Thermoskanne

Eine Thermoskanne dient dazu, Getränke oder andere Flüssigkeiten längere Zeit warm oder kalt zu halten. Deshalb ist sie so aufgebaut, dass die Wärmeübertragung zwischen dem Inneren der Thermoskanne und der Umgebung möglichst gering ist, also Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung von innen nach außen bzw. von außen nach innen klein gehalten werden. Bild 1 zeigt verschiedene Bauformen von Thermoskannen.

Historisches zur Thermoskanne
Die ersten Thermoskannen, die je nach Verwendungszweck auch als Thermosgefäße oder Thermosflaschen bezeichnet werden, wurden schon im 19. Jahrhundert gebaut. Das von dem deutschen WEINHOLD 1881 zuerst gebaute wärmeisolierende Gefäß wurde von dem englischen Chemiker Sir JAMES DEWAR (1842-1923) im Jahre 1890 durch eine innen angebrachte Verspiegelung verbessert. Bekannt wurde es als Dewar-Gefäß und diente vor allem der Aufbewahrung von verflüssigten Gasen.

Den Anspruch darauf, das erste brauchbare Thermosgefäß konstruiert zu haben erhebt auch REINHOLD BURGER, der in Berlin 1903 ein entsprechendes Patent anmeldete (Bild 2). BURGER wurde 1866 im Dorf Glashütte geboren, begann eine Lehre als Glasinstrumentenmacher und war dann als Glühlampenhersteller bei Siemens & Halske in Berlin tätig. Später gründete er einen eigenen Handwerksbetrieb für Glasinstrumente. um 1900 entwickelte er eine Thermosflasche. Mit dem Patent von 1903 ließ er auch den Betriff "Thermos" schützen. Erst nachdem BURGER 1909 die Rechte an seinem Patent an die AmericanThermos Bottle Company in New York übertragen hatte, trat die Thermoskanne ihren Siegeszug um die Welt an.

Aufbau und Wirkungsweise
Bild 3 zeigt den Aufbau einer Thermoskanne. Sie ist so konstruiert, dass der Wärmeaustausch mit der Umgebung möglichst gering ist. Das Thermosgefäß selbst ist ein doppelwandiges Gefäß, aus dem fast alle Luft herausgepumt wurde. Es ist innen verspiegelt. Darüber hinaus ist außen eine Schicht aus wärmeisolierendem Dämmstoff angebracht. Die Thermoskanne ist in der Regel durch einen Schraubverschluss luftdicht verschlossen.

Wärmeströmung tritt zwar innerhalb der Flüssigkeit im Thermosgefäß auf, spielt aber für den Wärmeaustausch mit der Umgebung keine Rolle.

Wärmeleitung wird durch zwei Maßnahmen gering gehalten: Die wenige Luft im doppelwandigen Gefäß ist ein sehr schlechter Wärmeleiter. Hinzu kommt die Wirkung des zusätzlich wärmeisolierenden Dämmstoffes, der sich um das Gefäß herum befindet.

Wärmestrahlung wird gering gehalten, weil das Thermosgefäß innen verspiegelt ist und Wärmestrahlung an glatten und hellen Oberflächen stark reflektiert wird.

Damit wird insgesamt erreicht, dass eine heiße oder warme Flüssigkeit im Thermosgefäß sich nur sehr langsam abkühlt, weil der Wärmeaustausch mit der Umgebung gering ist. Aus dem gleichen Grunde erwärmt sich auch eine kalte Flüssigkeit im Gefäß nur sehr langsam. Deshalb verwendet man Thermosgefäße nicht nur zur Aufbewahrung von heißen Getränken, sondern z. B. auch zur Aufbewahrung von verflüssigten Gasen, die Temperaturen von -196 °C (flüssiger Stickstoff) oder -78 °C (flüssiges Kohlenstoffdioxid) haben.