Lecktest

Ein Schnüffeltest vermittelt zwar einen Eindruck von der Größe eines Lecks, das Ergebnis hängt jedoch stark von den Bedingungen und der Messmethode ab. Das Resultat ist daher weniger „hart“ als bei einer Vakuummessung mit einem Leckdetektor. Einige Gründe:

• Die Messung ist bedienerabhängig – jemand kann schneller oder langsamer bewegen oder eine andere Suchstrategie verwenden.
• Der Abstand zur Oberfläche (zum Beispiel einer Schweißnaht oder Dichtung) variiert, was das gemessene Signal beeinflusst.
• Luftströmungen und Zugluft verdünnen oder verwehen das Tracergas, wodurch Spitzen niedriger oder gerade verteilt werden.
• Es ist nicht sicher, dass das austretende Tracergas vollständig an der Schnüffelsonde vorbeiströmt; ein Teil kann sich in der Umgebung verteilen und wird somit nicht gemessen.

Aus diesen Gründen wird ein Schnüffeltest meist als „semi-quantitativ“ bezeichnet: gut geeignet, um Lecks aufzuspüren und grob einzuschätzen, jedoch weniger geeignet, um einen genauen Leckwert festzulegen.

Eine Konformitätsbewertungsstelle (auf Deutsch: Konformitätsbewertungsstelle, KBS) ist eine unabhängige Organisation, die bewertet, ob Produkte, Prozesse, Personen oder Dienstleistungen festgelegten Anforderungen entsprechen, wie z. B. Gesetzen, Normen oder Spezifikationen. Beispiele für solche Aktivitäten sind Prüfungen, Inspektionen, Kalibrierungen und Zertifizierungen.

ITIS ist ein nach ISO 17025 akkreditiertes Prüflabor und damit eine Konformitätsbewertungsstelle: Wir führen unter kontrollierten und akkreditierten Bedingungen Prüfungen durch und berichten objektiv die Messergebnisse im Vergleich zur geforderten Norm oder Grenzwerten. Ob diese Ergebnisse in einem Projekt, Vertrag oder einer Genehmigung akzeptabel sind, bestimmt letztlich der Kunde, Endanwender oder die zuständige Behörde.

Eine objektive Prüfung zur Feststellung, ob eine Komponente oder ein System den vereinbarten Dichtigkeitsanforderungen entspricht, durchgeführt unter Überdruck oder unter Vakuum.

Überdruck: Das Objekt steht über dem Atmosphärendruck und wir messen den Ausstrom (Englisch: inside-out).

Vakuum: Das Objekt steht im Unterdruck und wir messen den Einstrom von außen (Englisch: outside-in). Die Wahl hängt vom Ziel, der gewünschten Nachweisgrenze, dem Medium und den Betriebsbedingungen ab.

Ein integraler Test bestimmt die gesamte Leckstromstärke des kompletten Objekts und überprüft diese an dem maximal zulässigen Leckwert, ein lokaler (teilweiser) Test hingegen spürt örtliche Lecks auf, um die genaue Position zu finden.

Ja, mit mobilen Anlagen können Tests beim Kunden vor Ort durchgeführt werden, vorausgesetzt, die Sicherheit und Bedingungen sind gewährleistet.

Nein. „Null“ ist mit den uns bekannten Messmethoden nicht nachweisbar, man kann nur nachweisen, dass der Leckstrom unter festgelegten Bedingungen unter der Nachweisgrenze liegt. Deshalb arbeiten Normen mit einem maximal zulässigen Leckwert (≤ X in Pa·m³/s, mbar·l/s oder std cm³/s), inklusive Methode, Druck, Temperatur, Tracer und Messdauer.

Warum „Null“ nicht verifizierbar ist – kurz erklärt:

• Nachweisgrenze: Jedes Instrument hat eine Untergrenze.
• Messunsicherheit: Ergebnisse haben immer eine Streuung.
• Hintergrund/Rauschen: Umgebungs-Gas, Rest-Tracer und elektrisches Rauschen beeinflussen das Signal.
• Permeation und Desorption: Gase dringen durch Materialien oder kommen aus Hohlräumen (virtuelle Lecks).
• Bedingungen: Kleine Variationen bei Druck/Temperatur verändern den gemessenen Leckstrom.

In der Prozessindustrie, (Petro)chemie, Energie, HLK, Automobil, Kryogenik, Luft- und Raumfahrt werden häufig Lecktests vorgeschrieben.

Die SI-Einheit ist Pa·m³/s, – in der Praxis werden mbar·l/s und Std cm³/s (scc/s) häufig verwendet; in den USA auch torr·l/s. Alle drücken „Druck × Volumen pro Zeit“ aus, da Gase komprimierbar sind.

Nützliche Umrechnungen:

1 Pa·m³/s = 10 mbar·l/s

1 Pa·m³/s ≈ 7,5 torr·l/s

1 Std cm³/s ≈ 1,0 mbar·l/s (bei 0 °C und 1 atm)

Tipp: Wählen Sie eine Haupteinheit in Ihrem Bericht und geben Sie stets die verwendeten Referenzbedingungen an.

Druckprüfungen mit Flüssigkeiten überprüfen vor allem die mechanische Festigkeit und Integrität von Objekten, Dichtigkeitstests mit Gas bewerten hingegen die Dichtheit und die Leckrate mit empfindlicheren Nachweismethoden und niedrigeren Nachweisgrenzen.

Wasser kann Mikrolecks vorübergehend „abdichten“ (Oberflächenspannung/Filme), wodurch ein späterer Gaslecktest fälschlicherweise „gut“ erscheint. Ein Hydrostattest vor einem Gaslecktest durchzuführen, wird daher dringend abgeraten!

Nein. Mit einem Hydrotest werden Testobjekte auf Festigkeit und/oder Funktionalität geprüft. Gas-Dichtheitstests bewerten ein Objekt auf Dichtigkeit und Leckage mit viel niedrigeren Nachweisgrenzen. Unterschiedliches Ziel, unterschiedliche Sensitivität.

Ja. Mikroporen und Kapillarkanäle können durch einen Wasserfilm oder Rückstände vollständig verschlossen werden; Gaslecks bleiben dann unbemerkt.

Nein. Hydrotest = Festigkeit/Struktur; Gas-Lecktest = Dichtheit/Leckrate. Andere Zielsetzung, andere und geringere Empfindlichkeit.

Geeignet für „grobe“ Lecks; Größenordnung liegt deutlich über den Grenzen von beispielsweise Helium-Schnüffeltests.

Ja. Wasser, Schmutz, Korrosionsprodukte oder Additive können kleine Kanäle teilweise blockieren und ein falsches „leckfreies“ Bild vermitteln.

Wasser dringt in Poren, Wände und Dichtungen ein und bleibt adsorbiert, wodurch sich die Ausgaszeit stark erhöht und die Nachweisgrenze späterer Dichtheitstests verschlechtert. Ohne Bake-out, langes Ausglühen bei erhöhter Temperatur, stellt sich die Vakuumkompatibilität nicht wieder ein.

Ja. Nasse Bauteile korrodieren schneller; der Prozess wird verschmutzt (Abwasser/Additive) und man muss gründlich reinigen/trocknen.

Nur nach vollständiger Trocknung/Entgasung (gegebenenfalls Bake-out) und Test mit Referenzleck; dies kostet (zusätzlich) Zeit und Geld.

Begrenzt. Temperatur-/Feuchtigkeitseinfluss macht die Messung instabil; für feine Lecks bleibt ein Tracergastest mit beispielsweise Helium viel empfindlicher.

Führen Sie zuerst den Dichtigkeitstest durch, Überdruck oder Vakuum, danach erst den Hydrostattest. So verhindern Sie, dass Feuchtigkeit die Empfindlichkeit des Dichtigkeitstests negativ beeinflusst.

Nur wenn ein Code/Kunde dies für die Festigkeit verlangt, trennen Sie diesen Test dann von der (späteren) Gasleckprüfung und planen Sie gezwungene Trockenfahrten ein.

Vermeiden Sie es. Wenn es unbedingt sein muss: abnehmbare Tests durchführen, sofort trocken (warm/gezwungen), Back-out wo möglich und Hintergrundmessung bis zu einer stabilen Situation durchführen, um den Lecktest auszuführen.

Max. Leckrate (Einheit + Referenzbedingungen), Methode (Spürgerät/Akkumulation/Vakuum), Druck/Temperatur, Tracer, Messdauer und Testergebnis: bestanden/nicht bestanden.

Ja. Elastomere und poröse Materialien speichern Feuchtigkeit (Permeation/Desorption); Metallabdichtungen sind bei Trockenversuchen besser vorhersehbar.

Hydro vor dem Gas-Lecktest verlängert die Durchlaufzeit durch Trocknungszeiten, Ausgasen und zusätzliche Kalibrierung, ohne Messvorteil.

Überdruck bei repräsentativem Betriebsdruck und Lecktest mit einer Schnüffelsonde; Vakuum für niedrigere Detektionsgrenzen.

Ja. Testen Sie bevorzugt in Richtung der Praxissituation: inside-out (Überdruck), wenn das Medium normalerweise nach außen dringt, oder outside-in (Vakuum), wenn die Praxis dies erfordert. Tests in die „falsche“ Richtung können zu anderen (Test-)Ergebnissen führen.

Ein Lecktest bei Raumtemperatur und Vakuum sagt wenig aus, wenn das Objekt im Gebrauch z.B. bei 500 bar und +200 °C funktioniert. Materialverhalten, Spielräume und Dichtungen ändern sich mit Druck und Temperatur. Deshalb hat das Testen unter (oder repräsentativ für) die tatsächlichen Betriebsbedingungen Vorrang.

Das Prüfobjekt wird von innen mit Spurengas befüllt. Um das Prüfobjekt oder um einen zu prüfenden Teil des Objekts wird ein abgeschlossener Sammelraum eingerichtet (z. B. mit einer Haube oder Klebeband). Wenn Gas austritt, sammelt es sich in diesem Raum.

Durch die Messung des Anstiegs der Spurengaskonzentration im Sammelraum während der Prüfzeit kann der aktuelle Leckwert basierend auf dem bekannten Volumen und der gemessenen Zeit berechnet werden.

Die Bombing-Methode bestimmt interne Undichtigkeiten, indem ein Bauteil zuerst mit Helium „beladen“ und danach das austretende Helium gemessen wird.

Schritte:

1. Bombardieren

Platzieren Sie das Bauteil in einem Druckbehälter und bringen Sie den Behälter über einen zuvor festgelegten Zeitraum unter Überdruck mit Helium. Etwaige Lecks lassen Helium in das Bauteil eindringen.

2. Messung unter Vakuum

Entnehmen Sie das Bauteil aus dem Druckbehälter und platzieren Sie es in einer Vakuumkammer. Messen Sie die Diffusion mit einem Helium-Leckdetektor; der gemessene Heliumaustritt entspricht dem integralen Leckwert.

Auf der zu prüfenden Oberfläche wird eine Seifenlösung aufgebracht. Darüber wird eine transparente Vakuumbox platziert, deren Volumen mit einer Pumpe evakuiert wird. Bei einem Leck sorgt der Druckunterschied für Schaumbildung unter der Box, – sichtbar durch das Fenster.

Anwendung: vor allem für Bauteile, die intern nicht unter Druck gesetzt werden können, wie Tankböden und -wände, Schiffsrümpfe und Schweißnähte.

Go/no-go, Leckagen bis ca. 1×10-3 mbarˑlˑs-1 können erkannt werden (EN1779); Quantifizierung der Leckage ist begrenzt.

Sehr kleine Leckagen, bis etwa 10⁻⁹ mbar·l·s⁻¹, abhängig von Ausrüstung, Testaufbau, Hintergrund, Pumpgeschwindigkeit und Testdauer.

Direktes Schnüffeln wird hauptsächlich verwendet, um ein Leck aufzuspüren und entlang von Nähten, Schweißstellen oder Verbindungen zu lokalisieren. Die Empfindlichkeit hängt dabei stark vom Abstand zur Oberfläche, der Bewegungsgeschwindigkeit und der messenden Person ab.

Bei einem Integrale-Test mit Schnüffelsonde wird das gesamte Objekt (oder ein Teil davon) in einem abgeschirmten Volumen oder unter einer Haube getestet und der gesamte Leckstrom gemessen. Dieser Gesamtleckwert wird anschließend mit einem zuvor definierten Akzeptanzlimit verglichen.

Kalibrieren Sie zuerst an einem Referenzleck in der kritischsten Zone. Bestimmen Sie Geschwindigkeit und Abstand so, dass Sie ein stabiles, reproduzierbares Signal erhalten. Legen Sie diese Einstellungen fest und halten Sie sie während des Tests so konstant wie möglich: Abstand und Geschwindigkeit.

Häufig verwendete Normen für Dichtheitsprüfungen sind: EN 1779: Richtlinie zur Methodenwahl; ISO 20485: Spürgasprüfungen; EN 1593: Blasenprüfung und ASME BPVC Abschnitt V, Artikel 10: Dichtheitsprüfung mit verschiedenen Techniken.

Die Norm behandelt Prinzipien, Testaufbauten und Verfahren für Spurengas-Lecktests mit Helium, Halogenen und H₂/N₂, umfasst die Einteilung in Gruppen A und B, beschreibt Ansprech- und Reinigungzeiten, Kalibrierung und die Anforderungen für Berichterstattung und Messunsicherheit.

Systematische Auswahltabelle mit Kennbuchstaben für Techniken und Nachweisgrenzen.

Übersicht der Methoden (Blasen, Schnüffler, Massenspektrometer, Druckabfall, Ultraschall) und Forderung einer schriftlichen Verfahrensanweisung mit Parametern.

ISO 20484 legt alle Begriffe und Definitionen für Lecktests fest, es ist die Terminologienorm, auf der ISO 20485 und andere Normen basieren. Dies verhindert Missverständnisse und sorgt für eindeutige Spezifikationen und Berichte.

Für Blasenaustritt (Blasentest) als schnelle Go/No-Go-Methode für größere Lecks.

Europa: ISO 9712 (zentral, standardisierte Zertifizierung; z.B. Methode VT). Ausbildung und Prüfungen durch nationale ZfP-Organisationen.

Vereinigte Staaten: ASNT SNT-TC-1A (empfohlene Praxis; Unternehmen erstellen eigene Written Practice und Zertifizierungsprogramme).

Ja, sie gewährleisten eine einheitliche Anwendung pro Land und Sprache (z. B. NEN‑EN‑ISO 20485:2018).

Ausrüstung, Kalibrierung & Unsicherheit

Massenspektrometer (He‑4), Halogendioden, thermische Leitfähigkeit, optische Detektoren, abhängig vom Tracer und den Empfindlichkeitsanforderungen.

Mit rückverfolgbaren Referenzlecks und Überprüfung der Ansprech- / Reinigungszeit und Nachweisgrenze vor und nach dem Test.

Je nach Methode und Bedingungen; für industrielle Lecktests werden oft Unsicherheiten von bis zu ±50 % genannt.

Virtuelle Lecks, Kontamination, Restgase, Permeation und Schwankungen im Hintergrund.

Reichweite passend zur Akzeptanzgrenze und der Methode (Sniffer vs. Vakuum) mit gültigem Zertifikat.

Ansprechzeit: Zeit bis zu ~90 % stabilem Signal; Aufräumzeit: Zeit bis der Hintergrund wiederhergestellt ist.

Ja. In der Norm EN 1779 zum Beispiel stehen Formeln, um einen gemessenen Leckwert auf ein anderes Gas oder auf einen anderen (Test-)Druck umzurechnen. So können Sie einen gemessenen Wert (zum Beispiel mit Helium) auf die äquivalente Leckrate beim Prozessgas und den tatsächlichen Betriebsbedingungen zurückführen.

In der Praxis gilt Helium als das sicherste Tracergas, da es inert ist und nicht mit Materialien oder Prozessen reagiert. Ein H₂/N₂-Gemisch (Formiergas) ist ebenfalls gut verwendbar, sofern Maßnahmen gegen Brand- und Explosionsgefahr getroffen werden.

Kältemittel (F-Gase) dürfen nicht einfach als separates Tracergas verwendet und anschließend in die Atmosphäre entweichen gelassen werden, sie werden nur als Medium in der Kälteanlage selbst eingesetzt und dann mit einem Leckagesucher gemäß den geltenden F-Gas-Regeln überwacht.

Halten Sie den Testbereich so sauber und trocken wie möglich. Öl, Wasser, Fett oder Reinigungsschichten können Leckagen vorübergehend „abdichten“ und so die Erkennung stören – mit falsch-negativen Ergebnissen als Folge. Reinigen Sie daher die Oberfläche sorgfältig und lassen Sie sie vollständig trocknen, bevor Sie mit dem Lecktest starten.

Führen Sie grobe Druck- oder Hydrostattests vorzugsweise vor dem Lecktest durch und reinigen und trocknen Sie anschließend erneut, damit der feine Lecktest unter wirklich trockenen, repräsentativen Bedingungen stattfindet.

Das hängt vom verwendeten Tracergas und der Arbeitsumgebung ab, aber mindestens sollten Sie an folgende Dinge denken: Schutzbrille, geeignete Handschuhe, Gehörschutz, Gasdetektor(en) und ausreichende Belüftung oder Absaugung. Darüber hinaus müssen die vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen aus Arbeitserlaubnis, TRA und Betriebsverfahren strikt eingehalten werden.

Ja, vor allem für größere Lecks und als schnelle Screening-Methode, zum Beispiel bei Druckluftanlagen oder als Vorprüfung vor einem Helium-Lecktest mit Helium als Trägergas. So vermeidet man, dass durch große Lecks unnötig viel kostbares Helium verbraucht wird oder die Hintergrundkonzentration von Helium zu hoch wird. Beachten Sie jedoch, dass die Empfindlichkeit eines Ultraschalldetektors deutlich niedriger ist als die von Helium-Methoden.

Ausbrennen ist das kontrollierte Erhitzen einer Vakuumkammer und der dazugehörigen Leitungen, während kontinuierlich gepumpt wird. Durch die höhere Temperatur lösen sich absorbierte Gase und Dämpfe (wie Wasserdampf, Öle und Lösungsmittel) schneller aus Wänden, Dichtungen und Materialien, sodass die Pumpe sie abführen kann.

Nach dem Ausbrennen ist die Ausgasung viel geringer, wodurch ein niedrigeres und stabileres Endvakuum erreicht wird und bei Lecktests weniger Probleme mit „Schein-Lecks“ auftreten, die eigentlich durch Restgase verursacht werden.

Mindestens sollten in einem Testbericht stehen: die verwendete Norm(en) oder Methode, der Testaufbau und Hauptparameter (zum Beispiel Druck, Zeit, Tracer), die relevanten Kalibrierdaten, alle Messergebnisse mit richtigen Einheiten, die Testbedingungen (wie Temperatur und Druck) und eine klare Schlussfolgerung, ob der gemessene Leckwert über oder unter dem maximal zulässigen Wert liegt.

Außerdem nennt der Bericht den Namen des beteiligten Technikers/der beteiligten Techniker, das Testdatum, das verwendete Messgerät inklusive Identifikation und den Ort, an dem der Dichttest durchgeführt wurde. ITIS registriert und berichtet diese Daten objektiv – basierend auf den vereinbarten Akzeptanzkriterien entscheidet der Auftraggeber, ob das Objekt freigegeben oder abgelehnt wird.

Akzeptanzkriterien werden immer im Voraus im Testauftrag oder Testplan festgelegt. Darin stehen mindestens: der maximal zulässige Leckwert (gegebenenfalls pro Testphase), die Testbedingungen (Druck, Temperatur, Gas oder Medium), die angewandte Methode/Norm, wie bei der Bewertung mit Messunsicherheit umgegangen wird und wie bei Ablehnung vorgegangen wird (beispielsweise Reparatur und Nachprüfung).

So ist im Voraus klar, wann ein Objekt als „akzeptabel“ angesehen wird, und man vermeidet nachträgliche Diskussionen.

Ein Retest ist erforderlich, sobald der ursprüngliche Test keine klare, zuverlässige Aussage zulässt oder wenn sich am Objekt etwas geändert hat. Das kann unter anderem in den folgenden Situationen der Fall sein:

• nach Reparatur, Anpassung oder Austausch von Teilen, die die Dichtheit oder Festigkeit beeinflussen
• wenn Messergebnisse Grenz- oder Zweifelsfälle zeigen (zum Beispiel gemessener Wert nahe der Grenze)
• bei inkonsistenten Ergebnissen, beispielsweise wenn wiederholte Messungen stark variieren
• wenn sich während oder nach dem Test herausstellt, dass der Aufbau, die Kalibrierung oder die Bedingungen nicht vollständig nach Plan waren (Temperaturschwankungen, falsches Medium, falsches Druckniveau, etc.)

Ein Retest findet idealerweise mit denselben oder – falls vereinbart – strengeren Parametern statt (zum Beispiel längere Testdauer oder höherer Druck) und wird im Voraus im Testplan oder der Testanweisung festgelegt. So bleibt transparent, warum erneut getestet wurde und auf welcher Grundlage die endgültige Beurteilung erfolgt ist.

Ja, wo relevant und im Rahmen unseres Geltungsbereichs können wir Tests unter ISO 17025-Akkreditierung durchführen. Das bedeutet, dass die Messmethode, Ausrüstung, Kalibrierungen, Berichterstattung und Qualitätssicherung vom Akkreditierungsrat geprüft wurden und dass wir für diese Tests das ILAC-RvA-Logo auf dem Bericht führen dürfen. Berichte unter ISO 17025 werden in der Regel international von Kunden, Zertifizierungsstellen und Aufsichtsbehörden anerkannt.

Nicht jede Norm oder kundenspezifischer Auftrag fällt automatisch in den Akkreditierungsumfang, daher stimmen wir vorab mit einem Kunden oder Endanwender ab, ob ein geforderter Test unter Akkreditierung durchgeführt werden kann.

Leak rate ist der gemessene Leckstrom: eine Zahl mit einer Einheit, zum Beispiel 1×10⁻⁶ mbar·l/s oder Pa·m³/s. Es gibt an, wie viel Gas pro Sekunde unter bestimmten Bedingungen durch eine Leckage strömt.

Leak tightness ist die Eigenschaft oder Klasse eines Objekts in Bezug auf eine Anforderung: erfüllt das Objekt den angegebenen maximal zulässigen Leckwert oder nicht? Kurz gesagt: Leak rate ist das, was man misst, leak tightness ist das Urteil, das man daraus im Verhältnis zur Akzeptanzgrenze ableitet.

Ein Volumenstrom in cm³ pro Sekunde unter definierten Standardbedingungen; vergleichbar mit Pa·m³/s und mbar·l/s.

Der Zusammenhang lautet: 1 Pa·m³·s^-1 = 10 mbar·l·s^-1, oder umgekehrt: 1 mbar·l·s^-1 = 0,1 Pa·m³·s^-1. Geben Sie im Bericht immer deutlich an, in welcher Einheit der Leckwert angegeben ist.

Der Background ist das Basissignal des Lecksuchgeräts, ohne dass bewusst Spürgas hinzugefügt wird. Beispiele sind: das Signal bei einem Schnüffeltest in normaler Umgebungsatmosphäre, das Signal bei einem Vakuumtest, bevor Helium eingesprüht wurde, oder das Signal, wenn ein Testanschluss abgeblendet ist.

Dieser Hintergrund ist wichtig, weil er die Untergrenze deiner Messung bestimmt: Erst wenn das Lecksignal deutlich über dem Background liegt, kann ein Leck zuverlässig erkannt und quantifiziert werden. Ein hoher oder instabiler Background verringert also die praktische Empfindlichkeit des Tests und erschwert die Beurteilung von Grenzfällen.

Ein virtuelles Leck ist kein echtes Loch nach außen, sondern ein eingeschlossener Hohlraum (zum Beispiel ein Sackloch, Spalt, Gewinde, Kapillare oder poröses Material), in dem sich noch Gas oder Dampf befindet. Während eines Vakuum- oder Heliumtests entweicht dieses eingeschlossene Gas sehr langsam in das Messvolumen. Der Lecksucher „sieht“ dann ein anhaltendes oder langsam abfallendes Signal, als ob ein echtes Leck nach außen vorhanden wäre, obwohl es in Wirklichkeit nur ausgasendes Restgas aus einem solchen Hohlraum ist.

Das ist aus zwei Gründen ärgerlich:

• Es kann wie ein echtes Leck erscheinen und so zu einer Falsch-positiv-Bewertung führen,
• Es verzögert das Erreichen eines stabilen, niedrigen Hintergrundpegels, wodurch der Test länger dauert und Grenzfälle schwieriger zu beurteilen sind.

Indem man beim Design und Aufbau Hohlräume, tote Winkel und tiefe Gewinde vermeidet oder gut durchspült / ausbrennt, verringert man die Wahrscheinlichkeit virtueller Lecks und erhält schneller ein zuverlässiges Testergebnis.

Permeation und Leckage haben beide mit Gas zu tun, das „entweicht“, aber der Mechanismus ist ganz anders.

Permeation ist das langsame Eindringen von Gas durch ein scheinbar dichtes Material. Gas- oder Dampf-Moleküle lösen sich auf der einen Seite ein wenig im Material (zum Beispiel Kunststoff oder Elastomer), diffundieren hindurch und treten auf der anderen Seite wieder aus. Es gibt also kein Loch oder einen Riss; das Material selbst lässt Gas in begrenztem Maße hindurch. Dies sieht man zum Beispiel bei O-Ringen, Schläuchen, Folien und manchen Kunststoffen.

Leckage ist der Durchfluss von Gas oder Flüssigkeit durch einen Defekt oder eine Öffnung: eine Pore, einen Riss, eine schlecht schließende Verbindung, eine beschädigte Dichtung, falsche Passung usw. Es gibt dann einen echten „Leckweg“ von innen nach außen (oder umgekehrt), oft konzentriert an einer Stelle.

Kurz zusammengefasst:

–              Permeation = Molekül-für-Molekül durch das Material hindurch (Materialeigenschaft),

–              Leckage = Strömung durch eine unbeabsichtigte Öffnung (Fertigungs-, Montage- oder Beschädigungsproblem).

In Spezifikationen und Testberichten ist es wichtig, diesen Unterschied explizit zu machen: Ein System kann montagebedingt vollkommen dicht sein, aber dennoch eine gewisse Permeation durch Dichtungen, Schläuche oder Membranen aufweisen.

Bei laminaren Strömungen bewegen sich Gas- oder Flüssigkeitsteilchen in ordentlichen, parallelen Schichten durch ein Rohr oder eine Öffnung. Die Geschwindigkeit ist in der Mitte am höchsten und nimmt zur Wand hin ab, aber es gibt wenig Vermischung zwischen den Schichten.

Dieses Regime tritt bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten und/oder hoher Viskosität auf. In diesem Bereich kann die Strömung gut mit „gewöhnlichen“ Kontinuitätsgleichungen und einfachen Formeln (Poiseuille, Hagen–Poiseuille) beschrieben werden.

Turbulente Strömung ist das Gegenteil von laminaren Strömung: Die Geschwindigkeit variiert stark im Raum und in der Zeit, es entstehen Wirbel und starke Durchmischung. Dies geschieht bei höheren Geschwindigkeiten und größeren Durchmessern, wenn die Trägheitskräfte der Strömung dominieren.

Bei turbulenter Strömung sind Druckverluste und Strömungsverteilung schwerer vorherzusagen, und raue Wände sowie Geometrie spielen eine große Rolle.

Bei molekularer Strömung (molecular flow) ist der Druck so niedrig, dass Gasmoleküle kaum noch miteinander kollidieren, sondern nahezu ausschließlich mit der Wand. Jedes Molekül fliegt gewissermaßen in einer geraden Linie, bis es eine Wand trifft.

Dies sieht man bei Hoch- und Ultrahochvakuum und bei sehr kleinen Lecks. Die klassischen Formeln für Strömung (wie bei laminarer Strömung) gelten hier nicht mehr; der Durchfluss wird durch Geometrie und Temperatur bestimmt, nicht durch Viskosität.

Das Übergangsgebiet liegt zwischen Kontinuumsströmung (laminar/turbulent) und molekularer Strömung. In diesem Regime stoßen Moleküle sowohl miteinander als auch mit den Wänden in vergleichbarem Maße zusammen.

Keine der beiden Ansätze (rein Kontinuum oder rein molekular) ist vollumfänglich gültig, weshalb man oft mit empirischen oder kombinierten Modellen arbeiten muss. In der Vakuumtechnik und bei Dichtheitsprüfungen tritt dies bei mittleren Vakuumdrücken auf, zum Beispiel zwischen grobem Vakuum und Hochvakuum.

Die Knudsen-Zahl (Kn) ist das Verhältnis zwischen der mittleren freien Weglänge eines Gasmoleküls und einer charakteristischen Abmessung, zum Beispiel dem Durchmesser eines Rohrs oder einer Öffnung.

Kurz gesagt:

• Kn ≪ 1 → Kontinuumsströmung (laminar oder turbulent), Kollisionen vor allem Molekül–Molekül
• Kn ≈ 1 → Übergangsbereich
• Kn ≫ 1 → Molekulare Strömung, Kollisionen vor allem Molekül–Wand

Mit der Knudsen-Zahl kannst du also bestimmen, welche physikalischen Modelle und Leckformeln du verwenden musst.

Bei niedrigem Druck und kleinen Öffnungen (kleinen Lecks) befindet man sich schnell im Übergangs- oder molekularen Strömungsbereich. Dann ändern sich Dinge wie Durchfluss, Druckabfall und „Leckverhalten“ im Vergleich zur gewöhnlichen, laminarer Strömung. Das hat Einfluss auf:

• welche Leckdetektionsmethode sinnvoll ist,
• wie man Leckraten auf andere Bedingungen umrechnet,
• wie man die Leitfähigkeit von Rohrleitungen, Ventilen und Leckwegen berechnen muss.

Durch das Kennen des Strömungsregimes und des zugehörigen Knudsen-Bereiches wählt man die richtigen physikalischen Annahmen und vermeidet Fehlinterpretationen von Messwerten.

Ja, eine Druckabfallmessung ist eine Form von Dichtheitstest, sobald das Ziel darin besteht, die Dichtheit eines Objekts zu beurteilen. Man setzt das Objekt unter Druck, verschließt es und verfolgt über die Zeit, ob der Druck spürbar abfällt. Die Empfindlichkeit ist jedoch begrenzt: Besonders bei großen Volumina oder Temperaturschwankungen ist es schwierig, kleine Lecks zuverlässig zu erkennen.

Im Vergleich zu Helium-Methoden ist ein Druckabfalltest also gröber, aber sehr nützlich, um größere Lecks, Montagefehler oder offensichtliche Dichtheitsprobleme zu entdecken.

Ultraschall ist besonders geeignet für große Anlagen mit vielen Verbindungen (zum Beispiel Druckluft- oder Gasleitungssysteme), bei denen man eher mittelgroße bis große Lecks erwartet. Es ist schnell, mobil und relativ preiswert, was es ideal als Voruntersuchung macht: Man findet zuerst die deutlichen Lecks und begrenzt so unnötigen Heliumverbrauch und hohe Hintergrundwerte bei einem späteren Heliumtest. Erst wenn die großen Lecks behoben sind und niedrigere Leckwerte relevant werden, bringt ein empfindlicherer Heliumlecktest echten Mehrwert.

In einer solchen Situation hat es wenig Sinn, sich sofort auf die kleinsten Leckagen zu konzentrieren. Eine „goldene Regel“ aus der Dichtheitsprüfungswelt lautet: Kleine Leckagen können erst dann zuverlässig gemessen werden, wenn alle großen Leckagen zuerst behoben sind. Große Lecks dominieren das Messsignal und erhöhen den Hintergrund (zum Beispiel Helium in der Umgebung), wodurch kleinere Lecks maskiert oder nicht mehr genau quantifiziert werden können.

Der praktische Ansatz ist daher:

1. zuerst alle eindeutig großen Leckagen lokalisieren und reparieren,
2. danach erneut testen und überprüfen, ob der Hintergrund und der gesamte Leckwert ausreichend gesunken sind,
3. anschließend erst die kleineren Leckagen aufspüren und im Verhältnis zum maximal zulässigen Leckwert bewerten.

So arbeitet man Schritt für Schritt von „groß“ zu „klein“ und verhindert, dass Zeit und Geld für Messungen verloren gehen, die durch dominante große Leckagen ohnehin nicht zuverlässig sind.

Der Prüfdruck wird immer im Voraus in Norm, Spezifikation oder Prüfplan festgelegt und hängt vom Zweck der Prüfung ab.

Im Großen und Ganzen gibt es zwei Situationen:

• Funktionale-/ Dichtheitsprüfung nahe der Praxis

Dann wählt man meist einen Prüfdruck, der die Betriebsbedingungen repräsentiert, zum Beispiel den normalen Betriebsdruck oder einen festgelegten Faktor darüber (z.B. 1,1× oder 1,25×). Ziel: nachweisen, dass das System unter realen Bedingungen dicht und funktional bleibt.

• Festigkeits- oder Qualifikationsprüfung

Dann wird oft ein höherer Prüfdruck gewählt (zum Beispiel 1,3–1,5× des Nenndrucks), gemäß den Anforderungen der geltenden Norm oder Richtlinie. Ziel: nachweisen, dass ausreichend Sicherheitsreserve gegenüber dem vorgesehenen Betriebsdruck vorhanden ist.

In allen Fällen gilt: der Prüfdruck muss in Norm, Entwurfsdokumentation oder Risikoanalyse begründet sein und vorab klar zwischen Auftraggeber und Prüflabor vereinbart werden.

Ja, in vielen Fällen kann man einen gemessenen Leckwert in eine geschätzte Emission, zum Beispiel in kg/Jahr, umrechnen.

Dabei geht man aus von:

• dem gemessenen Leckwert (zum Beispiel in mbar·l/s oder Pa·m³/s),
• dem verwendeten Tracergas und dem Prozessgas, auf das man umrechnen möchte,
• den Betriebsbedingungen (Druck, Temperatur, Zusammensetzung),
• und der angenommenen Betriebszeit (Stunden pro Jahr).

Auf dieser Grundlage kann man den Volumenstrom in einen Massenstrom und anschließend in eine Jahresemission (kg/Jahr) umrechnen. Wie genau das ist, hängt von den Annahmen und der Variation der Betriebsbedingungen ab.

Normen wie die EN 1779 beschreiben unter anderem in Abschnitt 7 Methoden und Formeln, um Leckwerte auf andere Gase oder Bedingungen umzurechnen. Ein Prüflabor kann dabei helfen, diese Berechnungen auf konsistente Weise durchzuführen und die verwendeten Annahmen und Unsicherheiten klar zu dokumentieren.

Ein zu hoher integraler (gesamt) Leckwert bedeutet, dass das Objekt als Ganzes zu stark leckt, aber noch nicht, wo sich die Leckstelle(n) befinden. Der nächste Schritt ist dann immer: von einer integralen Messung auf die lokale Lokalisierung umstellen.

Praktisches Vorgehen:

• Bei Überdrucktests: Einsatz einer Sniffer-Sonde

Verwenden Sie eine Helium-Sniffer-Sonde und „schnüffeln“ Sie das Objekt systematisch entlang der Nähte, Schweißverbindungen, Dichtungen und Anschlüsse ab. So können Sie die dominanten Leckzonen aufspüren.

• Segmentieren und Abkleben (optional)

Teilen Sie das Objekt in Zonen oder Segmente ein und kleben Sie Teile vorübergehend ab (Klebeband, Folie, Hauben). Schnüffeln Sie zonenweise ab. Ändert sich der integrale Leckwert merklich, wenn ein Segment abgeklebt ist, befindet sich die Leckage wahrscheinlich im nicht abgeklemmten Bereich.

• Bei Vakuumtests: lokale Besprühung / partielle Sprühung

Verwenden Sie örtliche Hauben oder „Hoods“ und sprühen Sie Tracergas in oder um eine bestimmte Zone. Der Leckdetektor misst dann pro Zone den Beitrag zum gesamten Leckwert. Durch das testweise Überprüfen der Zonen nacheinander fokussieren Sie den Bereich mit dem größten Beitrag.

• Reparieren und Nachtesten

Nach der Lokalisierung: Die Leckage reparieren, gegebenenfalls reinigen und trocknen, und anschließend denselben integralen Test erneut durchführen, um zu verifizieren, dass der Gesamtleckwert nun unter dem maximal zulässigen Grenzwert liegt.

Kurz gesagt: Bei einem zu hohen integralen Wert arbeiten Sie immer vom Globalen zum Lokalen: zuerst feststellen, dass der Gesamtleckwert zu hoch ist, dann die Leckagen lokalisieren und schließlich reparieren und nachtesten.

Wenn der gemessene Leckwert über dem vereinbarten Grenzwert liegt, wird das Objekt grundsätzlich als „nicht akzeptabel“ für die jeweiligen Prüfbedingungen bewertet. Die Folgeschritte werden idealerweise im Prüfplan im Voraus festgelegt, aber in der Praxis läuft es meist auf Folgendes hinaus:

• die Ursache feststellen (Ort der Leckage lokalisieren, zum Beispiel mit Schnüffeltest oder ergänzender Untersuchung)
• korrigierende Maßnahmen, wie Reparatur, Austausch von Dichtungen oder Teilen, Nachstellen von Verbindungen und gegebenenfalls gründliche Reinigung
• danach erneutes Testen mit derselben Lecktestmethode und unter vergleichbaren Bedingungen

Erst wenn der neue Test zeigt, dass der Leckwert unter dem maximal zulässigen Grenzwert liegt, kann das Objekt als ausreichend dicht für die vereinbarte Anwendung angesehen werden.

Nein, Helium ist ein seltener Rohstoff und der Preis kann stark schwanken. In bestimmten Zeiten ist Helium nur begrenzt verfügbar und damit relativ teuer. Deshalb wird bei Lecktests immer häufiger nach Alternativen gesucht, besonders bei großen Volumen oder routinemäßiger Produktion.

Abhängig von Norm, Kundenanforderungen und Sicherheit kann man beispielsweise arbeiten mit:

• Helium-/Luft- oder Helium-/Stickstoffgemischen, um den reinen Heliumverbrauch zu begrenzen,
• Wasserstoff-/Stickstoffgemischen (H₂/N₂) für Sniffer-Anwendungen, sofern die Norm und ATEX-/Sicherheitsvorschriften dies erlauben.

Die Wahl von reinem Helium oder einem Gemisch muss stets auf Empfindlichkeitsanforderung, Sicherheit (Entzündbarkeit), normative Rahmenbedingungen und die Verfügbarkeit/Preise zum jeweiligen Zeitpunkt abgestimmt werden.

Ja, das ist möglich und oft sinnvoll, vorausgesetzt, die Reihenfolge und Parameter sind im Voraus klar festgelegt. In vielen Fällen gilt genau das Prinzip:

1. Zuerst die (empfindliche) Dichtheitsprüfung

Zum Beispiel ein Helium-Dichtheitstest oder ein präziser Druckabfalltest. So misst man die Dichtheit in einem „sauberen“ und trockenen System. Wenn zuerst mit Wasser getestet wird, können Wasserreste, Verschmutzungen oder Korrosion die Dichtheitsprüfung stören oder kleine Lecks maskieren.

2. Danach der Hydrotest (Druckprüfung mit Wasser)

Wenn die Dichtheit in Ordnung ist, folgt der Hydrotest zur Festigkeits- und Grobdichtheitsprüfung unter erhöhtem Druck. Ziel ist zu zeigen, dass das Objekt den Prüfdruck sicher aufnehmen kann, ohne zu versagen oder sichtbare Lecks zu zeigen.

Für beide Schritte müssen Prüfdruck(e), Dauer, Medium, Akzeptanzkriterien und die Regeln für Nachprüfungen (nach Reparatur) im Testplan vorab festgelegt sein. So ist klar, welche Rolle jeder Test hat und es wird vermieden, dass der eine Versuch den anderen unnötig erschwert oder beeinflusst.

Das Prüfstück wird in eine Druckkammer mit Tracer (oft Helium) gelegt, sodass der Tracer in Mikrohohlräume diffundiert; nach dem Evakuieren des Stücks wird der Ausstrom gemessen. Anwendbar für kleine hermetische Produkte (z.B. Elektronik).

Die Akkumulationsmethode eignet sich besonders, wenn direktes Absuchen mit einer Schnüffelsonde schwierig oder unzuverlässig ist. Das kann beispielsweise der Fall sein, wenn:

• viel Belüftung oder Zugluft vorhanden ist, wodurch das Tracergas sofort weggezogen wird
• das Prüfobjekt schwer rundherum zugänglich ist
• man sehr kleine Lecks bei relativ geringem Druck oder Durchfluss nachweisen möchte

Statt direkt über die Oberfläche zu schnüffeln, wird das Objekt (oder ein Teil davon) in ein abgeschirmtes Volumen, eine Haube oder Kabine gelegt. Das Objekt steht unter Überdruck mit Tracergas und eventuelle Leckagen „stapeln“ sich in diesem abgeschlossenen Volumen auf.

Nach einer bestimmten Standzeit misst man die Tracerkonzentration in diesem Volumen:

• je länger die Standzeit, desto höher wird die Konzentration bei einem gegebenen Leckwert
• dadurch kann man kleinere Lecks erkennen als beim direkten Schnüffeln an freier Luft möglich ist

Kurz gesagt: Man wählt die Akkumulationsmethode, wenn Abschirmung notwendig ist, direkte Schnüffelmessungen durch Belüftung/Umgebung gestört werden oder wenn man kleine Lecks bei niedrigem Druck besser nachweisen möchte, indem man das Tracergas kontrolliert ansammeln lässt.

Die Wahl des Tracegases hängt hauptsächlich von Empfindlichkeit, Sicherheit und dem normativen Rahmen (Normen, Kundenanforderungen, Gesetzgebung) ab.

Einige Hauptoptionen:

• Helium (He)

Sehr niedrige Nachweisgrenzen, inert und nicht brennbar. Ideal für empfindliche Lecktests, Typgenehmigungen und Situationen, in denen sehr kleine Lecks nachgewiesen werden sollen.

• H₂/N₂-Formiergas (z.B. 5 % H₂ / 95 % N₂)

Günstiger als Helium und gut geeignet für Schnüffeltests, sofern Sicherheit (Brennbarkeit, ATEX) und Norm dies erlauben. Häufig als praktisches Alternativmittel bei großen Anlagen oder routinemäßiger Produktion verwendet.

• Prozessmedium als Tracer (z.B. Kältemittel wie R134a)

Wird in branchenspezifischen Normen (HLK, Kälteanlagen) angewendet. Damit testet man sehr praxisorientiert, muss aber Umwelt- und Sicherheitsanforderungen sowie die Verfügbarkeit geeigneter Detektoren (Halogen, IR, MS) berücksichtigen.

Zusammengefasst: Man wählt das Tracegas basierend auf der erforderlichen Nachweisgrenze, den Sicherheitsaspekten (Brennbarkeit, ATEX, Toxizität), den anwendbaren Normen/Kundenanforderungen sowie der praktischen Verfügbarkeit und den Kosten des Gases.

Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf Drucktests mit Gas. Für ein geschlossenes Volumen gilt näherungsweise das ideale Gasgesetz: Wenn die Temperatur steigt, steigt der Druck; sinkt die Temperatur, sinkt auch der Druck. Das bedeutet:

• ein Druckabfall durch Abkühlung kann wie ein Leck erscheinen
• ein Druckanstieg durch Erwärmung kann ein echtes Leck maskieren

Gerade bei größeren Volumina und kleinen Leckraten ist es dann schwierig zu bestimmen, ob eine Druckänderung durch ein Leck oder nur durch Temperaturschwankungen verursacht wird.

Praktische Hinweise:

• lassen Sie das System und die Umgebung vor der Messung thermisch stabilisieren
• registrieren Sie die Temperatur (Umgebung und, wenn möglich, Medium) während des Tests
• verwenden Sie, wenn möglich, Referenzmessungen oder relative Vergleiche (zum Beispiel ein Referenzvolumen ohne Leck)
• erkennen Sie, dass reine Druckfall- oder Druckanstiegstests weniger geeignet sind für große Volumen mit sehr kleinen Lecks; wählen Sie dann lieber eine empfindlichere Methode, zum Beispiel einen Heliumlecktest.

Permeation/Diffusion ist das Eindringen durch Material oder entlang von Grenzflächen; echte Lecks sind durchgehende Kanäle. Permeation kann einen quasi-konstanten Hintergrund geben, keine Punktquelle.

Was ist ein „virtuelles Leck“?

Geschlossene Volumen (tote Räume, blinde Schraubenlöcher), die langsam Gas freisetzen und ein Leck simulieren. Lösung: Design anpassen, Belüftungsnuten, saubere Montage.

Definieren Sie X [Pa·m³/s, mbar·l/s, sccm oder g/Jahr], plus Methode, Druck/Temperatur, Tracer, Messzeit und bestanden/nicht bestanden. Verknüpfen Sie X mit Prozessrisiken (Sicherheit, Emission, Produktionsverlust).

International SI (Pa·m³/s); in der Praxis auch mbar·l/s, sccm oder g/Jahr (sektorspezifisch). Verwenden Sie zuverlässige Umrechnungstabellen, um Fehler zu vermeiden.

Beide Einheiten kommen bei Sniff-Tests vor, sie drücken jedoch unterschiedliche Größen aus und orientieren sich an verschiedenen Normen und Kundenanforderungen.

• ppmv (parts per million by volume)

Dies ist eine Konzentrationseinheit: wie viel Tracergas sich in der Umgebungsluft oder in einer Haube/Volumen befindet. Diese Einheit wird oft verwendet, wenn eine Norm oder ein Kunde eine maximale Konzentration vorschreibt (zum Beispiel bei Kältemitteln oder VOCs).

Kalibrierung: Hierbei wird ein kalibriertes Gasgemisch mit bekannter Konzentration (ppmv) verwendet, um den Detektor einzustellen und zu prüfen.

• mbar·l/s (oder Pa·m³/s)

Dies ist eine Leckstrom-/Durchflusseinheit und wird verwendet, wenn ein Leckwert (leak rate) spezifiziert ist, z. B. bei Typprüfungen oder technischen Leckagedichtheitsanforderungen. Man möchte dann wissen, wie viel Gas pro Sekunde durch ein Leck entweicht.

Kalibrierung: Es wird ein kalibriertes Kalibrierleck (Referenzleck) mit bekanntem Leckwert in mbar·l/s verwendet, um den Sniffer und Detektor auf diese Einheit einzustellen.

Welche Einheit verwendet wird, hängt also ab von:

• was die Norm oder Kundenspezifikation verlangt (Konzentration oder Leckdurchfluss),
• ob man in der Praxis vor allem eine Grenzkonzentration überwachen möchte oder einen technischen Leckwert in mbar·l/s benötigt.

Bei großen Schweißarbeiten/Tanks, bei denen direkter Sprühauftrag schwierig ist. Die Box schafft eine kontrollierte Umgebung für eine integrale Messung über einen Abschnitt. Achten Sie auf Abdichtung und Volumeninertie.

Die richtige „Schnüffelgeschwindigkeit“ bestimmst du am besten mit einem kalibrierten Testleck, dessen Leckrate in der Nähe der maximal zulässigen Leckrate liegt. Damit kannst du in der Praxis Abstand, Höchstgeschwindigkeit und benötigte Reaktionszeit abstimmen.

Praktisches Vorgehen:

• Platziere die Schnüffelsonde im vorgesehenen Abstand zur Oberfläche (zum Beispiel einige Millimeter)
• Bewege die Sonde entlang des kalibrierten Testlecks und variiere die Geschwindigkeit
• Wähle eine Geschwindigkeit, bei der der Detektor das Testleck noch klar und stabil anzeigt

Diese Geschwindigkeit verwendest du anschließend als maximale Scan-Geschwindigkeit während des echten Tests. Überprüfe während des Tests regelmäßig erneut mit dem Testleck, ob die Reaktion noch stimmt. So erkennst du auch, ob die Schnüffelsonde nicht (teilweise) durch Staub oder Feuchtigkeit verstopft wird, was bei Schnüffelsonden anfällig ist und die Messsensitivität stark mindern kann.

Mit Referenzleckagen stellst du die Qualität und Rückführbarkeit von Tests sicher und überprüfst, ob der Leckdetektor noch korrekt funktioniert, einschließlich Ansprech- und Auspumpzeit. So kannst du die Empfindlichkeit und Stabilität des Messsystems periodisch verifizieren. Achte dabei auf den angegebenen Temperaturkoeffizienten des Lecks, die Haltbarkeit/Lebensdauer und sorge für eine rechtzeitige (Neu-)Kalibrierung gemäß Zertifikat.

Der Temperaturkoeffizient eines Helium-Kalibrierlecks beschreibt, wie stark der Leckwert infolge von Temperaturänderung variiert. Ein Kalibrierleck ist normalerweise bei einer bestimmten Referenztemperatur angegeben (zum Beispiel 20 °C).

Wenn das Leck wärmer oder kälter wird, ändert sich der tatsächliche Leckstrom. Der Temperaturkoeffizient gibt dann an, wie stark der Leckwert pro Grad Temperaturunterschied zunimmt oder abnimmt. Deshalb ist es wichtig, bei genauen Lecktests die Temperatur des Kalibrierlecks zu kennen oder den gemessenen Leckwert anhand des angegebenen Temperaturkoeffizienten zu korrigieren.

Ja, das ist in bestimmten Fällen möglich, zum Beispiel mit Kältemitteln in HLKK- und Kälteanlagen. Durch die Verwendung des tatsächlichen Prozessmediums als Tracer-Gas testet man sehr praxisorientiert: man misst dann direkt, ob und wie viel des echten Mediums entweichen kann.

Beachten Sie dabei jedoch einige wichtige Punkte:

• Sicherheit: Ist das Medium brennbar, giftig, ätzend oder sauerstoffverdrängend? Sind zusätzliche PSA, Belüftung, Gasdetektion oder ATEX-Maßnahmen erforderlich?
• Umweltgesetzgebung: Für viele Kältemittel und andere Prozessgase gelten strenge Emissions- und Registrierungsvorschriften; stellen Sie sicher, dass Ihr Testaufbau damit konform ist.
• Detektionsgrenze: Bestimmen Sie vorab, welcher Leckschwellenwert relevant ist (zum Beispiel in g/Jahr oder g/h) und wählen Sie eine Messmethode, die diese Empfindlichkeit erreicht.
• Sensortechnik: Passen Sie den Detektor an das Medium an, zum Beispiel Halogendetektoren, IR-Detektoren oder Massenspektrometrie (MS) bei Kältemitteln.

Prozessmedien als Tracer-Gas werden unter anderem in Klimaanlagen, kommerzieller Kühlung und industriellen Kälteanlagen eingesetzt. Die Entscheidung, das Prozessmedium zu verwenden, muss immer durch eine Risikoanalyse, eine passende Messmethode und die Einhaltung der geltenden Gesetze und Vorschriften untermauert werden.

Formiergas (meist ein Gemisch aus Wasserstoff in Stickstoff) kann als Spurengas sehr nützlich sein, erfordert aber stets einen bewussten Sicherheitsansatz. Einige Grundregeln:

• Zusammensetzung des Gemischs

Verwenden Sie bevorzugt ein Gemisch mit maximal 5 % H₂ in N₂. Unterhalb dieser Grenze wird das Gemisch in der Praxis oft als nicht entzündlich angesehen – prüfen Sie jedoch stets die Produktinformationen und die geltenden Normen/Richtlinien.

• Belüftung und Abführung

Arbeiten Sie in einem gut belüfteten Raum oder sorgen Sie für lokale Absaugung. So verhindern Sie die Ansammlung von Gas, insbesondere in Schächten, Kellern oder anderen tief liegenden Bereichen.

• ATEX-Zonen und Geräte

Bestimmen Sie im Vorfeld, ob Sie in einer ATEX-Zone arbeiten – falls ja, verwenden Sie funkensichere (ATEX-zertifizierte) Geräte und beachten Sie die geltenden Explosionsschutzvorschriften. Achten Sie auch auf Zündquellen wie offene Steckdosen, funkenbildende Werkzeuge und heiße Oberflächen.

• Risikoanalyse pro Test

Erstellen Sie für jede Anwendung eine kurze Risikoinventur: Gasvolumen, mögliche Leckstellen, Belüftung, Zündquellen, ATEX-Klassifikation, Notfallverfahren. Dokumentieren Sie welche Maßnahmen ergriffen werden (PSA, Gasdetektion, Arbeitserlaubnis, Überwachung).

Kurz zusammengefasst: Halten Sie den H₂-Anteil niedrig, sorgen Sie für gute Belüftung, verwenden Sie in ATEX-Zonen nur geeignete Geräte und untermauern Sie jeden Einsatz von Formiergas mit einer klaren Risikoanalyse und Arbeitserlaubnis.

Bei großen Volumina ist der Druckabfall (Δp) oft gering und verläuft langsam. Dadurch wird die benötigte Testdauer lang und die Empfindlichkeit nimmt praktisch ab. Außerdem hat jede Temperaturerhöhung oder -absenkung einen großen Einfluss auf den gemessenen Druck, wodurch es schwierig wird, echte Leckagen von Temperatureffekten zu unterscheiden.

In solchen Situationen ist es oft vernünftiger, wenn möglich eine andere Technik zu wählen, zum Beispiel einen Heliumlecktest mit Überdruck (Schnüffeltest) oder einen Vakuumtest.

Elastomer O-Ringe können Gas durchlassen (Permeation) und sich mit der Zeit bleibend verformen (Compression Set), wodurch die Dichtheit abnimmt. Metallabdichtungen können hingegen sehr niedrige Leckraten erreichen, erfordern aber eine höhere Oberflächenebenheit, höhere Anzugskräfte und eine sorgfältige Montage.

Gute Berichterstattung enthält mindestens: Norm oder Methode, verwendetes Tracergas, Testdruck und -temperatur, Nachweisgrenze, Messdauer, verwendete Kalibrierungen, Messunsicherheit und eine klare Schlussfolgerung, ob die gemessenen Leckwerte innerhalb oder außerhalb der vereinbarten Lecktestanforderungen liegen.