Sauerstoffanreicherung

Sauerstoffanreicherung bezeichnet das absichtliche Erhöhen des Sauerstoffanteils in einem Gasgemisch oder in einer Umgebung. Ziel ist es, die physikalischen, chemischen oder biologischen Prozesse zu beeinflussen, zum Beispiel bei Verbrennung, medizinischer Versorgung oder der Verbesserung der Wasserqualität.

In der Medizin dient Sauerstoffanreicherung dazu, den inspiratorischen Sauerstoffanteil (FiO2) zu erhöhen, wenn Patientinnen und Patienten unter Hypoxie leiden. Geräte wie Nasenbrillen, Gesichts- oder Kopfmasken sowie High-Flow-Systeme liefern erhöhte Sauerstoffkonzentrationen. Der Einsatz erfordert Überwachung, da zu hohe Sauerstoffwerte toxisch wirken können oder die Atmungskoordination beeinträchtigen, insbesondere bei bestimmten Lungenerkrankungen.

Im Tauchen wird Sauerstoffanreicherung als Nitrox (Enriched Air Nitrox, EANx) genutzt. Hier wird der Sauerstoffanteil in der Atemluft erhöht, um den Anteil an Stickstoff zu senken. Vorteile sind geringere Stickstoffnarkose und längere Tauchzeiten; übliche Mischungen liegen etwa bei 32 bis 40 Prozent Sauerstoff. Risiken sind Sauerstofftoxizität bei zu großem Druck; daher ist Training und korrekte Handhabung erforderlich.

In der Industrie dient Sauerstoffanreicherung der Verbesserung der Verbrennung oder anderer Prozesse. Durch Erhöhung des O2-Gehalts in der Brennluft steigt die Verbrennungseffizienz, es können höhere Temperaturen oder geringere Emissionen erreicht werden. Sauerstoffangereicherte Luft wird durch Luftaufbereitung, Membran- oder Druckwechseladsorptions-Verfahren erzeugt; in manchen Anlagen kommt auch reiner Sauerstoff zum Einsatz.

In der Umwelttechnik wird Sauerstoffanreicherung genutzt, um den gelösten Sauerstoff in Gewässern zu erhöhen und so biologische Abbauprozesse in Kläranlagen oder natürlichen Ökosystemen zu verbessern. Methoden umfassen Belüftung, Diffusoren und Belüftungstürme; der Energieverbrauch ist ein wichtiger Kostenfaktor.

Sicherheit: Höhere O2-Gehalte erhöhen Brand- und Explosionsgefahr sowie Materialbeanspruchung. Medizinische Anwendungen erfordern medizinische Aufsicht; im Tauchsport bedeuten höhere O2-Werte spezifische Grenzen und Schulung.