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Einführung zu Gasen

Luft | Gesetz von Dalton | Sauerstoff | Stickstoff | Fazit


Luft

Das bekannteste und verbreiteste Atemgas bei Tauchern ist und bleibt die Pressluft. Hat sie ja auch unbestreitbare Vorteile: sie ist billig, (fast) unbegrenzt vorhanden und lässt sich mit einem handelsüblichen Kompressor in jeden auch noch so gestalteten Druckbehälter abfüllen. Die Handhabung ist also einfach. Außerdem sind die gängigen Lufttabellen aus jeder OWD Ausbildung bekannt und so ziemlich jeder Computer dürfte auch mit Luft rechnen können (wenn nicht: reklamieren, oder ?).

Warum also nicht einfach nur mit Luft tauchen ? Weil sie nicht für jeden Tauchgang das optimale Gas darstellt !! Für die meisten "ich schau mir Fische an" Tauchgänge völlig in Ordnung, für den 68,5m Tauchgang zum Wrack eventuell tödlich !!

Was ist denn nun Luft ? Luft besteht grob gesagt aus 21% Sauerstoff (O2), 79% Stickstoff (N2) und einem vernachlässigbaren Anteil von anderen Gasen (<1%), wie z.B. Edelgasen und CO2.

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Gesetz von Dalton

Hier möchte ich kurz das Gesetz von Dalton einflechten, das besagt, das die Summe der Partialdrücke (also Teildrücke) eines Gases gleich dem Gesamtdruck sind. Hört sich erst mal hochtrabend an, ist es aber nicht. An der Oberfläche haben wir einen Druck von 1 bar. Dieser setzt sich nun zusammen aus 0,21 bar Sauerstoff und 0,79 bar Stickstoff, und das zusammen gibt wieder: 0,21 + 0,79 = 1 bar. Ist doch also gar nicht so schwer mit den berüchtigten Partialdrücken. Diese stellen nachher bei den Mischgasen unsere Grenzwerte dar, also gut merken. Siehe hierzu auch http://www.netcologne.de/kfc/awmf.htm.

Wenn man nun aber nicht an der Oberfläche ist, wie verändert sich der Druck ? Sollte man aus der Ausbildung ja auch wissen, aber diese Computer sind ja so praktisch ;) !! Nehmen wir an, wir tauchen auf einer Tiefe von 20m. Der Druck nimmt alle 10 Meter Tiefe um 1 bar zu, so dass wir auf 20 Meter einen Umgebungsdruck von 3 bar ausgesetzt sind (1bar + (20Meter / 10Meter/bar). Wie sind nun bei Luft als Atemgas unsere Partialdrücke von Sauerstoff und Stickstoff ? Wir haben jetzt hier das dreifache an Druck, wie an der Oberfläche, also müssen wir die Partialdrücke bezogen auf 1 bar einfach mit drei multiplizieren:

0,21 bar x 3 = 0,63 bar
0,79 bar x 3 = 2,37 bar, beides bei 3 bar Umgebungsdruck.

Probe: 0,63 + 2,37 = 3 bar (Dalton hatte wohl recht !!)

Damit haben nun schon einen Großteil der Grundlagen hinter uns. Ein wenig noch.....

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Sauerstoff

Interessanterweise benötigt der Körper ausschließlich Sauerstoff zum Überleben, was bedeutet, dass alle Gase, die noch in der Luft enthalten sind, nur verdünnende Funktion haben.

Da der in der Atemluft enthaltende Stickstoff ja offensichtlich durch die narkotisierende Wirkung, auch Tiefenrausch genannt, ab ca. 4 bar Partialdruck nur Nachteile hat, wie wir aus der Tauchausbildung wissen, würde es nahe liegen, mir reinem Sauerstoff zu tauchen.

Sauerstoff hat jedoch einen entscheidenden Nachteil, er ist giftig !! Ja, das harmlose Atemgas wird bei hohen Partialdrücken (>1,6bar) und einer gewissen Einwirkzeit toxisch und kann zu einer Vergiftung führen, die bedingt durch die krampfartigen Anfälle oft einen tödlichen Ausgang unter Wasser hat. Aber dazu mehr unter Nitrox.

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Stickstoff

Stickstoff hat aber noch eine wesentliche schlimmere Eigenschaft, er sättigt sich beim Tauchen unter Druck im Gewebe auf, so dass, wie jeder Taucher wissen sollte, eine gewisse Aufstiegsgeschwindigkeit beim Auftauchen einzuhalten ist, um eine Blasenbildung im Gewebe durch den Druckabfall zu vermeiden. Man muss sich das Ganze wie eine Mineralwasserflasche vorstellen, die langsam geöffnet wird; man sieht, wie sich kleine Bläschen durch den nun entstehenden Druckabfall in der Flasche bilden. Das passiert auch im Gewebe mit dem aufgesättigten Stickstoff, wenn man die Aufstiegsgeschwindigkeit missachtet. Aber auch bei einer normalen Aufstiegsgeschwindigkeit kommt es zu einer leichten Blasenbildung. Die verschiedenen Gewebe im Körper, wie z.B. Fettgewebe, Muskelgewebe oder Blutgefässe, entsättigen sich dazu noch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Deswegen ließt man auch oft von schnellen und langsamen Geweben, dieses gibt nur die Entsättigungsgeschwindigkeit des entsprechenden Körpergewebes an.

Von den Folgen der Aufsättigung bei Missachtung der Regeln, DCS 1 und 2 (Decompression Sickness), sollte jeder Taucher wohl schon gehört oder gelesen haben, die Form 2 kann zu schweren Lähmungen und zum Tod führen, da hier das Stammhirn betroffen ist.
Der Vollständigkeit halber: In modernen Tabellen wird übrigens auch die Aufsättigung des Sauerstoffs im Gewebe berücksichtigt.

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Fazit

Man müsste also mit einem möglichst hohen Sauerstoffanteil (jedoch kleiner 1,6bar Partialdruck) und einem möglichst geringen Stickstoffanteil (kleiner 4bar Partialdruck) tauchen können !! Und genau hier setzen die Mischgase an, die für jeden Tauchgang, also für jede gewünschte Tiefe, passend abgemischt werden können. In Extremfall heißt das also, das für jede Tiefe das günstigste Gas mitgeführt wird.

Hier sieht man auch schon, was Mischgastauchen ausmacht: Gaslogistik und Absteckung von Zielen vor dem Tauchgang. Man muss wissen, wie lange man, wie tief tauchen will, um das günstigste Gas für jede Tiefe ermitteln zu können. Das ist der Hauptunterschied zum Sporttauchen.

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last update: 29.06.2003
© Rüdiger Roxlau