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Die Stickstoffüllung in Ferngläsern

Da ich in den vergangenen Jahren immer wieder mit dem Thema Stickstoffüllung in Optiken, speziell in Ferngläsern konfrontiert wurde, nachfolgend einige Anmerkungen hierzu. Vor allem auch deshalb, weil die Spekulationen über stickstoffbefüllte Ferngläser gelegentlich erstaunliche Blüten treiben, bis hin zu der Annahme, Ferngläser würden überhaupt erst durch eine solche Füllung wasserdicht. Ich möchte mich hier allgemein, und am Beispiel der behördlichen Zeiss/Hensoldt Ferngläser Fero-D 16 8x30 M, Fero-D 17 7x50 M, Fero-D 18 7x50 M, Fero-D 19 10x50 M halten, alles weitere würde zu weit führen. Grundsätzlich gilt dies allerdings für jegliche gasbefüllte Optik.
Gasgefüllt, ob mit Stickstoff (Nitrogen) oder anderen geeigneten Gasen, können grundsätzlich nur druckwasserdichte Ferngläser sein, diese sind auch gasdicht - spritzwassergeschützt ist hierzu nicht ausreichend. Die Füllung steht nicht, wie häufig angenommen, unter Überdruck, der Innendruck dieser Ferngläser entspricht dem Umgebungsdruck - also dem normalen Luftdruck.
Die Idee der Nitrogenfüllung entsprang den Lastenheften behördlicher Auftraggeber, um den hohen Anforderungen bezüglich der Mil-Spec´s für Umgebungsbedingungen gerecht zu werden und fand dann, wie so vieles, auch Einzug in den zivilen Bereich. Ob solche Anforderungen auf dem zivilen Sektor ebenfalls Nutzen bringen steht auf einem anderen Blatt.
Ziel der Nitrogenfüllung ist es erstens, den als Wasserdampf gebundenen Wasserstoffanteil der normalen Umgebungsluft im Inneren des Fernglases auszuschließen und so Kondensation, also den Niederschlag auf Prismen und Linsen im Inneren,  bei abrupter und extremer Temperaturänderung zu vermeiden. Und zweitens, den als agressiver Reaktionspartner zu Korrosion führenden Sauerstoffanteil normaler Luft  zu eliminieren. Die Zusammensetzung der Volumenanteile normaler Umgebungsluft ergibt sich aus 78,08% Stickstoff, 20,95% Sauerstoff,  0,93 % Argon und übrigen Spurengasen, wovon der als Wasserdampf gebundene Wasserstoff, je nach Umgebungstemperatur, ca. 0,1-4 Volumenprozent ausmacht.
Es ist bei Ferngläsern aktuell nicht möglich eine Diffusion über Gehäuse, Dichtungen, etc. zu hundert Prozent zu vermeiden, so daß  diese nach einer gewissen Zeitspanne zum Ausgleich mit der normalen Umgebungsluft führt. Über diesen Zeitraum schweigt sich Zeiss allerdings aus. Das heißt im Umkehrschluß, daß die Füllung, so sie denn bleibend gewährleistet sein soll, immer wieder überprüft werden muss.

Für die hier am Beispiel angesprochenen Zeiss-/Hensoldt Modelle gilt:
Es sind erst die Modelle neuerer Bauart, die ab 1990 ausgeliefert wurden stickstoffgefüllt. Dies sind die Modelle mit den sogenannten ´hängenden Schuldern´, bezeichnet als Fero-D 16 8x30 M, Fero-D 17 7x50 M, Fero-D 18 7x50 M, Fero-D 19 10x50 M. Die Doppelfernrohre der Vorläuferserie sind nicht Stickstoff befüllt.

Einen der wenigen, aber aufschlußreichen Hinweis zur Gasfüllung bei Ferngläsern findet sich auf der Interneteite des Herstellers Minox:

´Warum Gasfüllungen ? - Um die im Fernglas-Gehäuse eingebauten optischen Systeme und mechanischen Teile vor Beschlagen und Korrosion durch eindringende Feuchtigkeit zu schützen, werden diese mit einem Gas, vielfach Stickstoff, gefüllt. MINOX setzt bei vielen seiner hochwertigen  Ferngläser anstelle von Stickstoff das höherwertige Edelgas Argon ein. Mit einem Atomgewicht von 09,90 und der Ordnungszahl 18 liegt Argon (Ar) in der aufsteigenden Skala weit über dem Stickstoff (N2), der ein Atomgewicht von 10,008 und die Ordnungszahl 7 aufweist. Analog zum Atomgewicht ist auch das Größenverhältnis der Moleküle beider Gase zueinander. Daraus resultiert auch einer der vielen Vorteile von Argon gegenüber Stickstoff. Es diffundiert wesentlich langsamer von innen nach außen und bietet langen Schutz. Außerdem  geht es keinerlei Verbindung mit anderen Materialien ein und verhindert somit die Korrosion von Bauteilen im Innern des Glases.´

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