Gasanalysegeräte für Prozess und Emission

Ein Gasanalysegerät bestimmt, welche Gase in einem Gasgemisch enthalten sind und in welcher Konzentration. Anders als ein Gaswarngerät, das bei Überschreiten eines Grenzwerts nur Alarm auslöst, liefert ein Gasanalysegerät fortlaufend quantitative Messwerte – in Volumenprozent, ppm oder mg/m³. Es ist damit ein Messgerät, kein Sicherheitsmelder.

In der industriellen Anwendung sitzt das Gerät am Ende einer Messkette: Eine Sonde entnimmt das Probengas, eine Messgasaufbereitung trocknet und filtert es, und erst dann erreicht es den Analysator. Welches Messprinzip dort arbeitet, hängt vom Gas ab – NDIR für infrarotaktive Komponenten wie CO, CO₂, CH₄ oder SO₂, paramagnetische Messung und Zirkonoxid-Sensoren für Sauerstoff, TDLAS als Laserverfahren für Methan, Wärmeleitfähigkeitsmessung für binäre Gemische und elektrochemische Zellen für Komponenten wie H₂S.

Fresenius Umwelttechnik bietet eines der umfassendsten Sortimente an Gasanalysegeräten auf dem europäischen Markt. Im Zentrum steht der GA220 – unser Multi-Gas-Flaggschiff, das bis zu 8 Messgaseingänge aufnimmt und dabei NDIR-, paramagnetische, elektrochemische und ZrO₂-Sensoren in einem kompakten 19"-Rackgehäuse vereint. Für Einzelgasmessungen stehen die GA210-Varianten bereit: der GA210 O₂ mit paramagnetischem oder Zirkonoxid-Sensor liefert hochpräzise Sauerstoffwerte in der Verbrennungssteuerung und Emissionsüberwachung.

Darüber hinaus umfasst unser Portfolio den GA150 als Lösemittel-Spezialisten mit beheizter Küvette, den GA100 Portable für akkubetriebene Mobilmessungen vor Ort sowie den TINA InSitu-Analysator, der direkt im Prozessstrom misst – ohne Gasaufbereitung, mit Ansprechzeiten unter 10 Sekunden, geprüft nach DIN EN 60079-29-1. Für Gase, die im Infraroten nicht absorbieren – etwa Wasserstoff, Helium oder Ammoniak – setzt der FTC300 auf das Wärmeleitfähigkeitsprinzip (WLD/TCD).

Alle Gasanalysegeräte von Fresenius Umwelttechnik werden in Deutschland entwickelt und gefertigt. Premium-Komponenten deutscher Zulieferer gewährleisten eine Gerätelebensdauer von über 30 Jahren bei 10+ Jahren Ersatzteilgarantie. Die patentierte automatische Nullpunktkorrektur ohne Testgas arbeitet dabei in den NDIR-Kanälen und spart Ihnen laufende Betriebskosten und reduziert den Wartungsaufwand erheblich – ein entscheidender Vorteil gegenüber modularen Systemen anderer Hersteller.

Mit über 175 Jahren Erfahrung in der analytischen Messtechnik, weltweitem Vor-Ort-Service und dem Cloud Connect Kit für die Echtzeit-Fernüberwachung Ihrer Anlagen bietet Fresenius Umwelttechnik nicht nur Gasanalysegeräte, sondern eine ganzheitliche Messlösung für Emissionsüberwachung, Biogasanlagen, Prozesssteuerung und Umweltmesstechnik.

Die Messprinzipien im Einzelnen

NDIR – nichtdispersive Infrarotmessung. Das mit Abstand meistgenutzte Verfahren in der Prozess- und Emissionsmessung. Infrarotaktive Gase absorbieren Licht bei einer für sie typischen Wellenlänge; aus der Abschwächung des Strahls ergibt sich die Konzentration. Damit lassen sich CO, CO₂, CH₄, SO₂, NO und viele Kohlenwasserstoffe erfassen. NDIR ist robust, langzeitstabil und kalibrierarm – bei unseren Analysatoren zusätzlich durch eine patentierte Nullpunktkorrektur ohne Prüfgas.

Paramagnetische Sauerstoffmessung. Sauerstoff ist im Magnetfeld anziehbar, nahezu alle anderen Prozessgase sind es nicht – daher misst das Verfahren O₂ sehr selektiv und ohne Verbrauchsteile. Unsere Messzelle kommt ohne bewegliche Teile aus und ist deshalb unempfindlich gegen Vibrationen, was sie für den Einbau nahe an der Anlage qualifiziert.

Zirkonoxid-Sensoren (ZrO₂). Die zweite Bauart für Sauerstoff, ausgelegt für heiße Gase. Eine beheizte Keramikzelle erzeugt zwischen Messgas und Referenzluft eine Spannung, die vom Sauerstoffgehalt abhängt. Typisch für Feuerungsregelung und Verbrennungsoptimierung, wo direkt im heißen Abgas gemessen wird.

TDLAS – Laserspektroskopie mit durchstimmbarer Diode. Ein Laser wird exakt auf eine einzelne Absorptionslinie des Zielgases abgestimmt. Weil diese Linie so schmal ist, stören Begleitgase praktisch nicht – das Verfahren ist hochselektiv und schnell. Wir setzen TDLAS für Methan ein, etwa in der Biomethan-Einspeiseüberwachung.

Wärmeleitfähigkeitsmessung (WLD/TCD). Gase leiten Wärme unterschiedlich gut. In einem binären Gemisch, dessen beide Komponenten bekannt sind, lässt sich daraus direkt das Mischungsverhältnis ableiten – etwa Wasserstoff in Stickstoff. Ein einfaches, sehr robustes Prinzip ohne optische Bauteile.

Elektrochemische Sensoren. Das Zielgas reagiert an einer Elektrode und erzeugt einen Strom proportional zur Konzentration. Sinnvoll dort, wo optische Verfahren an ihre Grenzen kommen, beispielsweise bei H₂S. Elektrochemische Zellen sind Verschleißteile und werden in festen Intervallen getauscht – das gehört zur Wirtschaftlichkeitsrechnung dazu.

Kein Verfahren deckt alles ab. Deshalb kombiniert der GA220 mehrere Prinzipien in einem 19"-Gehäuse und nimmt bis zu acht Messgaseingänge auf, während der GA210 als Einzelgasanalysator auf eine Komponente ausgelegt ist. Gaschromatographie und FTIR bieten wir nicht an – wo diese Verfahren nötig sind, sagen wir es Ihnen offen.