Wie viel kostet Sauerstoff?

Diese einfache Frage hat eine nicht ganz so einfache Antwort, da es viele Faktoren gibt, die die Kosten für Sauerstoff beeinflussen. Die Preise der Gasversorgungsunternehmen variieren erheblich, je nachdem, wo Sie sich befinden, ob Sie regelmäßige Lieferungen erhalten und ob Sie einen Jahresvertrag haben. Die Menge an Sauerstoff, die Sie verbrauchen, wirkt sich auf die Kosten für komprimierten, flüssigen und erzeugten Sauerstoff aus. Um die wirtschaftlichste Wahl zu treffen, sollten Sie Ihren Bedarf ermitteln.

Wie viel Sauerstoff brauchen Sie?

Um Sauerstoff zu quantifizieren, können Sie das Volumen, das Gewicht oder die Durchflussrate verwenden. Das Volumen wird in den USA in Standardkubikfuß (SCF) angegeben, in Europa und anderen Ländern in Standardkubikmeter (M3). Wenn es Ihnen um das Gewicht geht, wird Gas in der Regel in Pfund oder Kilogramm gemessen. Der Durchfluss wird in der Regel in SCFM (Standard Kubikfuß pro Minute), SCFH (Standard Kubikfuß pro Stunde) oder SLPM (Standard Liter pro Minute) angegeben.

Um die Bedeutung des Wortes „Standard“ in diesen Maßeinheiten zu verstehen, lesen Sie diesen Artikel. Er ist ziemlich wichtig. Die kurze Erklärung ist, dass das „S“ in SCFM für Standardtemperatur und -druck steht, während CFM für die tatsächliche Temperatur und den tatsächlichen Druck steht.

Berechnen vs. Testen

Es ist nicht einfach, Ihren Sauerstoffbedarf genau zu berechnen, da viele Variablen in die Gleichung einfließen. Aus diesem Grund empfehle ich Ihnen, einen einfachen Test durchzuführen, bei dem Sie den Sauerstoffverbrauch mit einem Durchflussmessgerät und bei Bedarf mit einer temporären Sauerstoffquelle, z. B. einer Druckflasche, messen. Ermitteln Sie Ihre tatsächliche Durchflussrate, indem Sie den Verbrauch in einem isolierten Teil Ihres Systems, z. B. einem Nano-Bubbler oder einem Diffusor, messen. Anhand des Tests können Sie Ihren Gesamtbedarf berechnen.

Geliefertes LOX

Wenn Sie eine große Menge an Sauerstoff verbrauchen, möchten Sie vielleicht einen permanenten LOX-Tank vor Ort installieren. Für dieses Privileg berechnet Ihnen das Gasunternehmen mehr als 20.000 $ für den Tank, den Verdampfer und andere Geräte. Für diese Anlage benötigen Sie eine Betonplattform, die Sie selbst bauen müssen. Für das LOX selbst zahlen Sie einen Preis pro 100 CF sowie Liefer- und andere Gebühren.

Um einen permanenten LOX-Tank vor Ort zu erhalten, müssen Sie einen Vertrag mit dem Gasunternehmen unterzeichnen, der Sie für mindestens ein Jahr an den Preis bindet. Achten Sie genau auf den Vertragstext, da sich diese Verträge in der Regel automatisch verlängern und Sie möglicherweise rechtzeitig kündigen müssen, wenn Sie neu verhandeln wollen.

Gelieferte Tanks

Der Preis für gelieferten Sauerstoff berücksichtigt Ihre Entfernung zum Gasunternehmen. Sie werden die großen Stahltanks nicht umsonst transportieren. Sie müssen Ihre Lieferung im Voraus planen, sonst müssen Sie für den Eildienst bezahlen. Es besteht immer die Möglichkeit einer Preiserhöhung oder einer Verweigerung der Beförderung, weil z. B. die Tanks, die Sie besitzen, als unsicher gelten. Wenn Sie keine Tanks besitzen, müssen Sie eine Mietgebühr zahlen. Bei schlechtem Wetter kann es sein, dass der Lieferwagen Sie nicht erreichen kann.

Bevor Sie sich Tanks liefern lassen, prüfen Sie die örtlichen Bauvorschriften. Es kann illegal sein, komprimierte oder LOX-Tanks in Ihrem Bürogebäude oder zu Hause zu verwenden. Aus gutem Grund sind die Brandschützer im Allgemeinen weniger besorgt über generierte Sauerstofftanks, die einen hohen Druck von 150 PSI erreichen, als über komprimierte Tanks mit 2200 PSI.

Auch sollten Sie sicherstellen, dass Sie die Deckungen in Ihrer Versicherungspolice in Bezug auf die Verwendung von Sauerstoff in Ihrem Haus oder Unternehmen verstehen.

Erzeugter Sauerstoff

Für viele Anwendungen gibt es kaum ein Gegenargument für die eigene Herstellung von Sauerstoff: Sie ist sicherer (Niederdrucktanks), einfacher (keine Flaschen zu schleppen) und viel kostengünstiger als gelieferter Sauerstoff. Die Kosten pro Kilogramm für HVO-Systeme liegen je nach Größe zwischen 7 und 10 Cent, und größere Systeme sind im Allgemeinen am wirtschaftlichsten. Die Zeit bis zum Erreichen der Gewinnschwelle beträgt in der Regel zwischen 9 und 18 Monaten.

Kein verschwendetes Gas

Flüssigsauerstofftanks lassen regelmäßig Druck ab, was alarmierend sein kann, wenn man es noch nie erlebt hat. Der Druck im LOX-Tank baut sich auf, bis ein Sicherheitsabblaseventil seinen Ablassdruck erreicht. Der dabei entstehende Sauerstoffausstoß erzeugt ein lautes Geräusch, das an eine zum Stillstand kommende Dampflokomotive erinnert. Ein LOX-Tank kann jeden Tag bis zu 10 % seines Inhalts verlieren. Das ist Sauerstoff, für den Sie bezahlen, aber keinen Nutzen daraus ziehen.

Bei der Sauerstofferzeugung wird nur so viel produziert, wie benötigt wird, so dass nur sehr wenig Abfall anfällt.

Vermeidung von Verunreinigungen

Wenn die Tanks regelmäßig angeliefert und entleert werden, gehen Menschen mit Handwagen und Tanks in Ihrer Anlage ein und aus. Sowohl die Anlieferer als auch die Tanks können mit einer Vielzahl von Stoffen kontaminiert sein. Ich spreche nicht unbedingt von Giften, sondern von Verunreinigungen wie Schlamm und Staub, die Samen, Sporen, Bakterien und Viren enthalten können. Wenn Sie eine saubere Innenanlage betreiben, verhindert die Verwendung von erzeugtem Sauerstoff, dass diese Verunreinigungen in Ihre Umgebung gelangen.

Sie können die Situation etwas verbessern, indem Sie Sauerstoff in medizinischer Qualität verwenden, der in sauberen Tanks geliefert wird. Dies stärkt jedoch nur das finanzielle Argument für erzeugten Sauerstoff, da medizinischer Sauerstoff noch teurer ist als industrieller Sauerstoff.

Niemals ausgehen

Für einige Unternehmen sind die Kosten für fehlenden Sauerstoff vielleicht höher als alle anderen Kosten. Wenn Sie den gelieferten Sauerstoff verwenden, um das Leben von Tieren (z. B. in einer Tierarztpraxis) oder von Wasserlebewesen (in einer Fischzucht) zu unterstützen, könnte ein unerwarteter Sauerstoffmangel zu einem erheblichen finanziellen Verlust führen.

Bei Systemen mit generiertem Sauerstoff gilt: Wenn man Strom hat, hat man auch Sauerstoff. Ein Notstromaggregat sorgt dafür, dass Sie immer Strom haben. Es kann auch von Vorteil sein, Ersatzsauerstofftanks für den Fall eines längeren Stromausfalls in Bereitschaft zu halten.

Nicht für jeden

Es gibt zwei Fälle, in denen ich sagen würde, dass gelieferter Sauerstoff eine bessere Alternative zur eigenen Herstellung ist. Erstens, wenn Ihr Verbrauch mehr als 10.000 SCF Sauerstoff pro Tag beträgt, kann LOX wirtschaftlich besser sein. Zweitens, wenn Sie 99,99 % reinen Sauerstoff benötigen, sind komprimierte Tanks und LOX die einzigen Alternativen. Erzeugte Sauerstoffsysteme produzieren 93-95 % reinen Sauerstoff, was für die meisten Anwendungen ausreicht, aber nicht für alle. Laserschneider benötigen beispielsweise 99,99 % reinen Sauerstoff.

Reale Zahlen

Im November 2019 sah ich Preise für eine einzelne 300-CF-Kompressionsflasche zwischen 12 $ und 85 $ – ein 7-facher Unterschied. Interessanterweise stammten diese beiden Preise von demselben Gasunternehmen am selben Ort! Der hohe Preis galt für eine einmalige Auffüllung. Der niedrige Preis bezog sich auf mehrere regelmäßig gelieferte Tanks im Rahmen eines Einjahresvertrags.

Für flüssigen Sauerstoff bot dieser Anbieter etwa 200 $ für einen 180er Dewar an, der 4.650 SCF enthält.

Ergebnisse der Umfrage

Aus den Antworten, die ich in den Facebook-Foren TorchTalk und Concentrated Lampworkers erhalten habe, habe ich eine Karte der Sauerstoffkosten nach Ort erstellt. Die grünen Markierungen sind für komprimiertes Gas, die blauen für flüssigen Sauerstoff.

Return on Investment (ROI)

Nachfolgend sehen wir uns ein 3-Jahres-Return on Investment-Modell an, in dem wir ein HVO-System mit komprimiertem und flüssigem Sauerstoff vergleichen, der von Ihrem örtlichen Gasunternehmen geliefert wird.

Kopf-an-Kopf-Vergleich mit komprimiertem O2

In diesem Szenario nehmen wir an, dass Ihr Verbrauch drei K-Flaschen pro Woche beträgt, was etwa 750 Kubikfuß Sauerstoff entspricht. Sie arbeiten 5 Tage pro Woche, 8 Stunden pro Tag, und Sie erhalten jede Woche eine Lieferung von drei Flaschen. Nach den Daten auf der obigen Karte beträgt der Durchschnittspreis pro K-Flasche 20 $. Unter Zugrundelegung dieser Zahl belaufen sich Ihre Kosten für gelieferten Sauerstoff auf 60 $ pro Woche zuzüglich der Kosten für Lieferung, Flaschenmiete und Gefahrgut, die sich auf mindestens 40 $ pro Woche belaufen. Das sind $100 x 52 = $5.200 pro Jahr für K-Tanks.

Nehmen wir weiter an, dass Sie nicht mehr als 30 PSI Leitungsdruck benötigen und dass Ihre durchschnittliche Durchflussrate 15-20 LPM mit kurzen Ausbrüchen von 30 LPM beträgt. Für diese Anwendung würden wir ein HVO Classic 20-Gallonen-System mit zwei 10-LPM-Sauerstoffkonzentratoren zu einem Preis von 7.800 $ empfehlen (halten Sie die Augen nach Angeboten offen).

Strom- und Wartungskosten

Bei diesem Nutzungsmuster betragen die Stromkosten etwa 2,90 $ pro Tag oder 754 $ pro Jahr, wenn man von Stromkosten von etwa 0,07 pro kWh ausgeht (dies sind die durchschnittlichen nationalen Kosten für Industriestrom). Hinzu kommen die Wartungskosten, die wir mit 1 % des Kaufpreises pro Jahr annehmen (hauptsächlich für den Austausch des Konzentratorfilters) und die sich auf durchschnittlich 7 $ pro Monat belaufen. Die kombinierten Strom- und Wartungskosten für den Betrieb des HVO in diesem Szenario würden also 7 $ + 63 $ = 70 $ pro Monat betragen.

So setzt sich das zusammen:

• $5.200 / 12 = 433 $.33 <- monatliche Kosten für gelieferte K-Tanks, einschließlich aller Gebühren
• $7.800 / 36 = $216,66 <- monatliche Zahlung für HVO (36 Monate bei 0% Zinsen)
• $216,66 + $70 = $286.66 <- monatliche Zahlung plus Strom und Wartung
• $433,33 – $286,66 = $ 146,67 <- Ihre monatliche Ersparnis gegenüber gelieferten K-Flaschen

Mit einem HVO-System werden Ihre monatlichen Kosten niedriger sein, Ihnen wird nie der Sauerstoff ausgehen, Sie müssen keine Flaschen schleppen oder Ihr Leben riskieren, wenn Sie eine fallen lassen, und Ihr System wird sich in weniger als 27 Monaten amortisieren. Nach drei Jahren haben Sie 1.320 Dollar mehr in der Tasche. In 5 Jahren werden Sie 4.840 $ mehr haben.

Kopf an Kopf mit LOX

In diesem Szenario nehmen wir an, dass Sie jeden Tag einen 180er Dewar verwenden. Das ist eine enorme Menge an Sauerstoff, aber einige Anwendungen (z. B. Aquakultur, vertikale Landwirtschaft) haben einen sehr hohen Verbrauch. In einem Zeitraum von 24 Stunden erzeugt ein HVO-System mit 120 SLPM etwa 24 % mehr Sauerstoff als in einem 180er Dewar enthalten ist.

Wenn Ihre Sauerstoffkosten täglich 200 $ pro Dewar betragen, sind das 200 $ * 365 = 73.000 $ pro Jahr für gelieferten Sauerstoff im Vergleich zu etwa 45.000 $ für ein HVO-System mit 120 SLPM, das Jahr für Jahr weiter Sauerstoff erzeugt.

Bei diesem speziellen HVO-System zahlen Sie etwa 418 $ pro Monat für Strom und Wartung. Gehen Sie davon aus, dass Sie Ihr HVO-System über 36 Monate abschreiben. Ihre monatlichen Einsparungen gegenüber dem gelieferten Sauerstoff würden sich auf satte 4.415 $ belaufen. Wirklich? Lassen Sie uns nachrechnen:

• $73.000 / 12 = $6.083 <- monatliche Kosten für 180 Dewars
• $45.000 / 36 = $1.250 <- monatliche Zahlung für HVO (36 Monate bei 0% Zinsen)
• $1.250 + $418 = $1,668 <- monatliche Zahlung plus Strom und Wartung
• $6.083 – $1.668 = $4.415 <- Ihre monatliche Ersparnis gegenüber geliefertem LOX

Mit dieser Ersparnis erreichen Sie die Gewinnschwelle in weniger als 17 Monaten.

Denken Sie darüber nach. Sie können gelieferten Sauerstoff für 73.000 Dollar pro Jahr kaufen. Oder Sie können ein 120 SLPM HVO-System für 45.000 $ kaufen, 83.885 $ in den ersten drei Jahren und 52.980 $ jedes Jahr danach sparen. Keine schwere Entscheidung.

Wie viel zahlen Sie?