Sauerstoffmessung

Die Sauerstoffmessung bezeichnet die Bestimmung des Sauerstoffgehalts oder der Sauerstoffsättigung in Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen. Sie dient der Überwachung von Lebensräumen, industriellen Prozessen, Medizintechnik und Umweltmonitoring sowie der Forschung.

In Gasen wird der relative oder absolute Sauerstoffanteil gemessen. Typische Sensorprinzipien sind elektrochemische Zellen, die durch den Verbrauch von O2 eine elektrische Reaktion ermöglichen, galvanische Sensoren mit geringem Stromverbrauch und optische Sensoren, deren Lumineszenz durch Sauerstoff beeinflusst wird. Praxisgerecht unterscheiden sich Sensoren in Reaktionszeit, Empfindlichkeit, Temperatur- und Druckabhängigkeit. Anwendungsfelder sind die Medizintechnik (SpO2-Messung), die Industrie (Prozessgasanalytik) und die Fahrzeugtechnik (Zirconia-O2-Sensoren zur Lambdasteuerung).

In der Medizin dient die Sauerstoffsättigung des Blutes (SpO2) bzw. der arteriell gemessene Sauerstoffpartialdruck (PaO2) der Beurteilung der Oxygenierung. Wichtige Messmethoden sind Pulsoximetrie, Blutgasanalyse und, falls nötig, oximetrische Messungen weiterer Parameter. Ziel ist es, Hypoxie frühzeitig zu erkennen und Therapien zu steuern.

Bei der Messung des gelösten Sauerstoffs (DO) in Wasser ist der Gehalt üblicherweise in Milligramm pro Liter oder als prozentuale Sättigung angegeben. DO hängt stark von Temperatur, Salinität und Druck ab. Messmethoden umfassen klassische Winkler-Titrationen, elektrochemische DO-Sensoren und optische O2-Sensoren. Typische Werte liegen in gemäßigten Süßgewässern bei etwa 5 bis 9 mg/L, die Sättigung hängt von Umweltbedingungen ab.

Kalibrierung, Drift und Umgebungsbedingungen beeinflussen die Genauigkeit der Messungen. Sauerstoffmessungen sind wesentlich für Sicherheit in Arbeitsräumen, Umweltüberwachung, Biotechnologie und klinische Versorgung.