Halbleiterfertigung: PSA-Anlagen müssen 99,9999 Prozent Reinheit erreichen
Veröffentlicht am: 12.10.2026 um 05:00 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Die Anforderungen an die industrielle Gaseerzeugung rücken verstärkt in den Mittelpunkt verfahrenstechnischer Bewertungen. Wie ein Fachbeitrag laut einem Bericht vom 09.10.2026 darlegt, spielen bei Druckwechseladsorptionsanlagen (PSA) zur Stickstofferzeugung neben der Betriebssicherheit vor allem präzise Auswahlkriterien für den industriellen Einsatz eine zentrale Rolle. Die PSA-Technik deckt dabei ein breites Spektrum ab, sieht sich jedoch je nach Branche unterschiedlichen Reinheits- und Qualitätsvorgaben gegenüber.
Reinheitsgrade und verfahrenstechnische Anforderungen
PSA-Systeme erreichen laut dem Fachbericht Reinheiten von 99 bis 99,999 Prozent und decken damit mittlere und hohe Reinheitsanforderungen bei großen Durchflüssen ab. Für Anwendungen mit geringeren Anforderungen an die Gasreinheit wird die Membrantrennung als verfahrenstechnische Alternative aufgeführt.
Weitaus strengere Maßstäbe gelten in der Halbleiterindustrie: Für die Chipfertigung ist eine Reinheit von 99,9999 Prozent in Verbindung mit einem sehr niedrigen Taupunkt erforderlich.
Die Nachfrage nach PSA-Stickstoffanlagen erstreckt sich regional über unterschiedliche Wirtschaftszweige. Dazu gehören die Textilfärberei, die Feinchemie, die Elektronikfertigung, die Biotechnologie sowie die Produktion von Lithiumbatterien und Photovoltaikanlagen.
Für den Anlagenbetrieb werden zudem herstellerseitige Rahmenbedingungen genannt: Ein Anbieter verweist in diesem Kontext auf acht Software-Urheberrechte sowie auf Servicezusagen mit einer Reaktionszeit von acht Stunden innerhalb der Provinz und 24 Stunden außerhalb. Zudem verspricht das Unternehmen einen bedingungslosen Austausch innerhalb eines Monats.
Trennmechanismen und Eigenschaften von Molekularsieben
Die technische Effizienz von PSA-Anlagen wird maßgeblich durch die eingesetzten Adsorptionsmaterialien bestimmt. Wie das Unternehmen Ningbo Inno Pharmchem laut einem Bericht vom 08.10.2026 darlegt, trennen Kohlenstoff-Molekularsiebe (Carbon Molecular Sieves, CMS) Sauerstoff selektiv aus der Druckluft ab.
Der Mechanismus basiert auf einer kinetischen Trennung über die Porenstruktur des Materials. Diese Siebe decken Reinheitsgrade vom industriellen Standard bis hin zu hochreinen Gasen für Labor- und Analysengeräte ab.
Die Chipfertigung verlangt 99,9999 Prozent Reinheit bei sehr niedrigem Taupunkt — PSA-Anlagen erreichen laut Fachbericht 99 bis 99,999 Prozent. Wer die Lücke schließen will, braucht die richtigen Auswahlkriterien für Molekularsiebe und Anlagenkonfiguration. Der kostenlose Leitfaden zeigt die entscheidenden Prüfpunkte Schritt für Schritt. PSA-Auswahlcheckliste jetzt anfordern
Als zentrale Leistungsparameter für CMS gelten Partikelgrößen von 1,0–1,2 mm oder 1,3–1,6 mm sowie Schüttdichte, Druckfestigkeit und Adsorptionskapazität. Das Material übersteht laut Unternehmensangaben Tausende Adsorptions- und Desorptionszyklen mit minimaler Leistungsminderung.
Die erzeugten Stickstoffströme dienen unter anderem der Inertisierung in chemischen Prozessen sowie als Schutzatmosphäre beim Löten und bei der Waferherstellung in der Elektronikindustrie.
Spezifische Adsorptionsmittel für VPSA- und Rektifikationsprozesse
Neben der Stickstoffabscheidung kommen spezialisierte Molekularsiebe auch bei der Sauerstofferzeugung und Gasreinigung zum Einsatz. Lithium-basierte X-Typ-Zeolithe von Ningbo Inno Pharmchem erzielen in Vakuum-Druckwechseladsorptionsanlagen (VPSA) eine Sauerstoffreinheit von stabil über 93 Prozent, wie ebenfalls am 08.10.2026 berichtet wurde.
Diese Lithium-Molekularsiebe binden Stickstoff deutlich stärker als Sauerstoff, wodurch der Trennfaktor über dem von herkömmlichen Natrium- oder Kalzium-basierten Sieben liegt. Die energieoptimierten Zyklen arbeiten bei niedrigerem Druck und verringern den Stromverbrauch.
Eine rasche Kinetik verkürzt die Adsorptions- und Desorptionsphasen und steigert den Ausstoß je Zeiteinheit. Typische VPSA-Anwendungen umfassen tragbare Konzentratoren, klinische Versorgungssysteme, Prozesse in der Stahl- und Glasherstellung sowie die chemische Synthese und Umwelttechnik.
Ein falsch gewähltes Adsorptionsmittel kostet Reinheit — und im schlimmsten Fall eine Charge. Kohlenstoff-Molekularsiebe trennen Sauerstoff kinetisch über ihre Porenstruktur; Partikelgröße, Schüttdichte und Druckfestigkeit entscheiden über die Standzeit. Der Leitfaden vergleicht CMS und Zeolith für die Stickstofferzeugung. CMS-vs-Zeolith-Vergleich jetzt sichern
Für kryogene Luftzerlegungsanlagen werden demgegenüber 13X-Molekularsiebe mit einer Porengröße von 10 Angström verwendet. Laut einem Bericht vom 10.10.2026 adsorbieren sie Wasser und Kohlenstoffdioxid vor der Tieftemperaturdestillation.
Dieser Schritt verhindert Blockaden durch gefrorenes Wasser oder Kohlenstoffdioxid in Wärmetauschern und Ventilen. Die 13X-Siebe verfügen über eine hohe Aufnahmekapazität für Kohlenstoffdioxid, lassen sich durch Erhitzen regenerieren und finden zudem Verwendung bei der Trocknung und Entschwefelung von Erdgas sowie als Träger für Katalysatoren.
