Gaskartusche

Gaskartuschen sind kleine Gasflaschen, in denen brennbares Gas unter Druck aufbewahrt wird. Meist mit einer Butan-Propan-Mischung befüllt, können mit ihnen Camping-Gaskocher, Gaslampen und Lötlampen betrieben werden.

Die meisten dieser Kartuschen können durch den geringen Propananteil bei niedrigen Temperaturen (unter 5 °C) nur bedingt betrieben werden. Der Siedepunkt des Butans ist hier ausschlaggebend. Es gibt jedoch vereinzelt Kartuschen mit Isobutan, die auch bei Kälte funktionieren.

Kartuschensysteme

190 g-Stech-Gaskartusche

230g-Schraubkartusche (Primus) mit Kocher

Es wird zwischen drei verschiedenen Systemen unterschieden:

1. Die Stechkartusche: Hier sticht ein Dorn die Kartusche auf, sobald sie in das Gerät eingesetzt wird. Zu beachten ist, dass die Vertiefung, in die der Dorn einsticht, sauber (staub- und fettfrei sowie frei von Etikettenresten) sein muss, da die Gummidichtung im Gerät sonst nicht zuverlässig abdichten kann. Die Kartusche darf erst nach vollständiger Entleerung aus dem Gerät entfernt werden, ansonsten würde alles Gas auf einmal ausströmen. Dieses System ist weltweit nahezu überall zu finden, wo es Gaskartuschen gibt. Das Verhältnis Preis/Gasmenge ist bis zu vierfach günstiger gegenüber Schraub- u. Bajonettkartuschen, und da die Kartuschen von vielen Herstellern angeboten werden, ist man nicht von einem Monopolisten abhängig. Allerdings kann davon ausgegangen werden, dass die Dichtung die den Dorn umgibt, nicht 100% abdichtet, so dass sich über einen Zeitraum von mehreren Monaten hinweg die Kartusche langsam entleert. Insbesondere bei der (unzulässigen) Demontage von teilgeleerten Stechkartuschen in der Nähe von Zündquellen kann es zu Verpuffungen kommen, die teils zu schweren Verbrennungen führen. Daher warnt die französische Kommission für Verbrauchersicherheit vor der Benutzung von Stechkartuschen.^[1][2]
2. Die Schraubkartusche: Sie wird mit einem Gewinde (7/16"×28 UNEF-Gewinde) an einen passenden Anschluss geschraubt. Außerdem besitzt sie ein Ventil, das nur öffnet, wenn der Anschluss aufgeschraubt ist. Diese Kartusche kann also immer wieder demontiert werden, was ein Vorteil gegenüber dem Stechkartuschen-System ist. Dieses System wird hauptsächlich von Primus , Snow Peak, Rothenberger, Coleman und Markill produziert und ist vor allem in den skandinavischen Ländern zu finden, aber auch in Mitteleuropa.
3. Die Bajonettkartusche: Auch dieses System bietet ein Ventil und kann daher immer wieder demontiert werden. Allerdings wird der Anschluss nicht aufgeschraubt, sondern aufgesteckt und dann durch eine Art Hebel gesichert.

Seit 2005 gibt es Adapter, mit denen sowohl Stech- als auch Bajonettkartuschen an Schraubkartuschensystemen betrieben werden können.

Gasmischungen

Stechkartuschen:

• Coleman 190 (190 g): 70 % Butan + 30 % Propan
• Campingaz C206 (190 g): 80 % Butan + 20 % Propan
• Primus 190 (190 g): 70 % Butan + 20 % Propan + 10 % Isobutan

Schraub-Ventilkartusche:

• Coleman 100 (97 g) / 250 (220 g) / 500 (440 g): 70 % Butan + 30 % Propan
• Markill 100 (100 g) / 210 (210 g) / 425 (425 g): 70 % Butan + 30 % Propan
• Primus Power Gas 110 (100 g) / 220 (230 g) / 450 (450 g): 70 % Butan + 20 % Propan + 10 % Isobutan (→ laut Primus Homepage: 50 % Butan + 25 % Propan + 25 % Isobutan)
• Rothenberger multigas 300 (332 g): 65 % Butan + 35 % Propan
• Snow Peak Giga Power : 85% Isobutan + 15% Propan

Bajonett-Ventilkartuschen:

• Campingaz CV270 (230 g) / CV300 (240 g) / CV470 (450 g): 80 % Butan + 20 % Propan
• Campingaz CV360 (52 g): 100 % Butan
• Campingaz CP250 (250 g): 100 % Isobutan; baugleich erhältlich von vielen anderen Herstellen u.a. unter den Bezeichnungen MSF-1A, BGK-1, CP250, TC-SUN-02
• Campingaz CG1750 (175 g) / CG3500 (350 g): 70 % Butan + 30 % Propan
• Coleman max 170 (170 g) / 300 (300 g): 60 % Butan + 40 % Propan

Physik der Flüssiggaskartusche

Ein Teil des Kartuschenvolumens wird von flüssiger Phase (= verflüssigtes Gas) eingenommen, hörbar durch Schütteln. Kartuschen sind für einen Maximaldruck von (geschätzt) 15 bar ausgelegt, weshalb sie nicht über 55 oder 60 °C heiß werden dürfen. Daher nicht in der Sonne und nicht hinter Glas lagern und keinesfalls erhitzen. Bei Temperaturerhöhung steigt der Dampfdruck über dem Flüssiggasgemisch, die Gasphase verringert ihre Dichte durch diese Temperaturerhöhung und erhöht sie durch die Dampfdruckerhöhung. Jedenfalls dehnt sich die ursprunglich vorhandene Flüssigphase aus und aus der Gasphase kondensiert eine gewisse Menge Gas noch dazu. Die Flüssigphase darf dabei nie „ohne Gaspuffer“ den Innenraum völlig ausfüllen, da durch weitere Temperaturerhöhung der Druck wesentlich stärker als der Dampfdruck ansteigen würde.

Kartuschen sollen sich bei Drucküberschreitung an einer Naht öffnen, um ein noch gefährlicheres Platzen der Wandung zu vermeiden. Gleiches gilt für Spraydosen, die mit Butan als Treibmittel gefüllt sind.

Bei allen mit (teil-)verflüssigten Gasmischungen gefüllten Kartuschen gilt, dass die Gasphase reicher am niedrigsiedendenden Bestandteil – Propan C₃H₈ – ist. Bei Gasentnahme (aus der Gasphase) reichert sich der höhersiedende Bestandteil – Butan C₄H₁₀ – in der Flüssigphase stetig an. Diese Anreicherung, die bei kälterer Umgebungstemperatur noch stärker auftritt, bewirkt eine fortschreitende Abnahme des Gasdrucks in der Kartusche und damit weniger Leistung am Brenner.

Höherer Propananteil oder gar reines Propan verlangt wegen höheren Drucks jedoch nach stärkerwandigen, schwereren Gasflaschen. Butan liefert zudem (höherer Kohlenstoffgehalt) die höhere spezifische Verbrennungswärme. Nochmals höher ist die von Benzin (oder Petroleum), das in manchen Lötlampen und hocheffizienten Outdoor-Kochern verbrannt wird.

Gefahren im Umgang mit Gaskartuschen

Gaskartuschen sind grundsätzlich weniger starkwandig als Gasflaschen und daher empfindlicher gegenüber mechanischer Beschädigung. Bei Durchbohrung der Hülle tritt das Füllmaterial teils flüssig, teils gasförmig aus. Dabei entstehen folgende Gefahrenquellen:

• Durch das verdampfende Gas entstehen vor allem in geschlossenen Räumen schnell explosionsfähige Gas-Luft-Gemische.
• Durch die Verdampfungskälte kann flüssig austretendes Gas sehr niedrige Temperaturen erreichen und bei Kontakt mit Haut zu Kaltverbrennungen führen.

Ein unkontrolliertes Ausströmen kann auch bei Fehlern in der Handhabung entstehen. Bei den Ventilkartuschen ist dies nur durch schräges Aufsetzen des Gegenstücks oder Fehlbedienung des Gerätes (Kocher, Lampe) möglich. Bei Stechdornkartuschen führt ein Handhabungsfehler oft dazu, dass die Kartusche schon aufgestochen ist, aber die Verriegelung des Gerätes wieder geöffnet wird. Dies kann z.B. durch schiefes Einschrauben des Stechdornkopfes in die Halterung passieren.

Eine Erwärmung von Gaskartuschen über 50° C kann gefährlich hohe Drücke erzeugen, die zum Undichtwerden oder Platzen der Kartusche führen können.

Das Gas ist schwerer als Luft, so daß es sich bei Undichtheiten in Gruben und Kellern (Räumen unter Erdgleiche) ansammeln kann. Daher dürfen Gasbehälter und Geräte mit eingesetzter Kartusche nicht in solchen Räumen aufbewahrt werden.

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.securiteconso.org/article519.html
2. ↑ http://www.otif.org/fileadmin/user_upload/otif_verlinkte_files/05_gef_guet/01_gem_tagung/RC_2008-07_D.pdf