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Eine zuverlässige LN₂-Versorgung entsteht nicht allein durch den Einbau einzelner Komponenten. Außentank, Leitungswege, Ventile, Steuerung und Kryobehälter müssen technisch aufeinander abgestimmt sein und gemeinsam in das Sicherheits- und Betriebskonzept der Einrichtung passen.
Consarctic begleitet Kryoprojekte von der ersten Bedarfsanalyse über die technische Planung bis zur Installation und Inbetriebnahme. Auch Wartung, Optimierung und ein rund um die Uhr erreichbarer Notfallservice können langfristig übernommen werden.
Consarctic verbindet Beratung, Planung, Installation und Service zu einer aufeinander abgestimmten Gesamtlösung.
Tankgröße, Leitungsverlauf, Verbrauchsstellen und Steuerung werden an die Anforderungen der jeweiligen Einrichtung angepasst.
Die Zertifizierungen nach EN ISO13485:2016 und ISO 9001:2015 umfassen unter anderem Entwicklung, Projektierung, Installation, Wartung und Service von Kryosystemen sowie Füllstands-, Nachfüll- und Alarmsystemen.
Consarctic bietet Wartungs- und Optimierungsleistungen sowie einen 24-Stunden-Notfallservice an 365 Tagen im Jahr.
Eine automatische Flüssigstickstoffversorgung verbindet die zentrale Bevorratung außerhalb des Gebäudes mit den einzelnen Kryobehältern im Labor. Der Stickstoff wird über vakuumisolierte Leitungen transportiert und abhängig vom Bedarf der angeschlossenen Verbraucher automatisch bereitgestellt.
Das gesamte System besteht im Wesentlichen aus vier aufeinander abgestimmten Bereichen.
Ein großvolumiger Außentank dient als zentrale Versorgungsquelle. Er wird durch den Gaslieferanten befüllt und stellt den benötigten Flüssigstickstoff für die angeschlossenen Labor- und Kryobereiche bereit. Die erforderliche Tankgröße richtet sich unter anderem nach dem Verbrauch, der Anzahl der Kryobehälter, den gewünschten Lieferintervallen und möglichen späteren Erweiterungen.
Vom Außentank gelangt der Flüssigstickstoff über ein fest installiertes Rohrleitungssystem zu den einzelnen Verbrauchsstellen. Die doppelwandigen und vakuumisolierten Leitungen begrenzen den Wärmeeintrag während des Transports. Dadurch werden Verdampfungsverluste reduziert und der Flüssigstickstoff kann auch über längere Leitungswege effizient verteilt werden.
Auch bei einer leistungsfähigen Isolierung kann während des Transports ein Anteil des Stickstoffs verdampfen. Dadurch entsteht in der Leitung ein Gemisch aus gasförmigem und flüssigem Stickstoff. Phasenseparatoren führen den Gasanteil kontrolliert ab. So kann die flüssige Phase gleichmäßiger an die angeschlossenen Verbraucher weitergeleitet werden.
Das FMCS – Filling Management Control System koordiniert die automatische Versorgung der angeschlossenen Kryobehälter. Es steuert die vorgesehenen Befüllungsabläufe und stellt relevante Anlageninformationen über eine Touchscreen-Benutzeroberfläche bereit.
Benötigt ein Kryobehälter Flüssigstickstoff, wird der Befüllungsprozess automatisch ausgelöst und über das System überwacht. Der genaue Funktionsumfang wird an die eingesetzten Behälter und die Anforderungen der Einrichtung angepasst.
Für eine zuverlässige Versorgung müssen alle Komponenten gemeinsam geplant werden. Consarctic kombiniert die zentrale Bevorratung, den LN₂-Transport, das Phasenmanagement und die Steuerung zu einer projektspezifischen Gesamtlösung.
Der Außentank stellt größere Mengen Flüssigstickstoff für mehrere Kryobehälter oder Verbrauchsstellen bereit. Seine Auslegung erfolgt auf Grundlage des aktuellen Verbrauchs und der geplanten Entwicklung der Einrichtung.
Bei der Planung werden unter anderem Aufstellfläche, Fundament, Zufahrt des Gaslieferanten, Tankvolumen und Leitungsanschluss berücksichtigt.
Die Rohrleitungen verbinden den Außentank mit den Kryobehältern und weiteren Verbrauchsstellen im Gebäude. Trassenführung, Rohrdurchmesser und Anschlüsse werden passend zu Leitungslänge, Durchfluss und räumlichen Bedingungen geplant.
Durch die Vakuumisolierung wird der Wärmeeintrag begrenzt. Das reduziert die Verdampfung während des Transports und kann Kondensation oder Vereisung an den äußeren Leitungsflächen verringern.
Das FMCS bildet die zentrale Steuerungsebene der Flüssigstickstoffversorgung. Es koordiniert die Befüllung der angeschlossenen Verbraucher und stellt die relevanten Informationen des Systems übersichtlich dar.
Durch die Automatisierung lassen sich regelmäßig wiederkehrende manuelle Befüllungsvorgänge reduzieren. Das entlastet das Laborpersonal und unterstützt klar definierte Versorgungsabläufe.
Phasenseparatoren trennen den gasförmigen Anteil vom flüssigen Stickstoff, bevor das Medium an die vorgesehenen Verbraucher weitergeleitet wird.
Position und Dimensionierung richten sich nach dem Aufbau der Anlage, den Leitungswegen, dem Betriebsdruck und den Anforderungen der angeschlossenen Kryobehälter.
Eine automatische Versorgung eignet sich besonders für Biobanken, IVF-Zentren, Stammzellbanken, Forschungslabore sowie Pharma- und Biotechnologieunternehmen mit mehreren regelmäßig zu befüllenden Kryobehältern. Ob eine Automatisierung sinnvoll ist, hängt unter anderem von der Anzahl der Verbraucher, dem Stickstoffbedarf, dem bisherigen personellen Aufwand und der geplanten Erweiterung des Kryolagers ab.
Eine Nachrüstung ist in vielen Einrichtungen möglich. Dafür werden die vorhandenen Kryobehälter, ihre Anschlüsse, die möglichen Leitungswege und die räumlichen Voraussetzungen geprüft.
Auf dieser Grundlage kann Consarctic beurteilen, welche Komponenten weiterhin genutzt werden können und welche technischen Anpassungen für die automatische Flüssigstickstoffversorgung erforderlich sind.
Das Filling Management Control System übernimmt die zentrale Koordination der automatischen Befüllung. Es verarbeitet die Informationen der angeschlossenen Verbraucher und steuert die jeweils vorgesehenen Befüllungsabläufe.
Darüber hinaus stellt das System relevante Anlageninformationen über eine Touchscreen-Oberfläche zur Verfügung. Die konkreten Funktionen richten sich nach der jeweiligen Konfiguration.
Vakuumisolierte Leitungen begrenzen den Wärmeeintrag während des Transports. Dadurch verdampft weniger Flüssigstickstoff als bei weniger leistungsfähigen Isolierungssystemen.
Die tatsächlichen Verluste hängen jedoch von mehreren Faktoren ab, beispielsweise von Leitungslänge, Rohrdurchmesser, Betriebsdruck, Entnahmehäufigkeit und der Auslegung des Gesamtsystems. Eine seriöse Bewertung ist deshalb nur anhand der konkreten Anlage möglich.
Die erforderlichen Maßnahmen richten sich nach der Größe der Anlage, den vorhandenen Stickstoffmengen, dem Raumvolumen, der Lüftung und den möglichen Störfallszenarien.
Im Rahmen der Planung müssen daher unter anderem die Aufstellung des Außentanks, Absperreinrichtungen, Belüftung, Sauerstoffüberwachung, Alarmierung und betriebliche Notfallabläufe berücksichtigt werden. Das konkrete Sicherheitskonzept wird projektspezifisch mit dem Betreiber und den beteiligten Fachplanern abgestimmt.
Consarctic entwickelt Versorgungssysteme passend zu Ihren räumlichen, technischen und betrieblichen Anforderungen. Das Leistungsspektrum reicht von der ersten Bedarfsanalyse und Planung über Außentank, Vakuumleitungen und FMCS-Steuerung bis zur Installation und langfristigen Wartung. Teilen Sie Consarctic die wichtigsten Eckdaten Ihrer Einrichtung mit. Auf dieser Grundlage kann geprüft werden, wie sich eine sichere, effiziente und erweiterbare LN₂-Versorgung für Ihre Kryobehälter realisieren lässt.