In Stationeers kann fast jeder Stoff gasförmig, flüssig oder fest sein. Ob er gerade das eine oder das andere ist, hängt nur von Druck und Temperatur ab. Wer die Grenzen kennt, kann Gase platzsparend als Flüssigkeit lagern und mit Verdampfen kühlen – und vermeidet Rohrschäden, die scheinbar aus dem Nichts kommen.
Drei Grenzen je Stoff
Jeder Stoff hat in den Spieldaten drei wichtige Werte:
- Gefrierpunkt: Darunter wird er fest.
- Mindestdruck für flüssig: Darunter kann er nicht flüssig sein, egal wie kalt.
- Kritische Temperatur: Darüber gibt es keine Flüssigkeit mehr, egal wie hoch der Druck.
Dazwischen verläuft die Dampfdruckkurve: Liegt der Druck über dem Dampfdruck der aktuellen Temperatur, kondensiert der Stoff, liegt er darunter, verdampft er.
| Stoff | Gefrierpunkt | Mindestdruck flüssig | flüssig bis | Verdampfungswärme |
|---|---|---|---|---|
| Sauerstoff | 56,4 K | 6,3 kPa | 162,3 K | 800 J/mol |
| Stickstoff | 40,0 K | 6,3 kPa | 190,0 K | 500 J/mol |
| Kohlendioxid | 217,8 K | 517 kPa | 266,3 K | 600 J/mol |
| Flüchtige Stoffe | 81,5 K | 6,3 kPa | 195,0 K | 1000 J/mol |
| Wasserstoff (Hydrogen) | 15,2 K | 6,3 kPa | 70,1 K | 200 J/mol |
| Schadstoff | 173,3 K | 1800 kPa | 433,9 K | 2000 J/mol |
| Distickstoffoxid | 251,4 K | 800 kPa | 430,6 K | 4000 J/mol |
| Wasser / Dampf (Steam) | 273,15 K | 6,3 kPa | 643,7 K | 8000 J/mol |
Helium wechselt im Spiel nie die Phase. Bei 100 kPa siedet Wasser im Spiel bei rund 384 K, nicht bei 373 K. Kohlendioxid, Schadstoff und Lachgas können bei 100 kPa gar nicht flüssig sein – ihr Mindestdruck liegt höher.
Wo dich das in Rohren überrascht
Ein Gasrohr verträgt höchstens 2 % Flüssigkeit, mehr beschädigt es. Drei Fälle treten in der Praxis auf:
- Schadstoff unter Druck: Ab 1800 kPa kann Schadstoff schon bei Raumtemperatur flüssig werden. Eine Abfallleitung, in die du Schadstoff presst, sammelt dann Flüssigkeit.
- Lachgas: Ab 800 kPa und unter 430,6 K – also auch bei Raumtemperatur – kann es kondensieren.
- Kohlendioxid im Freien: Auf dem Mars fällt die Außenluft nachts auf rund −50 °C (223 K). Eine nicht isolierte Leitung mit Kohlendioxid unter hohem Druck kann dann in den flüssigen Bereich geraten – möglich ist das ab 517 kPa.
In Flüssigkeitsleitungen droht das Gegenteil: Fällt die Temperatur unter den Gefrierpunkt, erstarrt die Flüssigkeit zu Eisbrocken, die in der Welt landen. Wasser gefriert bei 273,15 K, Schmutzwasser schon bei 276,15 K.
Und in einer leeren Flüssigkeitsleitung verdampft ein Teil der Flüssigkeit sofort, bis der Dampfdruck erreicht ist. Dieses Gas kannst du mit einem Purge Valve abführen.
Phasenwechsel nutzen
Platzsparend lagern. Flüssigkeit nimmt viel weniger Raum ein als Gas. Lachgas braucht flüssig 0,026 Liter je Mol, Kohlendioxid und Schadstoff je 0,04 Liter. Bei 100 kPa und 20 °C bräuchte ein Mol Gas dagegen rund 24 Liter.
Kühlen durch Verdampfen. Beim Verdampfen braucht ein Stoff seine Verdampfungswärme, beim Kondensieren gibt er sie wieder ab. Darauf beruht jede Kältemaschine: Ein Kältemittel wird verdichtet und kondensiert dort, wo die Wärme hin soll; danach wird es über ein Ventil entspannt und verdampft dort, wo gekühlt werden soll. Lachgas bringt mit 4000 J je Mol viel Verdampfungswärme mit und ist schon bei Raumtemperatur flüssig zu halten. Bedenke aber: Es ist ein Oxidationsmittel.
Dafür gibt es eigene Bauteile:
| Bauteil | Setting | so arbeitet es laut Spielcode |
|---|---|---|
| Condensation Chamber | Kammerdruck, 0–6000 kPa | Input füllt die 400-Liter-Kammer bis zu diesem Druck; Kondensat läuft bis 10 L je Takt in die Flüssigkeitsleitung |
| Evaporation Chamber | Mindestdruck, 0–6000 kPa | füllt sich bis 10 % (40 L) mit Flüssigkeit; Gas geht erst über dem Sollwert hinaus |
| Condensation Valve | ohne Wirkung | holt Flüssigkeit aus einem Gasrohr in eine Flüssigkeitsleitung, bis 10 L je Takt, ohne Strom |
| Expansion Valve | ohne Wirkung | schiebt Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitsleitung in ein Gasrohr, bis 10 L je Takt, ohne Strom |
Bei beiden Kammern ist Input2 kein zweiter Gaseingang, sondern ein Wärmetausch-Anschluss: Das Gasnetz daran tauscht nur Wärme mit der Kammer, sein Gas strömt nicht hinein. An der Condensation Chamber hängt dort der Kühlkreis, an der Evaporation Chamber ein warmer Kreis, der die Verdampfungswärme liefert. Unter 101,325 kPa in diesem Netz sinkt der Austausch. Mit Open = 1 lassen beide Kammern ihren Inhalt in die Umgebung ab.
Die beiden Ventile schaltest du am Ventil selbst auf und zu (On). Ein Gasrohr darf höchstens 2 % Flüssigkeit enthalten – hinter einem Expansion Valve muss die Flüssigkeit also auch wirklich verdampfen können.
Ein Rechenbeispiel: ein Liter Wasser verdampfen
Ein Liter Wasser sind 1 / 0,018 ≈ 55,6 mol. Bei 72 J je Mol und Kelvin braucht er rund 4000 J je Kelvin.
- Erwärmen von 20 °C auf 384 K: 4000 · (384 − 293,15) ≈ 363 000 J
- Verdampfen: 55,6 · 8000 ≈ 445 000 J
Zusammen rund 808 kJ. Eine Wand-Heizung mit 2 kW bräuchte dafür fast sieben Minuten. Umgekehrt gibt kondensierender Dampf dieselbe Wärme wieder ab – ein Kondensator muss also kräftig gekühlt werden.
Wohin weiter
- Wärmetauscher und Wärmetransport: Rohr gegen Rohr, Gas gegen Flüssigkeit – Wärme zwischen Kreisen übertragen
- Tanks und Gasspeicher: Größen, Isolierung, sicher füllen – Flüssigkeit sicher lagern
- Rohre und Leitungen: Gas, Flüssigkeit, isoliert – Grenzen von Gas- und Flüssigkeitsrohren
- Alle Phasendiagramme: Gase