Nitrox Basic – Einführung

Inhaltsverzeichnis

Was ist eigentlich Nitrox?

Im Allgemeinen wird jedes Gemisch aus Stickstoff (lat. Nitrogenium) und Sauerstoff (lat. Oxygenium) als Nitrox bezeichnet. Wir atmen also eigentlich schon jetzt Nitrox, denn die herkömmliche atmosphärische Luft besteht bis auf einige wenige Restbestandteile aus Stickstoff und Sauerstoff.

Im Tauchsport wird ein Stickstoff (N2) / Sauerstoff (O2) -Gemisch mit einem O2-Gehalt von mehr als 21% als Nitrox bezeichnet. Im englischen EAN = Enriched Air Nitrox ((EANx). Das x wird durch den prozentualen Anteil Sauerstoff getauscht) weiterlesen »

Wie kommt Nitrox in die Tauchflasche?

Es gibt verschiedene Vorgehensweisen zum Herstellen (Blenden) von Gasgemischen

Üblich in der Tauchszene haben sich zwei Methoden

Membran-Füllanlagen
Partialdruck-Mischverfahren

Die beste Mischmethode für eine Tauchschule ist bedarfsabhängig.

Wenn eine hohe Sauerstoffkonzentrationen erforderlich ist, dann wird die Wahl auf ein Partialdruck-Mischverfahren fallen.
Wenn die gleiche Örtlichkeit nie ein Gemisch mit einem Sauerstoffaneil von über 36 Prozent benötigt, wird das Membran-System die beste Wahl des Systems darstellen
Auf den Punkt gebracht, können sogar zwei Tauchgeschäfte am selben Ort unterschiedliche Anforderungen an ein Gas-Mischsystem haben.

Membran-Füllanlagen

Bei der Membrananlage wird Druckluft über eine teildurchlässige Membran geschickt die für Sauerstoff „durchlässiger“ ist als für Stickstoff. Das Ergebnis ist ein Atemgas mit erhöhtem Sauerstoffanteil, da der Stickstoff ja quasi „ausgefiltert“ wird. Somit muss man nicht mit reinem Sauerstoff arbeiten und es ergeben sich relativ genaue Mischungen. Allerdings sind Ergebnisse bei einer neuen Anlage von 36 und mehr %EAN nicht erzielbar. In „großen Tauchcentern“ am Meer oder auf Safaribooten kommen solche Anlagen oft zum Einsatz, da hier in der Regel auch nur EAN 28 bis EAN 32 benötigt werden. Möchtest du z.B. mit einer Dekostage oder höheren Gemsichen tauchen, frage vorher nach, ob die Alternative zum Befüllen besteht.

Partialdruck-Mischverfahren

Mischen im Partialdruckverfahren ist vielleicht die am einfachsten zu verstehende Methode. Es ist einfach das Einfüllen von reinem Sauerstoff in eine leere Flasche mit dem anschließenden Auffüllen von Luft bis zum Fülldruck der Flasche.
Ein Beispiel: Einfüllen von 31 bar reinen Sauerstoffes in eine leere, sauerstoffgewartete 200 bar Flasche und Auffüllen auf 200 bar mit Luft ergibt eine Enriched Air Nitrox Mischung mit 32 Prozent Sauerstoffanteil. Die für das Partialdruckverfahren benötigte Ausrüstung reicht von einem einfachen Transferschlauch bis hin zu einem großen, komplexen System, bei dem Enriched Air Nitrox in große Speicherflaschen gefüllt wird.
Unnötig zu erwähnen, dass alles, was mit Sauerstoff über 40 Prozent in Kontakt kommt, sauerstoffgewartet sein muß.

Vom Standpunkt des sicheren Blendens aus gesehen, muss die Flasche des Benutzers sauerstoffgewartet sein und in diesem Status bleiben. Ein Gasblender hast keine Kontrolle über die Flasche des Tauchers, wenn sie einmal das Haus verläßt. Woher weiß er beim nächsten Füllvorgang, dass die Flasche immer noch dem Sauerstoffreinheits-Standard entspricht, wenn er sie wieder siehst ? Sei aleso nicht enttäuscht, wenn er deine Flasche vielleicht einmal nicht wieder befüllt und es bevorzugt, wenn du in seiner Tauchschule/ -basis abtauchst, dir lieber seine, nur für Nitrox vorgesehene Flaschen, ausleiht.

Für Deko-Gemische oder technische Gemische über 36-40 Prozent Sauerstoffanteil gibt es keine Alternative. Für diese Mischungen muss sich der Blender persönlich davon überzeugen, dass die Tauchflasche gegenwärtig dem Sauerstoff-Reinheitsstandard entspricht. Wenn Zweifel bestehen, wird er die Befüllung ablehnen.

Du möchtest Nitrox selbst herstellen können oder mehr Hintergrundwissen erlangen, dann dürfte dieser Kurs für dich interessant sein:

Gas-Blender Nitrox

Dieser Kurs ist als Einführung in die Fertigkeiten des Gase mischens konzipiert. Immer mehr Taucher lernen die Vorteile von Enriched Air Nitrox kennen. Doch es gibt immer noch nicht genug Füllstationen, die diese alternativen Gasmischungen anbieten.

Die Nachfrage nach qualifizierten Personen, die in der Lage sind Nitrox zu mischen, steigt.

Dieser Kurs vermittelt dir das Wissen, eine Gasmischanlage bedienen zu können, mit der du gefahrlos Nitrox Gemische herstellen kannst.

Du erlernst alle theoretischen und praktischen Grundlagen wie:

Arbeiten mit einem Computer-Misch-Programm
O2 angereicherte Atemluft mischen auf ein Prozent Genauigkeit nach anerkannten Sicherheitsstandards
Kennenlernen unterschiedlicher Mischmethoden und deren praktische Anwendung
Kennenlernen der physikalischen Eigenschaften von Sauerstoff, sowie die damit verbundenen Gefahren und Probleme und deren Vermeidun
Kennenlernen welche Ausrüstung benötigt wird, um Tauchequipment zur Sauerstofftauglichkeit umzurüsten
Kennenlernen der jeweiligen Schritte zur Reinigung der Tauausrüstung in Hinblick auf Sauerstoffverträglichkeit
Örtliche gesetzliche Vorschriften und Verordnungen.

Wir bieten diesen Kurs nach den Richtlinien von IDA/CMAS oder PADI an. Um am Kurs Gasblender teilnehmen zu können musst du min. 18 Jahre alt sein und anerkanntes Brevet min. OWD und Nitrox* vorzeigen.

Ausrüstung beim Tauchen mit Nitrox

Tauchausrüstung

Vorweg: Keine Sorge, grundsätzlich benötigst du für das Tauchen mit Nitrox keine besondere bzw. spezielle Nitrox-Tauchausrüstung. Reiner Sauerstoff ist schon für in unseren Ausrüstungen verwendete Materialien „aggressiv“ und greift z.B. Gummi an und lässt einige Materialien auch schneller altern, aber bei Sauerstoffanteilen unter 40 – 50 Prozent ist der Effekt so gering, dass die normalen Revisionsintervalle (Wartungsintervalle) deiner Ausrüstung und der damit verbundene Austausch von Verschleissteilen das problemlos auffangen.

Möchtest Du allerdings innerhalb Deutschlands mit Nitrox tauchen, so sieht das leider etwas anders aus.

In Deutschland wird gesetzmäßig alles was mit Enriched Air zu tun hat so behandelt, als ob Du mit 100% Sauerstoff hantieren würdest und daher brauchst Du hier in Deutschland für das Tauchen mit Nitrox auch einen speziellen Atemregler und auch die Füllstation muss bestimmte Bedingungen erfüllen, um Nitrox abfüllen zu dürfen.

In Deutschland sieht es in der Praxis allerdings so aus, dass man sich in einer Art „Grauzone“ im Bereich der Sporttaucher bewegt, weil wie gesagt es letztendlich schon ein gewaltiger Unterschied ist, ob du reinen Sauerstoff oder halt ein sporttauchübliches Gemisch mit max. 40% verwendest. Und deine Ausrüstung funktioniert problemlos, aber lasse sie wirklich regelmäßig checken.

Kurz hierzu Werbung in eigener Sache, denn in unserer Membercard ist ein jährlicher Check, also die Kontrolle, kostenfrei enthalten und gibt dir die Sicherheit, dass dein Atemregler oder dein Jacket problemfrei sind.

In den meisten Tauchregionen im Ausland hingegen ist das alles kein Problem, dort kannst Du in der Regel Nitrox Gemische mit bis zu 40% Sauerstoff ohne weiteres mit deiner ganz normalen Tauchausrüstung tauchen. Da sich aber die Regularien überall auf der Welt ständig ändern können, solltest du dich vor deinem nächsten Tauchurlaub sicherheitshalber immer über die aktuellen Bedingungen vor Ort informieren.

Rein formell müssen wir dich darauf hinweisen, dass du in Deutschland an den Flaschen andere Ventil nutzen musst, wo dein Atemregler nicht hineinpasst, da die Einschraubwelle einen anderen Durchmesser (M26x2) hat. Du brauchst hierzu dann auch einen anderen Atemregler, den du am Urlaubsort aber in der Regel nicht nutzen kannst, da dort nur die „normalen“ Wellen in die Flaschen passen. Es gibt zwar Adapter dafür, aber offiziell darfst du die auch nicht benutzen. Oft ist in Deutschland einiges einiges anders als in der EU oder in der Welt.

Die Enriched Air Analyse

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser. Du hast gelernt, dass die Spielregeln einzuhalten sind. Dafür musst du das „Sielgerät“, dein Atemgas aber kennen. Es ist daher so, dass du vor jedem Tauchgang den Anteil des Sauerstoffs in deinem Nitrox Gemisch selbst überprüfen musst.

Diese Sauerstoff Analyse solltest du zu deiner eigenen Sicherheit niemals jemand anderen machen lassen, sondern immer selbst durchführen oder zumindest daneben stehst, um den Wert selbst abzulesen und sicher bist, dass die Analyse auch richtig durchgeführt wurde.

Zum Feststellen des Sauerstoffanteils in deiner Pressluftflasche brauchst du einen Nitrox Analyzer, den in der Regel jedes professionelle DiveCenter oder Tauchsafariboot, die das Tauchen mit Nitrox anbieten, besitzt.

Damit du schonmal weißt wie solch ein Sauerstoff Analysegerät für Nitrox ausschaut oder falls du dir doch ein eigenes Geräte zulegen möchtest, so sehen dieser Dinger z:B. aus:

Zum Analysieren des Nitrox Gemisch prüfst du erst zunächst, dass der Nitrox Analyzer richtig funktioniert und kalibriert ist. Er sollte auf Meereshöhe vor der Messung einen Sauerstoffwert von 21% anzeigen.

Danach drehst Du dann das Ventil der Tauchflasche ganz leicht auf, so dass ein schwacher, aber regelmäßiger Luftstrom abströmt und hältst nun den Nitrox Analyzer mit dem Messfühler vor das Ventil, bis er einen konstanten Messwert anzeigt.

Diesen Wert notierst du auf einem Label an der Flasche, ermittelst die MOD und notierst diese dort ebenfalls. Achte darauf. Dass du später auch „deine“ Flasche tauchst und nicht die von jemanden anderes, deshalb schreibe auf das Label auch deinen Namen.

Tauchcomputer mit Nitrox Unterstützung

Wir haben zwar vorhin die Planung mit einer Tauchtabelle besprochen, aber in der Praxis verwenden doch fast alle Taucher einen Tauchcomputer, der dann natürlich auch den Modus NITROX haben sollte und einstellbar sein, so dass er die Berechnungen der Nullzeit an das von dir getauchte Nitrox Gemisch anpasst, dir auch die dazugehörige MOD (Maximaltiefe) anzeigt und dich warnt, falls du diese einmal während des Tauchgangs überschreiten solltest.

Welche aktuellen Computer das können und zudem einen guten Berechnungs-Algorithmus haben, zeigen wir dir im Center gerne.

Allerdings musst du dir bezüglich der Tauchcomputer und das Tauchen mit Nitrox auch keine großen Sorgen machen, da selbst die meisten aktuellen und auch günstigen Tauchcomputer das Tauchen mit Nitrox bereits unterstützen.

CNS – Belastung beim Tauchen mit Nitrox

Wir wissen bereits, dass wenn man sich zu lange einem erhöhtem Sauerstoff- Partialdruck aussetzt, kann es zu Sauerstoff- Vergiftungs- (Hyperoxie-) Problemen kommen. Deshalb gibt es je die erlernten Tiefen Grenzen, der MOD.

Einen der Epilepsie vergleichbaren Krampfanfall unter Wasser zu bekommen, während man durch unter Wasser durch einen Atemregler atmet, ist viel gefährlicher als z.B. in der sicheren Umgebung einer Druckkammer. Daher unterscheiden sich die Grenzwerte für unterschiedliche Situationen auch sehr.

CO2 (Kohlendioxid) entsteht im Körper durch die Verbrennung unseres zum Leben benötigten Sauerstoffs und regelt zudem unseren Atemreiz. CO2 sprich Anstrengung, erhöht das Risiko von ZNS (Zentrales Nerven System) – (engl.: CNS-) Problemen beim Atmen von Gasen mit erhöhtem Sauerstoff-Teildruck (ppO2).

Das Risiko einen Sauerstoffkrampf zu erleiden wächst mit ppO2, Einwirkungszeit, Körperlicher Belastung, Stress, Angst und Unwohlsein. Bei Sauerstoff Teildrücken oberhalb 1,7 bar kommt es innerhalb relativ kurzer Zeit zu Kampfanfällen, die man am besten mit denen der Epilepsie vergleichen kann.

Dies ist extrem gefährlich, wenn es bedeutet seinen Atemregler aus dem Mund zu verlieren und Wasser einzuatmen! Je höher der Sauerstoff- Partialdruck ist, desto kürzer ist die Zeitspanne bis das Risiko den akzeptierten Rahmen überschreitet.

Die Anfälle beginnen zumeist mit Zuckungen im Bereich des Mundes und der Augenlieder, zuvor können schnellerer Puls, Übelkeit, Schwindelgefühl und Röhrensehen als erste Signale auftreten. Atemprobleme die sich in einer schnellen, flachen Atmung äußern, verbunden mit Erstickungsgefühlen und Beklemmungen bilden dann die Überleitung bis es sehr schnell zu tonischen Krämpfen des ganzen Körpers und Bewusstseinsverlust kommt.

Deshalb müssen wir bei unseren Planungen auch immer mal einen Blick in eine weitere Tabelle schauen, der CNS Belastungs-Tabelle. Bei unseren Sporttauchgängen ist die CNS Belastung in der Regel kein Problem, selbst wenn drei Tauchgängen an einem Tag gemacht werden.

Aber wissen solltest du es trotzdem und auch mal nachschauen. Aber auch hier kann man festhalten, dass die guten gängigen Tauchcomputer mit einem vernünftigen Dekompressions-Modell- Rechenprogramm dir diesen Wert anzeigen und dich warnen, bevor die Grenzen erreicht sind.

Wir schauen uns die Tabelle kurz an und du erkennst, dass es wirklich sehr einfach ist damit zu arbeiten. Im Bonusmaterial findest du eine vollständige Tabelle, damit du in der Lage bist, künftig damit zu planen und kontrollieren.

CNS Belastung – ein Beispiel

Nehmen wir mal an, dass sich für deine Planungsaufgabe aus den vorangegangenen Kapiteln (IDA/CMAS oder PADI Planung mit Tabelle) am Ende des ersten Tauchganges eine prozentuale Belastung von 10% ergeben würde, dann reduziert sich diese auch in der Zeit an der Oberfläche zwischen den beiden Tauchgängen.

Hier schaust du in der CNS Tabelle dann nach und rechnest kurz die Reduktion aus. Nimm in dieser Tabelle wie immer die für dich „schlechteren“ Werte.

Nehmen wir also 10% Belastung an und eine Oberflächenpause von 2 Stunden, dann findest du den Faktor 0,40. Nun multipliziere die 10% Belastung mit 0,40 und du nimmst in den nächsten Tauchgang 4% Restbelastung mit. Eine Größe die durchaus normal und üblich ist, ausserdem sind bis 100% Belastung noch einige Prozente übrig.

Rechne doch mal aus, was sich aus deiner Aufgabe aus dem Planungskapitel ergibt und bespreche das Ergebnis im Workshop mit deinem Trainer.

Planung mit PADI Tauchtabelle

Nun gehen wir kurz als Wiederholung auf die Tauchgangsplanung mit der Tauchtabelle ein und bitten dich eine PADI Tauchtabelle (RDP) zur Hand zu nehmen:
Falls du keine hast, findest du sie hier im E-Learning-Portal Tauchcenter Wuppertal Meeresauge links im Menü unter Bonusmaterial.

Auf der Vorderseite der PADI-Tabelle befinden sich in der oberen Spalte Tiefenangaben in fett gedruckt.
Darunter ist die jeweilige Nullzeit im schwarzen Kästchen zu finden. Die Nullzeit ist die maximal zulässige Zeit vom Verlassen der Wasseroberfläche bis zum Beginn des Austauchens.

Die Grundzeit ist die tatsächliche oder geplante Zeit vom Verlassen der Wasseroberfläche bis zum Beginn des Austauchens. Diese findest du unterhalb der Tiefenangaben. Sobald du eine Grundzeit planst, die sich in einem schraffierten oder schwarzen Kästchen befindet, musst du einen Sicherheitsstopp einlegen, andernfalls wäre er freiwillig, wobei wir empfehlen immer einen Sicherheitsstopp von 3m auf 5m einzuhalten.

In der Spalte Grundzeit bitte immer zur sicheren Seite hin ablesen, wenn eine Zeit oder eine Tiefe zu ermitteln oder abzulesen ist.

Also wenn eine „Zahl“ nicht exakt zu finden ist, die nächst größere Zahl nehmen!

Denn die sichere Seite ist immer die, bei der das Dekompressionsunfallrisiko am kleinsten ist.

Rechts daneben sind Zeitangaben in Minuten zu finden. Hier findest du einen Buchstaben, der eine Wiederholungsgruppe bezeichnet, die du nach dem ersten Tauchgang erreicht hast.

Nun folge mit dem Finger weiter nach rechts, suche deine geplante Oberflächenpause, folge der Spalte nach unten und du findest erneut einen Buchstaben, der nun deine neue -verbesserte Wiederholungsgruppe angebibt, weil du während der Pause überschüssigen Stickstoff abgeatmet hast – Wiederholungsgruppe vor Beginn des nächsten Tauchganges.

Auf der Rückseite der Tabelle findest du links deine Tiefe für den nächsten Tauchgang, findest du „deine“ Tiefe nicht, wähle die nächstgrößere Zahl. Rechts daneben in der oberen Spalte findest die die Wiederholungsgruppe vor Beginn dieses Tauchganges, darunter eine weiße und eine blaue Spalte, schaue nun wo sich deine neue Tiefe und die Wiederholungsgruppe scheidet und du kannst einen Zeitzuschlag im weißen Kästchen ablesen, interessanter ist das blaue Kästchen, hier findest du deine „neue“ Nullzeit, die dir für den geplanten Tauchgang zur Verfügung steht.

Es gibt einige Sonderregeln bei der Planung mit dem RDP, die du allesamt auf der Tabelle nachlesen kannst.

Wie man nun einen Tauchgang mit der Tauchtabelle plant, versuchen wir nun an einem Beispiel zu erklären und bitten dich anhand der Tabelle zu folgen:

Wir haben den ersten Tauchgang am Meer in einer Wassertiefe von 30m mit einer Grundzeit von 16min durchgeführt. Nach einer Oberflächenpause von 2h45min ist ein zweiter Tauchgang in einer Wassertiefe von 20m und einer Grundzeit von 13min geplant.

Wir haben den ersten Tauchgang in einer Wassertiefe von 30m mit einer Grundzeit von 16min durchgeführt. Es wird in der Tabelle die Tiefe 30m abgelesen.

Folge senkrecht nach unten und finde 16 Minuten, folge nach rechts und finde die Wiederholungsgruppe K.

Nun suche weiter nach rechts folgend deine Oberflächenpause von 2:45 (letzte Spalte), folge dann nach unten und finde die neue Wiederholungsgruppe vor Beginn des zweiten Tauchganges A.

Die neue Wiederholungsgruppe ist A.
Diese Wiederholungsgruppe wird nun benötigt, da ein zweiter Tauchgang an diesem Tag durchgeführt werden soll.

Nach einer Oberflächenpause von 2h45min ist der zweite Tauchgang in einer Wassertiefe von 20m und einer Grundzeit von 13min geplant.

Da unser Körper nach dem ersten Tauchgang noch eine gewisse Reststickstoffmenge gespeichert hat, ist es erforderlich, dass zur Grundzeit des nächsten Tauchgangs ein Zeitzuschlag ermittelt und addiert wird. Auf der Rückseite findet du diesen Zuschlag bereits berücksichtigt in der blauen Spalte und musst nichts ermitteln oder addieren, bzw. abziehen.

Da die Tiefe des zweiten Tauchgangs 20m sein soll, wird nun in der Tabelle die Tiefe des Wiederholungstauchgangs bei 20m abgelesen.

Folge nach rechts in der blauen Spalte bis du den Schnittpunkt mit dem Buchstaben A (oberste Reihe) gefunden hast.

Nun kann die neue Nullzeit abgelesen werden = 39 Minuten.

Wie gesagt: eigentlich ganz einfach, oder?

Du hast grundsätzlich noch Erklärungsbedarf, dann schaue unter Bounus-Material doch noch mal rein, hier findest du eine Erklärung zur Handhabung der Tabelle oder frage in deinem Interaktiven-Online-Kurs deinen Trainer, zudem kannst du auch unsere Online-Tauchersprechstunde besuchen, Termine findest du in unsreem Online-Terminkalender.

Planung mit IDA/CMAS Tauchtabelle

Nun gehen wir kurz als Wiederholung auf die Tauchgangsplanung mit der Tauchtabelle ein und bitten dich eine DECO 2000 Tauchtabelle zur Hand zu nehmen:
Die Deco 2000 gibt es in zwei Varianten. Falls du keine hast findest du sie hier im E-Learning-Portal Tauchcenter Wuppertal Meeresauge links im Menü unter Bonusmaterial.

Die eine (blaue) ist gültig für den Bereich 0 – 700m über Normal Null(ü.N.N.).
Die zweite Tabelle (grün) ist gültig für den Bereich von 701 – 1500m ü.N.N.

Wir betrachten in diesem Kurs nur die blaue Tabelle.

Auf der Vorderseite der Dekotabelle befinden sich in der linken Spalte Tiefenangaben in fett gedruckt.
Darunter ist die jeweilige Nullzeit zu finden. Die Nullzeit ist die maximal zulässige Zeit vom Verlassen der Wasseroberfläche bis zum Beginn des Austauchens, ohne einen Dekompressions-Stopp einhalten zu müssen.

Die Grundzeit ist die tatsächliche oder geplante Zeit vom Verlassen der Wasseroberfläche bis zum Beginn des Austauchens.

In der Spalte neben der Tiefenangabe mit der Nullzeit sind verschiedene Grundzeiten aufgelistet. Immer zur sicheren Seite hin ablesen, wenn eine Zeit oder eine Tiefe zu ermitteln oder abzulesen ist.

Also wenn eine „Zahl“ nicht exakt zu finden ist, die nächst größere Zahl nehmen!

Denn die sichere Seite ist immer die, bei der das Dekompressionsunfallrisiko am kleinsten ist.
Rechts daneben sind Zeitangaben in Minuten für einen erforderlichen Deko-Stopp in der jeweiligen Tiefenspalte zu finden.

Sind keine Deko-Stopps erforderlich, ist die Tabelle weiß hinterlegt, sind Deko-Stopps erforderlich ist die Tabelle blau (bei der Bergseetabelle grün) hinterlegt.

Die Buchstaben rechts neben dieser Spalte kennzeichnen die sogenannte Wiederholungsgruppe, die auf der Rückseite in Abhängigkeit der Oberflächenpause zur Ermittlung eines fiktiven Zeitzuschlags für einen so genannten Wiederholungstauchgang dient.

Es gibt zwei Sonderregeln bei der Planung mit der Deko 2000 zu berücksichtigen:

Bei Kälte oder kurzer starker Anstrengung wird bei der Grundzeit die nächsthöhere Zeitstufe abgelesen.
Bei langer starker Anstrengung werden 50% zur Grundzeit zugeschlagen.

Wie man nun einen Tauchgang mit der Tauchtabelle plant, versuchen wir nun an einem Beispiel zu erklären und bitten dich anhand der Tabelle zu folgen:

Wir haben den ersten Tauchgang am Meer in einer Wassertiefe von 31m mit einer Grundzeit von 16min durchgeführt. Nach einer Oberflächenpause von 2h45min ist ein zweiter Tauchgang in einer Wassertiefe von 20m und einer Grundzeit von 13min geplant.

Wir haben den ersten Tauchgang in einer Wassertiefe von 31m mit einer Grundzeit von 16min durchgeführt. Es wird in der Tabelle die nächstgrößere Tiefe 33m abgelesen.

In diesen Tiefenkästchen lesen wir nun die nächstgrößere Grundzeit ab, nämlich 18min.

Nun kann rechts die Dekompressionspause von 5min in 3m Wassertiefe abgelesen werden.

Die Wiederholungsgruppe ist E.
Diese Wiederholungsgruppe wird nun benötigt, da ein zweiter Tauchgang an diesem Tag durchgeführt werden soll.

Nach einer Oberflächenpause von 2h45min ist der zweite Tauchgang in einer Wassertiefe von 20m und einer Grundzeit von 13min geplant.

Da unser Körper nach dem ersten Tauchgang noch eine gewisse Reststickstoffmenge gespeichert hat, ist es erforderlich, dass zur Grundzeit des nächsten Tauchgangs ein Zeitzuschlag ermittelt und addiert wird.
Diesen können wir mit der vorher ermittelten Wiederholungsgruppe E aus der Tabelle ablesen.

In diesem Fall wird aufgrund der Oberflächenpause von 2h45min zwischen 2:30 und 3:00 die für uns relevante Spalte ermittelt.

Da die Tiefe des zweiten Tauchgangs 20m sein soll, wird nun in der Tabelle die Tiefe des Wiederholungstauchgangs bei 18m abgelesen. Die sichere Seite ist in diesem Fall die geringere Tiefe, da der Zeitzuschlag höher ist.

Der so ermittelte Zeitzuschlag von 19min wird zur geplanten Grundzeit von 13min addiert. Ergibt rechnerisch 32 Minuten.

Mit dieser Gesamtgrundzeit von 32min wird in der Tabelle in dem Tiefenkästchen für 21m die nächstgrößere Grundzeit von 36min abgelesen.

Nun kann rechts eine Dekompressionspause von 2min auf 3m abgelesen werden.

Die Wiederholungsgruppe ist nun F.

Würden wir zur Ermittlung des Zeitzuschlags die Tiefe des Wiederholungstauchgangs bei 21m ablesen, hätten wir einen geringeren Zeitzuschlag von 16min.

Addieren wir diesen Zeitzuschlag zur geplanten Grundzeit von 13min erhalten wir eine Gesamtgrundzeit von nur 29min.
Abgelesen in dem Tiefenkästchen für 21m wäre dieser falsch ermittelte Wert für die Grundzeit immer noch in der Nullzeit.

Noch etwas zum Zeitzuschlag:

Die sichere Seite zur Ermittlung des Zeitzuschlages ist immer die mit dem höheren Zeitzuschlag.

Ist die Oberflächenpause genau 2h30min lang, wird bei unserem Beispiel (Wiederholungsgruppe E) in der Spalte zwischen 2:00 und 2:30 abgelesen, weil die Zeitzuschläge in der darunterliegenden Spalte größer sind.

Fällt bei der Ermittlung des Zeitzuschlages die Tiefe des geplanten Tauchgangs zwischen zwei Tiefen der Tabelle (Tiefe des Wiederholungs-Tauchgangs), wird die flachere Tiefe genommen, weil der Zeitzuschlag dort wieder größer ist.

Mit dem größeren Zeitzuschlag wird dabei immer die im Körper nach dem ersten Tauchgang verbliebene Reststickstoffmenge berücksichtigt.

Mit einem geringeren Zeitzuschlag würde eine geringere im Körper verbliebene Reststickstoffmenge vorgegaukelt werden.

Für die Dekompression des zweiten Tauchgangs kann das fatale Folgen haben!

Wie gesagt: eigentlich ganz einfach, oder?

Tauchen mit Nitrox

Nachdem wir uns nun mit der trockenen Grundlagentheorie herumgeschlagen haben, kommen wir jetzt zu dem, was uns in der Praxis begegnen wird. Das Tauchen selbst ist mit einem Nitrox-Atemgasgemisch nicht anders, wie das, was du bereits kennst. Es atmet sich nicht anders, es schmeckt nicht anders, es tariert sich nicht anders, eigentlich ist nichts anders. Auf das kleine Bisschen was es bei der Tauchausrüstung zu beachten gibt, kommen wir später zurück.

Auf jeder professionellen Tauchbasis oder in jeder professionellen Tauchschule wirst du vor deinem Tauchgang mit Nitrox nach deiner Tauchgangsplanung gefragt. Zumindest möchte man sicher sein, dass du die Spielregeln verstanden hast und zumindest die Absicht hast, diese auch einzuhalten. Das darfst du mit der Vorlage deines Brevetkärtchens, deines Tauchscheines und einer Unterschrift bestätigten. So obliegt es dir eigenverantwortlich die Regeln einzuhalten.

Schauen wir uns zunächst an, was man mindestens von dir wissen und bestätigt haben möchte: Den Satz kennst du schon:

Wie tief kann ich mit einem Nitroxgemisch tauchen, ohne dass mir etwas passiert?

Erinnere dich an das Gesetz von Dalton:

Der Gesamtdruck eines Gases entspricht der Summe der Teildrücke der Gaskomponenten.

Für das Tauchen mit Nitrox bedeutet dies: (P=Druck)

Pgesamt ~ p02 + pN2

Pgesamt ist der Umgebungsdruck, also deine Tauchtiefe

pO2 ist der Teildruck vom Sauerstoff und pN2 der vom Stickstoff. Die Edelgase in der Atemluft machen 1% auf Meereshöhe aus. Edelgase sind auch inert, deshalb können wir ganz einfach Stickstoff und Edelgase zusammenfassen und kommen so auf 79 % Stickstoff (Inertgase). Inert bedeutet, dass diese Gase im Körper keine chemische Reaktion auslösen, also verstoffwechselt werden.

Weiter gilt nach dem Gesetz von Dalton:

Der Teildruck einer Gaskomponente entspricht dem Produkt aus seinem prozentualen Anteil im Gasgemisch und dem Umgebungsdruck.

pGas = fGas * PUmgebung

pGas ist der maximal zulässige oder ein vorgegebener Maximalwert eines am Atemgasgemisch beteiligten Gases, fGas ist der prozentuale Anteil dieses Gases an deinem Atemgasgemisch und das „große“ P steht für den Umgebungsdruck, also der Tauchtiefe.

Zur Vereinfachung von Berechnungen stellen wir dir

„Das T im Kreis“

vor. Nun ist es wie beim Bruchrechnen, also ganz einfach:

Durch das Abdecken von jeweils einem der drei Felder im Kreis entstehen Formeln, die uns beim Nitroxtauchen ständig begleiten.
(In horizontaler Richtung multiplizieren und in vertikaler Richtung dividieren)

Die MOD (Maximum Operation Depth)

Wie tief darf ich mit meinem Nitroxgemisch tauchen?

Die größte betauchbare Tiefe mit Nitrox ergibt sich aus dem maximal zulässigen Sauerstoffpartialdruck (p02 „x), den Umgebungsbedingungen wie Wassertemperatur, Tauchbedingungen (Strömung, Sichtweiten,…) und natürlich aus dem Nitroxgemisch selbst.

Da wir nie direkt eine Tiefe in Metern berechnen können, bestimmen wir zuerst den maximal zulässigen Druck. Den größten zulässigen Sauerstoffpartialdruck P02„x“ leiten wir aus unserer Tauchumgebung und den Tauchbedingungen ab.
(1,4 bar pO2 beim „normalen Sporttauchen“ oder 1,6 bar pO2 wenn wir Nitrox als Dekogas nutzen).

An dieser Stelle lernst du nun einen Begriff kennen, der im echten Leben vor einem Tauchgang für dich sehr wichtig wird, denn den musst du immer berechnen und vor Ort dokumentieren, unterschreiben:

Maximum Operating Pressure MOP (Maximaler Einsatzdruck)

Aus dem MOP berechnen wir die entsprechende maximale Tauchtiefe (MOD).

Maximum Operating Depth MOD

Auf fast allen Tauchbasen an Sporttaucherspots wirst du vorgefertigte, sogenannte Standardgemische vorfinden.

EAN 32 – Anteil Sauerstoff 32%
EAN 36 – Anteil Sauerstoff 36%

Du musst nachdem du die Tauchflasche in Empfang genommen hast mit einem Analyser den tatsächlich in der Atemluft enthaltenen Sauerstoffanteil ermitteln, analysieren.

Und diesen Wert auf der Tauchflasche vermerken sowie dem Ausgeber des Nitrox-gemisches gegenüber schriftlich versichern, dass du weißt wie tief du damit gefahrlos tauchen kannst. Das geschieht ganz unterschiedlich, mal in einer Kladde/Buch, mal auf einer Tafel oder sonst wie.

Deshalb ist das letztendlich fast das Wichtigste, was du nach diesem Kurs behalten musst.

Berechnen wir doch mal die MOD der beiden Standardgemische:

Zunächst musst du wissen welchen Grenzwert es für den Partialdruck Sauerstoff gibt und diesen Wert musst du dir bitte dauerhaft merken, denn egal welcher professionellen Tauchsportsportorganisation das Tauchcenter oder die Tauchbasis angehört, dieser Wert gilt weltweit

pO2 max = 1,4 bar

Dann rechnen wir mal los und verwenden das „T im Kreis“. Erinnere dich, das was du suchst musst du zuhalten:

Tauchgang mit EAN32, berechne die MOD bei normalen Bedingungen.
(Wir runden zur sicheren Seite. Das bedeutet: Bei Sauerstoffteildrücken wird immer abgerundet)

pGas max 1,4bar
———————– = 4,38 bar ~ 33m Tauchtiefe
fGas 0,32bar

Tauchgang mit EAN36, berechne die MOD bei normalen Bedingungen.
(Wir runden zur sicheren Seite. Das bedeutet: Bei Sauerstoffteildrücken wird immer abgerundet)

pGas max 1,4bar
——————— = 3,89 bar ~ 28m Tauchtiefe
fGas 0,36bar

Und auch mal einen Tauchgang mit EAN40, denn das ist nach deinem Kurs das höchstmögliche Gemisch als Nitrox Basic Taucher

pGas max 1,4bar
———————– = 3,50 bar ~ 25m Tauchtiefe
fGas 0,40bar

Schau dir die Tauchtiefen mal genauer an: Je höher der Sauerstoffpartialdruck, desto flacher wird die MOD, deine maximale sichere Tauchtiefe. Man kann daher auch ganz einfach festhalten:

Nitrox ist kein Tieftauchgas

Was man planen kann, um größere Tiefe mit einem minimierten Risiko aufzusuchen, lernst du z.B. in unseren Nitrox-Advenced, Tec Diver oder Trimix Kursen. Aber das ist ein ganz anderes Thema.

Nach deinem Kursabschluss kommst du an einen Tauchspot der z.B. 40m tief ist und du erinnerst dich daran, dass tauchen mit Nitrox ja „gesünder“ ist und möchtest die bestmögliche Nitroxmischung, also den höchstmöglichen Sauerstoffanteil in deiner Tauchflasche haben. Dann bestellst du dir bei der Tauchbasis, dem Tauchcenter (z.B. auch bei uns möglich) das Gemisch, welches du verwenden möchtest.

Dieses Gemisch nennt man:

Best Mix

Der Best Mix ist das optimale Gemisch für einen geplanten Tauchgang. Das bedeutet, dass der Sauerstoffanteil bei vorgegebener Tiefe so gewählt wird, dass der Sauerstoffpartialdruck den Grenzwert (1,4 bar) erreicht. Der Stickstoffanteil verringert sich dabei auf den kleinstmöglichen Wert.

Vorteile sind der Nullzeitgewinn sowie der Zugewinn an Tauchsicherheit durch die Reduzierung der Inertgasproblematik.

Berechne selbst unter Verwendung des „T-im-Kreis“.

pGas max 1,4bar
——————– = x pO2 Anteil
P Tiefe (bar)

Tauchgang in 36 m im Bodensee

pGas max 1,4bar
———————– = 0,30 pO2 Anteil ~ EAN30
P 4,6bar

Tauchgang in 24 m im Roten Meer

pGas max 1,4bar
——————– = 0,41 pO2 Anteil ~ EAN41 (darfst du leider nicht)
P 3,4bar

Tauchgang in 40 m im Mittelmeer

pGas max 1,4bar
——————— = 0,28 pO2 Anteil ~ EAN28
P 5,0bar

Das war doch eigentlich nicht wirklich schwer bis hierhin auszurechnen, oder?

Jetzt kommt ein Thema, was zugegeben ein bisschen schwieriger zum Erklären ist, das Verstehen letztlich nicht so sehr. Wir versuchen es gemeinsam an dieser Stelle und ganz sicher im Schulungsraum, gleich ob online oder face to face werden wir hier noch einmal draufzurückkommen.

Du erinnerst dich bestimmt an eine Tauchgangsplanung mit der Tabelle, hat man sie erst einmal verstanden, ist es ganz leicht damit umzugehen. Die Planung mit einer Tabelle ist im Gegensatz zum „einfach mit dem Computer tauchen zu gehen“ deutlich sicherer, weil konservativer. Aber nutzen wir sie nie, vergessen wir auch schnell wie damit umgegangen wird.

Die EAD (Equivalent Air Depth)

Die Equivalent Air Depth (EAD), zu deutsch: äquivalente (vergleichbare) Lufttiefe, dient folgendem Zweck:

Zur Berechung von Dekompressionsdaten bzw. Nullzeitinformationen für einen Nitroxtauchgang wird eine Dekompressionstabelle für Luft (PADI RDP oder IDA/CMAS DECO 2000) verwendet.

Das Gas in unserem Atemgasgemisch welches uns die maximale Verweildauer unter Wasser vorgibt ist der Stickstoff. Bisher haben wir uns bei unseren Berechnungen mit Sauerstoff um Grenzen zu ermitteln befasst, nun rechnen wir mit Stickstoff. Stickstoff ist der „böse Bube“ der dazuführen kann, dass wir eine Dekompressionserkrankung erleiden können, wenn wir die Nullzeiten überschreiten und Stickstoff nicht mehr in Lösung (ähnlich wie das Gas Kohlensäure im Sprudelwasser) gehalten werden kann, sondern die Blasen unkontrolliert im Körper herumgeistern. Und mit der Tabelle ermittelst du eben diese Zeiten, die du bleiben kannst, ohne dass dir etwas passiert (einfach ausgedrückt und schon mal heute gehört).

Die Tabelle nutzt in ihren Berechnungen normale Atemluft, also 79% Stickstoff. Tauchen wir nun ein EAN so ergeben sich bei der Planung mit der Tabelle falsche Werte, falsche Nullzeiten. Die müssen wir zunächst „umrechnen“ und dann kannst du mit der Tabelle wieder ganz normal planen und arbeiten.

Die Tauchtiefen, mit denen in der Tabelle gearbeitet wird, werden entsprechend dem EAD Prinzip aus der tatsächlichen Tauchtiefe berechnet.

Wie geht das?

Die Menge des Stickstoffes, die im Körper beim Tauchen gelöst wird, ist unter anderem abhängig vom Stickstoffpartialdruck in unserem Körper. Das bedeutet: vom Umgebungsdruck (unserer Tauchtiefe) und vom Stickstoffanteil im Atemgas.

Beispiel:

Wir vergleichen zwei Taucher, die in einer Tiefe von 25 m tauchen. Der erste hat Luft als Atemgas, der zweite Nitrox EAN40.

Nach dem Gesetz von Dalton gilt für den Stickstoffanteil:

fGas x PUmgebung = pN2 auf 25m Tiefe

Taucher 1: 0,79bar x 3,5bar = 2,77bar
Taucher 2: 0,60bar x 3,5bar = 2,10bar

Der zweite Taucher hat, wie erwartet einen wesentlich geringeren pN2.

Um mit Druckluft-Dekompressionstabellen arbeiten zu können, müssen wir folgende Frage beantworten:

Wenn Taucher 2 mit Luft tauchen würde, in welcher Tiefe hätte er einen pN2 von 2,1 bar?

Zur Lösung benötigen wir folgende Formel, um den Umgebungsdruck zu berechnen:

Verwende auch hier das „T – Kreis“

Fragestellung:

Taucher 2 hätte einen pN2 von ______ bar bereits bei einem Umgebungsdruck von _______ bar, wenn er mit Luft tauchen würde, d.h. in ______ m.

pGas max 2,10bar
———————- = 2,66 bar ~ 17m Tauchtiefe
fGas (Luft) 0,79bar

Bedeutet: in 17m Tauchtiefe erreicht der EAN40 Taucher im Stickstoffbereich einen Partialdruck von 2,1bar. Das bedeutet letztendlich, dass die Stickstoffbelastung im Körper deutlich geringer ist, also „gesünder“ (risikominimiert) getaucht wird.

Das was wir jetzt berechnet und aus dem Ergebnis abgeleitet haben nennt man:

Equivalent Air Pressure EAP = äquivalenter Luftdruck

Aus dem EAP schließen wir auf die entsprechende äquivalente Tauchtiefe

Equivalent Air Depth EAD = äquivalente Lufttiefe

Wir stellen und halten folgendes fest:

Der gleiche N2-Partialdruck wird beim Tauchen mit Druckluft früher erreicht als beim Tauchen mit Nitrox.
Bei Verwendung von Nitroxgemischen ist deshalb die EAD immer geringer als die geplante Tauchtiefe.
Es ergibt sich so immer eine längere Nullzeit.

Wir greifen den folgenden Kapiteln kurz vor und schauen uns in der Tauchtabelle an, ob unsere These wirklich gilt.

PADI

Mit normaler Atemluft ergibt sich in 25m Tauchtiefe eine maximale
Nullzeit von 29 Minuten.

Mit unserem EAN 40 ergibt sich in 17m Tauchtiefe eine maximale
Nullzeit von 56 Minuten.

Unsere Nullzeit hat sich so um 27 Minuten verlängert

IDA/CMAS

Mit normaler Atemluft ergibt sich in 25m Tauchtiefe eine maximale
Nullzeit von 18 Minuten.

Mit unserem EAN 40 ergibt sich in 17m Tauchtiefe eine maximale
Nullzeit von 45 Minuten.

Unsere Nullzeit hat sich so um 27 Minuten verlängert.

Nutzen wir diese Verlängerung der Nullzeit bleibt die Stickstoffsättigung natürlich gleich, aber so lässt sich z.B. ein Wrack oder Riff doch viel entspannter erkunden.

Die Alternative wäre, dass du zwar Nitrox tauchst, aber in deiner Planung das nicht berücksichtigst, so ist es dann wieder „gesünder“ oder besser gesagt das Risiko eine Dekompressionserkrankung zu erleiden deutlich minimiert.

So haben wir nun die beiden großen Vorteile des Tauchens mit Nitrox uns selbst nachgewiesen. Man erkennt, dass es eigentlich immer Sinn macht auf Nitrox zurückzugreifen wenn man es bekommen kann, besonders natürlich bei einer Tauchsafari oder einem Tauchurlaub mit täglichen, ggf. mehreren Tauchgängen.

Lass und nun noch 2 Beispiele zur EAD Berechnung machen, damit du etwas mehr Sicherheit erlangst.

Beispielberechnung 1:

Tauchgang auf 24 m mit EAN36

24m = 3,4bar Umgebungsdruck x 0,64bar pN2 = 2,18 pN2

pGas max 2,18bar
———————- = 2,76 bar ~ 18m Tauchtiefe
fGas (Luft) 0,79bar

Beispielberechnung 2:

Tauchgang auf 38 m mit EAN32

38m = 4,8bar Umgebungsdruck x 0,68bar pN2 = 3,26 pN2

pGas max 3,26bar
———————– = 4,13 bar ~ 32m Tauchtiefe
fGas (Luft) 0,79bar

Wir bieten diesen Kurs nach den beiden größten und weltweit uneingeschränkt anerkannten Tauchsportorganisationen PADI und IDA/CMAS an. Fatalerweise ist alles gleich, nur man verwendet zwei unterschiedliche Tabellen an, die auch nicht kombinierbar sind.

Das bedeutet, dass der nächste Punkt noch identisch ist, die Planung selbst, also das Arbeiten mit der Tabelle anders ist und sich auch unterschiedliche „Tauchwerte“ ergeben. Deshalb der Hinweis:

Je nachdem ob du PADI oder IDA/CMAS gewählt hast, geht es dann im nächsten Kapitel oder im übernächsten Kapitel für dich weiter.

Physikalische und medizinische Grundlagen

Habe bitte keine Angst vor diesen beiden bösen Wörtern. Um die Spielregeln zu verstehen, müssen wir leider ein bisschen auf die Physik eingehen, die wiederum Schuld daran ist, dass wir, also unser Körper, Probleme bekommen könnte.

Wir fassen uns hier sehr kurz und sprechen nur das Notwendigste an. Natürlich wollen wir deinen Wissensdurst nicht bremsen und empfehlen dir in diesem Fall die Teilnahme an einem Fach-Workshop, die du natürlich auch in unserem Online-Schulungsraum besuchen kannst.

Druck

Druck ist fast die zentrale physikalische Größe beim Tauchen. Das prinzipielle Verständnis ist wichtig, da der Begriff Druck in allen Teilbereichen des Tauchens auftaucht.
Aus physikalischer Sicht ist Druck eine Kraft bezogen auf die Fläche, auf die sie wirkt. Im Tauchsport ist es üblich den Druck in der Einheit bar anzugeben.

Umgebungsdruck

Der Umgebungsdruck entsteht durch das Gewicht des umgebenden Mediums, das sind in unserem Bereich das Gewicht des Wassers bzw. der Luft. Wasser hat eine deutlich höhere Dichte als Luft. Deshalb steigt der Umgebungsdruck unter Wasser mit der Tiefe stark an. Als Faustregel kannst du dir merken, dass der Wasserdruck pro 10 m Wassertiefe um 1 bar zunimmt. Hinzu kommt noch der Luftdruck an der Wasseroberfläche von einem bar. Das bedeutet, dass du beispielsweise im Meer bei 10 m Tiefe einem Umgebungsdruck von 2 bar ausgesetzt bist: 1 bar durch das Wasser plus 1 bar durch die Luft.

Gasdruck

Der Druck eines Gases wird durch die kleinsten Bestandteile des Gases, d. h. dessen Moleküle bzw. Atome, verursacht. Diese Teilchen stehen nicht nur einfach still, sondern bewegen sich abhängig von der Gastemperatur mehr oder weniger stark. Bei diesen Bewegungen stoßen sie immer wieder mit den Wänden des Behälters, z. B. der Druckluftflasche, in dem sich das Gas befindet, zusammen.

Du kannst dir das so vorstellen, als ob du eine Tischplatte hochhältst und dein Tauchpartner wirft Tennisbälle gegen diese Platte. Wenn er oder sie genügend viele Bälle gleichzeitig wirft, wirst du feststellen, dass du dich mit deutlicher Kraft gegen die Platte stemmen musst, um nicht nach hinten gedrückt zu werden. Diese Kraft, die auf die Platte mit einer bestimmten Oberfläche wirkt, nennt man Druck. Desto mehr Bälle gleichzeitig auf die Oberfläche treffen, desto größer wird die Kraft und damit der Druck. Im Prinzip passiert in deiner Druckluftflasche genau dasselbe. Diese Teilchen sind zwar viel kleiner als die Bälle und üben eine sehr geringe Kraft aus, aber dafür sind es eben extrem viele.

Mehr Teilchen im gleichen Volumen erzeugen also einen höheren Druck. So kannst du dir auch leicht vorstellen, was es bedeutet, wenn die Luft in deiner Druckluftflasche unter einem Druck von z. B. 200 bar steht: In der Flasche ist die 200-fache Luftmenge vorhanden, als wenn sie „leer” wäre, d. h. der Druck im Inneren 1 bar betragen würde.

Das Gesetz von Dalton

Wir atmen ganz normale Luft, eben die, die uns umgibt. Diese Luft setzt sich aus verschiedenen Gasen zusammen. Und jedes dieser Gase hat einen eigenen Druck. Die addierte Summe dieser eigenen Drücke (Teildruck oder Partialdruck genannt) ergibt nun den Gesamtdruck des Gases, welches wir atmen.

Das Gesetz von Dalton beschreibt, wie sich die Partialdrücke (Teildrücke) der verschiedenen Gase eines Gasgemisches aus den Gasanteilen und dem Gesamtdruck des Gemisches ergeben.
Der Partialdruck eines Gases in einem Gasgemisch ist dabei der Druck, der sich ergeben würde, wenn in dem entsprechend gleichen Volumen nur dieses eine Gas vorhanden wäre. In Summe ergeben alle Partialdrücke der Anteile eines Gasgemisches dessen Gesamtdruck.
Was bewirkt zu viel Stickstoff bei uns im Körper

Tiefenrausch

Als „Tiefenrausch“ oder Stickstoff-Vergiftung bezeichnet man beim Tauchen mit Pressluft eine Nervenfunktionsstörungen durch den zunehmenden N2-Teildruck in größeren Wassertiefen. Eine solche N2-Vergiftung kann bei Teildrücken ab ca. 3,16 bar auftreten. Wird unter Wasser Pressluft geatmet, so entspricht dies einer Tauchtiefe von 30 m.

Auftreten
Die Empfindlichkeit für das Auftreten von Symptomen ist von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich. Auch bei derselben Person gibt es von Tag zu Tag erhebliche Schwankungen in der Anfälligkeit für eine N2-Vergiftung. Verschiedene Faktoren können das Auftreten eines Tiefenrausches begünstigen.

Die Reihe dieser Risikofaktoren ist lang und trotz Beachtung aller Faktoren kann ein Tiefenrausch nie sicher ausgeschlossen werden.

Wirkung
Stickstoff wirkt beim Menschen ähnlich wie ein Narkosegas, nur wesentlich schwächer. Die Anfangsstadien dieser Stickstoff-Narkose sind einem Alkohol- oder LSD-Rausch vergleichbar. Die möglichen Symptome werden oft vom betroffenen Taucher selbst überhaupt nicht wahrgenommen.

In der Regel fällt der Tiefenrausch zuerst seinem Tauchpartner durch ungewöhnliches Verhalten auf. Wird mit Gasgemischen getaucht, die durch Mischung von Pressluft und O2 einen insgesamt reduzierten N2-Anteil haben, so kommt es entsprechend dem N2-Teildruck erst in größeren Tauchtiefen zu Tiefenrausch-Symptomen.

Ursache
Die wahrscheinlichste Hypothese über die Ursache des Tiefenrausches erklärt die narkotische Wirkung des N2 damit, dass sich dieses sehr gut fettlösliche Gas in den fetthaltigen Teilen der Zellmembran löst und, bildlich gesprochen, zu einer „Aufquellung“ der Membran führt.

An den „Synapsen“, Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen, über welche die Nervenimpulse weitergegeben werden, kann eine solche „Aufquellung“ zu einer Verzögerung der Impulsweitergabe zur nächsten Nervenzelle führen.

Was könnte der Sauerstoff bei uns im Körper verursachen? Hyperoxie – Hypoxie

Normoxie bezeichnet man einen Zustand der Sauerstoffversorgung auf Meereshöhe (ca. 1013 mbar) mit einem Atemgemisch, das 21 % 02 (Sauerstoffpartialdruck = 0,21 bar) beinhaltet.

Ist der Sauerstoffpartialdruck kleiner als 0,21 bar, so spricht man von Hypoxie, ist er größer als 0,21 bar, so spricht man von Hyperoxie. Beim Tauchen haben wir in fast allen Fällen hyperoxische Bedingungen.

Sauerstofftoxizität kann am ganzen Körper beobachtet werden. Erhöhter Partialdruck, Expositionsdauer und letztendlich auch die unterschiedliche Empfindlichkeit verschiedener Organe führen zu physiologischen Effekten, die im Wesentlichen in zwei Gruppen zu unterteilen sind.

Paul Bert Effekt = akute Sauerstoffvergiftung

neurotoxischer Effekt
neurologische Sauerstofftoxizität

Lorraine Smith Effekt = der Lungeneffekt

pulmonaler toxischer Effekt
pulmonale Sauerstofftoxizität
Lungenmanifestation der Sauerstoffvergiftung

Wodurch werden diese Schädigungen ausgelöst?

Sauerstoff ist für die Vorgänge des Zellstoffwechsels (Oxidation/Verbrennung) unerlässlich.
Sauerstoffmoleküle sind aber instabil und bilden Radikale (Teilchen mit einzelnen, freien Elektronen) die im Stoffwechsel an verschiedenen Orten des Organismus einwirken. Besonders empfindlich auf Sauerstoffradikale sind Zellmembranstrukturen, was in verschiedensten Geweben zu unterschiedlichen Veränderungen und Schädigungen führen kann.
Durch Sauerstoffradikale, die unter erhöhtem Sauerstoffpartialdruck entstehen, werden Eiweißkörper (Proteine) der Zellmembranen oxidiert und es kommt zu einer Veränderung der Erregbarkeit von Zellen im Sinne einer Übererregbarkeit.

Das Wichtigste ist die Abnahme der Konzentration des Neurotransmitters GABA (gamma-aminobutyric acid). Dieser hat die Aufgabe eines hemmenden Transmitters (Bremse für ankommende Reize).
Sinkt dessen Konzentration im zentralen Nervensystem (CNS), so können Reize von außen quasi ungehindert in das Gehirn durchschlagen und auch von Zelle zu Zelle übertragen werden. Die Folge ist ein erhöhtes Ansprechen der Nerven- und Muskelzellen auf äußere Reize (mechanisch, optisch, akustisch). Im Krampfanfall werden dann die Gehirnzellen gleichzeitig erregt.

Paul Bert Effekt

Bei hohen Sauerstoffteildrücken (02 – Partialdruck > 1,6 bar) können neurotoxische Effekte auftreten.
Obwohl viele Warnsymptome beschrieben sind (Blässe, Pulsverlangsamung (Bradykardie), Sehstörungen, Spontangeräusche, seltsame Geschmacks- und Geruchswahrnehmungen, Übelkeit, Muskelzittern, Krämpfe), treten die gefährlichen Symptome oft auch ohne jede Vorwarnung auf.

Sie manifestieren sich in Zuckungen und Krampfanfällen, sehr ähnlich einem epileptischen Anfall. Solche Ausfälle sind außerhalb des Wassers, z. B. in einer Druckkammer, relativ harmlos. Nach Normalisierung des Sauerstoffpartialdrucks klingen sie in der Regel ohne bleibende Schädigungen spontan ab. Dass Symptome während des Tauchens aber fatale Folgen haben können, ist offensichtlich.

Neurotoxische (Warn-) Symptome des Paul Bert Effektes

Sehstörungen: Gesichtsfeldeinschränkung
Ohrgeräusche: Pfeifen, Rauschen
Übelkeit
Zuckungen: anfänglich Gesicht, Lippen, Lider, dann Extremitäten
Schwindel
Krampfanfälle, Epilepsie ähnlich

Der Sauerstoffkrampf – Vergiftung und seine Auswirkungen

Der Sauerstoffkrampf ist mit einem epileptischen Anfall zu vergleichen. Was passiert bei einem Krampfanfall?
Alle Vorboten der Sauerstoffgiftigkeit können unbemerkt verlaufen, so dass es direkt zum Auftreten von Krampfanfällen kommen kann.

Während das Auftreten eines solchen zerebralen Krampfes über Wasser für sich genommen keine allzu große Gefährdung darstellt – Ersthelfer würden höchstens versuchen, zu verhindern, dass sich der Krampfende auf die Zunge beißt oder im Kontakt mit Gegenständen verletzt – ist das Ereignis eines Krampfanfalls unter Wasser mit akuter Lebensgefahr verbunden.
Hierbei ist es unerheblich, ob es sich um einen sauerstoffbedingten Krampfanfall handelt oder einen in Folge einer Epilepsie. Das Ereignis an sich ist lebensbedrohlich.

Zum einen besteht die große Gefahr, dass der Krampfende seinen Atemregler verliert. Dieser kann ihm während des Krampfes auch kaum wieder in den Mund geschoben werden. Zudem kommt es während des Krampfes zu einem Verschluss der Stimmritze, so dass ein schnelles an die Wasseroberfläche Bringen mit großer Wahrscheinlichkeit zu einem Lungenriss führen würde. Erst im Stadium der Bewusstlosigkeit kann der Verunfallte gefahrlos zur Wasseroberfläche gebracht werden.

Bei einem Krampfanfall durch Sauerstoffvergiftung wird häufig der gesamte Körper von schweren spastischen Krämpfen geschüttelt. Dabei kommt es zu rasch zuckenden Bewegung von Armen, Beinen, Rumpf, Kopf und Gesicht. Es können u. U. große Mengen schaumigen Speichels austreten. Nach ein bis zwei Minuten werden die Zuckungen geringer und kommen zum Stillstand. Das Opfer ist solange nicht bei Bewusstsein, sondern komatös. Es erlangt das Bewusstsein nach Beenden der Krämpfe zögerlich wieder, wobei es zu erheblichen Verwirrtheitszuständen kommen kann.

Nach Ablauf von ca. 15 bis 60 Minuten sind die Verunfallten in der Regel wieder voll ansprechbar, allerdings sehr erschöpft, und klagen über starke Kopfschmerzen und den Verlust des Erinnerungsvermögens für den Zeitraum des Ereignisses.
Krampfanfälle, die in ihrem Ablauf großen epileptischen Krampfanfällen sehr ähnlich sind, beginnen also gewöhnlich mit starken Zuckungen an Armen und Beinen und gehen dann sehr schnell in einen tonischen Krampf über. Hierbei kommt es zu einer Dauerkontraktion der Muskulatur, bei der der Körper und die Extremitätengelenke gestreckt sind.

Auf das tonische Stadium folgt das sogenannte klonische Stadium, kurz dauernde ruckartige Kontraktionen der gesamten Muskulatur, das nach einigen Minuten in ein Erschöpfungsstadium übergeht und mit einem Durchgangssyndrom (Unruhe und verminderte Ansprechbarkeit) verbunden ist.

Wenn nach einem ersten Krampfanfall Luft geatmet werden kann, setzt kein zweiter ein. Bei weiterhin bestehendem hohem P02 kommt es nach kurzer Zeit zu erneutem Einsetzen von Krämpfen, diese gehen dann zunehmend mit lebensbedrohlichem Risiko einher.

Durch den erhöhten Sauerstoffdruck kommt es zu einer Erregung empfindlicher Gehirnareale, die über das Nervensystem unkoordinierte Impulse an die Muskulatur abgeben. Vorboten dieser Anfälle können Zuckungen kleiner Muskeln im Bereich der Augenlider und des Mundes sein.

Außerdem werden verschiedene andere Vorboten geschildert, die allesamt aber unzuverlässig in ihrem Auftreten sind.

CNS Symptome (dt. / Paul Bert Effekt)

Sehstörungen – z. B. Tunnelsehen
Geräusche, Klingeln, Veränderung des Hörvermögens
Zuckungen und Krämpfe
Zuckungen an Mund- und Gesichtsmuskeln
Müdigkeit
Angst: erhöhte Nervenreizschwelle
Übelkeit, die periodisch auftreten kann
Sinnestäuschungen, Verwirrtheit

Der Lorraine Smith Effekt

Langzeitexposition mit erhöhten Sauerstoffteildrücken führt in der Lunge anfänglich zu reversiblen, später zu bleibenden Veränderungen.

Die Lungenzellen verfügen über einen natürlichen Schutz gegen freie Radikale. Wird dieser überlastet, kommt es zu Zellveränderungen, wobei zuerst die Innenwand der Lungenbläschen (Alveolarzellen) anschwillt sowie die der Zellen der Gasaustauschfläche (Endothelzellen). In der Folge entstehen dabei Risse zwischen den Zellen, so dass Zellzwischenwasser austreten kann. Dies bewirkt eine Flüssigkeitsansammlung (Lungenödem) in den Lungenbläschen.

Damit im Normalzustand die Lungenbläschen nicht zusammenfallen, produzieren spezielle Lungenzellen eine Substanz (ein sog. Surfactant), die die Oberflächenspannung reduziert. Diese Substanz wird durch Sauerstoff direkt zerstört, aber auch die Nachproduktion gehemmt. Diese Vorgänge kann man anhand der Abnahme der Vitalkapazität (maximale Lungenvolumen) nachweisen.

Zwischen den Tauchgängen benötigt die Lunge daher eine gewisse Zeit, um sich wieder zu regenerieren. Da einige Regenerationsvorgänge länger benötigen, muss man bei mehrtägiger Sauerstoff-Belastung von Tag zu Tag mit einer Aufsummierung der Schäden rechnen.

Sauerstoffpartialdrücke über 0,5 bar können bei genügend langer Exposition (Belastungsdauer) zu Schädigungen des Lungengewebes führen. Die Symptome äußern sich in Hustenreiz, atemabhängiges Brennen in den Atemwegen und schließlich Atemnot infolge Bronchitis ähnlicher Veränderungen des Lungengewebes. Die Lungenfunktion nimmt ab und es kommt bei weiterer 02-Exposition mit erhöhtem Partialdruck zu irreversiblen Lungenschädigungen.

Diese Sauerstoff-Langzeiteffekte spielen beim Nitroxtauchen im Sporttauchbereich jedoch eine untergeordnete Rolle, bei der 02 – Therapie, insbesondere bei der hyperbaren Sauerstoff Behandlung (HBO), werden sie beachtet.

Lungen (Warn-) Symptome des Lorraine Smith Effektes

Reizung der Rachenschleimhaut, gelegentliches Husten
Brennen und Stechen in den Atemwegen
unstillbarer Husten (zäher Bronchialschleim)
Bewusstlosigkeit
Hypoxie (Sauerstoffmangel) durch Membran-Diffusionsstörungen

Beeinflussende Faktoren der Sauerstofftoxizität

Umgebungsbedingungen
Im Wasser, bei kalten oder sehr warmen Umgebungsbedingungen ist die Sauerstofftoleranzgrenze deutlich niedriger als beispielsweise in einer trockenen Druckkammer. Das heisst sowohl in kalter, als auch in sehr warmer Umgebung ist diese 02 -Toleranz deutlich vermindert. Die größte Toleranz findet man bei „normaler“ Umgebungs- und Körpertemperatur. Die Sauerstoffverträglichkeit ist bei Atmung in einer trockenen Druckkammer deutlich höher als im Wasser.

Arbeitsleistung
Körperliche Anstrengung setzt die Sauerstofftoleranz deutlich herab. Über diese Erscheinung bestehen jedoch noch wenig Studien. Es ist aber unbestritten, dass die Neurotoxizität bei identischem P02 unter körperlicher Arbeit deutlich erhöht ist. Eine gesicherte Erklärung dafür gibt es bislang nicht. Die Erhöhung des alveolären CO2 , welches zu einer Erweiterung der Hirngefäße und somit zu einer vermehrten Durchblutung des Gehirns führt, könnte dieses Phänomen erklären. Mit zunehmender Belastung (Arbeit) steigt das Risiko der Sauerstoffvergiftung.

Erhöhter pCO2 (Hvperkapnie)
Ein erhöhter pCO2 im Blut (erhöhter Totraum, Erschöpfung) vermindert die Sauerstofftoleranz. Ein erhöhter CO2 Gehalt im Blut beschleunigt die Ausbildung einer Sauerstoffvergiftung.

Individuelle Toleranz
Nicht jeder Taucher zeigt die gleichen 02 – Toleranzgrenzen. Es wurden zudem zeitlich unterschiedliche Toleranzwerte bei der gleichen Person (ähnlich Inertgasnarkose) beobachtet (Tagesform).

Unterschiedliche Organempfindlichkeit
Viele, Organe zeigen unterschiedliche Empfindlichkeiten auf Sauerstoffvergiftungserscheinungen und sind diesbezüglich noch nicht vollständig erforscht. Beim Auge z. B. sind 02 – Schäden bekannt (Linsenveränderungen, Gesichtsfeldeinschränkungen). Die Lunge zeigte Veränderungen der Alveolenwände und Membranverdickungen (Parenchym), Veränderung der Lungenelastizität, ATS (Atemnotsyndrom).

Die Sauerstoffverträglichkeit des einzelnen kann von Tauchgang zu Tauchgang stark schwanken und weiterhin kann sich diese bei zwei Tauchern mit dem gleichen Tauchprofil deutlich voneinander unterscheiden.

Bei Krampfanfällen unter Wasser besteht höchste Lebensgefahr!!
Ein sicheres Verbringen des Tauchers an die Wasseroberfläche ist äußerst problematisch. Die erste Maßnahme ist, den krampfenden Taucher in der Tiefe zu sichern und das Ende des Krampfanfalles abzuwarten.

Die kurzfristige toxische Wirkung von Sauerstoff (Paul Bert Effekt = CNS -Schädigungen) wird bei Tabellen und in den Nitrox-Tauchcomputern mittels einer sogenannten „Sauerstoffuhr oder 02 – Toxicalscan“ ‚berücksichtigt. Ihr zugrunde gelegt ist eine Tabelle, welche Toxizitätsangaben für den Sauerstoff pro Zeiteinheit in Abhängigkeit des Sauerstoffpartialdrucks angibt.

Die Toxizitätsangabe erfolgt in „CNS O2 %“ (= relative Toxizität des Sauerstoffs für das CNS).

Die Dosis O2% entspricht dem Normalzustand vor einem ersten Tauchgang und eine Dosis von 100% entspricht der kritischen oberen Grenze (dabei handelt es sich jedoch nicht um eine einhundertprozentige Sättigung der Gewebe mit O2). Die ursprünglich von der US-Navy herausgegebenen Tabellen werden z. T. für die Verwendung in Tauchcomputern leicht modifiziert.

Hat der Taucher die maximale Expositionszeit erreicht, droht wie bei Überschreitung des1,6 bar – Limits eine Sauerstoffvergiftung !

Hypoxie

Unter Hypoxie (hypo = unter, unterhalb) wird eine zu geringe Sauerstoffversorgung, unter Anoxie (an = völlig unzureichend) eine fehlende 02-Versorgung der Zellen verstanden.
Sauerstoffmangel kann auftreten, wenn der Sauerstoffpartialdruck im Atemgemisch unter 0,16 bar fällt.
Beim Tauchen mit Nitrox mit offenem System treten normaler Weise keine hypoxischen Verhältnisse auf, weil keine Gemische unter 21 % Sauerstoffanteil verwendet werden. Ausnahme: Verunreinigung des Atemgases.

Anders verhält es sich bei den Kreislaufgeräten (SCR/CCR). Dort ist ein Absinken des Sauerstoffpartialdrucks unter die kritische Schwelle von 0,16 bar in bestimmten Situationen möglich.
(Anmerkung: Dieser Stoff wird im Rebreatherkurs vermittelt).

Bei Verunreinigungen von Nitrox mit Kohlenmonoxid (CO) kann es durch die große Bindungsfähigkeit (Affinität) des Kohlenmonoxid an das Hämoglobin wie bei Druckluft zu einem Sauerstoffmangel kommen.
Beim Füllen der Tauchflaschen sind deshalb die üblichen Vorkehrungen gemäß Bedienungsanleitung zu beachten.

Dekompressionskrankheit (DCS decompressionsickness)

Aufgrund des reduzierten Stickstoffanteils beim Nitroxtauchen gegenüber dem Tauchen mit normaler Atemluft nimmt der Körper für ein bestimmtes Tauchprofil weniger Stickstoff auf. Dies bietet einige Vorteile und ist schließlich auch der Hauptgrund für die Verwendung von Nitrox als Atemgas.

Der inspiratorische Inertgasdruck ist bei der Atmung von Nitrox also immer geringer als bei der Luftatmung. Je höher der Sauerstoffanteil ist, desto unwahrscheinlicher wird deshalb die Blasenbildung im arteriellen Blut (arterielle Gasembolie).

Jo-Jo-Tauchgänge und schnelle Aufstiege mit Nitrox sind aus Sicht der Mikroblasenbildung weniger risikobehaftet als mit Luft. Solche Tauchgänge sind aber grundsätzlich aus anderen Gründen (Barotraumen usw.) nicht empfehlenswert.

Wenn man Atemluft und Nitrox bezüglich Blasenbildung und Dekompression miteinander vergleicht, so sind zwei Ausgangslagen zu unterscheiden:

Man geht davon aus, dass der Taucher seine Tauchgänge mit Nitrox nicht wesentlich anders gestaltet als mit Luft. In diesem Fall steht eine Erhöhung der Sicherheit und/oder eine Reduktion der Dekompression im Vordergrund.
Der Taucher möchte seine Tauchzeit durch die Verwendung von Nitrox ausdehnen. Hier ist also nicht das Sicherheitsargument, sondern die Verlängerung der Tauchzeit der primäre Grund für den Einsatz von Nitrox.

Trotzdem darf die Nutzung von Nitrox nicht als Allheilmittel gegen Symptome der Dekompressionskrankheit angesehen werden. Die Durchblutung des Körpers muss nach wie vor optimal sein. Das bedeutet, dass der Taucher aufpassen muss:

dass er genügend Flüssigkeit zu sich nimmt
dass er vorsichtig beim Verzehr von Kaffee, Tee, Medikamenten und Alkohol ist, wenn er Tauchgänge plant
dass er auf ausreichenden Kälteschutz achtet.

Welche weiteren Risiken werden durch Nitrox im Vergleich zu Luft verändert?

Arterielle Gasembolie (AGE)
Wie erwähnt, hat der kleinere Inertgasanteil Vorteile bezüglich der Gasblasenbildung (Stickstoff) im arteriellen Blut.

Eine arterielle Gasembolie, welche nicht nur durch einen Lungenriss verursacht wurde, ist bei Verwendung von Nitrox weniger wahrscheinlich als mit Druckluft. Je höher der Sauerstoffanteil im Nitrox, desto unwahrscheinlicher wird diese Gefahr.

Foramen Ovale (PFO)

PFO: engl.: foramen ovale persistent; deutsch: Vorhofseptumdefekt

Offene Verbindung zwischen dem rechten Herzen (venöses Blut) und dem Linken Herzen (arterielles Blut) ohne Lungenfilter! Ca. 30% aller Taucher sind betroffen!

Durch die Verwendung von Nitrox entstehen weniger Bläschen auf der venösen Seite des Kreislaufes. Tauchern mit diagnostiziertem PFO muss die Verwendung von Nitroxgemischen deshalb empfohlen werden, da ein offenes Foramen Ovale derzeit keine Kontraindikation 12 für das Tauchen darstellt.

Hypothermie – Unterkühlung

Tauchen mit Nitroxgasgemischen ermöglicht längere Tauchgänge, das Risiko der Unterkühlung des Körpers wird dadurch größer und verdient somit besondere Aufmerksamkeit.
Grundsätzlich sollte bei ersten Anzeichen von Kältezittern der Tauchgang beendet werden.

Die Wärmeregulierung unter Wasser wird beeinflusst durch einen enorm gesteigerten Wärmeverlust infolge erhöhter Wärmeleitfähigkeit (Konvektion) im dichteren Medium Wasser (Wärmeleitfähigkeit 25 mal höher als in Luft).

Aber auch das komprimierte Atemgasgemisch weist eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf und trägt zum erhöhten Wärmeverlust bei sowie die Befeuchtung des trockenen Atemgases durch den Taucher.

Der Körper wird also einer Unterkühlung ausgesetzt, die er anfänglich mit Kompensationsmechanismen in physiologischen Grenzen zu halten versucht (Kreislaufzentralisation, d. h. Minderdurchblutung „unwichtiger“ Körperteile, Wärmeproduktion durch Muskelzittern).

Genügen Wärmeschutzmaßnahmen (geeignete Tauchanzüge, körpereigene Schutzmechanismen) nicht mehr, so kommt es zur kontinuierlichen Abnahme der Körpertemperatur und damit zur Unterkühlung.
Die Unterkühlung führt zu bekannten, unangenehmen Hautempfindungen und macht sich wie folgt bemerkbar:

Hauttemperatur
20° C > unangenehmes Gefühl, Gänsehaut
15° C > gestörter Tastsinn
10° C > gestörte muskuläre Funktion
5° C > Gefühllosigkeit, Schmerzen und Kälteschäden

Der Körper des Menschen weist wiederum Bereiche auf, an denen der Wärmeverlust bei Kälteexpositionen besonders ausgeprägt ist.

Diese sich zugleich von größter Bedeutung für das Design von Überlebens- und Kälteschutzanzügen.

Solche Bereiche sind:

Kopf, besonders Stirn und Schläfen, Nackenbereich Bauch, Leistenregion
Handgelenke und Hände
Rückenbereich in Höhe der Nieren
Knöchelbereich und Füße

Sinkt die Körperkerntemperatur ab, führt dies schon bei wenigen Graden zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Zentralnerven und somit der motorischen Funktionen.

Das Absinken der Körperkerntemperatur ist mit einschneidenden Funktionsausfällen verbunden und kann für den betroffenen Taucher ein erhebliches Gefahrenpotential darstellen.

Abkühlung der Körpertemperatur unter 35° C beeinträchtigt:

die Reaktionszeit
die Orientierung
das Kurzzeitgedächtnis
die motorische und psychische Leistungsfähigkeit

Besteht Kältezittern, ist die Situation in der Regel nicht so problematisch. Fehlt das Kältezittern, besteht Lebensgefahr!

IDA/CMAS oder PADI Nitrox Basic