Ein Sauerstoffgerät (oder Sauerstoffkonzentrator) dient dazu, konzentrierten Sauerstoff bereitzustellen, der von Patienten eingeatmet wird, die Atemunterstützung benötigen. Die Funktionsweise hängt vom Typ des Geräts ab, aber hier ist eine Übersicht der Hauptkomponenten und des Prozesses:

1. Arten von Sauerstoffgeräten

• Sauerstoffkonzentrator / ganz kurz beschrieben: 
• Zieht Umgebungsluft ein, filtert Sauerstoff heraus und stellt ihn in konzentrierter Form bereit. 
• Unterteilung der Geräte: Sauerstoffkonzentratoren mit Netzanschluss für Zuhause. ( Dauerflow )      Mobile Sauerstoffkonzentratoren mit Akku für unterwegs. ( gepulste Sauerstoffabgabe )
• Sauerstoffflasche: Enthält komprimierten oder flüssigen Sauerstoff, der über einen Druckregler dosiert wird.
• Sauerstoffgenerator: Produziert Sauerstoff durch chemische Reaktionen, diese Gerätevariante ist sehr selten und wird nicht im Privatbereich eingesetzt.

2. Funktionsweise eines Sauerstoffkonzentrators

Sauerstoffkonzentratoren sind weit verbreitet und funktionieren folgendermaßen:

1. Lufteinzug: Das Gerät zieht Umgebungsluft über ein Kompressor ein, die etwa 21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff und andere Edel-Gase enthält.
2. Filterung der Luft: Staub und Partikel werden durch Vorfilter- Grobfilter und Bakterienfilter Filter entfernt.
3. Trennung von Stickstoff und Sauerstoff:
   • Mithilfe eines Molekularsiebs (Zeolith), das Stickstoff bindet, wird der Sauerstoff konzentriert.
   • Stickstoff wird dabei in regelmäßigen Abständen abgeblasen.
4. Regulierung des Sauerstoffflusses:
   • Der konzentrierte Sauerstoff (ca. 90–95,5 %) wird in einen Tank oder direkt zum Patienten geleitet.
   • Die maximale Sauerstoffleistung der Sauerstoffgeräte sind ca.95,5% dies ist technisch bedingt. 
   • Die Edelgase werden vom Molekularsieb nicht herausgefiltert. 
   • Ein Durchflussregler passt die Sauerstoffmenge an die individuellen Bedürfnisse an (z. B. 1–6 Liter/Minute).
5. Abgabe des Sauerstoffs:
   • Der Sauerstoff wird über eine Nasenbrille, Maske oder ein Schlauchsystem dem Patienten zugeführt.

3. Funktionsweise einer Sauerstoffflasche

• Die Flasche enthält reinen, komprimierten Sauerstoff.
• Der Flaschensauerstoff ist höher konzentriert ca.  99,9% reiner Sauerstoff.
• Daher ist der Flaschensauerstoff als Arzneimittel anzusehen. 
• Ein Druckminderer reguliert den hohen Druck (bis zu 200 bar) auf einen nutzbaren Bereich (z. B. 2 bar).
• Der Sauerstoff wird über ein Dosiersystem in kontrollierten Mengen an den Patienten abgegeben.

4. Sicherheit und Wartung

• Sauerstoffgeräte erfordern regelmäßige Wartung, um eine stabile und reine Sauerstoffzufuhr zu gewährleisten.
• Sauerstoff ist brandfördernd, daher ist Vorsicht geboten bei offenem Feuer, Zigaretten oder Fett in der Nähe des Geräts.

Es gibt bald ein Buch über Sauerstoffgeräte..... hier werde ich alles zusammentragen.

Es wird etwas chaotisch.. aber wer weitere Informationen zu Thema hat, Kritiken u.s.w. bitte melden.

Die Erfindung der Sauerstoffkonzentratoren und die Molekularsieb-Technologie

Die Anfänge der Sauerstoffkonzentratoren

Sauerstoffgeräte – Geschichte, Technik und Zukunft der Sauerstofftherapie

Einleitung

Sauerstoff ist essenziell für das Leben. Ohne ihn kann der menschliche Körper nicht funktionieren. In der Medizin spielt Sauerstoff eine zentrale Rolle, insbesondere für Menschen mit Atemwegserkrankungen wie COPD oder Lungenfibrose. Die Entwicklung von Sauerstoffgeräten hat die Therapie revolutioniert und vielen Patienten ein selbstbestimmtes Leben ermöglicht. Dieses Buch bietet einen umfassenden Einblick in die Geschichte, Technik und Zukunft der Sauerstofftherapie.

Geschichte der Sauerstofftherapie

Die Entdeckung des Sauerstoffs

Die Nutzung von Sauerstoff in der Medizin reicht bis ins 18. Jahrhundert zurück. Bereits 1774 entdeckte der Chemiker Joseph Priestley das Gas und erkannte dessen Bedeutung für die Atmung. Später entwickelte Antoine Lavoisier ein besseres Verständnis für die Rolle des Sauerstoffs im Stoffwechsel.

Medizinische Anwendung im 19. und 20. Jahrhundert

Im 19. Jahrhundert begann die gezielte Anwendung von Sauerstoff in der Medizin. Ärzte setzten ihn zur Behandlung von Atemwegserkrankungen und Vergiftungen ein. Während der industriellen Revolution wurde Sauerstoff zunehmend verfügbar, doch die Lagerung und Verabreichung blieben eine Herausforderung.

Mit der Entwicklung von Druckgasflaschen im frühen 20. Jahrhundert konnte Sauerstoff mobil eingesetzt werden, beispielsweise zur Behandlung von Patienten mit Lungenkrankheiten oder in der Notfallmedizin. Während des Zweiten Weltkriegs spielten Sauerstoffsysteme eine entscheidende Rolle bei der Versorgung von Soldaten mit Atemwegserkrankungen und in der Luftfahrtmedizin.

Technologische Entwicklungen

Die Anfänge der Sauerstoffkonzentratoren

Bis in die 1960er Jahre waren Patienten auf schwere Sauerstoffflaschen oder komplexe zentrale Sauerstoffsysteme angewiesen. Diese waren nicht nur unhandlich, sondern auch teuer und in ihrer Verfügbarkeit begrenzt. Ein entscheidender Durchbruch gelang mit der Entdeckung der Molekularsieb-Technologie, die es ermöglichte, Sauerstoff direkt aus der Umgebungsluft zu extrahieren. Diese Technik revolutionierte die Sauerstofftherapie, indem sie eine kontinuierliche und kosteneffiziente Versorgung ermöglichte.

Die ersten Sauerstoffkonzentratoren

Die ersten tragbaren Sauerstoffkonzentratoren kamen in den 1970er Jahren auf den Markt. Sie waren zwar noch relativ groß und laut, doch sie boten eine neue Freiheit für Patienten mit chronischen Atemwegserkrankungen. Die Medizintechnikindustrie arbeitete kontinuierlich an Verbesserungen, um die Geräte leiser, effizienter und mobiler zu gestalten. Besonders in den 1990er Jahren wurden tragbare Sauerstoffkonzentratoren weiter optimiert, sodass sie nun auch für den Alltagsgebrauch geeignet waren.

Die Funktionsweise des Molekularsiebs

Das Herzstück eines modernen Sauerstoffkonzentrators ist das Molekularsieb. Dabei handelt es sich um ein spezielles Material, meist Zeolith, das Stickstoff aus der Luft absorbieren kann, während Sauerstoff durchgelassen wird. Der Prozess läuft in mehreren Schritten ab:

Ansaugen der Umgebungsluft: Ein Kompressor führt Luft in das Gerät ein.

Stickstofftrennung: Die Luft durchströmt das Molekularsieb, das Stickstoff aufnimmt und nur den Sauerstoff passieren lässt.

Sauerstoffspeicherung: Der gereinigte Sauerstoff wird gesammelt und dem Patienten zugeführt.

Regeneration des Molekularsiebs: Der aufgenommene Stickstoff wird in die Umgebung abgegeben, sodass das Sieb erneut genutzt werden kann.

Eigenschaften des Molekularsiebs

Material: Zeolith, einem kristallinen Aluminiumsilikat, das eine hohe Adsorptionskapazität besitzt.

Es gibt verschiedene, nenne wir es mal Qualitätsstufen.

Das Zeolith Granulat gibt es in verscheidene Ausführungen, die je nach Hersteller angewendet werden.

Je hochwertiger das Zeolith Granulat, desto kleiner können die Molekularsiebe/ Geräte sein.

Jedoch sind hochwertige Zeolithe sehr empfindlich.

• Standart Granulat - grobe Bis mittlere Körnung 
• Vorteil: Diese Molekularsiebe können länger Standzeiten und kurze Betriebsstunden sehr lange kompensieren.

Für ein Sauerstoffgerät bis ca. 6 Liter wird viel Granulat benötigt. Z.B. Medicap Precise 6000 und Oxicur 5000 geräte haben ca.1,8Kg Granulat im Molekularsieb.

• Ein etwas hochwertigeres Garnulat - mittlere Körnung bis fein
• Die Molekularsiebe möchten lieber benutzt werden, längere Standzeiten sind nicht gut.

Diese wird z.B. bei Kröber O2 und 4.0 Geräten verwendet. Bei diesen Geräten sind ca. nur noch 0,8 Kg für ein     5 Liter Gerät nötig.

Effizienz: Trennt Stickstoff sehr effektiv von Sauerstoff und regeneriert sich kontinuierlich.

Langlebigkeit: Hält je nach Nutzung mehrere Jahre, bevor ein Austausch erforderlich ist.

Umweltfreundlich: Erfordert keine chemischen Zusätze und arbeitet rein physikalisch.

Diese zyklische Prozesssteuerung ermöglicht eine kontinuierliche Sauerstoffversorgung ohne den Bedarf an schweren Flaschen oder Tanks.

Arten von Sauerstoffgeräten

Es gibt verschiedene Arten von Sauerstoffgeräten, die sich in ihrer Funktionsweise und ihrem Einsatzzweck unterscheiden:

Stationäre Sauerstoffkonzentratoren – für den Einsatz zu Hause

Tragbare Sauerstoffkonzentratoren – für mobile Patienten

Flüssigsauerstoffsysteme – für Langzeittherapien

Druckgasflaschen – als Notfallversorgung oder kurzfristige Lösung

Einsatzgebiete und Zielgruppen

Sauerstofftherapie kommt in verschiedenen Bereichen zum Einsatz:

Medizin: Behandlung von Lungenerkrankungen wie COPD oder Asthma

Sport: Höhentraining für Athleten

Luftfahrt: Sauerstoffversorgung in Flugzeugen

Industrie: Herstellung von Glas und Metall

Wartung und Pflege von Sauerstoffgeräten

Damit Sauerstoffgeräte sicher und effizient arbeiten, sind regelmäßige Wartungen erforderlich:

Reinigung der Filter

Überprüfung des Molekularsiebs

Austausch von Verschleißteilen

Überprüfung der Sauerstoffreinheit

Zukunft der Sauerstofftherapie

Die Innovationen auf diesem Gebiet setzen sich fort, mit dem Ziel, die Geräte noch effizienter, leichter und nachhaltiger zu gestalten. Die Zukunft der Sauerstofftherapie könnte durch noch fortschrittlichere Filtertechnologien und intelligente Steuerungssysteme geprägt sein.