Druck 

Physik und Physiologie 

Jetzt wo wir ausreichend haben, können wir lange unter Wasser bleiben. Lange bedeutet auch, dass wir relativ weiter Wege zurücklegen können, auch in die Tiefe. Logisch, dass die Auswirkung eines Höhenunterschieds im Wasser ähnlich ist wie an der Luft. Nur ist Wasser deutlich schwerer, so dass der Druckunterschied pro Höhenmeter wesentlich größer ausfällt. Wir rechnen mit einem Bar pro zehn Meter Tiefe, auch wenn es in Süßwasser etwa 2 % weniger und in normalem Salzwasser 3 % mehr sind. Die Abweichung ist selbst bei einer Tauchtiefe von 40 m noch im Rahmen jener, die wir allein durch die Ausdehnung des Körpers haben.

Was bedeutet der zunehmende Druck aber für den Taucher? Auf hohen Bergen wird die Luft dünner, nur da wir unsere ohnehin , ist die Dichte der Umgebungsluft wohl nicht unser Problem. Bekannt ist aber vielleicht, dass es beim Tauchen schon im Schwimmbad manchmal in den Ohren drückt. Woran mag das liegen?

Festkörper und Flüssigkeiten behalten unter Druckeinwirkung weitgehend ihr Volumen, sie sind inkompressibel. Gase dagegen werden komprimiert, und zwar alle Gase in erster Näherung identisch. Das gibt zwar auch die vollständige ideale Gasgleichung

p ⋅ V = N ⋅ kB ⋅ T

wieder (hier in der Form mit Boltzmann-Konstante kB und Teilchenzahl N), aber so kompliziert brauchen wir es nicht. Wir können die wesentlichen Folgerungen auch aus dem Spezialfall für konstante Temperatur und ohne konkrete Zahlenverhältnisse ableiten. Das ergibt das Gesetz von Boyle-Mariotte:

p ⋅ V = const

Da das Produkt aus Druck p und Volumen V konstant ist, folgt daraus, dass das Volumen eines Gases umgekehrt proportional zum Druck ist. Wir haben das schon mal angewendet, als wir berechnet haben, wie viel Luft in einer ist.

Wie wirkt aber der Druck auf den Taucher? Festkörper und Flüssigkeiten sind im Prinzip inkompressibel. Der Mensch mit seinen Knochen, Zellen und Blutgefäßen wird also auch bei großem Druck nicht zerquetscht. Anders sieht es bei den Gasen im Körper aus, diese werden komprimiert und haben in zehn Meter Tiefe nur noch das halbe Volumen.

Welche Gase? Nun, logisch ist Luft in den Atmungsorganen, also Lunge, Mund, Rachen, Luftröhre und Nase. Die Nebenhöhlen im Kopf dienen zwar nicht der Atmung (der genaue evolutionäre Nutzen ist wohl nicht bekannt), hängen aber am Nasenraum und sind auch luftgefüllt. Dann gibt es noch die Ohren, die wegen des Gehörs ebenfalls Luft enthalten. Auch im Verdauungstrakt gibt es Gase, sowohl beim Schlucken mitgerissene Luft als auch bei der Verdauung entstandene Gase (z. B. Methan). Technisch bedingt findet sich Luft auch am Taucher, so in der und im . So ein besteht aus geschäumtem Kunststoff, wird durch Druck also ebenfalls komprimiert.

Die Atmungsorgane komprimieren beim Gerätetauchen einfach deshalb nicht, weil die Pressluft den Umgebungsdruck hat. Wer schon mal daran gescheitert ist, einen Luftballon aufzupusten, der weiß, dass die Lunge nicht gerade ein Kompressor ist. In der Tat liegt der Atemdruck bei nur 50 Millibar, maximal kommt man auf etwa 160 mbar. Das ist auch der Grund, warum man in größerer Tiefe als wenigen Dezimetern mit einem keine Chance hat: Der Brustkorb schafft es einfach nicht. Und selbst wenn doch gerade noch, so reagiert die Lunge bereits ab 60 cm Tiefe innerhalb von Minuten mit gefährlichen Flüssigkeitsansammlungen.

Etwas schwieriger ist es mit den Nasennebenhöhlen und dem Mittelohr. Die Nebenhöhlen hängen relativ eng an den Atmungsorganen, so dass sie bei gesunden Menschen (das heißt vor allem: nicht verschnupft) automatisch den Druck der Atemluft annehmen. Das Mittelohr ist zwar auch angeschlossen (durch die Eustachi-Röhre oder Ohrtrompete Tuba pharyngotympanica), aber im Normalfall verschlossen (durch das Ostium pharyngicum tubae auditivae). Bei Überdruck im Nasenrachen (Nasopharynx) wird dieser Verschluss aufgezwängt. Das ist der Grund, aus dem man in praktisch jedem Film sieht, wie sich Taucher die Nase zuhalten: Sie atmen dabei etwas aus, um den Druck in der Nase zu erhöhen und damit auch dem Mittelohr Luft zuzuführen. Dieser Druckausgleich wird als Valsalva-Manöver bezeichnet. Eine alternative (und nach Funktion des Ostium pharyngicum tubae auditivae natürlichere) Form des Druckausgleichs erfolgt einfach durch Schlucken oder Gähnen, wobei letzteres unter Wasser nicht gerade praktikabel ist. Schlucken bzw. Mahlen mit den Kiefern geht schon eher. Insgesamt gibt es für den Druckausgleich etliche Verfahren, eine Beschreibung findet sich beispielsweise hier:
⇒ http://www.200bar.de/medizin/druckausgleich.php

Die Luft im Verdauungstrakt ist kein Problem. Diese Hohlräume sind nicht ganz leer, werden also nicht völlig komprimiert und alles was da so passieren kann, ist nicht weiter wild.

Was gelegentlich mal Schwierigkeiten machen kann ist ein hohler Zahn, in dem sich Luft einschließt. Da hilft dann auch nur der Zahnarzt mit einer Füllung.

Ein mögliches Problem gibt es mit den Atmungsorganen dennoch, und zwar beim Auftauchen. Dabei wird der Umgebungsdruck geringer, und die Luft insbesondere in der Lunge dehnt sich aus. Wie schon erwähnt, liegt der Atemdruck normalerweise bei 50 mbar. Unser Problem basiert letztlich darauf, dass Atmung und Nahrung teilweise über den gleichen Weg in den Körper gelangen. Ausgenommen davon sind der Nasopharynx, der durch den hinteren Gaumenbogen (Arcus palatopharyngeus) und das Gaumenzäpfchen (Uvula) abgeschlossen wird, die Luftröhre und die Lungen. Letztere werden am Kehlkopf (Larynx) durch den Kehldeckel (Epiglottis) verschlossen. Das geht ziemlich dicht, die Epiglottis öffnet sich also bei Ausdehnung des Lungenvolumens nicht selbstständig.

Die Konsequenz hiervon ist, dass das überschüssige Volumen nicht entweichen kann. Damit wiederum fällt der Druck in der Lunge weniger ab als der Umgebungsdruck. Ein wenig kann sich die Lunge noch ausdehnen, weil wir beim Tauchen nicht bis zum Anschlag einatmen. Dann nimmt die Kraft überhand - und das Lungengewebe reißt. Abhängig davon, wo genau, kommt es entweder zu Luftübergang in die Blutgefäße (Embolie), zum Einströmen von Luft in den Brustraum mit Zusammenfall eines Lungenflügels (Pneumothorax) oder zwischen die Lungen, wo sie in den Hals- oder Schulterbereich steigt (Mediastinalemphysem) bzw. sich unter der Haut ansammelt (Subkutanes Emphysem). Das ist ein ernster Tauchunfall und ein Fall für den Rettungsdienst.

Verhindern lässt sich das ganz einfach, indem die Epiglottis geöffnet bleibt. Dazu muss man schlichtweg dauernd atmen. Spannend ist dabei, dass selbst längeres Einatmen in Ordnung ist. Wenn das Lungenvolumen durch Zwerchfell und Brustkorb erhöht wird, das Gasvolumen aufgrund Druckabfalls sich aber stärker vergrößert, dann entweicht das Überschussvolumen durch die Atemwege.

Die Regel, dass man beim Gerätetauchen nie niemals nicht die Luft anhalten darf, ist so ziemlich das erste, was ein Tauchschüler lernt. Das gilt auch dann, wenn man technisch bedingt eigentlich gar nicht atmen kann, also wenn der nicht im Mund ist oder ein Luftmangel simuliert wird. In diesen Situationen wird ganz flach ausgeatmet. Schließlich hat man das Problem sogar eher im Flachwasser, da dort der relative Druckunterschied pro Tiefenmeter wesentlich höher ist als in großer Tiefe.

Nasenerker 

Von den an den Körper anschließenden Hohlräumen ist vor allem die relevant. Es ist zwar nicht so, dass die Augen rausgezogen werden, aber der bildet sich sehr schön am Gesicht ab. Das wird schon mit wenig Erfahrung praktisch automatisch durch leichtes Ausatmen aus der Nase verhindert.

Obwohl wir jetzt schon viel über Druck gelesen haben, ist mit Ausnahme der , die sich etwas anpassen muss, tatsächlich der Nasenerker in der der erste Teil unserer Ausrüstung, der direkt aufgrund des Drucks erforderlich ist. Ohne diesen wäre die Nase offen und wir könnten keinen Druckausgleich in der durchführen. Nebenbei läuft uns so natürlich auch kein Wasser in die Nase.

Tarierjacket 

Die Kompression des ist an sich auch kein Problem, führt aber zu zwei Nebenwirkungen: Zum ersten wird der dadurch dünner, kann also weniger gut isolieren. Damit wird es in der Tiefe, in der das Wasser ohnehin meist kälter ist, noch zusätzlich kalt. Zum zweiten hat gerade der Auftrieb, der durch die Kompression geringer wird. Es ist im wesentlichen dieser Effekt, der den Taucher zum Tarieren zwingt.

Die Westenform ist nur eine mögliche Form, aber die verbreitetste. Die Volumenänderung des und die damit verbundene Änderung des Auftriebs muss ein Taucher ausgleichen, um weiterhin "neutral tariert" zu sein. Eine Möglichkeit wäre es, Gewicht abzuwerfen. Das ist aber nicht praktikabel, da das Gewicht beim Auftauchen wieder benötigt wird und man auf diese Art auch die Gewichte in Seen und Meeren verteilen würde. Deshalb passt man nicht das Gewicht des Tauchers, sondern sein Volumen an, indem Luft in eine flexible Hülle geblasen wird. Diese Hülle ist heute fast immer ein Tarierjacket, also eine Art aufblasbare Schwimmweste. In diese sind gleich die nötigen Hilfsmittel zum Befestigen der integriert, so dass man diese nicht in der Hand mit sich rumschleppen muss.

Derzeit offenbar im Kommen ist das seitliche Tragen von zwei Flaschen, neudeutsch "Sidemount" genannt. Ursprünglich stammt diese Konfiguration aus dem Höhlentauchen (aus Platzgründen), es hat aber auch für den klassischen See- oder Meertaucher Vorteile (Flaschen werden an Land separat getragen, Ventile sind bei Bedarf leichter zugänglich).

Das Jacket kann selbstverständlich auch an der Oberfläche aufgeblasen werden, so dass der Taucher sich dort ausruhen kann, so beim Warten auf den Buddy, auf andere Buddyteams oder vielleicht auch ein Boot. Es ist aber nur eine Schwimmhilfe und keine ohnmachtssichere Rettungsweste, wobei ganz wenige Ausnahmen die Regel bestätigen.

Das Jacket wird aufgrund der Bequemlichkeit normalerweise direkt mit Luft aus der befüllt, genau genommen mit Luft aus dem Mitteldruckbereich. Da das Jacket aber mit dem Umgebungsdruck aufgeblasen wird (mit etwas Leitungsverlust und minimaler Steifigkeit des Materials), geht das bei Bedarf auch mit Ausatemluft. Es könnte ja sein, dass der Luftanschluss (Inflator) mal den Geist aufgibt. Bloß um Luft in der zu sparen macht man das aber nicht. Man kann auch eine separate Flasche für die Tarierluft mitnehmen, aber eine etwas größere ist meist sinnvoller.

Ein systembedingter Nachteil des Jackets ist, dass dieses ebenfalls dem Umgebungsdruck unterliegt und somit jede Volumenänderung des Jackets zusätzlich zu dem des ausgeglichen werden muss. Dadurch wird das Jacket in gewissem Sinne zum Selbstzweck.

Bei der Bedienung des Jackets ist es so, dass in der Regel an der linken Schulter ein Schlauch angeschlossen ist, an dessen Ende sowohl der Mitteldruckanschluss zum Befüllen als auch ein Luftablass und der Anschluss zum Aufblasen mit dem Mund (der orale Inflator) befinden. Deshalb halten Taucher beim Abtauchen auch den linken Arm hoch, denn die Luft muss nach oben hinaus.

Ein alternatives System arbeitet mit einem Bedienhebel im Bereich der linken Hüfte, wo auch der Luftanschluss sitzt. Das ist bequemer, weil die Hände beim Tauchen sowieso oft in dem Bereich liegen (sofern man sie nicht z. B. mit einem vorn hat). Diese Systeme funktionieren zudem meist auch lageunabhängig, d. h. der Taucher kann sein Jacket auch im Liegen entleeren. Der wesentliche Nachteil ist aus meiner Sicht, dass man damit Tauchschüler verwirrt und die weiter verbreitete Technik nicht demonstrieren kann.

Es gibt neben dem üblichen auch den , kurz . Zu kommen wir später, hier zunächst die Bemerkung, dass der Druck auch diesen komprimiert. Ob man ausschließlich mit dem oder mit und Jacket tariert, ist dann eher Geschmackssache.

Partialdruck-Intermezzo 

Der Druck hat aber noch andere Auswirkungen. Den physikalischen Hintergrund dazu liefert das Dalton-Gesetz, das bedeutet, dass der gesamte Druck eines Gasgemisches der Summe der Partialdrücke der enthaltenen Gase entspricht. Die physiologische Wirksamkeit eines Gases wird nun zumeist nicht über den Anteil, sondern über den Partialdruck bewertet.

Woran liegt das? Nun, wenn Luft rund 21 % Sauerstoff enthält, dann entspricht das einer definierten Zahl von Molekülen pro Volumen. Aber nur bei konstantem Druck. Tauchen wir 40 m tief, so haben wir einen Umgebungsdruck von 5 bar. Wenn wir die gleiche Luft atmen wie oben, so enthält diese jetzt pro Lungenvolumen bzw. pro Oberfläche der Lungenbläschen (Alveolen) so viel O2-Moleküle wie eine Atmosphäre aus reinem Sauerstoff an der Oberfläche. Das ist kurzzeitig durchaus akzeptabel, so dass Sporttaucher mit Pressluft bis zu 40 m tief tauchen dürfen. (Je nach Erfahrung und Ausbildung wird meist bereits bei 30 m, 18 m oder 12 m eine Grenze gesetzt, wenn auch aus anderen Gründen.)

Ab einem Partialdruck von 1,6 bar gilt Sauerstoff als toxisch für das Zentralnervensystem, bei akuter Wirkung (der bereits erwähnte Paul-Bert-Effekt). Mit normaler Luft muss man dafür etwa 67 m tief tauchen, mit reinem Sauerstoff nur 6 m. Beides betrifft den Sporttaucher nicht. Beim Tauchen mit , was im Sportbereich inzwischen teilweise üblich ist, muss man dieses Problem aber durchaus beachten. Astronauten allerdings atmen im Raumanzug reinen Sauerstoff, wobei der Druck im Anzug auch unter einem bar liegt.

Mit dem Partialdruck hängt nach dem Henry-Gesetz auch das Lösungsvermögen von Gas in Flüssigkeiten zusammen. Alle Gase der Atemluft lösen sich in Blut. Beim Sauerstoff ist das der Sinn der Sache, er wird im Körper verbraucht, und das entstehende Kohlendioxid wird auf dem normalen Weg wieder ausgeschieden. Die 78 % Stickstoff hingegen werden im Körper nicht genutzt. Das Gas reagiert nicht, es ist inert.

Die Aufnahme von Stickstoff im Blut ist an sich erst einmal nicht schlimm. Es kommt allerdings unter meines Wissens noch nicht abschließend geklärten Umständen zu einem Rauscheffekt, wenn sich zu viel Inertgas im Köper ansammelt, wobei dies von der Art der Gase (den Partialdrücken) abhängig ist. Eine Vermutung ist, dass im Doppellipidmantel der Nervenzellen gelöste Inertgase Auswirkungen auf die Arbeit der Synapsen haben; das wird nicht zuletzt dadurch unterstützt, dass antichinolerge Medikamente das Auftreten des Tiefenrausches verstärken können. Ob aber tatsächlich eine Auswirkung auf die Acetylcholinrezeptoren oder die Acetylcholinesterase auftritt, scheint noch nicht geklärt zu sein. Die Meyer-Overton-Regel, nach der Narkotika fettlöslich sein müssen, konnte zwar für die meisten klinisch relevanten Narkotika bestätigt werden, es spricht einiges jedoch für weitere Wirkmechanismen. In der Tat ist auch die Bedeutung verschiedener Gase für den Tiefenrausch (wozu sogar Sauerstoff gehört) nicht immer proportional zu deren Lipophilie.

Der Tiefenrausch an sich ist nicht gefährlich, zumal der Effekt nicht unbedingt so ausgeprägt ist wie bei manchen Drogen, sondern eher an Alkoholgenuss erinnert - gesteigerte Risikofreude, verringerte Konzentration. Die Symptome klingen beim Auftauchen auch schnell wieder ab, ohne dass nach derzeitigem Wissensstand Spätfolgen befürchtet werden müssten. Von einer Abhängigkeit habe ich auch noch nichts gehört, auch wenn es vielleicht Taucher gibt, die das Gefühl lieben. Das Risiko des Rausches sind die unüberlegten Handlungen des Berauschten. Im Straßenverkehr ist das bekannt, und es sollen auch schon Menschen im Rausch aus dem Fenster gesprungen sein. Die Gefährlichkeit eines Rausches beim Tauchen in 30 m Tiefe kann man sich vorstellen: Einmal durch eine unkontrollierte Bewegen den aus dem Mund genommen, dann mangels Konzentration nicht wieder rein und das war's.

Sicher verhindern kann man den Tiefenrausch nur bedingt. Als Faustregel wird ein Auftreten ab einem Stickstoff-Partialdruck von 3,2 bar genannt, woher die oft genannte Grenze von 30 m Tiefe kommt. Es gab aber auch schon Presslufttauchgänge über 100 m (die allein wegen des pO2 nicht ganz risikofrei sind), und die meisten Ausbildungsorganisationen bieten wenigstens eine Zusatzausbildung für das Tauchen bis auf 40 m an. Darüber hinaus beginnt dann das technische Tauchen mit mehreren Gasgemischen. Das Auftreten des Tiefenrauschs hängt aber sehr von individuellen Faktoren ab, und selbst identische Tauchprofile (also die Beschreibung des Tauchgangs nach Tiefe und Zeit) können beim gleichen Taucher an unterschiedliche Tagen mal gut und mal schlecht ausfallen. Relativ sicher sind wohl Tiefen unter 20 m, was auch annähernd der Tiefe entspricht, die mit dem ersten Tauchschein erlaubt ist.

Tiefenmesser 

Eine Konsequenz aus dem möglichen Auftreten eines Tiefenrauschs ist, dass die Tiefe kontrolliert werden sollte. Dazu nimmt man einen Tiefenmesser, der einfach den Umgebungsdruck misst, also nach dem das zweite Manometer des Tauchers ist. Der einzige Unterschied ist die Beschriftung der Skala - und der Messbereich, ein zeigt meist bis 250 oder sogar 350 bar an, aber ich kenne keinen Tiefenmesser mit einer Maximaltiefe von 3500 m.

Merkwürdig, nicht wahr? De facto interessiert den Taucher die Tiefe doch gar nicht, sondern der Druck. Nur der ist für die Stickstoffsättigung und andere auf Partialdrücken basierende Wirkungen verantwortlich. Ob die beispielsweise 4 bar in Salzwasser erreicht werden oder in etwas größerer Tiefe in Süßwasser oder in geringerer Tiefe im Toten Meer, ist theoretisch egal.

Tauchtabelle 

Neben dem Tiefenrausch hat die Stickstoffaufnahme noch einen weiteren Effekt. Beim Auftauchen muss der gelöste Stickstoff wieder raus. Das dauert natürlich etwas, weil sowohl der Transport des Bluts bis zur Lunge Zeit in Anspruch nimmt als auch der Gasaustausch in der Lunge nicht sofort den gesamten überschüssigen Stickstoff umfasst. Dadurch ist die Geschwindigkeit des Auftauchens - oder vielmehr der Verringerung des Umgebungsdrucks - begrenzt. Hält der Taucher sich nicht daran, so passiert etwas, das gern mit einem geschüttelten Getränk verglichen wird: Das gelöste Gas (dort CO2) perlt aus. Bei Champagner soll das so sein, im Blut sind Gasblasen jedoch schlecht. Effektiv wirkt eine auf diese Art entstandene Embolie so wie eine durch einen Lungenriss: Die Gasbläschen könnten Gewebeschäden verursachen. Viel schlimmer ist aber, dass sie ein Blutgefäß verschließen können, was je nach dem Ort des Auftretens im Extremfall Folgen wie Schlaganfall haben kann.

Auf den ersten Blick könnte man das problemlos verhindern, wenn man ein Gerät hat, das die Geschwindigkeit der Druckveränderung misst, im einfachsten Fall also eine Uhr. Das war auch die erste Idee in dieser Richtung, die der bereits erwähnte Paul Bert (ein Physiologieprofessor aus Paris) um 1878 hatte. Er empfahl eine maximale Druckentlastung von 1 bar pro 20 min. Der Stickstoff ist nicht nur im Blut gelöst, sondern wird auch vom Gewebe aufgenommen. Je nach Gewebeart kommt er dort besser oder schlechter hinein und heraus. Das Gehirn beispielsweise ist sehr gut durchblutet und nimmt schnell Stickstoff auf, gibt es aber entsprechend auch schnell ab, Knochen und Gelenke sind recht träge. Dieser langsam entweichende Stickstoff muss jedoch auch berücksichtigt werden. Unter der Annahme einer Halbwertszeit für die Sättigung und Entsättigung eines Gewebes kann man diese zeitlich berechnen. Dazu muss man noch nicht einmal genau die einzelnen Gewebe kennen, sondern kann abstrakte Gewebeklassen (auch Gewebekompartimente genannt) nutzen. Zunächst hatte John Scott Haldane diese Idee. Mit Hilfe der britischen Admiralität machte er entsprechende Versuche und veröffentlichte 1907 die ersten Tauchtabellen.

Tauchtabellen wurden im weiteren Verlauf sowohl hinsichtlich der Anzahl der Gewebe als auch prinzipiell weiterentwickelt, weite Verbreitung fanden die Tabellen der US Navy von 1958. Der Ausbildungverband PADI hat eine eigene Tabelle entwickelt, die ausschließlich Nullzeittauchgänge beschreibt, also Tauchgänge, bei denen prinzipiell zu jeder Zeit direkt aufgetaucht werden kann. Bei Dekompressionstauchgängen hingegen muss auf bestimmten Tiefen für eine gewisse Zeit pausiert werden, um dem Stickstoff ausatmen zu können, damit er nicht ausperlt.

Tauchcomputer 

Nachteil der meisten ist, dass sie eine direkte Abhängigkeit von Tiefe und Zeit voraussetzen. Normale Tauchgänge haben aber nicht durchgängig die gleiche Tiefe, sondern man folgt doch eher der Topologie, und die ist auch in Baggerseen nicht eben. Die kann nur die Maximaltiefe berücksichtigen und ergibt deshalb in der Regel ein zu restriktives Ergebnis. Um einen einzelnen Tauchgang zu planen oder mit genügend Oberflächenpause reicht es dennoch meistens.

Für eine genauere Berechnung der Stickstoffsättigung muss kontinuierlich die Tiefe gemessen und die Sättigung bzw. Entsättigung für jedes Gewebekompartiment iterativ berechnet. Da die Druckdifferenz in der Praxis begrenzt ist, müssen hierzu zwar nicht unbedingt unendlich kleine Intervalle integriert werden, im Kopf geht das aber dennoch nicht, zumal ein Taucher sich eher für die Umwelt interessieren wird.

Genau dieses Rechnen gewährleistet aber ein Tauchcomputer. Dieser misst in kleinen Intervallen die Tiefe bzw. den Druck und ermittelt dabei im Hintergrund die Gewebesättigung. Die Rechenmodelle können dabei beliebig komplex werden, sowohl was die Zahl der Gewebekompartimente als auch eventuelle Abhängigkeiten zwischen ihnen angeht. Tatsächlich begann die Geschichte sogar mit analog-mechanischer Berechnung, Mitte der 1970er kamen dann mobile Digitalrechner auf, die an der Oberfläche die Daten für einen per Schlauch versorgten Taucher berechneten. 1979 kam dann der erste Tauchcomputer auf, der vom Taucher mitgeführt werden konnte, seit 1983 gibt es Tauchcomputer, die die verbleibende Nullzeit berechnen können (also die Zeit, die der Taucher auf der aktuellen Tiefe verbleiben kann, ohne beim Auftauchen Dekompressionspausen einlegen zu müssen).

Einfache Tauchcomputer zeigen wenig mehr an als die aktuelle Tiefe und die verbleibende Nullzeit, oft auch noch die Steig- bzw. Sinkrate. Es geht nach oben hin fast beliebig weiter: Kompass, Anzeige des aktuellen (auch für mehrere ), Berücksichtigung unterschiedlicher Gasgemische, Uhrzeit, Tauchzeit, Maximaltiefe, Temperatur, ggf. die erforderlichen Dekompressionsstopps usw. Außerdem lassen sich die Computer in gewissem Rahmen personalisieren, so z. B. der zulässige pO2. Die Geräte sind zwar technisch sicher, können aber auch nicht in den Taucher blicken, so dass es immer ein kleines Restrisiko gibt, doch eine Dekompressionserkrankung zu erleiden. Anhand der Computerdaten kann man aber auch erkennen, wie sehr man "am Limit" getaucht hat, so dass eine eigene Bewertung möglich ist.

Hintergrund: Technische Sicherheit
Als Sicherungstechniker muss ich das oben genannte "technisch sicher" etwas relativieren. Es gibt in der einschlägigen Norm für Bahnanwendungen verschiedene Stufen, wobei die höchste Sicherheits-Anforderungsstufe beispielsweise auf Stellwerke im Fernverkehr anzuwenden ist ("signaltechnisch sicher"). Dazu gehören neben erheblichen Anforderungen an Entwicklungs- und Testprozesse beispielsweise auch Maßnahmen zur Erkennung zufälliger Bitkipper im Speicher. Das leistet ein Tauchcomputer natürlich nicht, genau so wenig wie die Rechner von Verkehrsampeln oder die Computersysteme in einem Auto.

Ein Computer kann entweder an einer Konsole befestigt sein, dann meist mit und , oder am Handgelenk getragen werden. Da man bei letzteren schlecht ein Hochdruckkabel anbringen kann, werden die Signale der Drucksensoren an den bei ihnen drahtlos übertragen. Diese Computer werden dann oft auch während der Oberflächenpause wie eine Armbanduhr getragen.

Von den Ergebnissen her ist ein Tauchcomputer nicht sicherer als eine . Tatsächlich sind beide sicher im Sinne von bei den meisten Menschen wird es im Regelfall nicht zum Ausperlen von Inertgas kommen, der Computer ermöglicht aber bei typischen Tauchprofilen vor allem ein längers bzw. tieferes Profil des nachfolgenden Tauchgangs. An der Stelle wirkt die mit ihrem Kastenprofil restriktiver und insofern auch zur sicheren Seite hin.

Nitrox 

Es gibt jedoch auch eine andere Möglichkeit, die Stickstoffsättigung zu beherrschen: Weniger Stickstoff. Reiner Sauerstoff ist wie beschrieben nicht sehr gesund, aber mehr geht durchaus. Im allgemeinen Sprachgebrauch der Taucher nennt man das Enriched Air Nitrox, EAN oder nur Nitrox, was von Nitrogen (Stickstoff) und Oxygen (Sauerstoff) abgeleitet ist. Nitrox in diesem Sinne ist Luft mit mehr als 21 % Sauerstoff, üblich sind 32 %, 36 % und 40 %. Höhere Konzentrationen sind nicht üblich und kommen auch in den Bereich, in dem eine physiologische Langzeitwirkung angenommen wird. Zudem würde die zulässige Tiefe bei einem akzeptierten pO2 von 1,6 bar unter 30 m sinken. Außerdem hat Sauerstoff nicht nur medizinisch gesehen Nachteile, sondern auch technisch. Das betrifft beispielsweise die Belastung von Gummidichtungen und die Brandgefahr. Die übliche Tauchausrüstung kann in der Regel auch für Nitrox von maximal 40 % O2 genutzt werden.

Nitrox wird immer als Synonym für sicheres Tauchen beworben, tatsächlich gibt es bei Einhaltung der Tauchregeln so wenig Dekompressionserkrankungen, dass Untersuchungen nicht einmal von einer Verbesserung im Promillebereich ausgehen. Gerade bei Wiederholungstauchgängen, wie sie im Urlaub und bei Guides bzw. Tauchlehrern auftreten, ist Nitrox aber insofern wirksam, als dass der Taucher dadurch weniger ermüdet.

Nitrox kann hergestellt werden, indem reiner Sauerstoff zusätzlich zu Pressluft in die geleitet wird. Das erfordert eine zusätzliche Logistik für den Sauerstoff, und wenn dieser zuerst in die kommt, muss diese aufgrund der Brandgefahr besonders gereinigt werden und die Armaturen müssen entsprechend ausgelegt sein. Aktueller Stand der Technik sind spezielle Füllanlagen mit semipermeablen Membranen, die die Umgebungsluft komprimieren und dabei mit Sauerstoff anreichen. Hierbei entfallen die Logistik für Sauerstoff und der besondere Aufwand für die . So ungewöhnlich sind Membranfilter übrigens gar nicht mehr, es gibt spezielle Container für Lebensmitteltransporte, deren Atmosphäre mit Membrantechnik angepasst wird, also beispielsweise mehr oder weniger Stickstoff oder Kohlendioxid enthält, damit die Ladung schneller oder weniger schnell reift. Die Investition lohnt sich dennoch nur für größere Tauchbasen.

Andere Gase 

Für Tauchtiefen unter 40 m werden spezielle Gemische genutzt, die weniger Stickstoff, aber auch weniger Sauerstoff enthalten. Dazu wird zunächst Helium zugegeben. In wirklich großen Tiefen wird teilweise auch Wasserstoff eingesetzt. Mit solchen Mitteln lassen sich derzeit Tiefen von über 600 m erreichen (mehr als mit den meisten militärischen U-Booten).

Zum dritten Thema: Auftrieb

Valid HTML 4.01 Transitional Diese Seite ist Teil eines Framesets © Sven Herzfeld Frameset laden