Atemgase und Kreislaufgeräte

Der grosse Vorteil von Kreislauftauchgeräten gegenüber den offenen Tauchsystemen ist die sehr viel effizientere Ausnutzung des verwendeten Atemgases. Beim geschlossenen System muss im Idealfall nur der verbrauchte Sauerstoff, sowie die Volumenänderung beim Auf- oder Abtauchen ausgeglichen werden, während bei den halbgeschlossenen zwar Gas ungenutzt in die Umgebung abgegeben wird, doch dies in bedeutend geringerem Masse als bei offenen Systemen geschieht. Prinzipiell können Kreislauftauchgeräte mit den im technischen Tauchen üblichen Atemgasmischungen wie Trimix oder Heliox getaucht werden. Diese werden durch den geringen Verbrauch des teuren Verdünnungsgases Helium zunehmend attraktiver.

Weitere inherente Vorteile von Kreislauftauchgeräten sind auch in folgenden Umständen zu finden: warme Atemluft (reduziert die Auskühlung des Körpers); feuchte Atemluft (reduziert die Wahrscheinlichkeit von Unfällen durch Austrocknen/Dehydrieren, kein trockener Mund); einfache Beatmung ohne hohe Atemleistung (Hinauszögern der Ermüdung des Tauchers); Geräuscharmut.

Ein inherenter Nachteil von Kreislauftauchgeräten ist der Umstand – verglichen zum Tauchen mit der „Flasche“ –, dass eine Tarierhilfe über das Ein- und Ausatmen nicht mehr gegeben ist. Das Tarieren insbesondere bei geringer Tauchtiefe erfordert Feingefühl und Übung.

Kreislauftauchgeräte mit elektronisch geregelter Sauerstoffdosierung oder manuell taucherkontrolliert (KISS-Style) Geräte, besitzen gegenüber allen anderen Tauchgeräten die einzigartige Möglichkeit, die Zusammensetzung des Atemgases während des Tauchganges auf die Erfordernisse der jeweiligen Tiefe anzupassen. Bei diesen Geräten wird kontinuierlich der Sauerstoffpartialdruck des Gasgemisches mittels redundanter Sensoren gemessen und durch Zugabe von reinem Sauerstoff bei einem einstellbaren Wert konstant gehalten – die prozentuale Zusammensetzung des Atemgases ändert sich dabei ständig.

Beispiel: Der Partialdruck für Sauerstoff wird auf 1 bar eingestellt. Das Verdünnungsgas ist normale Pressluft.

• In 20 m Tiefe benötigt der Taucher Atemgas mit dem Umgebungsdruck von 3 bar. Das entspricht einer Zusammensetzung von ca. 33% Sauerstoff und 67 % Stickstoff (Nitrox)
• In 40 m Tiefe atmet der Taucher bei 5 bar Umgebungsdruck. Das entspricht bei einem Sauerstoffpartialdruck von 1 einer Zusammensetzung von ca 20% Sauerstoff und 80% Stickstoff, und somit nahezu dem Mischungsverhältnis normaler Pressluft (21% Sauerstoff und 78% Stickstoff plus geringe Anteile anderer Gase)
• In 60 m Tiefe atmet der Taucher bei 7 bar Umgebungsdruck. Das entspricht bei einem Sauerstoffpartialdruck von 1 einer Zusammensetzung von ca. 14 % Sauerstoff und 86 % Stickstoff (dieses Gemisch besitzt prozentual weniger Sauerstoff als die normale Umgebungsluft, 21 %)

Diese Art der Regelung erlaubt daher ein Tauchen mit allen Vorteilen von Nitrox, wobei die Gefahr der „Sauerstoffvergiftung“ durch zu tiefes Tauchen praktisch ausgeschlossen wird, sofern die maximalen Expositionszeiten für den jeweiligen eingestellten Sauerstoffpartialdruck nicht überschritten werden. Durch den unterhalb einer Sauerstoff-Partialdruck abhänigigenTiefe geringeren Anteil von Sauerstoff steigt der Anteil des Stickstoffes. Die Gefahr eines Tiefenrausches oder Stickstoffnarkose steigt dadurch bei grösseren Tauchtiefen an.

Die Verwendung eines Tauchcomputers, welcher die Einstellung eines fixen PO2 (Sauerstoffpartialdruckes) gewährleistet, kann die Entstehung eines Tiefenrausches de facto ausschliessen, wobei alle Vorteile des geschlossenene Kreislauftauchgerätes voll erhalten bleiben. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf Gasgemische, besonders bei Trimix, deren genaue Mischung bei Tieftauchgängen tiefenabhängig bestimmt werden muss.

Die mit der Tiefe wechselnde Zusammensetzung des Atemgemisches hat beträchtliche positive Auswirkungen auf die Dekompression und die einzuhaltenden Dekompressionszeiten. Ein solcher Tauchgang kann bis zu einer Tauchtiefe von 40 m mit konventionellen Tauchcomputern durchgeführt werden. Durch die höheren Sauerstoffanteile in geringen Tiefen bekommt man einen gewissen Sicherheitsgewinn in Bezug auf die Dekompressionverpflichtungen. Die genaue Berechnung der Stickstoffaufnahme in den verschiedenen Körpergeweben liefert kein handelsüblicher Tauchcomputer. Aber man kann Kreislauftauchgeräte auch mit dafür speziellen Tauchcomputern verwenden (mit oder ohne Verbindung zu den aktuellen Sauerstoffwerten des Kreislauftauchgerätes) und nutzt somit die Vorteile des Tauchens mit Kreislauftauchgeräten optimal aus. Es sei darauf verwiesen, dass die Berechnungen aller Dekompressionscomputer nur auf allgemeinen Modellen beruhen können. Die persönlichen Verhältnisse können davon abweichen. Eine Unfallgefahr ist daher immer gegeben.

Kreislauftauchgeräte erfordern eine fundierte Ausbildung am jeweiligen Gerät und laufende Übung. Sie gestatten sehr tiefe (bis 200 m und tiefer) und oder sehr lange Tauchgänge (bis weit über 3 Stunden). Bei Wartungsmängeln oder Fehlbedienung führen sie möglicherweise zum Geräteausfall. Bei nicht oder nicht ausreichendem Mitführen und Gebrauch von Notfallflaschen aufgrund der vorhandenen Gasdrücke im Körper, insbesondere bei Tauchgängen mit hoher Gassättigung kann es daher zu mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit tödlichen Unfällen kommen.