DE19741485C2 - Vorrichtung zur Schaffung einer geschützten Atmosphäre in Lager- und Transportbehältnissen - Google Patents

Abstract

Mittels der Vorrichtung zur Schaffung einer geschützten Atmosphäre für den Transport und die Lagerung empfindlicher Waren werden Reduktionsmittel in die Atmosphäre der Transport- und Lagerbehältnisse oder Lagerräume eingeleitet, durch die der Sauerstoff in dieser Atmosphäre vollständig reduziert wird. Als Reduktionsmittel wird vorzugsweise Wasserstoff in die Behälteratmosphäre geleitet, der den Sauerstoff der Behälteratmosphäre reduziert. Durch den offenen Verbrennungsprozess, bei dem Wasserstoff als Brenngas und der Luftsauerstoff der Behälteratmosphäre als Oxydationsmittel genutzt wird, wird der Sauerstoff der Behälteratmosphäre innerhalb kürzester Frist reduziert. Als Reaktionsprodukt fällt quasi ausschließlich Wasser an, das für die Klimatisierung der Behälteratmosphäre, insbesondere für die Schaffung der notwendigen Luftfeuchte genutzt wird. Durch die sauerstofffreie Atmosphäre sind aeroben Bakterien die Lebensgrundlagen entzogen. Im Gegensatz zu anderen Brenngasen, wie Propan, Butan etc. entstehen keine unerwünschten Reaktionsprodukte wie Kohlenmonoxid bzw. Kohlendioxid, die die Lebensgrundlage aerober Bakterien bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schaffung einer geschützten Atmosphäre in Lager- und Transportbehältnissen.

Beim Transport und der Lagerung von verderblichen Gütern, wie Obst, Gemüse, Blumen, etc. werden die zu lagernden bzw. die zu transportierenden Güter in gekühlter Atmosphäre untergebracht, um den natürlichen Reifungs- oder Fäulnisprozeß zu ver­ langsamen.

Daneben ist man seit geraumer Zeit bemüht, in Lager- und Transportbehältnissen eine Schutzgasatmosphäre zu schaffen, in der der Reife- bzw. Fäulnisprozeß der darin gelagerten landwirtschaftlichen Produkte unterbrochen wird. Derartige Verfahren sind seit langem beim Überseetransport von Bananen bekannt. Dabei wird in großvolumigen, quasi gasdichten Behältnissen eine Schutzgasatmosphäre geschaffen, die aus mindestens 98 Vol.-% Stickstoff besteht. Unter diesen Bedingungen verläuft der Reifeprozeß von Bananen stark verlangsamt bzw. kommt gänzlich zum Stillstand (sogenannte Schlaf­ phase).

Verfahren und Vorrichtungen zur Schaffung einer Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil von etwa 98 Vol.-% Stickstoff innerhalb der Lager- und Transportbehältnisse sind ebenso bei Nutzkraftfahrzeugen bekannt.

So schlägt die DE 38 29 435 A1 eine Vorrichtung zur Erzeugung einer künstlichen Atmosphäre in einem Transportbehälter, insbesondere in einem Container vor, bei der durch ein speziell ausgebildetes Aggregat Stickstoff aus der Umgebungsluft des Containers entnommen, angereichert und mit dem Ziel der Schaffung einer Schutz­ gasatmosphäre in den Transportbehälter geleitet wird.

Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß die, für die Gewinnung und Anreicherung von Stickstoff aus der Umgebungsluft notwendigen Aggregate einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad aufweisen und zu ihrem Betrieb zusätzlich größere Energiemengen benötigt werden.

Zudem werden durch diese zusätzlichen Aggregate die gesamten Fertigungskosten eines Containers oder eines anderen Transportbehältnisses signifikant erhöht. Da die, mit dem Transport von leichtverderblichen Gütern befaßten Speditionen untereinander in einem starken Wettbewerb stehen, der durch ein extrem niedriges Preisniveau gekennzeichnet ist, sind Container oder Transportbehältnisse mit einer derartigen Einrichtung zur Schaffung einer Schutzgasatmosphäre nicht mehr konkurrenzfähig, da die zusätzlichen Kosten durch die Spediteure nicht mehr umlegbar sind.

Um dieses betriebswirtschaftliche Problem zu lösen, schlägt die DE 39 15 925 A1 vor, das Aggregat zur Erzeugung einer Schutzgasatmosphäre lösbar mit dem Transport­ behältnis zu verbinden. So kann nach Erreichung des Bestimmungsortes das vergleichsweise kleine Klimatisierungsaggregat vom großvolumigen Transportcontainer gelöst und auf direktem Wege zu einem nächsten Einsatzort gebracht werden. Dadurch müssen nicht alle im Umlauf befindlichen Großcontainer mit einer teuren Klimatisierungseinrichtung ausgestattet sein.

Die Schutzgasatmosphäre wird im Fall der DE 39 15 925 A1 durch die Schaffung eines definierten Verhältnisses von Stickstoff zu Sauerstoff innerhalb des Transportbehält­ nisses erzeugt.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß durch den im Transportbehältnis enthaltenen Luftsauerstoff aerobe Bakterien optimale Lebensbedingungen finden.

Dadurch kann mit dieser Einrichtung kein verlustarmer bzw. -freier Transport von Obst und Gemüse, wie z. B. Erdbeeren, Ananas, Artischocken, Pfirsichen, Pilzen oder Spargel realisiert werden.

Zudem benötigt der Separator, mit dem eine Trennung der Umgebungsluft außerhalb des Transportbehälters in Sauerstoff und Stickstoff vorgenommen wird, eine regel­ mäßige Energiezufuhr.

Daneben ist aus der DE 39 23 860 C1 eine Vorrichtung zum Herstellen einer gesteuerten Atmosphäre in Containern bekannt, bei der verschiedene Gase in einen Transportcontainer eingeblasen werden, um darin eine definierte Atmosphäre zu schaffen. Dabei werden mehrere Gase in einer Mischkammer in einem bestimmten Verhältnis zugemischt und mittels eines Düsensystems in den Transportcontainer eingeblasen.

Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß die zuzuführenden Gase in großvolumigen Gas­ flaschen auf dem Fahrzeug mitgeführt werden müssen. Zudem hat die bevorzugte Verwendung von Kohlendioxid als Schutzgas den Nachteil, daß sich anaerobe Bakterien unter diesen Umgebungsbedingungen optimal vermehren können und dadurch Reifungs- bzw. Fäulnisprozesse am Transportgut beschleunigt ablaufen.

In der DE 39 32 755 A1 wird ein Container mit geregelter Atmosphäre vorgeschlagen, bei dem mit Hilfe eines Oxydationssystems die schwebenden Teilchen im Behälter oxydiert werden. Dazu wird die Behälterluft durch einen stark erhitzten Keramikblock gedrückt. Dabei oxydieren die in der Behälterluft enthaltenen Schwebeteilchen und sonstigen Fremdpartikel, wodurch die Luft in einem gewissen Grade entkeimt wird. Der relative Sauerstoffgehalt in der Behälterluft bleibt aber im wesentlichen unver­ ändert. Dadurch kann das eingelagerte Transportgut selbst oxydieren, zumal die nunmehr sterilisierte Luft erwärmt ist und infolge der thermischen Reaktion ein leichter Überdruck innerhalb des Transportbehältnisses herrscht. Diese Vorrichtung ist deshalb ungeeignet für den Transport von landwirtschaftlichen Produkten, die in Gegenwart aerober Bakterien einem raschen Fäulnisprozeß unterliegen.

In der DE 44 30 617 A1 ist ein verbessertes, modulares System zur Schaffung einer kontrollierten Atmosphäre für den Transport und die Lagerung verderblicher Waren beschrieben. Die Erzeugung und Aufrechterhaltung einer kontrollierten Atmosphäre erfolgt dabei unter Verwendung einer luftatmenden, d. h. Sauerstoff verbrauchenden Brennstoffzelle. Diese Brennstoffzelle bezieht den notwendigen Sauerstoff vorzugs­ weise aus dem Innenraum des Transportcontainers. Die Brennstoffzelle liefert dabei zum einen die elektrische Energie für den Antrieb einer Wärmepumpe, die für die Abfuhr, gegebenenfalls aber auch die Zufuhr von Wärme in das Behälterinnere verwendet wird. Zudem wird durch die Brennstoffzelle der Sauerstoffgehalt in der Behälterluft abgesenkt und zugleich der Kohlendioxydgehalt erhöht. Die Brennstoff­ zelle ermöglicht insbesondere als elektrisches Pufferelement die zeitweilige Abkopp­ lung des Containers von Energieversorgungseinrichtungen die für die Kühlung bzw. Klimatisierung benötigt werden.

Aufgrund der relativ geringen Reaktionsgeschwindigkeit innerhalb der Brennstoffzelle nimmt der Anteil des Luftsauerstoffs in der Behälteratmosphäre nur allmählich ab. Zudem muß der ablaufende Oxydationsprozeß durch zusätzliche Katalysatoren initiiert und bei erhöhten Temperaturen geführt werden, um einen kontinuierlichen Prozeßablauf zu gewährleisten.

Ein weiterer Nachteil des Systems besteht darin, daß für den Betrieb der Brennstoffzelle im Behälterinneren die ständige Anwesenheit von Luftsauerstoff zwingend erforderlich ist. Dadurch können aerobe Bakterien in dieser Atmosphäre weiter existieren. Durch den verbleibenden Restsauerstoff laufen die biologischen Stoffwechselprozesse bei den zu transportierenden Pflanzen, Blumen, etc. ungehindert weiter. So kann das vorhandene Kohlendioxyd in der Behälterluft direkt von den Pflanzen aufgenommen werden. Als Reaktionsprodukt wird von den Pflanzen erneut Sauerstoff in die Behälter­ atmosphäre abgegeben.

Der gravierende Nachteil des Systems besteht darin, daß aufgrund der begrenzten Reaktionsgeschwindigkeit der Brennstoffzelle die gewünschte Schutzgasatmosphäre innerhalb eines handelsüblichen 12'-Containers erst nach etwa acht Stunden erreicht wird. Während dieser Phase ist das Transportgut ungeschützt den Einflüssen der in der Behälteratmosphäre vorhandenen aeroben und anaeroben Bakterien ausgesetzt.

Daneben ist ein im häuslichen Bereich seit vielen Jahrzehnten übliches Verfahren zum Lagern von leicht verderblichen Waren, wie z. B. Obst und Gemüse bekannt, bei dem das Lagergut in Gläsern gelagert und dadurch haltbar gemacht wird, dass der Behälteratmosphäre der Luftsauerstoff entzogen wird. Dazu wird auf die Innenseite des Deckels Brennspiritus oder Alkohol als chemisches Reduktionsmittel gegossen, dieser entzündet und der Deckel mit brennender Flamme auf den Glasbehälter gestürzt. Durch das Abbrennen des chemischen Reduktionsmittels wird der Sauerstoff der Behälter­ atmosphäre vollständig reduziert.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens zur längerfristigen Haltbarmachung leicht verderblicher Nahrungsmittel besteht darin, dass das Lagergut, wie Obst oder Gemüse, zunächst einer gründlichen Vorbehandlung unterzogen werden muss. Dabei werden die zu konservierenden Nahrungsmittel aufwendig gereinigt, Blüten, Blütenstände, Blätter oder Teile des Sprosses beseitigt, Teile des Fruchtfleisches, die bereits von Bakterien oder Pilzen befallen sind, werden entfernt. Größere Früchte müssen regelmäßig zerkleinert und das Kerngehäuse entfernt werden.

Die verwendeten Lagerbehältnisse aus Glas müssen aufwendig gereinigt und sterilisiert werden. Nachfolgend werden die Lagerbehältnisse und die zu konservierenden Nahrungsmittel gemeinsam in einer Wasser- oder Wasserdampfatmosphäre erhitzt und sterilisiert. Anschließend werden die erhitzten Nahrungsmittel in die erwärmten Lagerbehältnisse überführt. Durch Aufgabe einer begrenzten Menge eines Flüssig­ brennstoffes (vorzugsweise Alkohol) auf die Innenseite des Behältnisdeckels, das nachfolgende Entzünden des sich bildenden Brennstoff-Luftgemisches und das Verschließen des Lagerbehältnisses durch den aufgesetzten Deckel unter Druck wird die weitestgehende Sterilität im Innenraum des Lagerbehältnisses aufrecht erhalten und durch den einmaligen, kurzzeitigen Verbrennungsprozess der vorhandene Luftsauerstoff im oberen Teil des Behältnisses nahezu vollständig reduziert. Nachteilig ist, dass die Ausschussquote, d. h. die Anzahl der Behältnisse, die nach der zuvor beschriebenen Vorbehandlung nicht gasdicht verschlossen sind, vergleichsweise hoch ist, so dass dieses Verfahren aufgrund der unzureichenden Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit nicht auf großtechnische Anwendungen in Lagerräumen oder Transportcontainern über­ tragbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bestehenden Nachteile des Standes der Technik zu eliminieren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe in Transport- und Lagerbehältnissen und -räumen eine Atmosphäre geschaffen wird, in der aerobe und anaerobe Bakterien nicht mehr lebensfähig sind oder bei der die Zellteilung und Vermehrung der Bakterien nahezu vollständig zum Stillstand kommt.

Daneben soll die verwendete Vorrichtung zur Schaffung der geschützten Atmosphäre einfach strukturiert sein, um bei hoher Systemzuverlässigkeit die Fertigungs- und Montagekosten der Einrichtung zu minimieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorzugsweise Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Mittels der Vorrichtung zur Schaffung einer geschützten Atmosphäre für den Transport und die Lagerung empfindlicher Waren werden Reduktionsmitteln in die Atmosphäre der Transport- und Lagerbehältnisse oder Lagerräume eingeleitet, durch die der Sauer­ stoff in dieser Atmosphäre vollständig reduziert wird.

Als Reduktionsmittel wird vorzugsweise Wasserstoff in die Behälteratmosphäre ge­ leitet, der den Sauerstoff der Behälteratmosphäre reduziert.

Durch den offenen Verbrennungsprozeß, bei dem Wasserstoff als Brenngas und der Luftsauerstoff der Behälteratmosphäre als Oxydationsmittel genutzt wird, wird der Sauerstoff der Behälteratmosphäre innerhalb kürzester Frist reduziert. Als Reaktions­ produkt fällt quasi ausschließlich Wasser (Restbestandteile NO_x vernachlässigbar) an, das für die Klimatisierung der Behälteratmosphäre, insbesondere für die Schaffung der notwendigen Luftfeuchte genutzt wird. Durch die sauerstofffreie Atmosphäre sind aeroben Bakterien die Lebensgrundlagen entzogen.

Im Gegensatz zu anderen Brenngasen, wie Propan, Butan, etc. entstehen keine un­ erwünschten Reaktionsprodukte wie Kohlenmonoxid bzw. Kohlendioxid, die die Lebensgrundlage anaerober Bakterien bilden.

Durch den raschen und vollständigen Entzug von Sauerstoff aus der Behälteratmosphäre entsteht bei gasdichten Transport- oder Lagerbehältnissen ein Unterdruck von etwa 0,2 at. Dadurch wird während des Verbrennungsprozesses der aktive Sauerstoff, der sich an der Oberfläche des Transportgutes, wie beispielsweise Erdbeeren, Ananas oder Artischocken befindet, abgerissen. Somit wird eine grenzflächennahe Oxydation des Transportgutes durch den Luftsauerstoff an der rauhen, z. T. porösen Oberfläche von Früchten unterbunden.

Durch den, sich während des Verbrennungsprozesses herausbildenden leichten Unter­ druck können ausgewählte Transportgüter überraschend auch bei leicht erhöhten Temperaturen von 8°C bis ca. 20°C ohne zusätzliche Kühlung frisch gelagert werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die sauerstofffreie, etwa 98%ige Stickstoffatmosphäre ein zuverlässiger Schutz von zu transportierenden oder zu lagernden organischen Flüssigkeiten, wie Säften, Mosten, Fruchtsaftkonzentraten, etc. gewährleistet ist.

Der Ablauf des Verbrennungsprozesses von Wasserstoff und Sauerstoff wird mittels bekannter Kontroll- und Regeleinrichtungen überwacht.

Der als Reduktionsmittel verwendete Wasserstoff wird beim Gütertransport vorzugsweise in bekannten, als Hohlzylinder ausgebildeten Gasflaschen oder in zylinderförmigen, pulvergefüllten Hybridspeichern mitgeführt.

In stationären Lagereinrichtungen oder -behältnissen, wie Lagerräumen, Kühl­ einrichtungen, etc. kann der Wasserstoff auch über Rohrleitungssysteme zugeführt werden.

Eine Vorrichtung zur Schaffung einer geschützten Atmosphäre besteht aus einem Lager- bzw. Transportbehältnis, in dem die verderblichen Güter untergebracht sind. Vorzugsweise sind die Lager- und Transportbehältnisse gasdicht ausgebildet oder weisen Mittel auf, mit denen ein Gasaustausch mit der Umgebung minimiert wird. Das Einbringen der verderblichen Güter in das Innere eines Lager- oder Transportbehälters erfolgt über bekannte Türen bzw. Tore, die zusätzlich mit einer Abdichtung gegenüber der Behälterwandung ausgestattet sind, um den Gasaustausch zwischen dem Behälterinneren und der Umgebung zu verhindern bzw. zu minimieren.

Die vorzugsweise vollständig gasdichten Wandungen des Behälters bestehen aus Stahlblech oder Kunststoff.

Im Innenraum des Behälters befindet sich eine Zündeinrichtung, mit der das Brenngas- Luftgemisch entzündet wird. Die Verbrennung des Wasserstoffs erfolgt mit offener Flamme. Vorzugsweise ist der Brenner flächenförmig ausgebildet, um einen raschen Entzug des in der Behälterluft vorhandenen Sauerstoffs zu bewirken.

In einer anderen, gleichfalls bevorzugten Ausbildung werden ein oder mehrere lanzenförmige Düsenstäbe zueinander beabstandet angeordnet, um einen raschen und gleichmäßigen Sauerstoffentzug im Behälterinneren zu gewährleisten.

Vorzugsweise sind die stab- oder lanzenförmigen Brenner unterhalb der Decke des Transport- oder Lagerbehältnisses angeordnet. Dadurch wird ein intensiver Gas­ austausch und eine rasche Reduktion des Luftsauerstoffs bewirkt.

In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Vorrichtung weist der Lager- bzw. Transport­ behälter Mittel für die Umwälzung der im Behälterinneren befindlichen Gase auf. Dadurch wird der Ablauf des Reduktionsprozesses weiter beschleunigt und somit inner­ halb kürzester Frist ein vollständiger Entzug des Luftsauerstoffs aus der Behälter­ atmosphäre erreicht.

Nachdem der vorhandene Luftsauerstoff vollständig reduziert wurde, schaltet eine Kontrolleinrichtung die Zufuhr des Brenngases Wasserstoff ab. Zugleich erlischt die Brennerflamme. Wenn infolge von Undichtheiten im Behälter, zum Beispiel an der Türdichtung, atmosphärische Luft in das Innere des Behälters eindringt, schaltet die Kontrolleinrichtung bei Erreichen eines kritischen Schwellwertes die Wasserstoffzufuhr zu und zündet das Brenngas. Nach der erneuten, vollständigen Reduktion des eingedrungenen Luftsauerstoffs wird der Brenner abgeschaltet.

Zur Herausnahme von Waren aus dem Behälterinneren wird die Behältertür geöffnet. Durch Zuschaltung einer optional vorhandenen Umwälzeinrichtung wird kurzfristig eine der Umgebung angepaßte, normale Atmosphäre im Behälterinneren erzeugt. Nunmehr können Teile der eingelagerten Waren entnommen bzw. neues Lagergut in den Behälter eingebracht werden. Nach dem Verschließen der Behältertür wird erneut durch Zuschaltung des Wasserstoffbrenners eine vollständige Reduktion des eingedrungenen Luftsauerstoffs vorgenommen.

Um das Öffnen der Behältertür wegen des geringen Unterdruckes zu erleichtern, der sich bei der Wasserstoffverbrennung im Behälterinneren ausbildet, weist der Transport- oder Lagerbehälter vorzugsweise Mittel zur Druckänderung auf. Bevorzugt werden dazu Drosselventile eingesetzt, die ein Einströmen der Umgebungsluft in das Behälterinnere ermöglichen, um somit die z. T. großflächigen Behältertüren ohne erhöhten Kraft­ aufwand öffnen zu können.

Die Größe bzw. das Volumen der Transport- und Lagerbehältnisse kann entsprechend den individuellen Anforderungen des Nutzers ausgelegt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn z. Bsp. bei Transportbehältnissen, wie Containern, Baugrößen gewählt werden, bei denen das zu transportierende, leichtverderbliche Gut einen hohen Anteil am nutzbaren Innenvolumen des Transportbehälters ausmacht. Dadurch ist nach Ver­ schließen der Behältertüren eine vollständige Reduktion des vorhandenen Sauerstoffs im Behälterinneren innerhalb kürzester Zeit, in der Regel binnen 1 bis 5 Minuten möglich. Die hohe Reaktionsgeschwindigkeit, mit der der Reduktionsprozeß abläuft, wird begünstigt durch die hohe Affinität der Reaktionspartner H₂ und O₂.

Ein entscheidender Vorteil der Verwendung von Wasserstoff als Reduktionsmittel besteht darin, daß keine schädlich wirkenden Reaktionsprodukte anfallen. Zudem wird Wasserstoff großtechnisch erzeugt und ist dadurch ein kostengünstiges Reduktions­ mittel.

Ein Vorteil der Verbrennung des Wasserstoffes mit offener Flamme oder einem gleichwirkenden Brenner oder Brennersystem besteht in der raschen, vollständigen Reduktion des Sauerstoffes der Behälteratmosphäre aufgrund der hohen Reaktions­ geschwindigkeit und der hohen Affinität der Reaktionspartner Wasserstoff und Sauer­ stoff.

Durch die Erzeugung einer Behälteratmosphäre, die vollständig frei von Sauerstoff ist, wird aeroben Bakterien die Lebensgrundlage entzogen. Durch die gleichzeitige Kühlung des Transport- und Lagergutes in eng tolerierten Grenzen bei gleichzeitiger Sättigung der Behälteratmosphäre mit gelöstem Wasserdampf wird eine optimale Schutzgas­ atmosphäre geschaffen, in der die biologischen Prozesse des eingelagerten Obstes oder Gemüses quasi zum Stillstand kommen bzw. stark verlangsamt ablaufen.

Für die vollständige Reduktion des Luftsauerstoffes werden ein oder mehrere Brenner unmittelbar im Innenraum des Transport- oder Lagerbehälters angeordnet, um die vollständige Reduktion des Luftsauerstoffes in kürzester Frist zu realisieren.

Neben Wasserstoff können als Reduktionsmittel beispielsweise Propan oder Butan verwendet werden, die an offener Flamme den vorhandenen Luftsauerstoff reduzieren. Dabei ist die Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber der Reduktion von O₂ mittels H₂ herabgesetzt. Zudem entstehen als unerwünschte Reaktionsprodukte Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die die Lebens- und Wachstumsprozesse bei lebenden Pflanzen aktivieren.

Bei der Lagerung von Pflanzen oder leicht verderblichen Nahrungs- und Genußmitteln in stationären Einrichtungen, wie Kühlkellern oder klimatisierten Lagerräumen wird der für die Reduktion des Sauerstoffs notwendige Wasserstoff vorteilhaft in stationären Tankanlagen oder in Flaschenbatterien bereitgestellt.

Beim Transport von leicht verderblichen Waren in Containern oder Kühlfahrzeugen auf dem Straßen- oder Schienenwege wird der benötigte Wasserstoff vorteilhaft in Stahl­ flaschen, insbesondere von Hybridflaschen mitgeführt. Beim Transport von Ganzzügen, die aus einer größeren Anzahl miteinander gekuppelter Kühlwagen bestehen, kann die Wasserstoffzufuhr über Stahlflaschen erfolgen, die denzentral an einzelnen Waggons mitgeführt werden.

Um die Reduktion des vorhandenen Luftsauerstoffs im Behälterinneren in kürzester Frist zu realisieren, werden vorteilhaft flächenförmige Brenner verwendet. Ebenso vorteilhaft ist es, mehrere rohrförmige Düsenstäbe mit beabstandet angeordneten Düsen zu verwenden, um insbesondere bei größeren Transport- oder Lagerbehältnissen, wie einem 40-Fuß-Container eine gleichmäßige Reduktion des Luftsauerstoffes über den gesamten Behälter zu verwirklichen. Vorteilhaft werden dazu die lanzenförmigen Düsenstäbe unterhalb der Decke des Transport- oder Lagerbehältnisses angeordnet. Dadurch ist eine optimale Zirkulation der in der Behälteratmosphäre enthaltenen Gase möglich. Um ein rasche und gleichmäßige Reduktion des Luftsauerstoffes im Behälter­ inneren zu realisieren, werden vorteilhaft Mittel zur Umwälzung der in der Behälteratmosphäre enthaltenen Gase eingesetzt.

Aufgrund des rasch verlaufenden Verbrennungsprozesses im Inneren des Behälters entsteht bei gasdicht schließenden Türen bzw. Toren ein leichter Unterdruck. Um das Öffnen des Behälters, z. B. beim Be- oder Entladen zu erleichtern, wird ein Druck­ ausgleich zwischen dem Behälterinneren und der Umgebungsluft außerhalb des Behälters vorgenommen. Dazu weist der Transport- oder Lagerbehälter Mittel auf, mit denen ein rascher Druckausgleich realisiert wird. Im einfachsten Fall besitzt der Behälter ein Einströmventil, nach dessen Öffnung Luft aus der Umgebung des Behälters in das Behälterinnere eindringen kann.

Beim Einsatz von Transportcontainern in besonderen klimatischen Regionen, in denen über längere Zeiträume vergleichweise konstante Temperaturen herrschen, kann eine zusätzliche Kühlung des Transportgutes entfallen. Aufgrund der zum Teil größeren Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht ist es allerdings bei längeren Transporten vorteilhaft, wenn die Transportbehälter bekannte Mittel zur Klimatisierung des Behälterinneren aufweisen.

Zur Erzeugung einer optimalen Schutzgasatmosphäre, die durch eine Sättigung der Behälteratmosphäre mit Wasserdampf gekennzeichnet ist, weisen die Transport- und Lagerbehälter zusätzliche Mittel zur Befeuchtung des Behälterinneren auf. Dabei wird vorzugsweise das als Reaktionsprodukt anfallende Wasser verwendet, das bei der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff entsteht.

Um eine Übersättigung der Behälteratmosphäre mit Wasserdampf zu verhindern, die zu einem Niederschlag des Wassers auf der Oberfläche der zu lagernden oder zu trans­ portierenden Güter führen würde, werden vorteilhaft sorbierende Mittel, wie Silicagel, im Behälterinneren angeordnet.

Optimale Transport- und Lagerbedingungen werden erreicht, wenn im Behälterinneren zum einen der enthaltene Sauerstoff vollständig durch Reduktion entzogen und zugleich die Behälteratmosphäre auf Temperaturen zwischen 0°C und 20°C temperiert und eine relative Feuchtigkeit der Behälteratmosphäre von 90% bis 100% eingestellt wird.

Aufgrund des Wechselverhältnisses von Lagertemperatur und Wasserdampf­ aufnahmevermögen der in der Behälteratmosphäre enthaltenen Gase ist es weiterhin vorteilhaft, wenn durch Steuer- oder Regeleinrichtungen der Stickstoffgehalt, die Temperatur im Behälterinneren sowie der Sättigungsgrad der Behälteratmosphäre mit Wasserdampf in engen Toleranzgrenzen gehalten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Zur Lagerung von leicht verderblichen Nahrungsmitteln wird in einer Kühlzelle eine Schutzgasatmosphäre dadurch erzeugt, daß Wasserstoff mit offener Flamme im Innenraum der Kühlzelle verbrannt wird. Durch den vollständigen Entzug von Sauerstoff aus der Behälteratmosphäre werden bei gleichzeitiger Kühlung und Sättigung der Behälteratmosphäre mit Wasserdampf optimale Lagerbedingungen geschaffen, unter denen insbesondere verdunstungsanfällige Sorten von Obst und Gemüse, aber auch Meeresfrüchte, Frischfleisch oder Fisch langfristig und verlustarm bzw. verlustfrei gelagert werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine gegenseitige Beeinträchtigung der gelagerten Lebensmittel durch Geruchsstoffe erfolgt. So können unterschiedliche Waren ohne räumliche Trennung oder Kapselung gemeinsam gelagert werden.

In einem weiteren Anwendungsbeispiel wird in einem Haushaltsfrischhalteschrank durch Reduktion von Wasserstoff im Behälterinneren eine sauerstofffreie Schutzgas­ atmosphäre geschaffen. Befindet sich der Frischhalteschrank in einer klimatisch günstigen Umgebung, wie etwa im Keller eines Hauses, so kann zumindestens in den kühleren Jahreszeiten auf eine gesonderte Kühlung des Behälterinneren verzichtet werden. Dadurch wird in nicht unerheblichem Maße der Energieverbrauch des Haushaltes reduziert.

In einem dritten Ausführungsbeispiel wird in einem 40-Fuß-Container, der auf einem Sattelauflieger ruht, eine Schutzgasatmosphäre durch vollständige Reduktion des Sauer­ stoffes im Containerinneren geschaffen. Der notwendige Wasserstoff wird in mehreren Hybridflaschen mitgeführt, die sich auf der Zugmaschine befinden. Mehrere lanzen­ förmige Brenner sind unterhalb des Daches des Containers beabstandet angeordnet, wobei jede Brennerlanze mehrere beabstandete Düsen aufweist. Nach der vollständigen Reduktion des Sauerstoffes wird das Brennersystem erneut aktiviert, sobald sich ein kritischer Gehalt von Sauerstoff in der Schutzgasatmosphäre herausgebildet hat (z. B. aufgrund undichter Containertüren oder durch mögliche Diffusionsvorgänge an den Containerwandungen).

Um einen flexiblen und ungehinderten Einsatz des Containers in unterschiedlichen Klimazonen zu ermöglichen, weist der Container einen Thermostatmantel auf. Durch Klimaeinrichtungen wird die Luft im Behälterinneren bedarfsweise erwärmt oder abgekühlt. Ebenso wird die Luftfeuchtigkeit im Behälterinneren in Abhängigkeit von der momentanen Temperatur im Behälter optimal eingestellt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Schaffung einer geschützten Atmosphäre für den Transport und die Lagerung empfindlicher Waren in Transport- und Lagerbehältnissen und Lagerräumen, wobei chemische Reduktionsmittel in die Behälteratmosphäre eingebracht werden, die den Sauerstoff der Behälteratmosphäre vollständig reduzieren, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Lager- oder Transportbehältnisses mindestens ein Brenner oder ein Brennersystem angeordnet ist, über den Wasserstoff in das Behälterinnere geleitet und mit offener Flamme verbrannt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner flächenförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner ein oder mehrere lanzenförmige Düsenstäbe aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stab- oder lanzenförmigen Brenner unterhalb der Decke des Transport- oder Lagerbehältnisses angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport- oder Lagerbehälter Mittel zur Änderung des Drucks im Behälterinneren aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport- oder Lagerbehälter Mittel zur Klimatisierung des Behälter­ inneren, insbesondere zur Kühlung oder Erwärmung, aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Verdunstung des bei der Verbrennung des Wasserstoffes anfallenden Wassers im Innenraum eines Lager- oder Transportbehältnisses angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur gleichförmigen Verteilung des Wassers oder Wasserdampfes im Innenraum des Lager- oder Transportbehältnisses angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeuchtigkeit im Behälterinneren durch sorbierende Mittel geregelt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Lager- oder Transportbehältnisses mit Mitteln zur Befeuchtung der Behälteratmosphäre eine relative atmosphärische Feuchtigkeit von 90% bis 100% erzeugt wird und dass die Behälteratmosphäre auf Temperaturen von 0°C bis 20°C temperierbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter Stickstoffgehalt, Temperatur und atmosphärische Feuchte im Innenraum eines Lager- oder Transportbehältnisses einstellbar oder regelbar sind.