscher zu. 

Hubert Bland, Head of Clinical Research & Medical 

Affairs bei Linde Gas Therapeutics, und seine 

Kollegen engagierten sich tatkräftig: „Unser 

Unternehmen hat es sich zum Ziel gesetzt, die 

Behandlung von Patienten zu verbessern, indem 

wir Kliniken Wissen über die therapeutischen 

Qualitäten von Sauerstoff und medizinischen 

Gasen vermitteln. Wo immer das möglich ist, 

arbeiten wir mit externen Forschern zusammen, 

um neue Einsatzbereiche für die Gase zu ermitteln, 

und die Sicherheit im Umgang mit den 

Gasen weiter zu erhöhen. Bereits beim ersten 

Gespräch war klar, dass das, was Mike, Hugh 

und der Rest des Caudwell-Xtreme-Teams zu erreichen hofften, eine 

optimale Gelegenheit für Linde war. Sie leisten wirklich innovative 

und bahnbrechende Arbeit, deren Ergebnisse uns weitere Erkenntnisse 

liefern, wie der Körper Sauerstoff umsetzt.“ Durch die Zusammenarbeit 

mit Innovatoren wie dem Caudwell-Xtreme-Team beweise 

Linde sein Engagement für neue Entwicklungen und seine Kunden

Gen-Experte: hugh Montgomery vom 

University college London (UcL) und 

Expeditionsteilnehmer entdeckte eine 

Genvariante, die mit einer gesteigerten 

Ausdauerleistungsfähigkeit gekoppelt ist. 

1 

aufstieg zum Basislager: Teilweise 

per yak – dem traditionellen Transportmittel 

im himalajagebiet – 

schaffte die Forschergruppe neben 

Kleidung, zelten und Verpflegung auch 

Ergometer, computer und die Technik 

für medizinische Untersuchungen ins 

Basislager am Everest. Dort untersuchten 

die Mediziner dann intensiv, wie 

sich höhe und Sauerstoffmangel auf 

das herz, die geistigen Funktionen 

sowie die Muskeln und das Blut der 

Teilnehmer auswirkten. 

und differenziere sich damit von der Konkurrenz. Grocott erklärt weiter, 

dass die Unterstützung durch The Linde Group im Wesentlichen 

darin bestand, dass das Unternehmen frühzeitig bereitstand und dringend 

benötigte Mittel zur Verfügung stellte: „Sie halfen nicht nur, das 

Projekt ins Rollen zu bringen, sondern stellten außerdem sicher, dass 

wir sämtliche hochwertigen medizinischen Gase hatten, die wir für 

unsere Experimente während der Expedition benötigten.“ 

„Ausdauer-Gen“ und muskeleffizienz 

Die Forscher vom UCL gehen der Frage nach, warum manche Menschen 

deutlich besser mit niedrigen Sauerstoffmengen im Blut zurecht kommen 

als andere. „Wenn Sie zehn Patienten auf einer Station haben, 

die alle scheinbar gleich schwer erkrankt sind, gibt es immer einige, 

die sich erstaunlich gut erholen, während andere trotz aller therapeutischen 

Bemühungen nicht überleben“, sagt Hugh Montgomery, Direktor 

des Institute for Human Health & Performance am University College 

London (UCL), der die wissenschaftlichen Arbeiten während der Expedition 

geleitet hat. Woran das genau liegt, ließ sich bislang aber noch 

nicht genau sagen. 

Vieles spricht jedoch dafür, dass zumindest ein Teil der Antwort 

im Erbgut liegt. Das zeigten Studien mit britischen Rekruten, die 

Montgomery vor wenigen Jahren im renommierten Wissenschaftsmagazin 

„Nature“ veröffentlicht hat. Damals identifizierte er eine 

menschliche Genvariante, die mit einer gesteigerten Ausdauerleistungsfähigkeit 

gekoppelt ist und entdeckte, dass dies teilweise von 

einer Veränderung der Muskeleffizienz abhängt. Mit Hilfe genetischer 


29 

AUFSTIEG IN 

DIE ToDESzoNE 

Expeditionen in große Höhen sind 

körperlich extrem belastend. Denn 

mit zunehmender Höhe nehmen Luftdruck 

und sauerstoffanteil in der Luft 

rapide ab. mediziner unterscheiden 

dabei einzelne Höhenstufen, mit 

denen charakteristische reaktionen 

des Organismus einhergehen: 

3 Bis zu 1.500 Meter über dem 

Meeresspiegel spüren die meisten 

Personen keinerlei Gesundheitsbeeinträchtigungen. 

3 Wer gesund ist, kann von einem 

Aufenthalt zwischen 2.000 bis 2.500 

Metern sogar erheblich profitieren. 

Nach einiger Zeit passt sich der 

Organismus nämlich an die Höhe an, 

unter anderem dadurch, dass sich 

die Anzahl der roten Blutkörperchen 

erhöht. Dadurch kann das Blut mehr 

Sauerstoff aufnehmen und ans 

Gewebe abgeben. Ein Effekt, den vor 

allem Ausdauersportler gerne nutzen. 

3 Selbst auf einer Höhe zwischen 

3.000 und 5.500 Metern ist der Organismus 

noch in der Lage, sich nach 

einer entsprechenden Adaptationszeit 

vollständig an den Sauerstoffmangel 

anzupassen und nahezu normal leistungsfähig 

zu bleiben. 

1 Oberhalb von 5.500 Metern ist 

das nicht mehr möglich. Bei längeren 

Aufenthalten kommt es zum kontinuierlichen 

Abbau der körperlichen und 

geistigen Leistungsfähigkeit. Über 

dieser Höhe findet sich daher keine 

menschliche Dauerbesiedelung. Sie ist 

auch die maximale Höhe, auf der ein 

Basislager für Expeditionsbergsteiger 

liegen sollte. 

3 Über 7.500 Metern beginnt die 

„Todeszone“: Wer sich hier aufhält, 

unterliegt einem akuten Kräfteverfall. 

Einen Aufenthalt in diesem Bereich 

können Menschen nur kurze Zeit 

überleben.


30 

sICHErHEIT NICHT Nur IN GrOssEr HöHE 

1 mobile 

SAUERSToFF: 

LEBENSWIchTIGES 

ELEMENT UND 

MEDIKAMENT 

Höhenbergsteigen ist eine Herausforderung 

für den menschlichen 

Körper, weil der Luftdruck mit 

zunehmender Höhe exponentiell 

abnimmt. So steht auf 5.300 Metern 

Höhe nur noch etwa die Hälfte an 

Sauerstoff zur Verfügung, auf dem 

Gipfel des Mount Everest (8.848 

Meter) nur noch ein Drittel. Bereits 

in Höhen über 3.000 Meter können 

durch den geringeren Sauerstoffgehalt 

der Luft lebensgefährliche 

Erkrankungen wie Höhenlungen- 

oder Höhenhirnödeme auftreten. 

Neben dem möglichst raschen 

Abstieg aus der Höhe oder der 

zeitweiligen Behandlung in transportablen 

Überdruckkammern ist 

in diesen Fällen reiner Sauerstoff 

das wichtigste Medikament zur 

Behandlung. Mit dem portablen Sauerstoffversorgungssystem 

LIV ® von 

Linde Gas Therapeutics steht jetzt 

erstmals ein leichtes, zuverlässiges 

und einfach zu bedienendes Applikationssystem 

zur Verfügung. Auf 

zwei Himalaja-Expeditionen zum 

Nanga Parbat (Pakistan) sowie zum 

Kailash (Tibet) wurden damit bereits 

zwei erkrankte Personen erfolgreich 

behandelt. LIV ® hat damit die 

„Feuerprobe“ für den medizinischen 

Einsatz beim Höhenbergsteigen 

ausgezeichnet bestanden. 

Beatmung: Für den mobilen Einsatz im Krankenhaus hat Linde 

das System LIV ® (Linde Integrated Valve) entwickelt: ein sehr leichtes 

und sofort einsetzbares mobiles Flaschensystem für die Versorgung 

mit medizinischen Gasen. LIV ® zeichnet sich außerdem durch leichte 

Bedienbarkeit, Wirtschaftlichkeit und vor allem durch sein integriertes 

Regelventil aus, das während der Beatmung – sensorgesteuert – den 

Druck automatisch reguliert und kontrolliert. 

Expeditionsleiter: Dr. Mike Grocott 

vom University college London 

(UcL) startete im Frühjahr 2007 die 

einzigartige Forschungsexpedition 

zum Mount Everest. 

Analysen entdeckten die Forscher, welcher Faktor für diese Ungleichheit 

offenbar verantwortlich war: Die Sportskanonen hatten allesamt 

eine längere Variante eines bestimmten Gens, das den Bauplan für 

das so genannte Angiotensin-Konversions-Enzym (ACE) liefert. Das 

Enzym findet sich im Blut und reguliert dort den Wasserhaushalt und 

den Blutdruck. Darüber hinaus findet es sich auch in den Muskeln. Tatsächlich 

arbeiteten die Muskeln der Cracks dank des Trainings deutlich 

effektiver als zuvor, zudem benötigten sie für die erhöhte Leistung 

weniger Energie. Anders dagegen bei den Rekruten, bei denen die 

ganzen Mühen nutzlos blieben. Sie alle hatten von ihren Eltern nur die 

verkürzten Versionen des ACE-Gens geerbt. 

Auf welchem biochemischen Weg die lange ACE-Variante 

die körperliche Leistungskraft steigert, ist noch unklar. Fest steht nur, 

dass die Bedeutung von Montgomerys Entdeckung weit über sportliche 

Aktivitäten hinausgeht. Spätere Untersuchungen deuten nämlich 

darauf hin, dass das ACE-Gen auch in der Medizin eine maßgebliche 

Rolle spielen könnte: Patienten, die wegen einer lebensbedrohlichen 

Komplikation wie etwa akutem Lungenversagen im Krankenhaus liegen, 

haben demnach deutlich bessere Chancen zu überleben, wenn 

sie die langen Versionen des Gens geerbt haben. Derlei Erkenntnisse 

allein bringen zwar noch keine neuen Therapien hervor. Trotzdem 

könnte sie Medizinern beispielsweise helfen herauszufinden, welche 

Patienten eine besonders intensive Beatmung brauchen, um gerettet 

zu werden, und welchen Kranken vielleicht schon mit einer sanfteren 

Therapie geholfen ist, weil sie den wenigen Sauerstoff, den ihr Blut 

noch transportieren kann, äußerst effektiv nutzen können. 

Optimale Testbedingungen am Everest 

Das Problem ist nur: „Wissenschaftliche Untersuchungen an schwerkranken, 

häufig bewusstlosen Patienten, sind ethisch komplex – und es 

ist extrem schwierig, den Effekt einer einzigen Variablen wie Sauerstoffmangel 

zu erkennen“, sagt Grocott. Denn wer auf einer Intensivstation 

liegt, leidet in der Regel nicht nur an Sauerstoffmangel – er 

ist meist so krank, dass mehrere Funktionen des Körpers beeinträchtigt 

sind. Selbst für erfahrene Mediziner ist es da kaum noch möglich 

zu beurteilen, welche Reaktionen auf den fehlenden Sauerstoff und 

welche auf ganz andere Ursachen zurückzuführen sind. Die beste 

Alternative sei daher, so Grocott, Tests an gesunden Probanden vorzunehmen. 

Eine Möglichkeit dies zu tun – eine Untersuchung an zahlreichen 

Probanden, die mehrere Wochen lang in speziellen Unterdruckkammern 

wohnen – sei allerdings kaum umsetzbar. Zum einen

stehen selbst in hoch industrialisierten Ländern wie England nur 

wenige solcher Kammern zur Verfügung und eine wochenlange Nutzung 

wäre extrem teuer. Zum anderen würden sich für ein solches 

Experiment wohl nur wenige Freiwillige finden. Denn: Wer will sich 

schon wochenlang mit wildfremden Menschen in eine enge Kammer 

einsperren lassen – ohne eine Chance, sich irgendwann einmal 

zurückzuziehen? „Eine solche Studie wäre vielleicht für Psychiater 

interessant“, sagt Grocott leicht schmunzelnd, „für uns aber wenig 

hilfreich“. 

Eine Tour auf den Mount Everest dagegen bietet gleich in 

mehrfacher Hinsicht optimale Bedingungen. Mit zunehmender Höhe 

nimmt nicht nur der Sauerstoffgehalt der Luft kontinuierlich ab: Auf 

5.300 Metern Höhe beträgt er nur noch die Hälfte des Wertes auf 

Meereshöhe, am Gipfel sogar nur noch ein Drittel. Während des Aufstiegs 

konnten die Forscher auch kontinuierlich 

untersuchen, wie sich der Körper der Probanden 

„DIE SAUERSToFF- 

MENGEN IM BLUT 

SIND AUF DEM 

MoUNT EVEREST 

VIEL NIEDRIGER 

ALS ERWARTET.“ 

nach und nach auf den Sauerstoffmangel einstellt 

und verändert. 

Nach Teilnehmern mussten die Forscher 

nicht lange suchen. Schon nach kurzer Zeit hatten 

sich mehr Interessierte gemeldet, als die Wissenschaftler 

mitnehmen konnten. Die glücklichen 

„Auserwählten“ – eine Gruppe von 200 Männern 

und Frauen im Alter von 18 bis 73 Jahren – durchliefen 

zunächst einen Tag lang mehrere Tests, um 

den Stoffwechsel ihres Körpers auf Meereshöhe 

zu bestimmen. Jeder der Probanden wurde dabei von Kopf bis Fuß 

durchgecheckt: Mit Hilfe spezieller Infrarotmessgeräte bestimmten die 

Forscher die Durchblutung des Gehirns und der Muskeln, sie maßen 

die Fließgeschwindigkeit des Blutes, prüften per Ultraschall die Funktion 

der Lungenarterien und setzen die Teilnehmer schließlich auf ein 

Ergometer, auf dem sie bis an ihre absolute Leistungsgrenze strampeln 

mussten. 

Für manch einen Hobby-Sportler unter den Teilnehmer war 

allein der Check auf dem Ergometer schon eine neue Erfahrung. 

„Ich ging schon damals drei bis vier Mal pro Woche ins Fitness- 

studio“, erzählt Greg McNeill, Public Relations Manager bei Linde, 

der als Versuchsperson ebenfalls an den Testreihen in England teilgenommen 

hat. „Erst durch die Studie habe ich aber erfahren, dass 

meine maximale Leistungsgrenze viel höher liegt, als ich dachte. Normalerweise 

pusht man seinen Körper einfach nicht so weit über die 

Komfortzone hinaus, dass man an diese Grenze herankommt“, so 

McNeill. 

Kurze Zeit später hieß es für alle „Caudwell Xtreme Everest“– 

Teilnehmer: auf nach Nepal, zum ersten „mobilen Labor“ in Kathmandu 

– 1.400 Meter über dem Meeresspiegel. Was wie eine entspannte 

Reise klingt, setzte jedoch auch logistische Höchstleistungen 

voraus. Denn für ihre Expedition brauchten die Forscher nicht nur Klei- 

auTOrIN: 

cornelia Stolze arbeitet als freie Wissenschafts- und Medizinjournalistin 

in hamburg und schreibt unter anderem für „zeit“, „Stern“ und 

„Süddeutsche zeitung“. 


31 

dung, Zelte, Verpflegung und ein komplettes Set an bergsteigerischem 

Equipment. Sie mussten auch Ergometer, Messgeräte, Computer und 

die komplette Technik für alle medizinischen Untersuchungen in den 

Himalaja befördern. Insgesamt eine 26 Tonnen schwere Fracht von 

900 Containern, deren Inhalt zum Mount Everest zu befördern war. 

Außer in Kathmandu waren auch mobile Labore auf 3.400 Metern und 

4.200 Metern sowie am Basislager (5.300 Meter) zu errichten. „Das 

Schwierigste daran“, erzählt Mac Mackenny, im Team für die Logistik 

zuständig, „war sicherzustellen, dass jedes Teil am richtigen Ort landete. 

Wenn wir aus Versehen etwas ins Base Camp geschickt hätten, 

das in Kathmandu sein sollte, hätte es zwei Wochen gedauert, es 

zurückzuholen“. 

Doch die Logistik klappte – und wenige Wochen später kamen 

alle freiwilligen Expeditionsteilnehmer sicher im Basislager an. Hier 

untersuchten die Forscher – die fast zwei Wochen 

im Basislager verbrachten – erneut, wie sich Höhe 

und Sauerstoffmangel auf das Herz, die geistigen 

Funktionen sowie die Muskeln und das Blut der 

Teilnehmer auswirkten. Die Probanden hatten 

damit den höchsten Punkt ihrer Tour erreicht. Für 

Grocott, Montgomery und sieben weitere Forscher 

– allesamt erfahrene Bergsteiger, die in 

den vergangenen Jahren bereits mehrere Gipfel 

über 5.000 Meter erklommen hatten – begann 

hier jedoch der kniffligste Teil der Expedition, der 

Aufstieg zum höchsten Berg der Welt. Innerhalb 

weniger Tage mussten die Forscher nicht nur mit der extremen körperlichen 

Anstrengung fertig werden. Auf dem Weg zum Gipfel sollten sie 

an sich selbst weitere Messungen wie Blutprobenentnahmen und Muskelbiopsien 

vornehmen. 

Keine leichte Aufgabe. Denn spätestens in der so genannten 

Todeszone über 7.500 Metern heißt es für jeden Bergsteiger selbst 

mit Hilfe von zusätzlichem Sauerstoff: So schnell wie möglich auf- und 

wieder absteigen. Nur so lassen sich Schäden, die die lebensfeindliche 

Umgebung am menschlichen Körper anrichten kann, in Grenzen 

halten. Das außergewöhnliche Unterfangen glückte: Den Forschern 

gelang es, erstmals auf dem Gipfel des Mount Everest Blutproben zu 

entnehmen. 

Nach ihrer Rückkehr nach England stand den Forschern 

einer der wichtigsten Teile der Arbeit noch bevor. Sechs bis neun 

Monate, schätzt Grocott, wird es wohl dauern, bis die riesigen Mengen 

von Daten, die sie gesammelt haben, in eine Datenbank eingeflossen 

und noch Jahre, bis die Untersuchungen abschließend ausgewertet 

sind. Eines aber hat sich bereits in den ersten Analysen 

gezeigt: „Die Sauerstoffmengen im Blut sind in so extremen Höhen 

wie auf dem Mount Everest viel niedriger als wir je erwartet hätten,“ 

verrät Hugh Montgomery. „Nach der gängigen Lehrmeinung 

hätte niemand diese Expedition überleben dürfen.“ 

LINkS: 

www.caudwell-xtreme-everest.co.uk 

www.high-altitude-medicine.com 

www.linde-gastherapeutics.de

LINDE TECHNOLOGY // AuGENCHIrurGIE 

32 

LAsEr IN DEr mEDIzIN 

Neben der korrektur von sehfehlern 

werden Laser auch zu vielen anderen 

Anwendungen in der medizin verwendet, 

unter anderem: 

3 Chirurgie, insbesondere Gefäßchirurgie: 

hauptsächlich im Bereich Endoskopie 

oder als Skalpell. Weitere Anwendung 

ist die Behandlung von defekten Venen 

(Krampfadern). 

3 Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde: zur 

Abtragung von Veränderungen an den 

Stimmbändern, außerdem zur Teilabtragung 

der Mandeln (Tonsillotomie) und 

von Tumoren in Mund und Rachen. 

3 Allgemeinmedizin: vorwiegend zur 

Diagnose beispielsweise bei der Messung 

von Blutstrom und -zirkulation. 

3 Augenheilkunde: Laserlicht niedriger 

Leistung zur Diagnose, zum Beispiel in 

der optischen Kohärenztomografie (OCT). 

3 Dermatologie: Laserstrahlen für 

Schnitte und Verödungen, um Blutgefäße 

zu koagulieren oder um Pigmentflecken 

selektiv zu zerstören. Der Excimer-Laser 

(Wellenlänge 308 nm) wird zur Behandlung 

entzündlicher Hauterkrankungen, wie 

Psoriasis (Schuppenflechte) eingesetzt. 

3 krebsbehandlung: für die fotodynamische 

Therapie. 

3 urologie: zur Behandlung von Nierenund 

Harnleitersteinen und der Prostata 

(Greenlight Laser). 

3 zahnmedizin: Laser können den 

Bohrer ersetzen oder zur Zahnweißung 

(Bleaching) verwendet werden. 

zugang zum Gehirn: über 60 Millionen 

Nervenfasern verbinden das Auge direkt 

mit dem Denkorgan. Das Foto zeigt die 

Strukturen von Iris, pupille und ziliarmuskel, 

der die Brechkraft der Linse reguliert. 

Die Linse wurde zur besseren Erkennbarkeit 

entfernt. 

Linde-Spezialgase für die Laserchirurgie 

opERATIoN 

SchARFBLIcK 

Mit Augenlasern können heute selbst größere Sehfehler korrigiert 

werden. Und immer mehr Menschen legen sich jedes Jahr weltweit 

unters Laserskalpell statt Brillen oder Kontaktlinsen zu tragen. 

Für die Hightech-Augen-OP benötigen Augenärzte in Kliniken und 

Praxen aber Spezialgase mit besonderer Reinheit. Linde produziert 

deshalb spezielle Gase-Mischungen für die Laserbehandlung.

SIE SIND UNSER FENSTER zUR WELT: 

DIE AUGEN – WIchTIGSTES SINNESoRGAN 

DES MENSchLIchEN 

KÖRpERS. DENN DER MENSch IST 

EIN AUGENTIER: 

Rund 80 Prozent aller Eindrücke sam- 

melt er über Hornhaut, Pupille und Retina, jedenfalls so lange sie 

einwandfrei funktionieren. Aber seit Computerbildschirme Einzug in 

Büros, Fabrikhallen und private Haushalte gehalten haben, wird die 

menschliche Optik im Alltag immer stärker strapaziert: Die Zahl der 

Brillen- und Kontaktlinsenträger steigt weltweit – allein in 

Europa nutzen rund 46 Prozent der Bevölkerung bereits 

eine Sehhilfe. Auch der zunehmende Wohlstand, wachsende 

Alphabetisierung und eine immer älter werdende 

Gesellschaft in vielen Teilen der Erde tragen dazu bei. 

Dass die Sehkraft mit den Jahren abnimmt, ist ein 

ganz natürlicher Prozess: Schon ab der Geburt verliert die 

Linse nach und nach ihre Elastizität durch eine ganz allmähliche 

Einlagerung von Kalk. Zwischen 40 und 50 lässt 

die Sehfähigkeit besonders im Nahbereich nach, die Linse 

wird dicker und damit starrer, unflexibler. Die Folge: Der 

Mensch wird kurzsichtig. Aber Sehfehler wie Kurz- und 

Weitsichtigkeit hängen nicht unbedingt von den Lebensjahren 

ab, sie treten in allen Altersgruppen auf. Und seit 

vielen Jahren steigt die Tendenz bei Brillen- und Kontaktlinsenträgern 

zu einem Leben ohne lästige Sehhilfe: 


Autor: Michael Kömpf 

1 

1 

Mittels Laser korrigieren Augenärzte weltweit starke 

Kurzsichtigkeiten, Hornhautverkrümmungen und Weitsichtigkeiten 

– refraktive Chrirugie nennt sich das Fachgebiet 

und ist eine boomende Branche. Die große Hoff- 

nung von Millionen Brillenträgern und das populärste OP-Verfahren 

heißt Lasik und steht für „Laser in situ Keratomileusis“, eine Methode, 

bei der die Augenärzte tiefere Hornhautschichten ihrer Patienten mit 

ultraviolettem Laserlicht ins Visier nehmen. Allein in den USA ließen 

sich 2006 rund 1,4 Millionen Menschen mit dem gebündelten Hochenergie-Lichtstrahl 

am Auge operieren. Wer noch eine Brille trägt, gilt 

dort fast schon als unterprivilegiert. 

Die Lasik-Technik erlaubt es, in Bereichen weit unter einem 

Tausendstel Millimeter zu arbeiten. Dadurch kann der Laserspezialist 

Brechkraftfehler des Auges, die für die Fehlsichtigkeit verantwortlich 

sind, ganz individuell korrigieren. Bei der Lasik hebt der Chirurg mit 

einem Mikrokeratom – ein winziges, mechanisches Präzisionsskalpell – 

ein dünnes Scheibchen von etwa 0,15 Millimetern Dicke von der 

obersten Hornhautschicht und klappt es zur Seite wie einen Buchdeckel. 

Dann trägt er mit dem Laser Gewebe der tiefer liegenden 

Hornhautschicht ab. Anschließend wird das Deckelchen – auch Flap 

genannt – wieder zurückgeklappt. Dabei saugt es sich an und schützt 

AuGENCHIrurGIE // LINDE TECHNOLOGY 

33 

das Auge wie ein körpereigenes Pflaster. Die Operation dauert nur 

wenige Minuten – die eigentliche Lasernutzungszeit rund 40 Sekunden. 

Lasik kommt für Kurzsichtige bis -10 Dioptrien, Weitsichtige bis 

+3 Dioptrien sowie Patienten mit leichter Hornhautverkrümmung, 

so genannte Stabsichtige, infrage. Die meisten Behandelten können 

schon 24 Stunden nach der Operation ohne Brille oder Kontaktlinsen 

sehen. Dabei verursacht das Verfahren weder Wundschmerzen 

noch Narben. 

Die ersten praktischen Lasererfahrungen der Neuzeit machte 

T. H. Maiman im Jahre 1960, als er Licht aus einem Rubinstab erzeugte. 

Der Siegeszug der Laserchirurgie in der Augenheilkunde – in der Fachsprache 

Ophthalmologie genannt – begann in den 1970er Jahren mit 

dem Hitzelaser. Seine gezielten Verbrennungen schweißten beispielsweise 

Netzhautablösungen sicher wieder an. 

Bei der Lasik-Methode verwendet man heute allerdings so 

genannte Kaltlichtlaser wie den Excimer-Laser. Das Wort Excimer setzt 

sich zusammen aus excited (angeregt) und dimer, was für zweiatomige 

angeregte Moleküle steht. Der Excimer-Laser ist also ein Gasentladungs-Laser. 

„Als laseraktives Medium hat sich ein Gemisch aus 

einem Edelgas, das nicht sehr reaktionsfreudig ist, und einem sehr 

reaktionsfreudigen Halogen durchgesetzt“, erklärt Dr. Hans-Jürgen 

Diehl, bei der Linde-Division Gases als Projektleiter im Marketing für 

Spezialgase tätig. Der promovierte Chemiker erklärt das Funktionsprinzip 

des Excimer-Lasers: „Elektroden, die impulsartig mit Hochspannung 

versorgt werden, regen das Gasgemisch an, ionisieren die 

Atome also und überführen sie in einen höheren Energiezustand. 

Das Gasgemisch entlädt sich – ähnlich wie in einer Leuchtstoffröhre 

– wobei Energie in Form von Licht frei wird, und die Gasteilchen in 

den Ausgangszustand zurückfallen.“ Die Wellenlänge eines Excimer- 

Lasers ist durch das bei der Anregung entstehende Molekül festgelegt 

und reicht von 157 bis 351 Nanometer. Als Edelgasmolekül verwendet 

man üblicherweise Argon, Krypton oder Xenon. 

qualität der Gase ist entscheidend 

„Für die Operationen an den tieferliegenden Hornhautschichten hat 

sich der Argon-Fluorid-Laser mit einer Wellenlänge von 193 Nanometern 

– also im ultravioletten Bereich – etabliert“, so Diehl. Grund: 

Die Eindringtiefe dieser Laserphotonen ist in Wasser sehr gering. Und 

weil die Hornhaut zu rund 78 Prozent aus Wasser besteht, kann der 

Augenarzt minimale Schichten mit weniger als 0,2 Mikrometer Dicke 

mit dem Laserlicht bearbeiten. Das verdampft die anvisierte Hornhautstelle 

einfach, aber schädigt das umliegende Gewebe nicht. Das 

für diesen Excimer-Laser notwendige Gasgemisch besteht aus Neon, 

Fluor, Argon und Helium und wird in Gasflaschen in die Augenkliniken 

und Laserzentren geliefert. Bei einer Augen-OP verbraucht es 

sich mit jedem Laserschuss, den der Arzt zur Korrektur der Hornhaut 

setzt. Und dabei kommt es besonders auf die Qualität der verwendeten 

Gase an. „Die Anforderungen der Laserhersteller an die Reinheit 

und exakte Zusammensetzung der Gasgemische sind sehr hoch“,

LINDE TECHNOLOGY // AuGENCHIrurGIE 

34 

Bildquelle: picture press 

Blutgefäße 

Sehnerv 

Lederhaut 

Netzhaut 

Aderhaut 

Stäbchen Sehnerv 

Zäpfchen 

1 

Licht 

wENN DAs BILD VErsCHwImmT: 

IM INNEREN DES AUGES 

Der Aufbau des Auges ähnelt einer Kamera. So wie Objektive Lichtstrahlen auf einen Film 

bündeln muss auf der Netzhaut das ins Auge einfallende Licht durch Hornhaut und Linse 

gesammelt werden. Nur wenn deren Brechwert exakt auf die Länge des Auges abgestimmt 

ist, können scharfe Bilder entstehen. Sind Brechkraft von Hornhaut und Linse und die 

Augapfellänge nicht aufeinander abgestimmt, liegt eine Fehlsichtigkeit vor. 

augen-Tüv: Beim Sehtest werden 

neben Schärfe auch die Fähigkeit 

zur Unterscheidung von Farben 

sowie das räumliche Sehen geprüft. 

Eine Fehlsichtigkeit hat verschiedene Ursachen und kann mit einer Laser-OP – je nach Schwere des Sehfehlers – korrigiert werden. 

Normalsichtigkeit 

Der Brennpunkt liegt auf der Netzhaut. 

Mittels An- oder Entspannung des 

ziliarmuskels wird die Linse auf unterschiedliche 

Entfernungen eingestellt. 

Glaskörper 

Glaskörper 

Lederhaut 

myopie = kurzsichtigkeit 

Das Auge ist zu lang. Die Lichtstrahlen 

werden vor der Netzhaut gebündelt. 

Gegenstände in größerer Entfernung 

werden unscharf gesehen. 

Iris 

Linse 

Pupille 

Hornhaut 

Bindehaut 

Ziliarmuskel 

hyperopie = weitsichtigkeit 

Das Auge ist zu kurz. Die Lichtstrahlen 

werden hinter der Netzhaut gebündelt. 

Gegenstände in der Nähe werden 

unscharf gesehen. 

astigmatismus = Stabsichtigkeit 

Die hornhaut ist ungleichmäßig gekrümmt, 

die einfallenden Lichtstrahlen werden unterschiedlich 

gebrochen und treffen gestreut auf 

die Netzhaut. Es entsteht ein verzerrtes Bild, 

d. h., ein punkt wird beispielsweise strichförmig 

abgebildet. 

1

erklärt Diehl „weil jede Verunreinigung die Laserleistung mindert.“ 

Diehl und seine Kollegen arbeiten deshalb eng mit den Laserherstellern 

zusammen: Mit Coherent – einem der weltweit führenden Excimer-Laserproduzenten 

– entwickeln und testen sie darüber hinaus 

neue Gasgemische. 

multitalent Excimer-Laser 

Zur Linde Group gehört seit Ende 2005 auch der Weltmarktführer in 

Sachen Spezialgase für Augenlaser: Die Spectra Gases, Inc. – eine Tochtergesellschaft 

mit Sitz in Branchburg, New Jersey (USA). Von dort versorgt 

es aber weltweit nicht nur Augenkliniken und Ärzte mit 

Gasen für den Excimer-Laser. Denn nur rund ein Drittel aller 

Excimer-Laseranwendungen macht die Augenchirurgie aus.Ein 

weiteres Drittel wird in der Elektronikindustrie eingesetzt, beispielsweise 

für die Mikrolithografie von elektronischen Schaltungen. 

Auch Displays von Mobiltelefonen und die Mikrobohrungen 

der Düsen von Tintenstrahldruckern werden mit 

Excimer-Lasern erzeugt. Im Automobilbau nutzt man das ultraviolette 

Laserlicht zur Bearbeitung von Zylinderlaufbahnen 

im Motor und in der Medizintechnik zur Herstellung von Mikrokathetern 

oder zur Beschriftung von Minibauteilen. 

Das Linde-Gasezentrum in Unterschleißheim bei 

München liefert seine Fluor-Argon-Neon-Gemische zu 

90 Prozent an Produzenten von Augenlaser-Geräten. Die 

Herstellung dieser Spezialgase erfordert besonderes Knowhow, 

denn Fluor ist das reaktivste aller Elemente und zudem 

toxisch. „Fluor setzt sich in Gegenwart von Feuchte sofort 

in Flusssäure um“, erläutert der Chemiker Diehl, „weshalb 

strenge Sicherheitsvorschriften gelten.“ Auch die Analytik 

der Fluorgemische erfordert umfassende Erfahrung im 

Umgang mit Spezialgasen. Diehl: „Eine ausgefeilte Flaschenvorbehandlung 

ist erforderlich damit der Fluoranteil exakt 

eingehalten werden kann und so die optimale Laserleistung 

erzeugt wird.“ Die Fluorkonzentration in der gefüllten Gasflasche 

liegt aber unter 0,2 Prozent. Deshalb fällt sie auch beim Transport 

schon nicht mehr unter die Gefahrstoffverordnung. „Und bei der 

Augenlaser-OP werden die verwendeten Gase direkt im Mischkopf 

abgesaugt und gelangen so erst gar nicht in die Umgebungsluft“, 

erklärt Susanne Grethlein, Bereichsleiterin Marketing bei der Wave- 

Light AG, Erlangen – einem großen Abnehmer von Augenlaser-Gasen 

von Linde. 

markt wächst in Osteuropa und Asien 

WaveLight entwickelt, produziert und vertreibt seit 1996 unter anderem 

komplette Anlagen zur Augenlaser-Chirurgie. Dabei beobachten 

die Erlanger zwei unterschiedliche Marktentwicklungen: „In den USA 

wächst der Markt nicht mehr, weil das Augenlasern dort schon seit 

mehr als zehn Jahren etabliert ist. Dort läuft vor allem das Replacement-Geschäft 

– also Ersatz bestehender Anlagen“, so Grethlein. 

Anders dagegen sieht es in aufstrebenden Gebieten wie Indien, 

China und Lateinamerika aus. Der wachsende Wohlstand führt dazu, 

dass sich auch dort zunehmend mehr Menschen lieber unter das 

AuGENCHIrurGIE // LINDE TECHNOLOGY 

35 

„Lasermesser“ legen als Brillen oder Kontaktlinsen zu tragen. Auch 

Osteuropa sei ein wachsender Markt, sagt Grethlein. Generell rechnet 

die Branche weltweit mit einem mittleren Wachstum von rund 

6 Prozent jährlich. „Wobei zum Beispiel Japan wesentlich höhere 

Raten verzeichnen dürfte“, schätzt Grethlein, die weltweit von jährlich 

rund 3,5 Millionen Lasik-Operationen ausgeht. „In asiatischen 

Ländern sind beispielsweise etwa 66 Prozent der Bevölkerung kurzsichtig 

und damit potenzielle Kunden für die refraktive Sehkorrektur 

mit dem Laser“, so Dr. Klaus Vogler, Bereichsleiter Technik/Applikation 

bei WaveLight. 

Seit seiner Gründung arbeitet WaveLight mit Linde-Gasen. 

Ausschlaggebend dafür war vor allem das umfassende Linde- 

Know-how im Umgang mit den Argon-Fluorid-Gemischen. „Wir liefern 

Augenlaser-Geräte nach Kanada genauso wie nach Australien, 

Japan und Brasilien. Dafür brauchen wir einen Gase-Partner, der auf 

der ganzen Welt gleiche Qualität und gleichen Service gewährleisten 

kann“, erklärt Grethlein die langjährige Vertragspartnerschaft zwischen 

Linde und WaveLight. 

Das Erlanger Unternehmen arbeitet auch an der Weiterentwicklung 

der Augenlaser. Vor allem die noch individuellere Behandlungsmethode 

steht dabei im Fokus. „Denn“, so Grethlein, „jede 

Hornhaut ist so einzigartig wie ein Fingerabdruck. Und die Sehfehler 

entsprechend individuell. Deshalb wollen wir nicht nur die Diagnose 

verfeinern, sondern auch die Abstimmung des Lasers mit den Diagnoseverfahren 

noch weiter verbessern.“ Schon heute können aber beispielsweise 

kleinste ungewollte Augenbewegungen während der OP 

mit so genannten Eye-Trackern verfolgt und ausgeglichen werden. 

Auch Hans-Jürgen Diehl ist von der Laser-OP überzeugt und würde 

sich ganz sicher mit dem Excimer-Laser operieren lassen, wenn er 

„statt nur fürs Autofahren auch beim Lesen der Tageszeitung“ demnächst 

eine Brille bräuchte. 

auTOr: 

Michael Kömpf, Wissenschaftsjournalist von „wissen + konzepte“ in München, 

betreut die Redaktion von „Linde Technology“ und schreibt unter anderem 

für Kundenmagazine über Themen aus Forschung, Technik und Medizin. 

LINkS: 

www.visionsurgeryrehab.org 

www.operationauge.de 

www.vsdar.de

LINDE TECHNOLOGY // HEImBEATmuNG 

36 

heimbeatmung erhöht die Lebensqualität von patienten 

DIE „EISERNE LUNGE“ 

hAT AUSGEDIENT 

„Solange ich atme, hoffe ich“, wird Cicero zitiert: „Dum spiro, spero“. Bedeutet das 

im Umkehrschluss, dass mit dem Atmen auch die Hoffnung ein Ende findet? Zum 

Glück für viele Patienten hat sich seit Cicero die Medizin weiterentwickelt, und so 

können auch Patienten, deren Atmung teilweise oder gar nicht mehr funktioniert, 

„weiter hoffen“. 

Die Ursachen für ein Versagen der Atmungspumpe können vielfältiger 

Natur sein, sei es eine Schädigung des Hirnstamms nach einem Unfall 

oder eine krankheitsbedingte Schwächung der Atmungsmuskulatur. 

In solchen Fällen ist eine künstliche, mechanische Beatmung oder 

Atmungsunterstützung notwendig, bei der medizinische Geräte die 

Arbeit der Atmungsorgane übernehmen und mechanisch Luft in die 

Lungen pumpen. Ihren Ursprung hat diese Therapie in der bekannten 

„Eisernen Lunge“, die in den 1950er Jahren verwendet wurde. 

Moderne Beatmungsgeräte schränken den Pati- 

enten aber heute weit weniger ein und bieten 

verschiedene Arten der Beatmung, je nachdem 

wie stark er unterstützt werden muss. 

Trotz dieser verbesserten Möglichkeiten 

der Therapie ist die Gruppe der beatmeten Patienten 

weiterhin ein Sorgenkind im Gesundheitswesen. 

Die Zahl der Patienten, die langfristig 

beatmet werden muss, ist zwar nicht hoch, 

durch die aufwändige und komplexe Therapie 

verursacht diese Gruppe jedoch beträchtliche 

Kosten bei den Krankenversicherungen. Und es 

stellen sich auch Fragen wie: Wo kann für diese 

Patienten am besten gesorgt werden? Und mittels 

welcher Technologien kann diese Pflege verbessert werden? 

Traditionell wird die Beatmung von Patienten im Krankenhaus 

auf der Intensivstation durchgeführt. Aufgrund der hohen Kosten 

der Behandlung im Krankenhaus und der besseren medizinischen 

Möglichkeiten wird seit einigen Jahren vermehrt auch eine Beatmung 

zu Hause angestrebt. Im Jahr 2001 wurden in Europa bereits 

etwa 20.000 Patienten außerhalb der Klinik beatmet. Oftmals verhindern 

jedoch äußere Umstände, dass die Patienten nach Hause 

„AUSSERKLINISchE 

BEATMUNG hILFT 

pATIENTEN TRoTz 

GRAVIERENDER 

ATEMpRoBLEME 

EIN hohES MASS 

AN LEBENSqUALITäT 

zU ERhALTEN.“ 

zurückkehren können. Die aufwändige Pflege für einen beatmeten 

Patienten erfordert ein hohes Engagement der Angehörigen, und 

nicht immer sind diese den physischen und psychischen Belastungen 

gewachsen. Pflegeheime hingegen beschränken sich auf grundpflegerische 

Tätigkeiten, das benötigte, speziell geschulte Pflegepersonal 

steht in diesen Einrichtungen oft nicht zur Verfügung. Dadurch 

verbringen beatmete Patienten meist mehr Zeit im Krankenhaus als 

medizinisch notwendig. Hier explodieren die Kosten für die Pflege. 

Ein beatmeter Patient auf der Intensivstation 

kann in einem Jahr Kosten von bis zu 300.000 

Euro für die Kassen verursachen. Außerdem 

bietet das häusliche Umfeld dem beatmeten 

Patienten auch eine vertraute Atmosphäre. 

Die Heimbeatmung, auch als „außerklinische 

Beatmung“ bezeichnet, ist die chronische 

Beatmung von Patienten mit respiratorischer 

Insuffizienz in der häuslichen Umgebung oder 

in einem geeigneten Pflegeheim. Eine respiratorische 

Insuffizienz liegt vor, wenn der Gasaustausch 

in den Lungenbläschen oder die mechanische 

Atmung – Ventilation – gestört sind, oder 

beides in Kombination auftritt. Die Beatmung 

kann entweder nicht-invasiv über eine Beatmungsmaske erfolgen 

oder chronisch-invasiv über einen Luftröhrenschnitt – Tracheostoma 

genannt. 

In den letzten Jahrzehnten konnte zum Wohle der Patienten 

ein immenser technologischer und medizinischer Fortschritt verzeichnet 

werden. Hierzu hat insbesondere die zunehmend breite Anwendung 

nicht-invasiver Beatmungstechniken (NIV), also Beatmungsverfahren 

ohne die so genannte tracheale Intubation, beigetragen.

Bei der trachealen Intubation wird ein Schlauch 

über Mund oder Nase in die Luftröhre (Trachea) 

eingeführt. Die nicht-invasive Beatmung wird in 

der Regel mit einer Nasenmaske durchgeführt, 

die für den Patienten wesentlich schonender ist 

und keine Intubation benötigt. 

Insbesondere die Erforschung und Be- 

handlung des so genannten obstruktiven Schlaf- 

apnoe-Syndroms – eine Atmungsstörung, die im 

Schlaf auftritt – Anfang der 1980er Jahre führte 

zu einer zunehmenden Entwicklung verschiedenster 

Nasen- und Gesichtsmasken, die auch für die nicht-invasiven 

Beatmung eingesetzt werden können. Durch die Entwicklung einer 

Fülle von Beatmungsgeräten, die auch außerhalb von Intensivstationen 

und sogar außerhalb des Krankenhauses betrieben werden 

können, hat die Zahl derjenigen Patienten mit respiratorischer Insuffizienz, 

die im außerklinischen Bereich im Sinne einer Heimbeatmung 

beatmet werden, im letzten Jahrzehnt weltweit stetig zugenommen. 

Die neue Generation von Heimbeatmungsgeräten bietet dem 

Patienten und dem betreuenden Personal ein hohes Maß an Sicherheit. 

Egal, ob für Erwachsene oder Kinder, es lassen sich alle gängigen 

Beatmungsmuster, sowohl für invasive als auch nicht-invasive 

LINDE ENGAGEMENT: 

Um die Heimbeatmung stärker zu unterstützen, sind spezielle 

Beatmungszentren eingerichtet worden: Beispielsweise die 

Linde REMEO ® Zentren in Berlin im Jahr 2001 und in Bogota in 

2007, die dem Patienten ein früheres Verlassen des Krankenhauses 

ermöglichen und ihn und seine Familie – sofern möglich 

– auf eine Rückkehr nach Hause vorbereiten. Ein REMEO ® 

Zentrum bietet dem Patienten und den Angehörigen ein angenehmeres 

Umfeld als das Krankenhaus, nebenbei wird der 

Kostenträger um bis zu 60 Prozent entlastet. Durch die Spezialisierung 

auf beatmete Patienten haben REMEO ® Zentren 

auch eine größere Erfolgsrate bei der Entwöhnung der Patienten 

vom Beamtungsgerät. Dies ist ein aufwändiger Prozess, für 

den im Krankenhaus, das auf Akutpatienten ausgerichtet ist, 

oft die Zeit und die passende räumliche Umgebung fehlen. 

Beatmung, problemlos durchführen. 

Neben der Möglichkeit, die Geräte 

mit Raumluft oder Zumischung von 

medizinischem Sauerstoff zu betreiben, 

ist besonders die Absicherung 

mit einem Akku wichtig. Dadurch 

gewährleisten die Geräte dem Patienten 

zusätzlich ein hohes Maß an 

Mobilität. Die Umstellung auf das 

mobile Gerät erfolgt in der Regel 

bereits in der Klinik, um dem Patienten 

vor der Entlassung aus der 

Intensivstation die notwendige 

Sicherheit zu geben. Wenn keine 

Notfallsituation vorliegt, wird versucht, 

durch stundenweise und 

zunehmend ausgedehnte Anwendung 

den Patienten an die Beatmung 

zu gewöhnen. Hierbei muss 

auf die geeignete Wahl des Beatmungsgerätes, 

-zugangs und -modus 

geachtet werden. Bei einer Heimbeatmung 

müssen das Beatmungszentrum 

und der technische Bereitschaftsdienst 

24 Stunden erreichbar 

sein. 

Für viele Patienten haben 

also diese neuen Technologien 

HEImBEATmuNG // LINDE TECHNOLOGY 

37 

DER AUToR: 

Prof. Dr. med. Kurt Rasche ist 

Facharzt für Innere Medizin 

mit den Schwerpunkten 

Pneumologie, Allergologie, 

Schlafmedizin und Internistische 

Intensivmedizin. Er 

promovierte 1985 an der 

Westfälischen Wilhelms- 

Universität in Münster und 

ist seit 2001 Chefarzt am 

Zentrum für Innere Medizin 

der Kliniken St. Antonius 

in Wuppertal. Seit 2002 

lehrt er auch als Professor 

für Innere Medizin an der 

Heinrich-Heine-Universität 

Düsseldorf. Professor Rasche 

ist zudem Mitglied in zahlreichen 

nationalen und 

internationalen Fachverbänden, 

unter anderem wurde 

er 2007 zum ersten Vorsitzenden 

der „Gesellschaft 

für Lungen- und Atmungsforschung“ 

gewählt. 

großen Einfluss auf ihr tägliches Leben. Denn die außerklinische Beatmung 

leistet nicht nur einen Beitrag zur Reduzierung der Kosten im 

Gesundheitssystem, sondern bietet vor allem den betroffenen Patienten 

eine Möglichkeit, sich trotz gravierender Atemprobleme ein 

relativ hohes Maß an Lebensqualität zu erhalten. 

LINkS: 

www.heimbeatmung.de

LINDE TECHNOLOGY // LufTzErLEGEr 

38 

Luftzerleger: Im Wüstensand von Katar 

soll schon bald die größte Luftzerlegungsanlage 

der Welt entstehen. Nicht nur als 

technischer Entwurf – wie dieses Schema 

des Linde-Verfahrens –, sondern als reale 

Bauteile existieren zahlreiche Komponenten 

der Anlage bereits. In vielen Bereichen 

gleichen diese dem Luftzerleger, den 

Linde in Leuna betreibt (siehe Seite 40). 

Luft 

filter 

verdichter 6 Bar 

1 2 

regeneratoren 

O 2 

gasförmig 

N 2 

gasförmig 

verflüssigte Luft 

kälteboxe 

O 2 

N 2 

N 2 

1,4 Bar 

5,5 Bar 

flüssige Luft 

(an O 2 angereichert) 

O 2 flüssig 

N 2 flüssig 

Fotograf: Rüdiger Nehmzow 

Autor: Frank Frick 

1 

1

zERLEGTE 

WüSTENLUFT 

Glänzende zukunft für traditionsreiche Linde-Technologie 

Luftzerlegung hört sich eigentlich ganz unspektakulär an, nach einem 

simplen Versuchsaufbau im Chemiesaal einer Gymna sialklasse. Doch 

das, was The Linde Group derzeit im Emirat Katar im Nordosten der 

Arabischen Halbinsel im Auftrag der Qatar Shell GTL Ltd. baut, bedeutet 

Weltrekord. Dort sollen im Jahr 2010 insgesamt acht große Luftzerleger 

pro Stunde 860.000 Kubikmeter Sauerstoff ausspucken – 

ein Volumen, das etwa dem anderthalbfachen Rauminhalt eines 

Supertankers entspricht. Oder anders ausgedrückt: Die Anlage produziert 

in nur 15 Minuten eine Menge, mit der man den legendären 

Zeppelin „Hindenburg“ – das größte jemals gebaute Luftschiff – komplett 

füllen könnte. Zum Ver gleich: Die erste Anlage zur Zerlegung 

von Luft – entwickelt und konstruiert von Carl von Linde und seinen 

Mitarbeitern – lieferte 1902 gerade einmal drei Kubikmeter Sauerstoff 

pro Stunde. Doch die Anlage in Ras Laffan Industrial City am Persischen 

Golf dient auch einem völlig anderen Zweck als jene, die der 

Linde-Gründer vor mehr als 100 Jahren entwarf: Der in der Weltrekordanlage 

produzierte Sauerstoff wird im Shell-Werk Pearl helfen, Erdgas 

mittels Gas-to-Liquid-Technologie (GTL) in hochreine Dieselkraftstoffe 

umzuwandeln. 

51.000 Tonnen stahl werden benötigt 

Aber nicht erst der Betrieb, auch schon die Errichtung der Pearl-Luftzerleger 

ist ein Projekt der Superlative: Obwohl Linde we sent liche 

Elemente der Anlagen fertig anliefert, werden auf dem Gelän de in 

Ras Laffan bis zu 2.700 Menschen tätig sein und 59.000 Kubikmeter 

Beton, 51.000 Tonnen Stahl und 2.950 Tonnen Aluminium verbauen. 

Dabei setzen sie Kräne ein, von denen der größte 80 Meter hoch ist 

und 800 Tonnen tragen kann. „Ein solches Großprojekt alleinverantwortlich 

von der Planung bis zur schlüsselfertigen Anlagenübergabe 

LufTzErLEGEr // LINDE TECHNOLOGY 

39 

In Katar errichtet The Linde Group derzeit die weltweit größte Luftzerlegungsanlage. Sauerstoff- und 

stickstoffproduzierende Anlagen von den Erfindern des Luftzerlegungsprozesses sind aber nicht nur 

am Persischen Golf, sondern auch global immer gefragter. Angefacht wird der Boom durch steigende 

Energiepreise und strengere Klimaschutzauflagen. 

durchzuführen, ist eine echte Herausforderung“, sagt Dr. Gerhard 

Beysel, bei der Linde-Division Engineering zuständig für die Entwicklung 

und Vermarktung von Luftzerlegungsanlagen. „Um zu belegen, 

dass wir das Projekt stemmen können, mussten wir gegenüber dem 

Kunden viele Daten offenlegen: beispielsweise die Kapazität unserer 

Fertigungsstätten und die bereits bestehenden Verpflichtungen durch 

andere Aufträge“, so der Linde-Manager. Was die Shell-Verantwortlichen 

erfuhren, war offensichtlich überzeugend – wie auch der Hinweis 

auf die lange Erfahrung der Linde Group bei der Errichtung großer 

Luftzerlegungsanlagen. 

Viele parallel laufende Großbaustellen binden im boomen den 

Katar qualifizierte Arbeitskräfte und schaffen Engpässe bei Maschinen 

und Materialien. Auch deshalb gehörte es bereits in der Angebotsphase 

zum Konzept der Linde-Experten, den Montageaufwand vor Ort 

möglichst gering zu halten. So fertigt Linde ein wichtiges Modul jeder 

Luftzerlegungsanlage, die Rektifikations-Coldbox, in seinem Werk in 

Dalian, China. Jedes dieser Anlegenteile ist rund 58 Meter hoch und 

450.000 Kilogramm schwer. Für das Pearl-Projekt werden acht davon 

benötigt. Ab April 2008 treten sie ihre Reise auf Schwerlastschiffen 

nach Ras Laffan an. Linde wendet damit also prinzipiell das gleiche 

innovative Montagekonzept an, das sich bereits beim Bau der Erdgasverflüssigungs-(LNG)-Anlage 

im norwegischen Hammerfest glänzend 

bewährt hat (siehe „Linde Technology“ vom Januar 2006). 

Ein anderes wesentliches Element von Luftzerlegungsanlagen 

sind Aluminium-Plattenwärmetauscher. Hergestellt werden sie 

in den Linde-Werken in Pullach und Schalchen bei München. Die 

ersten Exemplare für das Pearl-Projekt verließen Schalchen bereits 

im November 2007. Auf einer temporären Baustelle in Bremen bauen 

Facharbeiter sie samt zugehöriger Ventile, Rohre und Instrumente in


// LufTzErLEGEr 

40

4 

3 

LufTzErLEGEr Im DETAIL 

2 

63 

4 

1 

5 

6 

1 

5 

7 

Luft 

Sauerstoff 

Sauerstoffangereicherte Luft 

Luft 

Stickstoff Sauerstoff 

Sauerstoffangereicherte Luft 

Restgas 

Stickstoff 

Restgas 

7 

8 

8 

11 

11 

9 

9 

10 

12 

10 

13 

12 

14 


41 

Im prinzip beruhen die Anlagen zur zerlegung von Luft in deren hauptbestandteile bis heute auf den Verfahren, die carl von Linde zwischen 1895 und 1910 entwickelte. 

Seit den pionierleistungen von Lindes produzieren Luftzerlegungsanlagen nicht nur immer mehr Gas, sondern sind auch sehr viel zuverlässiger, effizienter und bedienerfreundlicher 

geworden. Gleichzeitig benötigen sie immer weniger Energie. Die prinzipskizze zeigt alle relevanten Bauteile einer modernen Luftzerlegungsanlage und 

erklärt ihre Funktion. 

1 

Luftfilter 3 Entfernung von mechanischen 

Verunreingungen in der Prozessluft. 

2 

Luftverdichter 3 Verdichtung der Prozessluft in 

einem Schrauben- oder Turboverdichter. 

3 

Luft-/wasserkühler 3 Vorkühlung der Prozessluft 

durch Kühlwasser. 

4 

kälteanlage 3 Weitere Abkühlung auf Molsieb- 

Einlasstemperatur. 

5 

wasserabscheider 3 Entfernung von Kondenswasser 

aus der Prozessluft. 

6 

molsiebadsorber 3 Entfernung von Wasserdampf, 

Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffen 

aus der Luft in umschaltenden Molekularsiebadsorbern. 

7 

Schalldämpfer 3 Auslass-Schalldämpfer für 

Molekularsieb-Regeneriergas. 

8 

Elektroerhitzer 3 Anwärmung des Regeneriergases 

für Molekularsieb. 

9 

wärmeaustauscher 3 Abkühlung der Luft 

im Gegenstrom zu den Produkten: gasförmiger 

Sauerstoff und Stickstoff sowie Restgas. 

10 

unterkühler 3 Unterkühlung von Waschstickstoff 

gegen Restgas. 

11 

Expansionsturbine 3 Entspannung von Restgas 

zur Deckung des Kältebedarfs. 

12 

rektifikationssäule 3 Zerlegung der Prozessluft 

in reinen Sauerstoff, reinen Stickstoff und Restgas. 

13 

16 

13 

17 

15 

18 

O 2 -Speichertank 3 Der erzeugte flüssige Sauerstoff 

wird bei tiefer Temperatur gespeichert. 

14 

O 2 -verdampfer 3 Flüssiger Sauerstoff aus 

dem Tank wird verdampft und gasförmig in 

die Produktleitung eingespeist. 

15 

O 2 -flaschenabfüllstation 3 Bei Bedarf Abfüllung 

des gasförmigen Sauerstoffs in Stahlflaschen 

unter hohem Druck. 

16 

Sauerstoffverdichter 3 Gasförmiger Sauerstoff 

wird für entsprechende Anwendungen auf den 

benötigten Druck verdichtet. 

17 

Sauerstoff/wasserkühler 3 Rückkühlung des 

verdichteten Sauerstoffs durch Kühlwasser. 

18 

Sauerstoffdruckbehälter 3 Um Schwankungen 

im Sauerstoffverbrauch auszugleichen, wird 

der verdichtete Sauerstoff im Druckbehälter 

gespeichert. 

14

3 

3 

3 

3 

3 

3 


42 

WELTREKoRD 

IN KATAR 

kunde: Qatar Shell GTL Ltd. 

Standort: ras Laffan, Emirat katar 

region: Nordosten der arabischen halbinsel 

Inbetriebnahme: 2010 

1 

arbeitsweise: 8 Luftzerleger werden pro Stunde 860.000 kubikmeter Sauerstoff produzieren 

anwendung: Der in der weltrekordanlage produzierte Sauerstoff wird im Shell-werk „Pearl“ helfen, 

Erdgas mittels Gas-to-Liquid-Technologie (GTL) in hochreine Dieselkraftstoffe umzuwandeln. 

3 materialverbrauch: 59.000 kubikmeter Beton / 51.000 Tonnen Stahl / 2.950 Tonnen aluminium 

selbsttragende Stahlgehäuse ein. Die so entstandenen Wärmetauscher-Coldboxen 

– jede mit einem Volumen von fast 1.700 Kubikmetern 

– werden dann zeitlich parallel zum Transport der Rektifikationsboxen 

nach Katar verschifft. Andere wesentliche Module und 

Container mit Bauteilen gelangen von Häfen in Belgien, Italien, China 

und der Türkei an den Persischen Golf. „Logistische Optimierung ist 

wichtig, um die Kosten möglichst niedrig halten zu können“, erläutert 

Beysel. Günstig auf die Kosten wirkt sich außerdem aus, dass die 

Linde-Ingenieure das Aufstellungskonzept der Anlagen innerhalb des 

Pearl-Geländes gegenüber dem ursprünglichen Entwurf des Kunden 

verbesserten. 

Linde-Technologie mit Tradition 

Im Prinzip beruhen die Anlagen zur Zerlegung von Luft in deren 

Haupt bestandteile bis heute auf den Verfahren, die Carl von Linde 

zwischen 1895 und 1910 entwickelte. Am Anfang stand ein Experiment, 

das darauf abzielte, Luft bei Temperaturen von rund minus 

190 Grad Celcius zu verflüssigen. Von Linde wollte dabei den bereits 

bekannten Effekt nutzen, dass sich Luft erwärmt, wenn sie verdichtet 

wird und abkühlt, wenn sie sich entspannt. Seine Idee: Die Kälte, 

die beim Ausströmen der Luft von einem höheren zu einem niedrigeren 

Druck entsteht, sollte zur weiteren Kühlung eingesetzt werden. 

Daher konstruierte er einen Apparat, in dem die Entspannungskälte 

im Gegenstrom kontinuierlich auf die komprimierte, vorgekühlte Luft 

übertragen wurde. „Wie vorausberechnet, nahm die Abkühlung des 

schweren Apparates so lange Zeit in Anspruch, dass ein Tag hierzu 

nicht ausreichte und dass während der Nacht je ein Teil der erzielten 

Temperatursenkung wieder verloren ging“, erinnerte sich Carl von 

Linde später. Doch am dritten Tag des Experimentes, dem 29. Mai 

1895, war es dann so weit: „Zwischen aufsteigenden Wolken ließen 

wir die schöne bläuliche Flüssigkeit in einen großen Blecheimer sich 

ergießen“, so von Linde. 

Da Stickstoff beim Erwärmen von flüssiger Luft früher verdampft 

als Sauerstoff, liegt der Gedanke nahe, die beiden Gase 

auf diese Weise voneinander zu trennen. Doch die Siedepunkte 

von Stickstoff und Sauerstoff liegen nur 13 Grad Celsius auseinander. 

Daher versuchten von Linde und seine Mitarbeiter die Abtren- 

nung mit einem Verfahren, das bereits erfolgreich eingesetzt wurde, 

um Alkohol von Wasser abzuscheiden: die Rektifikation. In einem mit 

Glasperlen gefüllten Stahlrohr ließ das Linde-Team flüssige Luft im 

Gegenstrom zum aufsteigenden Sauerstoffdampf herunterrieseln. 

Dabei nahm die Luft Sauerstoff auf und gab Stickstoff ab. Im fortlaufenden 

Prozess von Verflüssigung und Verdampfung entstand so 

nahezu reiner Sauerstoff. 

„Mit der technologischen Weiterentwicklung von Luftzerlegungsanlagen 

ist es ähnlich wie bei Autos: Diese hatten Anfang 

des 20. Jahrhunderts genau wie heute Reifen, ein Lenkrad und einen 

Motor – und doch gibt es riesige Unterschiede zwischen den einstigen 

und modernen Modellen“, erklärt Witold Balczarczyk von der 

Linde Gas Produktionsgesellschaft in Leuna. Seit von Lindes Pionierleistungen 

produzieren Luftzerlegungsanlagen nicht nur immer mehr 

Gas, sondern sind auch sehr viel zuverlässiger, effizienter und bedienerfreundlicher 

geworden. Gleichzeitig benötigen sie immer weniger 

Energie. 

Luftzerleger im Verbund 

In Leuna hatte Linde bereits 1916 einen Luftzerleger errichtet. Heute 

befindet sich an dieser Stätte das weltgrößte Gase-Produktionszentrum 

von Linde. Es beliefert Unternehmen im mitteldeutschen Chemiedreieck 

unter anderem mit Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff. 

Als Antwort auf den steigenden Bedarf dieser Kunden hat dort im 

September gemeinsam mit einer neuen Wasserstoff-Verflüssigungsanlage 

der insgesamt achte Luftzerleger den Betrieb aufgenommen – 

in Ergänzung zu den drei noch produzierenden Luftzerlegern vor Ort. 

Größter Sauerstoff-Abnehmer ist die TOTAL Raffinerie in unmittelbarer 

Nachbarschaft, die damit schwere Bestandteile des Erdöls unter 

anderem in Methanol umwandelt – ein wichtiger Ausgangsstoff etwa 

für Isoliermaterialien, Farben und Lacke. Andere Unternehmen benötigen 

den Sauerstoff, um Vorstufen von Polyamid-Kunstfasern oder 

von transparenten Kunststoffen wie Plexiglas herzustellen. Luftzerleger 

Nummer 8 stellt sicher, dass diesen Kunden jederzeit ausreichende 

Mengen Sauerstoff geliefert werden können. Mit dem anderen Hauptbestandteil 

der Luft, dem Stickstoff, versorgt Linde neben Leuna über 

Rohrleitungen auch die Chemiestandorte Bitterfeld, Piesteritz und

ERFAhRENE 

LUFTzERLEGER 

The Linde Group besitzt eine langjährige Erfahrung in Sachen Luftzerlegung: In den letzten 20 Jahren hat Linde rund 

100 maßgeschneiderte Luftzerlegungsanlagen mit einer Produktionskapazität von jeweils mehr als 450 Tonnen Sauerstoff 

pro Tag gebaut, darunter die in der Tabelle aufgeführten. Dazu kommen über 500 kleinere, modular konstruierte Anlagen. 

kuNDE/fABrIk LAND IN BETrIEB sEIT TAGEsprODukTION (in t) wEITErE prODukTE 

Saudi Basic Industrial corporation (SABIc) Al Jubail 3 Saudi-Arabien 1993 1.200 (o 2 ) /900 (N 2 ) Argon 

SABIc, yanbu Saudi-Arabien 1999 1.200 (o 2 ) /1.500 (N 2 ) Argon 

SABIc, Al Jubail 5 Saudi-Arabien 2004 3.200 (o 2 ) /1.740 (N 2 ) Argon, Krypton, xenon 

pemex, cantarell Mexiko 2001 63.000 (N 2 ) 

Wuhan Iron and Steel company, Fabrik E/F china 1992 2.100 (o 2 ) /1.810 (N 2 ) Argon, Krypton, xenon 


43 

Wuhan Iron and Steel company, Fabrik G/h china 2004 4.190 (o 2 ) /1.860 (N 2 ) Argon, Krypton, xenon, helium, Neon 

Schkopau: Dort wird das reaktionsträge Gas beispielsweise eingesetzt, 

um Apparate sicher von brennbaren Rückständen zu befreien 

oder um für verschiedene chemische Prozesse eine Schutzatmosphäre 

zu schaffen. 

Trotz des im Laufe der Jahrzehnte erreichten technologischen 

Reifegrads des Luftzerlegungsprozesses ist die Leunaer Anlage Nummer 

8 aber keineswegs eine „Anlage von der Stange“: Sie lässt sich 

auf vergleichsweise niedrige 70 Prozent der 

Maximalleistung herunterregeln. Somit kann 

ohne Energieverlust flexibel auf den stark variierenden 

Bedarf der Kunden reagiert werden. 

Andererseits ist „Nummer 8“ so geschickt in 

den Verbund mit den anderen Luftzerlegern 

am Standort und in Schko pau integriert, dass 

der Ausfall beispielsweise eines Luftverdichters 

problemlos von anderen Anlagen kompensiert 

werden kann. Damit ist sichergestellt, 

dass die Werke, die auf die Gase angewiesen 

sind, stets zuverlässig beliefert werden können. 

Auch dass die Abnehmer mehr Sauerstoff als Stickstoff benötigen, 

wurde bei der Konstruktion des neuen Luftzerlegers berücksichtigt: 

Er nutzt überschüssigen Stickstoff in einem Verdunstungskühler. 

Somit entfällt eine sonst notwendige Kälteanlage, die zusätzliche 

Energie verbrauchen und Kosten verursachen würde. 

Die welt neu zusammensetzen 

„Mit Sauerstoff lassen sich viele Prozesse in der Chemie- und Stahlindustrie 

so optimieren, dass sie weniger Ressourcen und Energie 

ver brauchen. Das kommt der Umwelt zugute, denn so werden auch 

weniger Treibhausgase ausgestoßen“, sagt Balczarczyk. Der Experte 

ist von einer rosigen Zukunft für die Luftzerlegungstechnologie über- 

auTOr: 

Frank Frick ist promovierter chemiker und arbeitet als freier 

Wissenschaftsjournalist in der Nähe von Bonn unter anderem für 

„Frankfurter Allgemeine zeitung“, „bild der wissenschaft“ und „handelsblatt“. 

MIT SAUERSToFF LASSEN 

SIch VIELE pRozESSE IN 

DER chEMIE- UND STAhL- 

INDUSTRIE So opTIMIE- 

REN, DASS SIE WENIGER 

RESSoURcEN UND ENER- 

GIE VERBRAUchEN. 

zeugt. Schließlich wird es angesichts steigender Energiepreise und 

strengerer Klima schutzauflagen zunehmend attraktiv, Verfahren, 

die bisher mit Hilfe normaler Umgebungsluft abliefen, auf Sauer- 

stoff umzustellen. „Hinzu kommt: Technologien zur Gewinnung von 

sauberen Kraftstoffen oder von Strom aus kohlendioxidfreien Kraftwerken 

werden künftig immer bedeutsamer. Und diese benötigen 

Sauerstoff“, so Linde-Manager Beysel. Dabei über rascht es nicht, 

dass The Linde Group als Weltmarkführer 

auf ihrem urei gen sten Kompetenzgebiet auf 

eine langjährige Erfahrung zurückblicken 

kann: In den letzten 20 Jahren hat Linde 

rund 100 maßgeschneiderte Luftzerlegungsanlagen 

mit einer Produktionskapazität von 

jeweils mehr als 450 Tonnen Sauerstoff pro 

Tag gebaut (siehe Tabelle). Dazu kommen 

über 500 kleinere, modular konstruierte 

An lagen. Die bisher weltweit größte einzelne 

Luftzerlegungsanlage steht in Cantarell 

am Golf von Mexiko. Hier hat 2006 Linde 

Engine ering die mittlerweile fünfte Einheit fertiggestellt. In diesem 

Fall steht nicht der Sauerstoff, sondern der Stickstoff im Mittelpunkt 

des Kundeninteresses: Die mexikanische PEMEX steigert mit seiner 

Hilfe die Ausbeute der nahe gelegenen Offshore-Förderplattformen, 

indem sie den natürlichen Öldruck durch gezielte unterirdische Stickstoff-Injektionen 

erhöht – Stichwort „Enhanced Oil Recovery“ (EOR). 

Ob Stickstoff oder Sauerstoff, Mexiko oder Katar – angesichts 

der steigenden Nachfrage nach seinen Produkten kann es als sicher 

gelten, dass der klassische Luftzerleger bei der Lösung der Energieprobleme 

noch eine wichtige Rolle spielen wird – oder, um es im 

etwas euphemistischeren Stil eines Anzeigentexts auszudrücken: 

„Wer die Luft teilt, setzt die Welt neu zusammen.“ 

LINkS: 

www.shell.com/home/Framework?siteId=qatar 

www.infraleuna.de/cms/index.php?chemiestandort 

www.linde-anlagenbau.de/anlagenbau/luftzerlegungsanlagen

LINDE TECHNOLOGY // ALumINIum 

44 

Linde-Technologie reduziert co 2 -Ausstoß in der Metallgewinnung 

ALUMINIUM AUS 

DoWN UNDER 

In Westaustralien arbeiten drei Unternehmen an einem gemeinsamen Projekt, das weltweit 

Schule machen könnte: Aluminium-Gigant Alcoa entsorgt das CO2 einer benachbarten 

Ammoniak-Fabrik mit Hilfe der eigenen Reststoffe. Ein Prozess, der nicht nur Treibhausgase 

reduziert, sondern zugleich Rückstände der Bauxit-Förderung neutralisiert. Verbindendes 

Glied ist die australische Linde-Tochtergesellschaft BOC, deren Mitarbeiter das innovative 

Projekt möglich gemacht haben und koordinieren. 

Die Erde jenseits der Dämme ist rot, nicht ungewöhnlich im Westen 

Australiens. Doch das Rot dieser Felder im Industriegebiet Kwinana, 

30 Kilometer südlich von Perth, wirkt fast purpurn, leuchtend 

und knallig. Das liegt an der Extra-Ration Eisen in dem auch als 

„red mud“ bezeichneten Rotschlamm, einem Nebenprodukt, das 

bei der Produktion von Aluminiumoxid (englisch alumina) aus Bauxit 

entsteht. Der Weg vom Bauxit zum Aluminium ist nicht unkompliziert: 

Zunächst wird das Erz gemahlen und mit Kalk und Natronlauge 

gemischt, danach in Hochdruckbehälter gepumpt und erhitzt. 

Das Aluminiumoxid wird in der Natronlauge gelöst, dann werden 

Schlamm und Sand von der Lösung getrennt. Als Abfallprodukt fällt 

in dieser Phase der Bauxitrückstand – bis zu einer Tonne pro Tonne 

Aluminiumoxid – an. Pro Jahr ergibt das etwa 16 Millionen Tonnen. 

Anschließend wird die Lösung ausgefällt, gewaschen und schließlich 

erhitzt, um Aluminiumoxid zu erhalten. 

Kein Wunder, dass diese Rückstände bisher höchst unwillkommen 

waren, denn sie haben hohe pH-Werte und müssen deshalb 

in speziellen Absetzbecken gelagert werden. Seit einigen Jahren aber 

ist der pH-Wert auf der Beliebtheitsskala der Beteiligten ein ganzes 

Stück geklettert, denn er ist zu einem Problemlöser geworden: Die 

Rotschlamm-Anteile der Bauxit-Rückstände absorbieren das Kohlendioxid 

einer benachbarten Ammoniak-Fabrik und speichern es permanent. 

Dieses „Dreiecks-Verhältnis“ funktioniert so: Das überschüssige 

CO 2 von Chemie- und Düngemittel-Hersteller CSBP wird aufgefangen, 

zur BOC Anlage geleitet, dort nach einem Linde-Verfahren behandelt 

und anschließend weiter auf Alcoas neun Kilometer entfernte Rückstandsfelder 

transportiert. Dort binden die Bauxit-Rückstände das 

Treibhausgas in einer chemischen Reaktion, die Alcoa entwickelt hat: 

Ein Prozess, der „Residue Carbon Capture“ genannt wird und den pH- 

Wert des unpopulären Schlamms verbessert. 

„Auf den ersten Blick klingt das relativ einfach”, sagt Tim 

Few, Tonnage Account Manager für die Linde Group in Westaustralien 

und Commercialisaton Manager für dieses Projekt. „Schaut man 

aber genauer hin, galt es, eine Vielzahl von Details und Hürden zu 

überwinden”, so der Gase-Experte. Und damit meint er nicht allein 

eine Bahnlinie, Zäune und eine hochempfindliche Gas-Pipeline, die 

die CO 2 -Rohrleitung auf ihrem Weg von der einen zur anderen Fabrik 

kreuzte. Personal- und Materialmangel in Australiens Westen sowie 

diverse technische Tücken des völlig neuen Verfahrens stellten Linde 

und die beiden Partner fast täglich vor neue Herausforderungen. 

„So blieb es spannend“, sagt Few, der als Ingenieur die chemischen 

Aspekte des Verfahrens kennt und zugleich als Manager die wirtschaftliche 

Seite betreut. 

Zugute kam dem Ingenieur bei dem Projekt aber auch seine 

umfassende Erfahrung aus der Aluminium-Produktion, die sehr energieintensiv 

ist: Denn bevor aus Aluminiumoxid das silbrig-schimmernde 

Metall wird, ist noch eine elektrolytische Reduktion nötig, 

die als Schmelzen oder „Smelting“ bezeichnet wird. Die Tonerde 

Autor: Julica Jungehülsing 

Foto: Bilderberg, Archiv der Fotografen 

1 

1

Pinjarra 

ALumINIum // LINDE TECHNOLOGY 

45 

Bauxitabbau: In pinjarra, im Südwesten 

Australiens, betreibt der USamerikanische 

Aluminiumhersteller 

Alcoa eine produktionsstätte, die 

rund sieben prozent des gesamten 

Weltbedarfs herstellt. Ausgangsstoff 

dafür ist Bauxit. Die Abbaustätten 

dafür gleichen aus der Vogelperspektive 

einem abstrakten Gemälde. 

BAUxIT 

ist ein Gestein und der wichtigste 

rohstoff zur aluminium-Gewinnung. 

Es besteht vorwiegend aus den aluminium-mineralen 

Gibbsit, Böhmit, 

Diaspor sowie den Eisenoxiden 

hämatit und Goethit, dem Tonmineral 

kaolinit und geringen anteilen 

des Titanoxids anatas. Bauxit ist 

ein weiches Sedimentgestein, das 

bei der tiefgründigen verwitterung 

von carbonatgesteinen und in den 

Tropen auch von Silicatgesteinen 

entsteht. Es ist weißlich, meist aber 

durch Eisenoxid-Beimengungen rötlich 

bis bräunlich gefärbt. für Bauxit 

gibt es keine genaue Definition oder 

formel. Die verschiedenen arten 

unterscheiden sich durch ihre mineralogische 

form durch die das aluminiumoxyd 

(Tonerde) gebunden ist. 

Den Namen verdankt es seinem ersten 

fundort Les Baux-de-Provence 

in Südfrankreich, wo es von Pierre 

Berthier 1821 entdeckt wurde. 

Bauxit wird überwiegend im Tage- 

bau gefördert. Die bedeutendsten 

vorkommen liegen in australien, 

Brasilien, Guinea und Jamaika. 

weitere vorkommen befinden sich 

unter anderem in Indien, Nordchina 

und russland. Im Jahr 2005 wurden 

insgesamt mehr als 152 millionen 

Tonnen Bauxit gefördert. aus etwa 

95 Prozent des abgebauten Bauxits 

wird aluminium produziert. Geringe 

mengen dienen bei günstiger zusammensetzung 

der herstellung von 

aluminium-chemikalien, Schleifmitteln 

und feuerfesten Steinen. um 

eine Tonne aluminium zu produzieren, 

werden etwa vier Tonnen 

Bauxit benötigt.


46 

wird dazu in einem Kryolithbad aufgelöst, in dem starker elektrischer 

Strom Aluminium von Sauerstoff trennt. Das flüssige Metall kann nun 

abgeschöpft, zu den verschiedensten Legierung weiterverarbeitet 

und in beliebige Formen gegossen werden. 

Zwei bis drei Tonnen Bauxit sind nötig, um eine Tonne Tonerde 

– wie Aluminiumoxid auch bezeichnet wird – zu produzieren, für 

eine Tonne Aluminium braucht man zwei Tonnen Tonerde. Das klingt 

aufwändig, und ist es auch: Allein die Elektrolyse eines Kilogramms 

Aluminium erfordert etwa 13 Kilowattstunden Strom. Recycling, Ergie- 

in Mio. 

1 

t/a 

quelle: 

European Aluminium Association (EAA); 

International Aluminium Institude, oEA 

bigkeit und Beschaffenheit des Materials machen den hohen Energieverbrauch 

bei der Herstellung zum Teil wieder wett: Eine Tonne 

Aluminium reicht für über 60.000 Bierdosen oder für sieben Personenwagen. 

Da Aluminium nur etwa ein Drittel so schwer ist wie Stahl, 

wird es zunehmend im Fahrzeugbau eingesetzt und hilft so durch 

seine Gewichtsersparnis Treibstoff zu sparen. 85 bis 90 Prozent des 

Aluminiums aus Autos werden inzwischen ebenfalls wiederverwertet. 

Und für Recycling-Alu sind nur etwa fünf Prozent der Energie nötig, 

die die Herstellung von Hüttenaluminium kostet. 

Auf dem Weltmarkt hat sich Aluminium rasant entwickelt. Im 

Jahr 1900 produzierten nur fünf Länder – die USA, Schweiz, Frankreich, 

Deutschland und Großbritannien – 6.700 Tonnen Hüttenaluminium. 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

1916 waren es bereits über 100.000, Ende der 1930er Jahre hatte die 

Produktion mit 700.000 Tonnen alle anderen Nichteisenmetalle überflügelt. 

Im Kriegsjahr 1943 wurden fast zwei Millionen Tonnen hergestellt, 

ein Stand, der in den 1950ern erstmals wieder übertroffen 

wurde. Von da an stieg die Produktion steil und stetig. 2001 kam mit 

über 20 Millionen Tonnen zehnmal so viel Aluminium auf den Markt 

wie 1952. Heute sind die größten Produzenten China, Russland und die 

USA. Dort wird, neben Europa, auch das meiste Alu verbraucht. Chinas 

Verbrauch holt allerdings aufgrund seiner boomenden Wirtschaft stark 

ALUMINIUMpRoDUKTIoN 

WELTWEIT 

0 1960 1970 1980 1990 2000 2005 2010 2020 

(geschätzt) (geschätzt) 

Gesamt-Aluminium 

Sekundär-Aluminium 

Primär-Aluminium 

Begehrtes metall: Aufgrund seiner Eigenschaften ist Aluminium ein gefragter 

Werkstoff in vielen Bereichen. Wichtigster Abnehmer ist die Autoindustrie. Autohersteller 

wie BMW im Werk Leipzig (li.) bauen mittlerweile komplette Karosserien 

aus dem Metall. Das führt zu wachsender Nachfrage nach Aluminium, 

das über Schmelzprozesse (re.), Guss-, press-, Walz- und Schmiedeverfahren in 

nahezu jede gewünschte Form gebracht werden kann. 

auf. Die wichtigsten Bauxitvorkommen befinden sich in Australien, Guinea, 

Brasilien, Jamaika, Indien, Guyana und Indonesien, wobei sich der 

fünfte Kontinent in den vergangenen 50 Jahren zum Hauptproduzenten 

und -exporteur entwickelt hat: 2005 produzierte Australien 62 Millionen 

Tonnen Bauxit. 

Dass Kohlendioxid die Alkalität von Bauxit-Rückständen verringert, 

war dem amerikanischen Aluminium-Produzenten Alcoa schon 

länger bekannt. Durch das Gas verliert der Rotschlamm einige seiner 

umweltschädigen Eigenschaften, und er ist so nicht nur einfacher zu 

lagern, sondern auch besser wieder verwertbar, denn „CO 2 senkt den 

pH-Wert von 13,5 auf 10,5 Prozent – ein Niveau, das man auch sonst 

in vielen alkalischen Böden findet”, erklärt David Cooling, Forschungs

Manager von Alcoa in Kwinana. „Der Schlamm kann so nicht nur 

neutralisiert werden, wir arbeiten sogar daran, ihn künftig anderswo 

einzusetzen, etwa im Straßenbau oder in der Landwirtschaft.” Bislang 

kaufte Alcoa für diese „Neutralisierung“ flüssiges CO 2 zu. Nicht nur 

wegen der Kosten suchte der weltweit größte Aluminium-Produzent 

nach neuen Wegen, um Abfallprodukte zu verringern. Dass CO 2 in der 

Nachbarschaft vorhanden war, machte die Sache doppelt interessant: 

Einerseits entwich das Gas ungenutzt aus Schornsteinen von CSBP. 

Zugleich war es mit einer Reinheit von 99 Prozent nicht nur gut genug 

für Alcoas Zwecke, es gab auch mehr als genug davon: Bis zu 450.000 

Tonnen CO 2 verursacht die Ammoniak-Fabrik jährlich. Der Erfolg für 

den Klimaschutz ist entsprechend groß: Etwa 200 Tonnen Kohlendioxid 

kann die neue Anlage pro Tag auffangen. Das sind 70.000 Tonnen 

CO 2 im Jahr – etwa die gleiche Menge, die 17.500 Autos verursachen. 

„Die enormen Ausmaße haben einen echten Effekt auf die Umwelt 

und zugleich ist ein Projekt dieser Dimension für die Firmen rentabel“, 

sagt Few mit Stolz über die Erfindung, die außer viel Geduld und 

Diplomatie auch technischen Pioniergeist erforderte. Denn natürlich 

reist das CO 2 nicht unbehandelt vom Schornstein gen rote Erde. Ein 

ausgefeilter chemischer Prozess ist nötig, ehe aus dem Abfallprodukt 

des Einen ein Rohstoff des Anderen wird. 

kaum größer als ein ferienhaus 

Gemessen an der klimatechnischen Bedeutung des Projekts ist die 

tatsächliche Größe der Verarbeitungsanlagen allerdings ziemlich 

überschaubar. Ein feuchter CO 2 -Strom, der Wasserstoffspuren enthält, 

wird in den CSBP-Schornsteinen abgefangen und in einen Prozessor 

geleitet. „Dort macht ein Gebläse den Strom druckfest, und 

eine Kühleinheit trennt Gas vom Kondensat”, erläutert CSBP-Projekt-Manager 

Harish Copra und zeigt auf eine Anlage, die – wenig 

größer als ein Ferienhaus – zwischen den riesigen Kesseln und Türmen 

der Dünger-Fabrik fast unscheinbar wirkt. Von dort aus werden 

wIssENswErTEs ÜBEr ALumINIum 

LEIchT, JUNG, VIELSEITIG, 

UND SEhR BEGEhRT. 


47 

Aluminium ist das am häufigsten in der Erdkruste vorkommende 

metall. Es existiert in der Natur jedoch nur in gebundener 

form: vor allem als Aluminiumoxid. 

Im Vergleich zu anderen Metallen ist die Aluminiumherstellung 

ausgesprochen jung: Als Anfang des 19. Jahrhunderts erstmals mit 

dem Material experimentiert wurde, war das silbrige Leichtmetall 

noch teurer als Gold. Heute wird das Metall in fast allen Bereichen 

des Alltags benutzt – im Küchenschrank 

ebenso wie in der 

Weltraumforschung. Dank seiner 

geringen Dichte und Leichtigkeit 

ist Aluminium überall da beliebt, 

wo Masse bewegt werden muss: 

in der Luft- und Raumfahrt, in 

der Verpackungsindustrie und im 

Maschinenbau. Die Gewinnung 

des Materials ist äußerst energieintensiv, 

zugleich ist seine 

Wiederverwertbarkeit enorm: 

Fast 70 Prozent des je produzierten 

Aluminiums ist dem 

amerikanischen Branchenriesen 

Alcoa zufolge bis heute im Umlauf. 

Das sind 480 Millionen der 

690 Millionen Tonnen, die seit 

1886 hergestellt wurden. 

Da Aluminium heute das begehrteste Nichteisen-Metall der 

Welt ist, werden die Kapazitäten ausgebaut, vor allem natürlich 

in Ländern mit niedrigen Energiekosten: China baut neue 

Alu-hütten und hat seine Produktion seit 1995 von zwei auf 

11 Millionen Tonnen im Jahr gesteigert. Aber auch andere Staaten 

mit günstiger Energie stocken auf: In der Golfregion beispielsweise 

soll sich die Produktion bis 2012 verdoppeln. Die Beliebtheit 

des Leichtmetalls ist auch an den Rohstoffbörsen sichtbar. 

Während 2006 die Produktion um sechs Prozent auf 34 Millionen 

Tonnen (Hütten und Recycling) stieg, kletterten die Preise um 

rund 30 Prozent. Analysten rechnen damit, dass dieser Trend 

anhält. Von der guten Konjunktur profitiert auch Deutschland: 

In den Hamburger Aluminiumwerken, die 2005 wegen hoher 

Strompreise stillgelegt werden sollten, sind fast alle Hochöfen 

wieder in Betrieb.


48 

DIE CHEmIE DEs ALumINIums 

AMMoNIUM UND cSBp 

Ammoniak (NH 3) ist eine chemische Verbindung von Stickstoff 

und Wasserstoff. Seinen Namen verdankt das Gas dem Ammonsalz, 

das der Sage nach im Tempel von Jupiter Ammon in Libyen 

durch die Destillation von Kameldung hergestellt wurde. Das Gas 

ist giftig, farblos, leichter als Luft und hat einen scharfen Geruch. 

Durch Druck lässt es sich gut komprimieren und verflüssigen. 

Es dient zu 90 Prozent als Grundlage bei der Düngemittelherstellung 

und wird dafür zu Ammoniumsalzen (Ammoniumsulfat, 

-nitrat und -phosphat) und Harnstoff weiterverarbeitet. Daneben 

wird flüssiges Ammoniak in Kältemaschinen eingesetzt, in der 

Textilveredlung, zum Plastifizieren von Holz und als Lösungsmittel. 

Ein Großteil des Ammoniaks bei CSBP wird für die Herstellung 

von Ammoniumnitrat für den Bergbau verwendet. Während 

der Ammoniak-Herstellung wird Dampf mit Erdgas komprimiert 

und der entstandene Wasserstoff mit Stickstoff aus der Luft 

verbunden. Dieser Prozess setzt große Mengen an CO 2 frei, die 

bislang vielerorts komplett in die Atmosphäre ventiliert werden. 

In dem Pilotprojekt von Linde, Alcoa und CSBP wird CO 2 aufgefangen, 

verarbeitet und gebunden, was den täglichen Ausstoss 

von Kohlenstoffdioxid stark verringert. 

CSBP ist die Abkürzung für Cumming Smith British Petroleum, 

ein Name, der mit der Geschichte der Firma zusammenhängt: 

Der Kunstdüngerbetrieb Cumming Smith wurde 1910 in 

Westaustralien gegründet, BP war von Mitte der 1960er Jahre bis 

1987 Partner in deren Stickstoff-Produktion in Kwinana. Heute 

gehört der Chemiekonzern zur australischen Wesfarmers-Gruppe 

und beschäftigt 730 Mitarbeiter. CSBP beliefert vor allem die 

chemische Industrie, den australischen Bergbau sowie Mineralien 

verarbeitende Betriebe und Raffinerien. CSBPs Ammonium- 

Werk kann bis zu 700 Tonnen Ammoniak pro Tag herstellen. 

die Ströme in einem doppelten Plastikrohr unterirdisch auf die zwei 

Kilometer lange Reise in Richtung BOC geschickt. 

Auf dem Gelände von Lindes australischer Gase-Tochter 

werden Kohlendioxidstrom und Kondensat getrennt weiterver- 

arbeitet: CO 2 wird mit Luft vermischt und komprimiert, ehe ihm ein 

so genannter Catox-Katalysator Wasserstoff entzieht. „Die geringsten 

Wasserstoffspuren könnten in der Anlage von Alcoa zu einer explosiven 

Mischung werden”, erklärt Tim Few. Die Linde-Ingenieure entwickelten 

daher hochsensible Analysegeräte, die den Kohlendioxid- 

Strom ständig an mehreren Stellen prüfen. Ebenso exakt kontrolliert 

wird der Methangehalt, der bei zu hohen Dosen riskant sein könnte. 

An anderer Stelle setzt die Anlage Stickstoff zu, der in den Mischkesseln 

bei Alcoa ausgleichend auf die Konsistenz des Endprodukts 

wirkt. Doch noch ein weiteres Risiko musste ausgeschlossen werden: 

die Kondensation. CO 2 wird in der Linde-Anlage gekühlt, um dessen 

Taupunkt soweit wie möglich zu reduzieren. Denn mischt sich CO 2 

mit Wasser, entsteht Kohlensäure, die sehr korrosiv auf Stahl wirkt. 

Um den Stahl der neun Kilometer langen Rohrleitung zwischen BOC 

und Alcoa zu schützen, galt es, jegliche Kondensation zu vermeiden. 

Um Schwankungen bei der Temperatur zu minimieren, wurde die 

Pipeline daher soweit wie möglich unterirdisch verlegt. Eine Arbeit, 

die an vielen Stellen sozusagen per Hand erfolgen musste. „Außer 

Straßen und Schienen überquert die CO 2 -Leitung gleich mehrfach die 

gut 1.500 Kilometer lange Dampier-Bunbury-Pipeline – die wichtigste 

Gas-Versorgungsleitung der Region”, erklärt Few. Ein Spezialteam 

ging daher mit größter Vorsicht ans Werk, um beim Bau jedes Risiko 

auszuschließen. Denn Pannen waren nicht erlaubt. Westaustraliens 

Mineralien- und Rohstoffindustrie erlebt zwar derzeit einen immensen 

Boom, der aber nicht ohne Nebenwirkungen für die Betriebe 

bleibt: Qualifizierte Arbeitskräfte sind knapp, und die Unternehmen

müssen oft sehr lange auf Materialnachschub und Ersatzteile warten. 

Der Spezialkühler von Linde wurde aus diesem Grund kurzerhand 

aus Italien eingeflogen, die Kompressoren aus England. „Nachdem 

die komplizierten Vertragsmodalitäten und die technischen Aspekte 

geklärt waren, wollten alle nur noch eines: dass das Projekt endlich 

läuft”, erinnert sich Few an die spannende Entwicklungszeit zurück. 

Seine profunden Kenntnisse der Alu-Produktion und das gute 

Vertrauensverhältnis – darin stimmen die Beteiligten von CSBP und 

Alcoa überein – spielten eine entscheidende Rolle beim Gelingen 

des Projekts. 

David Cooling steht auf einem Hügel, unter dem Bauxit- 

Rückstände aus den Alcoa-Minen lagern. Jenseits der umliegenden 

Felder, auf denen schillernd der Rotschlamm trocknet, kann man im 

Süden die Schornsteine von CSBP erkennen. Seit Monaten fließt das 

CO 2 von der Ammonium-Fabrik nahzu störungsfrei dorthin, wird vom 

Schlamm gebunden und erspart der Atmosphäre täglich 200 Tonnen 

Treibhausgas. Bislang sind die drei Unternehmen in Kwinana weltweit 

die einzigen, die auf diese Art zusammenarbeiten, um Kohlendioxid zu 

verwerten und zu entsorgen. „Aber eine Reihe anderer Erzeuger haben 

inzwischen angeklopft, weil sie sich für das Verfahren interessieren”, 

sagt Cooling. „Das freut uns natürlich, und wir überlegen, wie wir 

unser Wissen am effektivsten weitergeben können. Wir sehen darin 

vor allem eine großartige Chance, zum Klimaschutz beizutragen.” 

auTOrIN: 

Julica Jungehülsing lebt und arbeitet seit 2001 in Sydney als Autorin 

für diverse Magazine in Deutschland. Unter anderem berichtet sie 

über den Rohstoff-Boom in Westaustralien. 

vom Bauxit zum aluminium: Eine 

Extra-Ration Eisen verleiht dem auch 

als „red mud“ bezeichneten Rotschlamm 

(li.) seine Farbe. Das Abfallprodukt 

entsteht bei der herstellung 

von Aluminiumoxid, das mit hilfe von 

Natronlauge aus Bauxit herausgelöst 

wird und nach weiteren chemischen 

prozessen in pulverform via riesiger 

containerschiffe von Australien in die 

Welt transportiert wird. 

copyright: Klaus D. Francke/Bilderberg 


49 

AUS VIER ToNNEN BAUxIT ENTSTEhEN UNTER DRUcK 

UND hITzE zWEI ToNNEN ALUMINIUMoxID 

LINkS: 

www.world-aluminium.org 

www.alcoa.com

LINDE TECHNOLOGY // spEzIALGAsE 

50 

Spezialgase für die halbleiter- und Solarzellenfertigung 

SoNNIGE AUSSIchTEN 

Ätzen, Dotieren, Schichten und Reinigen: Bei der Herstellung von Halbleiter-Chips 

und Bauteilen für Flachbildschirme erfüllen Elektronikgase vielfältige Aufgaben. 

In der modernen Solartechnik entwickeln sie sich mittlerweile zu einem bedeutenden 

Produktionsfaktor. Mit innovativen Technologien erhöhen Linde-Ingenieure jetzt die 

Effizienz im Herstellungsprozess der Solarzellen. Das kommt auch der Umwelt zugute. 

Im Osten geht bekanntlich die Sonne auf. Für Frankfurt/Oder gilt das 

künftig im doppelten Sinne: Mitte 2007 hat die Conergy AG, eines der 

führenden Solarunternehmen in Europa, in der deutsch-polnischen 

Grenzstadt die weltweit erste, vollintegrierte Massenproduktion von 

Solarmodulen in Betrieb genommen. Bislang führte der Weg von der 

unbehandelten Silizium-Scheibe (Wafer) bis zur fertig verdrahteten 

Solarzelle (Modul) über Firmen- und meist sogar Ländergrenzen 

hinweg. Conergy hat den gesamten Prozess nun unter einem Dach 

vereint. 2008 sollen bereits Module mit einer Gesamtleistung von 

250 Megawatt vom Band laufen. Mehr als 50.000 Haushalte könnten 

so mit Strom versorgt werden. 

Um die Qualität hoch und die Kosten niedrig zu halten, wurde 

die Anlage konsequent auf Effizienz getrimmt. So verkürzt die kompakte 

Anordnung der Produktionslinien die Transportwege, während 

ihr hoher Automatisierungsgrad die Bruchgefahr der empfindlichen 

Zellen mindert. Auch die Auswahl der Zulieferer erfolgte nach Effizienzkriterien: 

So erhielt das Linde-Joint Venture Linde Nippon Sanso 

den Auftrag für die Lieferung von Stickstoff sowie den Spezialgasen 

Argon, Helium, Wasserstoff, Ammoniak und Silan, weil das Unternehmen 

garantierte, die gesamte Logistik sowie den Betrieb der Stickstofferzeugung 

vor Ort – also onsite – innerhalb von nur vier Monaten 

in Gang zu setzen. Normalerweise wird dafür die dreifache Zeit verplant. 

„Dieser Auftrag ist ein weiterer Beleg für die wachsenden Einsatzmöglichkeiten 

von Gasen bei erneuerbaren Energien“, erklärt Dr. 

Aldo Belloni, Mitglied des Vorstands der Linde AG und unter anderem 

verantwortlich für die Business Area Elektronikgase. 

Die Sorge um das globale Klima hat Energiequellen, die sich nicht 

aus der Verbrennung fossiler Rohstoffe speisen, einen wahren 

Boom beschert. Davon profitiert auch die Halbleiterindustrie, denn 

die Solarbranche entwickelt sich zum echten Umsatzmotor. Während 

Marktforscher beispielsweise in klassischen Halbleitersegmenten 

wie den Mikrochips und Flachbildschirmen bis 2010 Umsatzzuwächse 

von maximal acht Prozent pro Jahr erwarten, liegen die 

Prognosen im Solarbereich bei rund 30 Prozent – Tendenz steigend. 

„Wir rechnen damit, dass die Fotovoltaik-Produzenten ab 2012 mehr 

Geld für Gase ausgeben als die Hersteller von Flachbildschirmen“, 

prognostiziert Dean O´Connor, Leiter der Marktentwicklung im Linde- 

Geschäftsbereich Elektronikgase. „Und 2017 werden sie in dieser Hinsicht 

wohl auch die Chip-Produzenten überholen.“ 

Linde verstärkt Engagement bei fotovoltaik 

Linde hat auf diese Entwicklung frühzeitig reagiert. Bereits Mitte der 

1980er Jahre hatte das Unternehmen begonnen, hochreine Gase speziell 

für die Halbleiterindustrie zu erzeugen, weil der damalige Großkunde 

Siemens in die Produktion von Speicherchips eingestiegen war. 

Angesichts der „sonnigen Aussichten“ wurden die Produktions- und 

Vertriebskapazitäten dieses Geschäftsbereichs in den vergangenen 

drei Jahren stark erweitert. So erwarb Linde 2004 die Mehrheit an 

Linde Nippon Sanso, einem Joint Venture mit dem japanischen Gase- 

Hersteller Taiyo Nippon Sanso, um die europäische Halbleiterindustrie 

umfassend mit Elektronikgasen, Services und Geräten zu beliefern. 

Als Gaselieferant spielt Linde Nippon Sanso eine führende Rolle

Energiespender Sonne: Moderne Solarkraftwerke können heute bereits 

Spitzenleistungen von rund 12 Megawatt erreichen. 

DIE sONNE HAT zukuNfT 

prognose: weltweit neu 

installierte solarleistung 

(quelle: Sarasin 2006) 

Jahr Megawatt (peak) 

pro Jahr 

prognose: weltweit 

verkaufte solarzellen 

(quelle: EpIA) 

Mrd. € 

pro Jahr 

2006 1.501 9 

2007 1.834 12 

2008 2.322 16 

2009 3.053 21 

2010 4.097 25 

Solarstrom für die Bahn: Fotovoltaikanlage auf dem hauptbahnhof Berlin 

spEzIALGAsE // LINDE TECHNOLOGY 

51 

in der europäischen Fotovoltaikindustrie. Außerdem wurde die Marktposition 

der Linde Group in Amerika und Asien im Jahr 2006 durch die 

Übernahme von BOC gestärkt. 

Die globale Präsenz des Unternehmens wird ein wichtiger 

Wettbewerbsvorteil im Solarmarkt der Zukunft sein. Denn während 

das Gros der Mikrochips und Flachbildschirme vor allem in Asien und – 

in geringerem Umfang – in Amerika gefertigt wird, rückt mit dem 

aktuellen Solarboom auch Europa wieder ins Zentrum des Halbleitergeschehens. 

Allein im Osten Deutschlands sollen bis zum Jahr 2008 

mindestens sieben Fotovoltaik-Produktionsstätten den Betrieb aufnehmen. 

Technologisch bauen alle diese Anwendungsgebiete auf die 

gleiche Basis: auf Halbleiter, meist in Form von Silizium. Dieses Element 

stellt innerhalb der Erdhülle ein Viertel der Masse und zeichnet 

sich dadurch aus, dass seine elektrische Leitfähigkeit manipuliert 

werden kann. Je nach Zustand wirkt es wie ein Leiter oder wie ein 

Isolator. Die Solartechnik nutzt diese Eigenschaften, um Licht in elektrische 

Energie zu verwandeln. In der Mikrochip-Technik wiederum 

dienen sie zum Bau von elektrischen Schaltern (Transistoren), mit 

deren Hilfe die heutzutage fast allgegenwärtigen, winzigen Rechenmaschinen 

für Computer, Mobiltelefone und Kraftfahrzeuge hergestellt 

werden. Oder aber sie kommen in großflächigen Flüssigkristall- 

Displays (LCDs) zum Einsatz, wo sie die Beleuchtung der einzelnen 

Bildpunkte steuern. 

Bei der Metamorphose vom rohen Silizium-Wafer zum hochspezialisierten 

Bauelement übernehmen die Elektronikgase, die eine 

Autor: Frank Grünberg 


1 

1

LINDE TECHNOLOGY // spEzIALGAsE 

52 

1 

SpEzIALIST FüR SpEzIALGASE 

Linde Nippon Sanso, das Joint Venture zwischen The Linde Group und Taiyo Nippon Sanso, wurde 1999 

gegründet, 2005 übernahm Linde einen mehrheitlichen Anteil. Heute hat das Unternehmen seinen 

Sitz in Pullach. Der Gase-Spezialist beliefert die Halbleiter- und Fotovoltaikindustrie in Europa mit dem 

gesamten Portfolio an Elektronikgasen, Gasversorgungsanlagen und dazugehörigen Dienstleistungen – 

von der Beratung über kundenspezifische Lösungen bis hin zur schlüsselfertigen Projektplanung. 

maximale Verunreinigung von einem Fremdpartikel pro eine Millionen 

Moleküle aufweisen dürfen, vielfältige Aufgaben. Beispielsweise bei 

der Dotierung: Dabei werden Fremdatome in das Grundmaterial eines 

integrierten Schaltkreises eingebracht, um die elektrischen Eigenschaften 

nach Wunsch zu verändern. Dazu nutzt man beispielsweise 

so genannte Dotiergase wie Diboran, Arsin oder Phosphin – spezielle 

Verbindungen aus Wassserstoff und Bor beziehungsweise Arsen und 

Phosphor. 

Auch bei der Epitaxie – ein Vorgang, bei dem Gase wie Silan 

und Wasserstoff reagieren, um feinste Siliziumschichten auf dem 

Wafer abzuscheiden – kommen Elektronikgase von Linde zum Einsatz. 

Atmosphärengase wie Stickstoff, Sauerstoff oder Argon wiederum 

erfüllen in Reinigungs- und Spülprozessen eine wichtige Aufgabe. 

Beim Ätzen schließlich tragen Fluorgase den vorbehandelten 

Halbleiter dort gezielt ab, wo die zuvor erfolgte Belichtung einen flächig 

verteilten Fotolack nicht zerstört hat, weil er durch eine Maske 

geschützt war. Bis zu mehrere hundert Male wiederholt, ermöglicht 

dieser fotolithografische Prozess, die elektronischen Schaltkreise 

Schicht für Schicht ins Silizium zu prägen. Weil die Strukturierungsprozesse 

aber keineswegs für alle Anwendungen gleich sind, werden 

die Elektronikgase je nach Bauelement in unterschiedlicher Zahl 

und Menge benötigt. „Während bei der Herstellung von Mikroprozessoren 

rund 20 verschiedene Gase verwendet werden, sind es bei 

Solarzellen lediglich fünf“, erklärt Klaus Bomhard, Leiter des neuen 

Elektronikgase-Werks am Linde-Standort Unterschleißheim bei München. 

„Insgesamt allerdings wird bei den Solarzellen eine wesentlich 

1 

größere Menge benötigt“, so der Diplom-Physiker, der mit dafür verantwortlich 

ist, dass sein Unternehmen den wachsenden Bedarf an 

Elektronikgasen decken kann. Denn das zurzeit modernste Werk für 

Elektronikgase weltweit vor den Toren Münchens, das im September 

2006 den Betrieb aufgenommen hat, ist Teil des weltweiten Elektronikgas-Netzwerks, 

das 2005 durch die Übernahme des US-amerikanischen 

Spezialgaseunternehmens Spectra Gases erheblich erweitert 

wurde. Spectra Gases produziert nicht nur hochreine Gase für die 

Halbleiterforschung und -produktion, sondern auch Gasmischungen 

für Excimer-Laser (siehe auch Seite 32 „Operation Scharfblick“). Diese 

Lichtquellen liefern die kurzwellige Strahlung, die für die Lithografie 

von Halbleitern unentbehrlich ist. In diesem Markt hält Spectra Gases 

einen Anteil von 80 Prozent. Weitere Werke der Linde Group in China, 

Taiwain und den USA versorgen den Weltmarkt mit Spezialgasen für 

die Elektronikindustrie. 

Abfüllkapazität mehr als verdoppelt 

In Unterschleißheim wurden alle Abläufe, vom Handling über das 

Abfüllen der Gaszylinder bis hin zur Qualitätskontrolle des Endprodukts 

auf Massenproduktion getrimmt. Während im alten Werk, 

intern „B10“ abgekürzt, lediglich 5.000 Behälter pro Jahr befüllt werden 

konnten, sind es im neuen Werk „B21“ bis zu 12.000 Stück in 

Zylindergrößen zwischen zehn und 50 Litern. Trotz einer Erhöhung 

der Produktionspalette von 25 auf 30 unterschiedliche Gase gelang 

es, die Lieferzeit teilweise von vier auf zwei Wochen zu reduzieren. 

Aber nicht nur die Kapazität, auch die Produktqualität ist gestiegen.

Um selbst kleinste Verunreinigungen zu vermeiden, werden alle 

Flaschen unter Reinraum-Bedingungen gewartet. So darf der Wartungsbereich 

nur mit reinraumtauglicher Bekleidung und durch eine 

Luftschleuse betreten werden. 

Die Reinigung, Aufbereitung und Abfüllung der Gase, die 

als Rohware von der chemischen Industrie geliefert werden, erfolgt 

anschließend weitgehend automatisiert, Verunreinigungs-Schwankungen 

werden so vermieden. Außerdem können die Behälter nun 

in größeren Gebinden abgefüllt werden, als dies bislang möglich war. 

Bei der Qualitätssicherung setzt Linde im neuen Werk Prüfverfahren 

wie die Gas-Chromatografie und die Infrarot-Spektroskopie ein. Nun 

suchen die Linde-Experten in Unterschließheim nach Wegen, die Analyseverfahren 

weiter zu verfeinern, um beispielsweise den Feuchtgrad 

in korrosiven Gasen noch genauer bestimmen zu können und 

damit einer Beschädigung der Leitungsrohre langfristig vorzubeugen. 

„Wir sind das erste Linde-Werk, das eine Zertifizierung nach ISO-Norm 

TS 16949 erhalten hat“, freut sich Bomhard. „Wir können unsere Gase 

damit nun leichter in die Automobilzulieferindustrie verkaufen, wo 

diese Norm flächendeckend gefordert wird.“ 

Technologiewechsel bei solarzellen 

Eine Basis, auf der sich angesichts steigender Kundenanforderungen 

aufbauen lässt: Denn in Zukunft werden die Hersteller von Elektronikgasen 

ihren Kunden nicht nur die Produkt- und Prozessqualität nachweisen, 

sondern auch Fragen nach der Klimafreundlichkeit beantworten 

müssen. Schließlich wird sich die Wichtigkeit der Rolle, die 

Elektronikgase in der Halbleiterindustrie spielen, dramatisch erhöhen. 

Grund: Mit den Dünnschicht-Solarzellen (s. Kasten „Schön, schlank und 

sauber“) steht ein bedeutender Technologiewechsel bevor. Denn die 

auTOr: 

Frank Grünberg hat sich auf Technikgeschichten im Spannungsfeld 

von Wirtschaft und Wissenschaft spezialisiert. 

SchÖN, SchLANK UND SAUBER 

spEzIALGAsE // LINDE TECHNOLOGY 

53 

Technologisch unterscheidet Dünnschichtzellen von klassischen Solarzellen, dass sie nicht 

auf einen Silizium-Wafer bauen, sondern einen Träger aus Glas, Kunststoff oder Keramik 

besitzen. Ihre aktive Fotoschicht ist nur wenige Hundertstel Millimeter dick. Dünnschichtzellen 

lassen sich auch bereits während der Produktion strukturieren und zu Modulen ver- 

schalten. Statt wie bisher, Zellen von der Größe einer Untertasse per Hand zu großen 

Modulen zusammenzulöten, können nun Einheiten vom Ausmaß einer halben Zimmertür 

aus einem Guss gefertigt werden. Davon versprechen sich die Hersteller sinkende Produktionskosten. 

Schließlich bieten die Dünnschichtzellen optisch – zum Beispiel als Bestandteil 

einer Gebäudefassade – neue Möglichkeiten, da sie sich auch bedrucken lassen. Marktforscher 

erwarten, dass sich der Anteil der Dünnschicht-Technologie an der Gesamtproduktion 

von Solarmodulen in den kommenden Jahren von heute knapp sieben Prozent auf 

rund ein Viertel im Jahr 2010 erhöht. 

Solarzellen dieser neuen Generation werden nicht mehr auf Silizium- 

Wafern, sondern auf Glas, Folie oder Keramik gebaut. Die unstrukturierten 

Träger müssen daher zunächst einmal relativ dick mit Silizium 

überzogen werden, um ein elektronisches Fundament zu legen. Das 

macht sich auch in der Struktur der Produktionskosten bemerkbar: 

Während die Gase bei konventionellen, kristallinen Solarzellen rund 

ein Prozent zu den Produktionskosten beitragen, klettert die Quote bei 

einfachen, amorphen Dünnschichtzellen auf bis zu acht Prozent, in der 

effizienteren Tandem-Version sogar auf 15 Prozent. 

fluorgas senkt kosten um bis zu 30 prozent 

Auch die Umweltbilanz der Dünnschicht-Solarzellen droht in Schieflage 

zu geraten, da mit den neuen Herstellungsverfahren der Reinigungsbedarf 

in den Epitaxiekammern wächst. Das Problem: Die 

gängigen Reinigungsgase Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid 

(NF3) gelten als Klimakiller. So trägt ein NF3-Molekül rund 

11.000 Mal stärker zur Erderwärmung bei als ein Kohlendioxid-Molekül. 

Bei SF6 sind es sogar 22.000 Mal soviel. 

Linde will diese Herausforderungen technologisch lösen und 

hat einen Prozess entwickelt, der nicht genutztes SF6 aus der Epitaxiekammer 

in den Produktionsprozess zurückführt und die klimawirksamen 

Emissionen drastisch verringert. Mittelfristig setzt Linde 

allerdings auf den Einsatz von reinem Fluorgas (F2). Denn: F2 ist 

klimaneutral und reinigt die Kammern effizienter als SF6 und NF3. 

Außerdem kann es direkt beim Kunden in großen Mengen produziert 

werden. „Mit einer On-Site-Fluorgas-Anlage könnten die Hersteller 

von Dünnschicht-Solarzellen ihre Kosten um bis zu 30 Prozent senken“, 

kalkuliert Linde-Manager Dean O´Connor. Die Umweltfreundlichkeit 

der Solarindustrie würde jedenfalls erheblich davon profitieren. 

LINkS: 

www.epia.org 

www.semiconductor.net 

www.solarbuzz.com 

www.sia-online.org

LINDE TECHNOLOGY // AussTELLuNG 

54 

Linde – HaupTsponsor der aussTeLLung 

neustart – Mobil ohne Öl? 

Vom 9. November 2007 bis zum 16. März 2008 

zeigte das Deutsche Technikmuseum Berlin 

„neuStart – Mobil ohne Öl? eine Ausstellung aus 

der Zukunft der Automobilität“: Originelle Exponate 

aus Automobilgeschichte und -gegenwart 

sowie interaktive Info-Terminals hinterfragten 

die „Faszination Auto“ vor dem Hintergrund von 

Klimawandel und Ressourcenknappheit. Welche 

Konzepte und Techniken sind heute schon verfügbar, 

und wie könnte der Individualverkehr im 

Jahre 2032 aussehen? 

LinkS: 

www.neustart-austellung.de 

Szenario 2032: Vision einer vollautomatischen 

Wasserstoff-Tankstelle.

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Die Chancen früher begreifen. 

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Als eines der weltweit führenden Gase- und Engineeringunternehmen 

entwickeln wir unter anderem nachhaltige Energielösungen für die zukunft. 

wasserstoff ist als ideales speichermedium für regenerative Energiequellen 

besonders geeignet. Im Linde Hydrogen Center bei münchen findet die 

emissionsarme wasserstofftechnologie bereits heute täglich Anwendung. 

Diese weltweit einzigartige Einrichtung dient neben der Betankung von 

wasserstoffbetriebenen fahrzeugen auch als Test- und Erprobungszentrum. 

weitere Informationen finden sie unter www.linde.com/hydrogen 

so sieht 

zukunft aus: 

Wir zeigen unsere 

innovative Wasserstofftechnik 

im Linde Hydrogen Center.

Download Linde Technology 1 | 2008 (PDF 2,5 - Linde Gas

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