Gasanalyse

Gasanalyse ist die Bestimmung der Zusammensetzung und der Konzentrationen von gasförmigen Substanzen in einer Probe. Ziel ist sowohl die qualitative Identifizierung der enthaltenen Gase als auch die quantitative Bestimmung ihrer Anteile in Größenordnungen von Teilen pro Million (ppm) oder Teilen pro Milliarde (ppb). Sie findet Anwendung in Umweltanalytik, Industrieprozessen, Medizin und Sicherheit.

Zu den zentralen analytischen Methoden gehören Trenn- und Nachweisverfahren wie die Gaschromatographie (GC), oft gekoppelt mit Massenspektrometrie (GC-MS) oder anderen Detektoren. Nichttrennende Verfahren umfassen Infrarot-Spektroskopie (z. B. FTIR) zur Bestimmung von Gasen wie CO2, CO, CH4, N2O, sowie optische Laser- und fotoionisationsbasierte Techniken (TDLAS, PID) für volatile organische Verbindungen. Elektromechanische Sensoren, Elektrochemische Zellen und NDIR-Detektoren kommen in der Praxis häufig in Gaswarn- und Prozessmonitorings zum Einsatz. Zusammen mit Probenahme- und Kalibrierungsverfahren ermöglichen sie eine kontinuierliche oder punktuelle Messung.

Die Probenahme kann aktiv erfolgen, z. B. durch Pumpen und Probennahmerohre, oder passiv durch Absorbentien und Diffusion. Wichtige Aspekte sind Kalibrierung, Referenzstandards, Qualitätskontrollen, Nachweisgrenzen und Messunsicherheit. Proben unterschiedliche Matrixen (Luft, Abgas, Gasgemische) erfordern geeignete Korrekturen, besonders bei Feuchtigkeit, Temperatur und Druck.

Gasanalyse wird in Umwelt- und Emissionsmessungen, Prozessüberwachung, Sicherheitsanalytik (Gasleckagen) sowie in der medizinischen Atemgasanalyse eingesetzt. Neue Entwicklungen zielen auf höhere Empfindlichkeit, geringere Kosten und robustere, feldtaugliche Systeme.