Nitrox – Tauchen mit sauerstoffangereicherter Luft

5 Jan

In diesem Artikel findest Du alle wichtigen, einführenden Tipps und Infos zum Tauchen mit Enriched Air Nitrox, kurz EAN. Sauerstoffangereicherte Luft bietet viele Vorteile gegenüber „normaler“ Luft. Ich gebe Dir einen Überblick, wie Du diese Vorteile Nutzen kannst, ohne die sicherheitsrelevanten Aspekte zu ignorieren. Vielleicht inspiriert Dich dieser Artikel ja, den nächsten Schritt auf deiner Tauchkarriereleiter zum Nitrox Diver zu machen?

Was ist Nitrox?

Nitrox ist ein Gasgemisch mit erhöhtem Sauerstoffanteil. In der Tauchtheorie lernen wir, dass wir mit ganz „normaler“ Luft tauchen. Luft besteht vereinfacht aus 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und 1 % Rest- und Edelgasen. Verwertbar für unseren Körper ist lediglich der Sauerstoff. Stickstoff, Rest- und Edelgase sind sogenannte Inertgase, die unser Körper nicht benötigt, die aber Probleme bei erhöhtem Partialdruck bereiten. Die Rest- und Edelgase haben einen so verschwindend geringen Anteil, dass sie bei unseren Überlegungen ignoriert werden können. Der Stickstoff ist sowohl für den Tiefenrausch, als auch für die Dekompressionskrankheit verantwortlich. Leider können wir nicht mit reinem Sauerstoff tauchen, da auch der Sauerstoff bei erhöhtem Partialdruck und längerer Einwirkzeit schwere Schädigungen verursacht. Die Lösung heißt Nitrox! Wir ersetzen Teile des Stickstoffs durch Sauerstoff, erhöhen also den prozentualen Anteil des Sauerstoffs soweit, dass die negativen Aspekte des Stickstoffs verringert werden, ohne die Risiken eines erhöhten Sauerstoffanteils unkalkulierbar zu erhöhen.

Geschichte des Nitrox

Die Forschung an den „Nebenwirkungen“ von Stickstoff und Sauerstoff reicht bis in das 19. Jahrhundert zurück. Dementsprechend wurde auch in der Frühzeit des Tauchens bereits mit sauerstoffangereicherten Gasgemischen experimentiert. An dieser Stelle verzichte ich bewusst auf militärische Vornutzungen bzw. die Verwendung von Kreislauftauchgeräten und konzentriere mich auf die Einführung in das Sporttauchen. Der Begriff „Nitrox“  bezeichnete ursprünglich Gasgemische mit einem niedrigeren Sauerstoffanteil, welche in Unterwasserhabitaten eingesetzt wurden, um die schädlichen Auswirkungen des Sauerstoffs zu verringern.

1970    Dr. J. Morgan Wells, Cheftaucher und späterer Leiter der „National Oceanic and Atmospheric Administration“ (NOAA) führt Verfahren für das Tauchen mit sauerstoffangereicherter Luft ein

1978    Die NOAA führt mit NOAA I die Standards für das Tauchen mit 32 %-igem „Nitrox“ (EAN32) ein

1985    Dick Rutkowski, ein ehemaliger Mitarbeiter von Dr. J. Morgan Wells, gründet die International Association of Nitrox Divers (IANTD) in Key Largo, Florida und bietet die erste qualifizierte  Nitrox Ausbildung für Sporttaucher an

1985    Ed Bettes gründet American Nitrox Diving (ANDI)

1991    Mit der NOAA II werden die Standards für das Tauchen mit EAN36 festgelegt

IANTD und ANDI haben das Tauchen mit sauerstoffangereicherter Luft nicht erfunden, aber boten als erste qualifizierte Ausbildungen für Sporttaucher an. Nachdem die Grundlagen für den sicheren Umgang mit Nitrox geschaffen waren, übernahmen nach und nach alle anderen Sporttauchorganisationen den Nitrox Diver in ihr Programm.

Nitrox – die wichtigsten Begriffe

Nitrox Nitrox oder Enriched Air Nitrox (EAN/EANx)
ist ein Atemgasgemisch mit erhöhtem Sauerstoffgehalt
EANx Enriched Air Nitrox,
das x steht für den jeweiligen Sauerstoffanteil
EAN32 Bezeichnet ein Atemgasgemisch mit 32% Sauerstoff
EAN36 Bezeichnet ein Atemgasgemisch mit 36% Sauerstoff
MOD Abkürzung für Maximum Operating Depth
(maximale Einsatztiefe)
Bestmix Optimales Gemisch für die jeweilige Tauchtiefe
EAD Äquivalente Lufttiefe, d.h . die Tiefe, bei der
der Körper mit der gleichen Stickstoffmenge
belastet wird, als wenn mit Luft getaucht würde.
OTU Oxygen Tolerance Unit, allmählich angereicherte,
allgemein tolerierte O2 –Dosis

Nitrox – Was passiert im Körper?

Tiefenrausch

Den Tiefenrausch kennt ihr aus eurer „normalen“ Tauchausbildung. Die leicht narkotische Wirkung des Stickstoffs erhöht sich mit steigendem Partialdruck. Ab 3,2 bar Partialdruck Stickstoff treten Wirkungen auf, die am ehesten mit denen eines Alkohol- oder LSD Rausches vergleichbar sind.

Beim Tauchen mit Nitrox treten die Tiefenrauschsymptome dank des niedrigeren Stickstoffpartialdruckes erst in größeren Tiefen auf.

Dekompressionskrankheit

Unter erhöhtem Partialdruck sättigt sich unser Körper mit Stickstoff auf. Je länger der Aufenthalt in der Tiefe, desto höher die Aufsättigung. Da Stickstoff ein Inertgas ist, welches vom Körper nicht benötigt wird und den höchsten Anteil an unserem Gasgemisch Luft besitzt, besteht das Risiko eines Dekompressionsunfalls. Unser Körper schafft es beim Auftauchen nicht, in ausreichendem Maße Stickstoff abzuatmen. Im Resultat bilden sich im Körper Gasblasen, die zu schweren gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen können.

Der verringerte Stickstoffanteil bei Nitrox verringert das Risiko eines Dekompressionsunfalls, wenn nach Lufttabellen getaucht wird.

Durch die Verwendung spezieller Nitroxtabellen verlängere ich zwar meine Nullzeiten, allerdings geht der beschriebene Sicherheitsvorteil verloren.

Lorrain-Smith Effekt

Wirkt Sauerstoff mit einem Partialdruck höher als 0,3 bar über mehr als 24 h auf den Körper ein, beginnen freie Radikale das Enzym in der Lunge, welches für die herabgesetzte Oberflächenspannung der Alveolenbläschen zuständig ist, zu zerstören. In der Folge kann kein Gasaustausch mehr stattfinden.

Unser Körper darf innerhalb von 24 h nur eine bestimmte Zeit einem erhöhten Sauerstoffpartialdruck ausgesetzt sein. OTU Tabellen ermöglichen uns die Planung sicherer Tauchgänge mit Nitrox.

Paul-Bert-Effekt

Beim Paul-Bert-Effekt handelt es sich um eine Vergiftung des zentralen Nervensystems, ausgelöst durch eine längere Einwirkung von Sauerstoff mit einem Partialdruck höher als 0,5 bar. Je höher der Partialdruck, desto kürzer die notwendige Einwirkzeit. Die Symptome können denen des Tiefenrausches ähneln. Fatal sind einsetzte Muskelzuckungen bis hin zu Krampfanfällen und Bewusstlosigkeit, welche zum Verlust des Atemreglers und einsetzendem Ertrinken führen.

Der erhöhte Sauerstoffanteil von Nitrox erhöht das Risiko des Einsetzens des Paul-Bert-Effekts. CNS Tabellen geben Auskunft über die zu beachtenden Sicherheitsgrenzen.

Tauchen mit Nitrox – was muss ich vorher wissen?

Nachdem Du jetzt weißt, was in deinem Körper passiert und worauf Du beim Tauchen mit Nitrox achten musst, gehen wir in die praktischen Details. Ich verzichte auf die Rechenwege, da Du diese in deinem Nitroxkurs erlernst.

MOD – Maximum Operating Depth

In deiner Theorie hast Du gelernt, dass der Partialdruck des Sauerstoffs, dem Du Dich aussetzen darfst, maximal 1,6 bar betragen soll. Da dieser Wert abhängig von deiner Statur und Tagesform ist, tendiert man heute eher zu 1,4 bar. Ich habe eine kleine Tabelle angefertigt, die Dir exemplarisch die maximalen Einsatztiefen (MOD) gängiger Nitroxmischungen zeigt.

pO2 28 % 32 % 36 % 40 %
1,4 bar 40 m 34 m 29 m 25 m
1,6 bar 47 m 40 m 34 m 30 m

Moderne Tauchbasen und Tauchboote verfügen über „Membrananlagen“, die durchschnittlich 32-33 %-ige Nitroxmischungen herstellen. Wie Du der Tabelle entnehmen kannst, darfst Du damit die empfohlene maximale Sporttauchtiefe von 40 m gefahrlos auskosten.

Bestmix

Natürlich kann man sich seine Nitroxmischung auch nach seinen Bedürfnissen herstellen lassen. Beispiel: Du planst einen Tauchgang an der SS Thistlegorm und möchtest den tiefsten Punkt auf 33 m Betauchen. Welche Mischung wäre in diesem Fall zu empfehlen? Schauen wir in unsere vorhergehende Tabelle. Wenn ich das Sicherheitslimit von maximal 1,6 bar Partialdruck Sauerstoff auskoste, kann ich diesen Tauchgang mit 36 %-igem Nitrox durchführen. Da in einem Tauchurlaub aber mehrere Tauchgänge am Tag gemacht werden, baue ich lieber eine weitere Sicherung ein und schaue bei 1,4 bar Partialdruck Sauerstoff nach und gehe mit einer 32 %-igen Mischung ins Wasser.

EAD – äquivalente Lufttiefe

Für mich steht beim Tauchen mit Nitrox das mehr an Sicherheit im Vordergrund. Aber natürlich kann man durch den verringerten Stickstoffanteil auch längere Nullzeiten ausnutzen, allerdings auf Kosten der gewonnen Zusatzsicherheit. Entweder arbeitet man mit speziellen Nitroxtabellen oder man berechnet die äquivalente Lufttiefe. In welcher Tiefe habe ich mit Luft dieselbe Aufsättigung mit Stickstoff, wie mit meiner Nitroxmischung. Mit dem errechneten Wert kann ich dann in meiner „normalen“ Dekotabelle nachschauen, welche Nullzeit mir bei meinem Tauchgang mit Nitrox in der gewünschten Tiefe zu Verfügung steht.

Tauchen mit Nitrox – wie läuft der Tauchgang ab?

In Deutschland wird jedes Gasgemisch mit einem Sauerstoffanteil höher als 21 % wie reiner Sauerstoff behandelt. Dementsprechend gibt es sowohl Nitroxregler, als auch -flaschen. In den meisten Urlaubsländern ist diese Regelung unbekannt. Man taucht mit ganz normalen Flaschen und Reglern. Heikel kann die Herstellung von Nitrox sein, weniger die Nutzung mit „normaler“ Ausrüstung.

 Nitrox – die Herstellung

1. Die Membrananlage: Hierbei handelt es sich um spezielle Kompressoren, bei denen die Ansaugluft durch eine Membran gepresst wird, die Teile des Stickstoffs zurückhält. Durch dieses Verfahren lassen sich sicher und zuverlässig Nitroxmischungen mit bis zu 40 % Sauerstoffanteil herstellen. Auf großen und modernen Tauchbasen und Tauchbooten in Ägypten zu finden.

2. Anreicherung durch Sauerstoffzugabe: Dem Ansaugstrom eines ölfreien Kompressors wird Sauerstoff konstant zu dosiert. Häufigste Methode auf ägyptischen Tauchbooten.

3. Partialdruckmethode: Aufgrund vorheriger genauer Berechnung wird zunächst reiner Sauerstoff in die Tauchflasche eingefüllt und dann mit Pressluft bis zum Enddruck ergänzt. Das so angefertigte Nitrox muss über Nacht gelagert werden, damit es gleichmäßig durchmischt. Bei dieser Herstellungsmethode muss auf absolute Sauerstoffreinheit aller verwendeten Komponenten geachtet werden. Die falsche Handhabung von reinem Sauerstoff ist äußerst gefährlich! Diese Methode wird vor allem an kleinen Tauchschulen in Deutschland angewandt.

Nitrox – die Analyse

Zur Analyse stehen uns Geräte verschiedener Hersteller zur Verfügung. Die Funktion und Handhabung ist aber fast identisch.

1. Gerät kalibrieren, d.h. das Gerät muss an der „Luft“ 21 % anzeigen. Sollte das nicht der Fall sein, neu kalibrieren. Man hilft Euch bestimmt…

2. Analyse: Flasche leicht aufdrehen, so dass ein leichter, gleichmäßiger Luftstrom entweicht. Das Gerät ca. 15 sec in den Luftstrom halten und Wert ablesen.

3. Regler anbauen.

4. MOD ermitteln

5. Mischung (Beispiel: EAN32), MOD (Beispiel: 34m) und Unterschrift auf deinen Nitroxsticker und auf deine Flasche kleben. Ab jetzt hat niemand mehr etwas an deiner Flasche verloren!

Nitrox – der Tauchcomputer

Ich lasse meinen Tauchcomputer auf Luft stehen, gebe aber die MOD als Tiefengrenze ein. So profitiere ich vom Sicherheitsbonus meiner Mischung und werde gleichzeitig gewarnt, wenn ich meine MOD erreiche.

Wenn Du deine gemessene Mischung einstellst, profitierst Du von der längeren Nullzeit, allerdings sättigst Du stärker Stickstoff auf. Der Sicherheitsvorteil von Nitrox geht also zugunsten einer längeren Nullzeit verloren.

Nitrox – die Tauchgruppenzusammenstellung

Planung ist alles! Im Idealfall tauchen alle Mitglieder deiner Tauchgruppe mit derselben Nitroxmischung und haben ihre Tauchcomputer gleich eingestellt. Meine Erfahrung aus der Praxis ist eine andere… Mindeststandard ist, dass alle Teilnehmer ihre Tauchcomputer gleich eingestellt haben und der Tauchgang nicht die MOD überschreitet. Dann kann auch ein Mix aus Luft und Nitrox Tauchern funktionieren.

Wichtig: Innerhalb der Tauchgruppe muss klar kommuniziert werden, wer heute wie viele Tauchgänge schon gemacht hat, was getaucht wurde (Luft/Nitrox) und was jetzt in der Flasche ist. Das muss Grundlage jeder Tauchgangsplanung sein!

Nitrox – das Logbuch

Nach jedem Tauchgang die getauchte Mischung, MOD etc. in dein Logbuch einzutragen, sollte selbstverständlich sein.

Nitrox – alle sicherheitsrelevanten Aspekte

Sauerstoff und unser Körper

Neben dem Partialdruck spielt auch die Einwirkzeit des Sauerstoffs auf unseren Körper eine entscheidende Rolle. OTU Tabelle (Lorrain-Smith-Effekt) und CNS Tabelle (Paul-Bert-Effekt) geben Auskunft über die maximalen Einwirkzeiten. Wichtig ist hierbei, dass neben der Einwirkzeit eines Tauchganges, die Einwirkung innerhalb von 24 h eine Rolle spielt und die Toleranz in einer Tauchwoche nachlässt. Diese Aspekte muss man vor allem auf Tauchsafaris im Blick behalten.

OTU

Tolerierte OTU´s pro Tauchtag

1. Tag 2. Tag 3. Tag 4. Tag 5. Tag 6. Tag 7. Tag
850 700 620 525 460 420 380

Deutlicher wird das Ganze, wenn wir uns die maximale Einwirkzeit unseres Nitroxgemisches in Stunden im Laufe der Woche anschauen.

1. Tag 2. Tag 3. Tag 4. Tag 5. Tag 6. Tag 7. Tag
8 1/2 7 6 1/2 5 1/2 4 1/2 4 1/2 4

Diese Angaben beziehen sich auf einen pO2 von 1,4 bar und einen OTU/min von 1,63 und stellen lediglich Näherungswerte dar, um die Problematik zu verdeutlichen. Den richtigen Umgang mit OTU Tabellen und die dazugehörigen Berechnungen erlernst Du in deinem Nitroxkurs.

CNS

CNS Tabellen geben mir Auskunft über die Aufsättigung mit Sauerstoff bezogen auf eine Schädigung des zentralen Nervensystems. Den Umgang erlernst Du in einem Nitroxkurs. Die Entsättigung erfolgt innerhalb der erlaubten Grenzen in der Regel innerhalb von maximal 9 Stunden. Es ist hier also vor allem wichtig jeden einzelnen Tauchtag im Blick zu behalten. Die folgende Tabelle gibt einen vereinfachten Überblick:

O2-Partialdruck pO2 (bar) 1,6 1,4
einzeln Zeit (min) 45 150
über 24 h Zeit (min) 120 180

Sauerstoff und seine Reinheit

Gut gewartete Membrananlagen produzieren die beste Qualität an Nitrox. Wird Sauerstoff beigemengt, ist die Herkunft des Sauerstoffs entscheidend. Für die Herstellung von Gasgemischen darf ausschließlich medizinischer Sauerstoff verwendet werden! Leider ist das in vielen Urlaubsländern nicht der Fall. Daher prüft unbedingt die Herkunft eures Nitroxgemisches und verzichtet im Zweifel auf die Verwendung.

Tauchgangspraxis

Nach Absolvierung eines Nitrox Diver Kurses beherrscht Ihr alle Fähigkeiten, um in den Genuss aller Vorteile des Tauchens mit sauerstoffangereicherter Luft zu gelangen, aber auch alle sicherheitsrelevanten Aspekte zu beachten.

Ihr und niemand anders analysiert eure Flaschen!

Ihr achtet auf eure Nullzeit und eure MOD!

Ihr habt OTU und CNS im Blick!

Fazit

Das Tauchen mit sauerstoffangereicherter Luft, kurz EAN oder Nitrox trägt maßgeblich zu eurer Tauchsicherheit bei. Bei Einzeltauchgängen könnt Ihr dank Nitrox eure Nullzeiten deutlich verlängern. Das Tauchen mit Nitrox setzt eine gründliche Ausbildung im Rahmen eines Nitrox Diver Kurses voraus.

Manche Tauchlehrer behaupten, nach dem Tauchen mit Nitrox wäre man weniger erschöpft und könnte die Nächte durchfeiern. Das ist Schwachsinn und entbehrt jeder wissenschaftlich nachvollziehbaren Grundlage. Erholt Euch nach den Tauchgängen, trinkt viel Wasser und wenn Ihr dann abends mit euren Buddies noch ein paar Dekobiere trinkt, ist dagegen nichts einzuwenden. Aber denkt bitte immer daran: Sicherheit zuerst! Sonst bräuchten wir nicht mit Nitrox tauchen!

Alle verwendeten Tabellen sind beispielhaft und nicht für die Verwendung in der Praxis gedacht. Eine Verwendung findet auf eigene Gefahr und ohne jede Haftung statt.

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