Schwefelhexafluorid

Schwefelhexafluorid SF6 (F-Gase) ist eine anorganische Verbindung, die aus den Elementen Schwefel und Fluor besteht. Es handelt sich um ein farb- und geruchloses Gas, das nahezu unlöslich in Wasser ist und nicht entflammt. Da das Gas aufgrund seiner Struktur chemisch inert (reaktionsträge) ist, verhält es sich ähnlich wie Stickstoff oder Edelgase wie Helium, Argon oder Neon. Schwefelhexafluorid hat eine fünfmal höhere relative Dichte als die von Luft. Darüber hinaus ist es ungiftig (harmlos für Mensch und Tier).

Anwendungsbereich

Wegen seiner chemischen Trägheit wird Schwefelhexafluorid als Isolations- und Kühlgas eingesetzt. Ein Hauptanwendungsbereich findet sich insbesondere in der Elektrotechnik. [1] Das Gas wird in elektrischen Betriebsmitteln zum Schalten und Isolieren verwendet. In alternativen Mittelspannungsschaltanlagen (verteilen die Energie in Wohngebieten und werden auch bei Windrädern eingesetzt) müssen beide Funktionen ersetzt werden, ohne dass die Anlagen wesentlich mehr Platz benötigen. Heute kann SF6 zum Schalten durch Vakuumschalter ersetzt werden. [2] SF6 wird sogar in den verschiedenen Bereichen der Medizintechnik eingesetzt, zum Beispiel dient es als Kontrastmittel bei Ultraschalluntersuchungen. Zudem wird es in der Augen- und Lungenheilkunde sowie bei Mittelohrerkrankungen, um beispielsweise den Hörverlust nach einer Mittelohrentzündung durch Gasinsufflation zu behandeln und normalisierte Mittelohrdruckverhältnisse herzustellen.

Langlebigkeit

Da Schwefelhexafluorid chemisch sehr reaktionsträge ist und dadurch ein sehr langlebiger Stoff ist, stellt es jedoch auch eine umweltschädliche Substanz dar. Wenn das Gas in die Atmosphäre gelangt, kann es bis zu 3.200 Jahre dauern, bis die extrem stabilen Moleküle in sehr hohen Atmosphärenschichten durch energiereiche UV-Strahlung abgebaut werden. Schwefelhexafluorid ist das stärkste bisher bekannte Treibhausgas und 1 kg Schwefelhexafluorid trägt genauso viel zur Klimaerwärmung bei wie zu 22.800 kg CO2. [1]

Alternativen

Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten das SF6-Gas zu ersetzen: Andere Gase, einschließlich (reiner) Luft und Vakuum. Das Problem mit Luft als Isolator besteht darin, dass der Abstand zwischen den elektrischen Leitern 2,6-mal größer sein muss (da die Durchschlagsfestigkeit weniger als das 2,6-fache beträgt) und daher die Schaltanlage viel größer sein muss, aber zu groß, um diese im Fuß einer Windkraftanlage unterzubringen. Der Nachteil von Vakuum besteht darin, dass es nur sehr schwer zu erreichen und aufrechtzuerhalten ist, da die umgebende Außenluft im Gegensatz zur Verwendung von Isoliergas mit einem Druck von einem Bar auf die Bauteile einwirkt und daher sehr stabil sein muss. Daher wird Vakuum nur für sehr kleine Teile eingesetzt. [3]