Isolierkanne

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Prinzipbild einer Isolierkanne
Vorstellung der Isolierkannen der Firma Thermos auf der Leipziger Herbstmesse 1953

Eine Isolierkanne (auch Thermoskanne oder Thermosflasche – vom Herstellers Thermos) ist ein adiabatisch verschließbares Gefäß, das die Wärmeübertragung zwischen Inhalt und Umgebung minimiert. Sie eignet sich zur Aufbewahrung und Transport von heißen oder kalten Flüssigkeiten und unter der Bezeichnung Kryobehälter auch für tiefgekühlte Gase (z.B. fluider Stickstoff) oder biologischem Material.

Ein Transportbehälter für größere Mengen an Speisen (mit dann oft rechteckigem Querschnitt) wird auch als Thermophore (von altgriechisch: θερμός thermós = warm, heiß und φορός phorós = tragend) bezeichnet.

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Isolierkannen stellen eine Anwendung der Dewargefäße dar. Im äußeren Gehäuse, welches keinen Beitrag zur Wärmedämmung leistet, befindet sich in der klassischen Ausführung ein doppelwandiges Glasgefäß, dessen Zwischenraum evakuiert ist um die Wärmeleitung zu unterbinden. Eine zusätzliche Beschichtung oder Verspiegelung der dem Nutzinhalt zugewandten Seite der Doppelwand vermindert durch Reflexion den Wärmeverlust über Wärmestrahlung. Durch diese Konstruktion wird der Wärmeausgleich zwischen Innen und Außen, der sowohl durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung als auch durch Konvektion erfolgt, verringert.

Die obere Abdichtung bildete ursprünglich ein großer Korken, zwischenzeitlich wird meist ein Kunststoffverschluss eingesetzt. Weiterhin wird heutzutage statt des Glasgefäßes häufig ein doppelwandiges Gefäß aus Edelstahl eingesetzt. Zwischen der inneren und äußeren Wandung besteht ebenfalls ein Vakuum zur Isolierung. Dieses Prinzip hat etwas schlechtere Wärmedämmeigenschaften, ist aber im Alltag sehr viel unempfindlicher gegenüber Erschütterungen und spitzen Gegenständen (z. B. beim Spülen). Oft wird das Edelstahlgefäß mit einer Edelstahlhülle zu einer Isolierkanne kombiniert.

Das Funktionsprinzip wird auch bei Vakuumkollektoren zur Energiegewinnung in thermischen Solaranlagen genutzt.

Verlust der Isolierfähigkeit bei Edelstahlgefäßen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein häufiges Problem bei heute erhältlichen Edelstahlgefäßen ist der Verlust der Isolierfähigkeit nach ein bis zwei Jahren. Um ein glänzendes, fleckenfreies Aussehen zu erhalten, werden die Gefäße in Säure gebeizt. Der dabei entstehende Wasserstoff lagert sich teilweise in die äußere Stahlhaut ein. Wegen des Druckgefälles diffundiert der gut wärmeleitende Wasserstoff allmählich in das Vakuum und verschlechtert dieses merklich, die hohe Isolierfähigkeit geht verloren. Die Möglichkeit einer nachträglichen Evakuierung ist üblicherweise nicht vorgesehen.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gustav Robert Paalen, Double Walled Vessel, 1. Patent June 27, 1908, published July 13th 1909

Das Vakuumgefäß wurde vom Chemiker James Dewar bereits 1874 in kalorimetrischen Versuchen benutzt.[1] Diese mittlerweile als Dewargefäß bezeichneten Behältnisse waren noch aus Metall hergestellt.[2] Erst später wurden sie aus ineinanderliegenden Glaskolben gefertigt. Zur Reduktion der Wärmestrahlung verspiegelte Dewar die Innenflächen der Glasgefäße.[3] Entsprechende Lager- und Transportgefäße stellte er 1893 vor.

Das von Weinhold 1881 beschriebene Vakuumgefäß

Unabhängig von Dewar entdeckte der Chemnitzer Professor Adolf Ferdinand Weinhold ebenfalls dieses Prinzip und nutzte es 1881 in seiner Veröffentlichung einer Apparatur zur Quecksilberverfestigung.[4]

Reinhold Burger forschte in Deutschland an einer Nutzung des Prinzips. Am 1. Oktober 1903 wurde sein Patent unter DRP-Nr. 170057 registriert[5] und er produzierte für den Eismaschinenfabrikanten Carl von Linde Behälter für verflüssigte Luft. Er sorgte für eine beständige Silberbeschichtung und ein schützendes Metallgehäuse. 1907 lernte er den Wiener Erfinder und Unternehmer Gustav Robert Paalen kennen, der sich engagierte, um den Prototyp zu verbessern und marktreif zu machen. 1909 verkaufte Burger sein Patent an die Charlottenburger Thermos von Paalen, die dann auch Namensgeber wurde.[6] Die erste Serienproduktion fand 1920 statt.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Thomas O’Connor Sloane: Liquid Air and Liquefaction of Gases. Henley, New York 1900, S. 232.
  2. Für Demonstrationszwecke aufgeschnittenes Replikat eines Dewar-Vakuumgefäßes im Science Museum, London.
  3. Henry E. Armstrong: Obituary notices: Sir James Dewar, 1842–1923. In: Journal of the Chemical Society. 1928, S. 1067, doi:10.1039/JR9280001056.
  4. Adolf Ferdinand Weinhold: Physikalische Demonstrationen. Anleitung zum Experimentieren im Unterricht an Gymnasien, Realschulen und Gewerbschulen. Quandt & Händel, Leipzig 1881, S. 479, Abb. 362 (PDF-Datei auf Wikimedia Commons).
  5. Patent DE170057: Gefäß mit doppelten, einen luftleeren Hohlraum einschließenden Wandungen. Angemeldet am 1. Oktober 1903, veröffentlicht am 25. April 1906, Anmelder: Reinhold Burger.
  6. Sendung Kalenderblatt im Deutschlandfunk am 12. Januar 2016

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Isolierkannen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Isolierkanne – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen