ENRICHED AIR DIVER KURS

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1 ENRICHED AIR DIVER KURS Version 1.1 Hessheim, im Mai 2007 Folie 1

2 Inhaltsverzeichnis 1. Vorbemerkungen 2. Wiederholung 3. Einführung / Historie 4. Tauchmedizin 5. Tauchphysik 6. Tauchgangsplanung und -berechnung 7. Ausrüstung/Technik/Sicherheit Folie 2

3 1. Vorbemerkungen Ein Kursziel ist die Vorbereitung auf die Prüfung DTSA Nitrox * (Bronze). Er ist deshalb an die Inhalte für diese Prüfung angelehnt. Der Kurs deckt jedoch nicht nur diese Inhalte ab, sondern wiederholt benötigte Elemente aus dem Bereich des Tauchens ohne angereichertes Atemgas. Er geht auch über diese Anforderungen hinaus und dient somit auch dem Wiedereinstieg in die Thematik des Nitroxtauchens und der Vorbereitung auf die Prüfung DTSA Nitrox ** (Silber). Er richtet sich an den anspruchsvollen Nitrox-Taucher, der etwas mehr erfahren will als nur den Prüfungsstoff. Diese interaktive Schulung soll und kann nicht den Kurs in einer Tauchschule ersetzen. Über die genauen Kursinhalte kann man sich auf der Homepage des VDST informieren. Im Weiteren folgt ein kurzer Auszug zu den Lernzielen DTSA Nitrox * (Bronze). Folie 3

4 Auszug aus der VDST-Ordnung Nitrox & Technisches Tauchen 1.1 Kursziel Der Bewerber soll in Theorie und Praxis mit der sicheren Planung, Vorbereitung und Durchführung von Nitroxtauchgängen mit Gasgemischen, welche ausschließlich aus Stickstoff und Sauerstoff mit einem Sauerstoffanteil von maximal 40% bestehen, vertraut gemacht werden. Nach Abschluss des Kurses soll er die besonderen Probleme und Gefahren bei Nitroxtauchgängen beherrschen können, die richtige Ausrüstung für Nitroxtauchgänge zusammenstellen und beherrschen können, sichere Tauchgänge innerhalb der oben genannten Grenzen durchführen können, die Vorsichtsregeln kennen, die Voraussetzung zum sicheren Umgang mit Nitrox und Sauerstoff sind. 1.2 Voraussetzungen Mindestalter: 14 Jahre; bei Minderjährigen ist die Einverständniserklärung der sorgeberechtigten Eltern (in der Regel beider Elternteile) erforderlich. Ausbildungsstufe: DTSA *; ersatzweise genügt eine vergleichbare Qualifikation entsprechend der VDST-Äquivalenzliste. Anzahl der Pflichttauchgänge: Der Bewerber sollte über ein sicheres Tauchverhalten verfügen. Folie 4

5 Nitrox Bronze CMAS Nitrox Ausrüstung für Nitrox- TG. Probleme und Gefahren bei Verwendung von Nitrox. Vorsichtsregeln und Maßnahmen. sichere Durchführung von Nitrox-TG mit einem O 2 -Anteil von 21,1 Mol% bis zu 40 Mol%. Verwendung im Bereich des Sporttauchens Nitrox Silber CMAS Nitrox Ausrüstung für TG mit mehreren verschiedenen Gasgemischen. Besonderheiten beim Gaswechsel. Spezielle Ausrüstungsteile und Durchführung von Dekompression im Freiwasser. sichere Durchführung von Nitrox-TG mit einem O 2 - Anteil bis zu 100 Mol%. Einstieg in das technische Tauchen Folie 5

6 Wenn man über eine Nitroxausbildung mit Tauchern diskutiert so schlagen einem viele Vorurteile und Halbwahrheiten entgegen: Schon wieder ein Kurs, das ist doch nur Geldmacherei. Ich tauche doch auch mit Luft und Nitrox ist doch nur sicherer. Nitroxtauchen ist doch nur was für Tekkies! Nitrox, das ist doch zum Tieftauchen. Nitroxtauchen ist doch viel zu kompliziert. Tauchen mit Nitrox senkt den Luftverbrauch. etc. Im Verlauf dieses Kurses werden diese Vorurteile widerlegt, bzw. die Halbwahrheiten kritisch beleuchtet und die Sichtweise abgerundet. Folie 6

7 2. Wiederholung Gase lösen sich im Blut. Die gelöste Menge des Gases ist proportional zum Partialdruck des Gases (Henrysches Gesetz). p N2 = p ges f N2 (Partialdruck von Stickstoff) p U = p Atm. + p Wassersäule (Gesamtdruck auf Tauchtiefe) f N2 = Molanteil von Stickstoff z. B. Atmosphärendruck p Atm. =1 bar, Tauchtiefe 30 m, Tauchgang mit Luft (f N2 =0,79) p U = (30/10 + 1) bar = 4 bar p N2 = 4 bar 0,79 = 3,16 bar Folie 7

8 Bei einem Tauchgang mit Luft löst sich also auch Stickstoff im Blut. Die Körpergewebe und das Blut nehmen den Stickstoff bis zur Sättigung auf. Beim schnellen Auftauchen, d.h. beim plötzlichen Absenken des Druckes, wird der Stickstoff wieder freigesetzt. Es entstehen Gasblasen im Blut und in den Geweben. Dadurch kann es zu DCI (Decompression Illness) Unfällen kommen. Deshalb sinkt die Nullzeit mit zunehmender Tiefe überproportional. Tauchtiefe in m Partialdruck N 2 in bar Nullzeit nach DECO 2000 * in Minuten *) gilt für m über N.N. 15 1, , ,16 15 Folie 8

9 Eine Verdopplung der Tauchtiefe bedeutet nicht nur eine Halbierung der Nullzeit! Diese sinkt überproportional. Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 9

10 3. Einführung / Historie Was ist Nitrox? N I T R ogen (Stickstoff) O X ygen (Sauerstoff) Nitrox ist ein Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff wie die Luft. Trockene Luft besteht zu 21 Mol% aus Sauerstoff und 78 Mol% Stickstoff und 1 Mol% Restgasen. Diese Restgase werden im weiteren Verlauf dem Stickstoff zugeschlagen, d.h. die Luft wird als ein Gemisch mit 21 Mol% Sauerstoff und 79 Mol% Stickstoff betrachtet O2 N2 Folie 10

11 Nitrox wird auch als Enriched Air (mit Sauerstoff angereicherte, engl. enriched, Luft), Enriched Air Nitrox (EAN), Nitrox-pure und Safe Air (22 bis 50 Mol% O 2 ) bezeichnet. Bei den letzteren beiden Bezeichnungen handelt es sich um eingetragene Markennamen von ANDI bzw. des Herstellers für technische Gase Messer-Griesheim. Man spricht deshalb von Nitrox, wenn mehr Sauerstoff im Atemgas ist als bei Pressluft, d. h. mehr als 21 Mol% (auch als Hyperoxic Nitrox bezeichnet). Nitroxgemische werden nach ihrem Sauerstoffanteil bezeichnet: EAN x z.b. EAN32, d.h. 32 Mol% Sauerstoff und 68 Mol% Stickstoff Nitrox x z. B. Nitrox 32 Trotz der obigen Vereinbarung wird Luft häufig als Nitrox 21 bzw. als EAN21 (auch als Normoxic Nitrox) bezeichnet. Folie 11

12 Standardgemische Name f O2 x 100% NITROX 0 29,0 % NN32 (NOAA I) NITROX D NN36 (NOAA II) 32,0 32,5 36,0 % % % EAN32 und EAN36, häufig auf Tauchbasen zu finden. NITROX C 40,0 % Safe Air 50,0 % NITROX B 60,0 % DECO GAS 70,0 % DECO GAS 80,0 % DECO GAS 90,0 % Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 12

13 Warum Nitrox? Wir haben gelernt, dass Nitrox mehr Sauerstoff enthält als Luft, d.h. wir atmen auch weniger Stickstoff ein. Dadurch sättigt sich der Körper langsamer mit diesem Gas. Die Konsequenz daraus ist, dass sich die Nullzeiten bei vorgegebener Tiefe gegenüber Pressluft verlängern. Nullzeit in min Luft Nitrox 32 Nitrox m 21 m 27 m 33 m Nach NOAA Manual 3 rd Edition Tauchtiefe Das Diagramm zeigt, dass insbesondere bei mittleren Tiefen sich die Nullzeit drastisch erhöht. Die dargestellten Daten gelten nicht bei Wiederholungstauchgängen. Ebenso fühlt man sich nach Tauchgängen mit Nitrox nicht mehr so müde und matt, insbesondere bei Non-limit-Tauchurlauben. Folie 13

14 Die Salem Express Die Salem Express gehört zu den Top- Wracks im Roten Meer. Das Fährschiff ist im Jahr 1991 gesunken und liegt auf der Steuerbordseite. Der Tauchplatz ist südlich vor Safaga in einer Tiefe von m. Während ein Presslufttaucher nach 15 *) Minuten auf 30 Metern sich in Richtung Oberfläche verabschieden muss, wenn er keinen Deco-Tauchgang riskieren will, kannst du in Zukunft noch einige Runden um den Schiffsrumpf drehen oder dir die Schiffsschraube genauer ansehen. Denn deine Nullzeit mit EAN32 beträgt in dieser Tiefe ca. 23 *) Minuten!!! *) Nach PADI RDP: 20 Minuten bzw. 30 Minuten, aber mit zwingend vorgeschriebenem Sicherheitsstopp von 3 Minuten auf 5 Metern. Folie 14

15 Vorteile von NITROX durch geringere N 2 -Sättigung (vgl. Kap 3): Kürzere Oberflächenpause nötig. Geringeres Risiko von Mikroblasen beim Aufstieg. Verringerte DCS-Risiken (Decompression Sickness), wenn der Tauchgang als Pressluft-Tauchgang geplant wird. Geringeres Müdigkeitsgefühl nach dem Tauchgang. Verlängerte Nullzeiten. Mehr Sicherheit für Anfänger mit Jojo-Profilen. Folie 15

16 Nachteile von NITROX O 2 -Vergiftung bei Überschreiten der maximalen Tauchtiefe möglich (vgl. Kap. 4). U.U. besondere Ausrüstung erforderlich; zumindest extra Flasche notwendig (vgl. Kap. 7). Verfügbarkeit, Preis (nur teilweise Nitrox for free). Etwas aufwändigere Tauchgangsplanung nötig (vgl. Kap. 6). Das richtige Gasmischen und die Handhabung. Problem beim Vertauschen von Flaschen. Folie 16

17 Historie entdeckte der Chemiker Antoine Lavoisier den Sauerstoff. Das Inhalieren sauerstoffangereicherter Luft wurde als medizinische Behandlungsmethode eingeführt. Der Deutsche J.F. Zöllner schlug vor, Sauerstoff zum Tauchen zu nutzen. veröffentlichte Paul Bert die Ergebnisse seiner Experimente mit Sauerstoff. Er beobachtete Vergiftungserscheinungen bei der Atmung von Sauerstoff und erforschte ihre Ursachen. Heute werden neuronale Vergiftungen auch als Paul-Bert-Effekt bezeichnet. hat Elihu Thompson die Idee zum Tauchen mit Helium als Mischgas. wurde von Behnke erkannt, dass der zunehmende Partialdruck des Stickstoffs für den Tiefenrausch verantwortlich ist. erste militärische Experimente bei der US Navy mit diversen Mischgasen. theoretische Grundlagen für die Mischgas-Dekompression durch die US Navy. Benutzung von 50/50 NITROX für kommerzielle Tauchoperationen in m Tiefe durch Andre Galerne. erste Deko-Tabelle der US Navy für Nitrox. Folie 17

18 wird von der NOAA (National Oceanographic and Atmospheric Administration) das erste Standardgemisch NITROX I (NOAA I) mit den entsprechenden Dekompressionstabellen eingeführt. NOAA II wird eingeführt. die IANTD (International Association of Nitrox and Technical Divers) wird gegründet. Nitroxtauchen wird auch für Sporttaucher unterrichtet. wird ANDI (American Nitrox Divers International) gegründet mit dem Ziel, die Verwendung von Nitrox und die entsprechende Ausbildung von Sporttauchern zu standardisieren. beginnen die weltweit tätigen Organisationen wie PADI, NAUI, CMAS u.a. mit speziellen Nitrox-Ausbildungsprogrammen. das neue NOAA Diving Manual V 4, die NOAA Gemische heißen künftig: NN32 und NN36. NAUI (National Association of Underwater Instructors) veröffentlicht RGBM Sporttaucher-Tabellen für Luft, NN32 und NN36. Folie 18

19 4. Tauchmedizin Wie überall gilt: Allzu viel ist ungesund Auch Sauerstoff kann giftig sein! Praktische Grenzen der Sauerstoffatmung bis 0,12 bar = 4000 m ü.m. 0,16 bar = 2400 m ü.m. 0,21 bar = Meeresspiegel bis 0,3 bar = 4 m Tiefe 0,5 bar = 14 m Tiefe 1,4 bar = 57 m Tiefe 1,6 bar = 66 m Tiefe 2,0 bar = 85 m Tiefe 3,0 bar = 133 m Tiefe 4,0 bar = 180 m Tiefe ohne Anpassung zu niedrig (Ohnmacht, Tod) Minimum für uneingeschränkte normale Funktion Normale Umgebung des Menschen auf Meereshöhe Langzeitaufenthalt ohne Probleme möglich Maximalwert für Langzeit-Tauchgänge (24 Stunden), erste Symptome der Sauerstoffvergiftung möglich Limite bei kaltem Wasser oder Anstrengung Limite bei warmem Wasser und keiner Anstrengung Hyperbare Sauerstoff-Therapie, Dekompressionskammer maximal 3 Stunden Behandlung Deko-Unfälle, Dekompressionskammer maximal 2 Stunden Dekompressionskammer maximal 40 Minuten Folie 19

20 Welche Arten der O 2 -Vergiftung treten auf? Allgemeine Bezeichnung Name des Forschers Zeitraster/Einwirkdauer Dosishöhe Wirkungsweise Ab welchem Sauerstoffpartialdruck Angabe durch Ganzkörper- Sauerstoffvergiftung oder pulmonale Sauerstoffvergiftung J. Lorraine Smith Langzeit Geringe Dosen Pulmonale (=die Lunge betreffende) Vergiftung, chronisch größer 0,5 bar p O2 innerhalb einiger Tage OTU-Wert (Oxygen Tolerance Unit) Vergiftung des zentralen Nervensystems (ZNS, auch Central Nervous Syndrome CNS) Paul Bert Kurzzeit Hohe Dosen ZNS-Vergiftung akut, spontan ab 1,4 bar p O2, ab 3 bar p O2 innerhalb von Sekunden CNS %O 2 -Wert prozentuale Sauerstofftoxizität Folie 20

21 Pulmonale Vergiftung Symptome: Schmerzen unter dem Brustbein (substernale Irritation). Schmerzen beim Einatmen. Unproduktives Husten. Kurzatmigkeit. Verstärkte Anstrengung beim Atmen. Reduzierung der Vitalkapazität (Lungenvolumen). Übelkeit, Hautjucken, Kopfschmerzen Folie 21

22 2,00 Pulmonary Oxygen Tolerance Curve (4% decrement in vital capacity) Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Sauerstoffpartialdruck p O2 in bar 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 OTU Grenzwert Bereich keiner Schädigung der Lunge durch O 2 0,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 Dauer der Sauerstoffatmung in h Nach NOAA Manual 3 rd Edition, Section 3 Hier nur zur Vollständigkeit. Meist nur interessant bei Berufs- oder Non-Limit-Tauchern, bzw. bei Tek-Tauchgängen mit Sauerstoffgehalten größer als 40 Mol%. Folie 22

23 ZNS-Vergiftung Symptome: Muskelzuckungen speziell bei Lippen, Gesicht und Händen Übelkeit und Schwindel Gesichtsfeldverengungen Klingeln im Ohr Müdigkeit Verwirrung Unregelmäßige Atmung Herzschlagverlangsamung (Bradycardie) Angst und schließlich Krämpfe. Folie 23

24 C E N T Convulsions (Krämpfe) Euphoria (Euphorie) Nausea (Übelkeit) Twitching (Muskelzuckungen, z.b. an den Lippen) A Anxiety (Angst) D I V E Dizziness (Schwindel, Benommenheit) Irritation (Unruhe, Verwirrung) Visual Disturbance (Tunnelsehen, Sehfeld-Störungen) Ear Ringing (Ohrenklingeln) CENT A DIVE wird zitiert in allen ANDI Manuals Folie 24

25 Con V E N T I D Convulsions (Krämpfe, Zuckungen) Visual Disturbance (Tunnelsehen, Sehfeld- Störungen) Ear Ringing (Ohrenklingeln, Tinitus) Nausea (Übelkeit) Twitching (Muskelzuckungen, z.b. an den Lippen) Irritation (Unruhe, Verwirrung, Angst) Dizziness (Schwindel, Benommenheit) ConVENDIT bei NOAA. Folie 25

26 NOAA Single OXYGEN Exposure Limits (ZNS-Belastung) Partialdruck O 2 p O2 in bar 1,40 1,42 1,44 1,46 1,48 1,50 1,52 1,54 1,56 1,58 1,60 1,62 1,65 1,67 CNS O2% in %/min 0,65 0,68 0,71 0,74 0,78 0,83 0,93 1,04 1,19 1,47 2,22 5,00 6,25 7,69 Max. Tauchzeit in min Bei einem Sauerstoffpartialdruck von 1,4 bar beträgt die max. Tauchzeit 154 Minuten und bei 1,6 bar nur noch 45 Minuten. Taucht man z.b. mit EAN32 in einer Tiefe von 40 m (p O2 =1,6 bar) und sinkt nur um 5 m tiefer, so verringert sich die max. Tauchzeit von 45 Minuten auf nur noch 4 Minuten!!! Bei 1,8 bar Sauerstoffpartialdruck sind es sogar nur noch 2 Minuten! Diese Daten wurden experimentell bei der NEDU (The United States Naval Experimental Diving Unit) ermittelt und 1988 publiziert. 1,70 10, ,72 1,74 1,76 1,78 1,80 1,82 12,50 20,00 25,00 31,25 50,00 100, Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 bzw. NOAA Diving Manual 3 rd Edition 1991 Folie 26

27 Reduktionsfaktoren für die Verringerung der CNS O2% während der Oberflächenpause Oberflächenpause h:mm 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 04:00 05:00 06:00 09:00 Reduktionsfaktor für CNS O2% 1,00 0,80 0,63 0,50 0,40 0,31 0,25 0,16 0,10 0,06 0,00 Oberflächenpausen sorgen für eine Entsättigung beim Sauerstoff analog zum Stickstoff! Eine Oberflächenpause von 2 Stunden bringt eine Reduktion der Sättigung um den Faktor 0,4. CNS-O2-Entsättigung 1,20 1,00 Reduktionsfaktor 0,80 0,60 0,40 CNS-O2-Entsättigung 0,20 0,00 Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer :00 01:12 02:24 03:36 04:48 06:00 07:12 08:24 09:36 Oberflächenpause in Stunden Folie 27

28 Was hat der CO 2 -Spiegel mit der ZNS-Vergiftung zu tun? Größerer CO 2 -Gehalt im Blut ( Hypercapnie ): Atemreiz kommt schneller/öfter. Gefäße werden weit gestellt. Auch der Sauerstoffverbrauch steigt. Mögliche Gründe: Luft anhalten (Sparatmung) / ineffektives Atmen Stress, Überanstrengung hoher Atemwiderstand (defekter / schlecht gewarteter Atemregler) Hypothermie, Hyperthermie, Dehydration Medikamente erbliche Disposition ( CO 2 -Retainer ) Fehler bei der CO 2 -Adsorption beim Tauchen mit Rebreather Folge: höhere Anfälligkeit für O 2 -Vergiftung Folie 28

29 Konsequenzen aus dem bisher Gelernten: Beschränkung der Tauchtiefe, Beschränkung der Tauchzeit und Berücksichtigung der Restsättigung von O 2 bei Wiederholungstauchgängen in Abhängigkeit vom verwendeten Gemisch!!! Dies wird in den Kapiteln 5 und 6 näher behandelt. Folie 29

30 5. Tauchphysik Drei Faktoren beim Tauchen mit Nitrox müssen berücksichtigt werden: 1. Die Stickstoffsättigung im Körper. Lösung: Das EAD-Konzept. 2. Die pulmonale Vergiftung durch Sauerstoff. Lösung: OTU-Wert (Oxygen Tolerance Unit) 3. Die Vergiftung des zentralen Nervensystems (ZNS) durch Sauerstoff. Lösung: CNS-Wert (Prozentuale Sauerstofftoxizität) Folie 30

31 Das EAD-Konzept (Equivalent Air Depth) Die äquivalente Lufttiefe (EAD) trägt dem reduzierten Stickstoffanteil im Nitrox gegenüber der normalen Luft Rechnung. Das heißt auf welcher Tauchtiefe mit Luft wäre der Partialdruck des Stickstoffes gleich dem in der vorhandenen Nitrox-Mischung. (1 f ) (T + 10) EAD = O ,79 z. B. Tauchgang mit EAN32, geplante Tauchtiefe T=30 m Ergebnis mit: f O2 =0,32 EAD = 24 m (gerundet) Folie 31

32 EAD-Tabelle Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 32

33 Merke: Die EAD ist beim Tauchen mit einem SCUBA (Self-Contained Underwater Breathing Apparatus) immer kleiner als die reale Tauchtiefe. Vorsicht: Dies gilt so nicht für das Tauchen mit einem Kreislaufgerät! Wozu brauchen wir die EAD? Wir können damit die normalen Lufttabellen zur Tauchgangsplanung nutzen (vgl. Kap. 6) Folie 33

34 Die MOD (Maximum Operation Depth) Die maximale Operations (Tauch)Tiefe (MOD) für das eingesetzte Gemisch ergibt sich aus dem maximal erlaubten Sauerstoffpartialdruck. Für den normalen Sporttaucher liegt dieser bei p O2 MAX = 1,4 bar! Häufig wird in der Literatur und bei Verbänden dieser Wert für normale Tauchgänge oder Tauchgänge mit Anstrengungen (Kälte, Strömung etc.) angegeben. Während ein Wert von p O2 MAX = 1,6 bar für easy diving im warmen Wasser gilt. p O2MAX MOD = ( 1) i 10 fo 2 z. B. Tauchgang mit EAN32, p O2 MAX = 1,4 bar Ergebnis mit: MOD = 34 m (gerundet) Folie 34

35 Es gibt also immer mindestens zwei MODs. Verschiedene TEC-Ausbildungsorganisationen empfehlen noch weitere MODs. MOD(1,6 bar) = Ausnahmetiefe (Notfälle, Versehen)!!! für den Sporttaucher Sauerstoff-Anteil / Mol% MOD (1.4 bar) / m 56,7 40,0 38,3 36,7 35,2 33,8 32,4 31,2 30,0 28,9 27,8 26,8 25,9 MOD (1.6 bar) / m 66,2 47,1 45,2 43,3 41,6 40,0 38,5 37,1 35,7 34,4 33,2 32,1 31,0 Luft Bevor sich hier eine Sauerstofftoxizität bemerkbar machen kann haben wir schon ein Problem mit dem Stickstoff! Folie 35

36 Was ist die MOD und wozu brauchen wir die MOD? Sie stellt ein maximales Tiefenlimit für die verwendete Mischung dar. Wir tauchen nicht tiefer als die MOD. Überschreite ich die MOD(1,6 bar) - Ausnahmetiefe -, so breche ich den Tauchgang ab. Die MOD soll sicherstellen, dass es nicht zu einer Sauerstoffvergiftung des zentralen Nervensystems (ZNS) kommt. Wir bestimmen mit Hilfe der MOD, bzw. des Partialdruckes von Sauerstoff die maximal erlaubte Tauchzeit (s. auch Kap. 6). Folie 36

37 Der Sauerstoffpartialdruck Der Sauerstoffpartialdruck und die Expositionszeit sind zur Berechnung des CNS O 2 %-Wertes notwendig. Damit wird die Sauerstoffdosis des Tauchganges bezüglich der der Vergiftung des zentralen Nervensystems festgelegt. ( T p 1) O2 = fo2ipu= fo2 i + 10 z. B. Tauchgang mit EAN32, in einer Tiefe von 30 m Ergebnis mit: p O2 =1,28 bar Folie 37

38 NOAA Oxygen Exposure Limits CNS z.b. Tauchgang mit EAN32 auf 25 m Tiefe. Wie lang dürfte die Tauchzeit betragen? p O2 = 1,12 bar (wird aufgerundet) Einzelner Tauchgang: 210 Minuten Für alle Tauchgänge innerhalb von 24h: 240 Minuten (wichtig für Non-Limit-Tauchurlaub!!!) Hier gilt nicht pro Tag, sondern pro 24 Stunden!!! Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 bzw. NOAA Diving Manual 3 rd Edition 1991 Folie 38

39 NOAA Single OXYGEN Exposure Limits (ZNS-Belastung) Z.B. Tauchgang mit EAN32 auf 25 m Tiefe, Tauchzeit 20 Minuten. Wie viel Prozent der erlaubten maximalen Sauerstoffdosis wurden aufgenommen? p O2 = 1,12 bar Einzelner Tauchgang: CNS O2% = 0,43 %/min Gesamt-CNS = 20 0,43 = 8,6 % der erlaubten max. Dosis. Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 bzw. NOAA Diving Manual 3 rd Edition 1991 Folie 39

40 Die Beste Mischung (Best Mix) Die beste Mischung für die geplante Tauchtiefe (=MOD) ergibt sich aus der Forderung, dass der Partialdruck von Sauerstoff den Wert von p O2 MAX (Forderung an die MOD) nicht überschreiten soll. Mit dieser Forderung wird der max. Sauerstoffanteil der Mischung berechnet. Daraus ergibt sich dass der Stickstoffanteil minimal ist und somit die längste Nullzeit erzielt wird. f p = i T + 10 O2MAX O2 BestMix 10 z. B. Tauchgang mit einer geplanten max. Tiefe T=30 m (=MOD) p O2 MAX =1,4 bar. Ergebnis Best Mix: f O2 = 0,35 d.h. Nitrox mit 35 Mol% O 2 (EAN35) Folie 40

41 Best Mix Tabelle Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 41

42 6. Tauchgangsplanung und -berechnung Die Tauchgangsplanung und berechnung erfolgt mit dem EAD- Konzept unter Berücksichtigung des CNS %O2-Wertes. Dies gilt auch für Multilevel- u. Wiederholungstauchgänge entsprechend. Wiederholungsgruppen, Dekostopps, Nullzeiten etc. werden wie gewohnt entnommen. Für das Tauchen ist ein nitroxfähiger Tauchcomputer hilfreich, da dieser das Tauchgangsprofil wesentlich besser berücksichtigt. Häufig lässt sich auch der max. erlaubte Sauerstoffpartialdruck einstellen. Hier ist jedoch Vorsicht geboten! Manche Taucher lassen auch den Tauchcomputer auf Luft eingestellt und behaupten das sei sicherer. Hier liegt die Wahrheit wie häufig in der Mitte. Der Computer weist geringere Nullzeiten aus und der Tauchgang wird bezüglich der Stickstoffsättigung konservativer. Die Sauerstofftoxizität wird jedoch nicht mehr richtig erfasst und es kommen keine Warnmeldungen bei Überschreiten der MOD!!! Folie 42

43 Vorbemerkungen MOD immer abrunden. Immer beide MODs berechen. EAD immer aufrunden. Bei Wiederholungstauchgängen Mindestoberflächenpausen einplanen. Tagesgrenze (24h nicht Kalendertag!!) der max. erlaubten Sauerstoffbelastung nicht überschreiten: - CMAS, PADI: max. 90% - TDI, ANDI: max. 80% - Prüfung Kurs: 100% Die maximale Tauchzeit ist immer die kürzere von Restnullzeit und Restsauerstoffzeit! Folie 43

44 Umrechnung entsprechender Austauchtabellen für Luft Grundsätzlich können alle Tabellen für Luft, ob vom VDST, PADI, NAUI, USN etc. auf Nitrox umgerechnet werden. Hier am Beispiel der DECO 2000 Man erkennt, dass Tiefen größer als 31 m oberhalb der MOD für p O2 MAX =1,6 bar und EAN36 liegen. Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 44

45 Umrechnung entsprechender Austauchtabellen für Luft Hier am Beispiel der DECO 2000 Für m ü. N.N. Bergseetauchen Es gelten entsprechende Vorsichtsmaßnahmen und die Notwendigkeit geeigneter Aus- Rüstung (bergseetauglicher Tauchcomputer, Finimeter etc.). Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 45

46 Folie 46

47 Folie 47

48 Formular zur Tauchgangsplanung Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 48

49 Lösung: MOD(1,6 bar) = 34 m (geplante Tiefe 33 m; nur 1m Differenz!) EAD = 25 m Folie 49

50 Folie 50

51 Nur für die Eventualität nach DSAT (sehr ähnlich zu PADI) Folie 51

52 Lösung zum Beispiel 1 Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 52

53 Berücksichtigung von Oberflächenpausen Oberflächenpausen bezüglich der Stickstoffsättigung werden nach dem EAD-Konzept mittels der Austauchtabelle und der entsprechenden Wiederholungsgruppe für Wiederholungstauchgänge berücksichtigt. Für die Entsättigung beim Sauerstoff ist die CNS %O2-Entsättigung zu berücksichtigen. z. B. nach einem Tauchgang liegt der CNS O2%-Wert bei 30%. Nach einer Oberflächenpause von 2 Stunden soll ein 2. Tauchgang erfolgen. Wie viel Restsättigung liegt noch vor? Ergebnis mit: CNS O2%(Rest) = 30 0,4 = 12% Folie 53

54 Empfohlene Oberflächenpausen Unterschiedliche Verbände schreiben Mindestoberflächenpausen zwischen zwei Tauchgängen vor: Es gilt eine Halbwertszeit von 90 Minuten. Minimum 45 Minuten Pause. PADI empfiehlt 60 Minuten. Üblicher Weise jedoch 90 Minuten empfohlen, wenn die CNS- Belastung größer als 50% ist. Daraus folgt, dass die Restsättigung nur noch bei der Hälfte liegt. Wurde die MOD(1,6 bar) überschritten, so sollte dieser Fall wie eine Belastung mit 100% Sauerstoff behandelt werden, d.h. eine Oberflächenpause von 12 h ist notwendig Folie 54

55 Folie 55

56 Lösung zum Beispiel 2 (nach DECO 2000): EAN32 / Tauchtiefe 22 m MOD(1,4 bar) = 33 m EAD = 18 m Grundzeit 19 min Eine Zeitstufe tiefer da sehr kaltes Wasser Wiederholungsgr. E Folie 56

57 Lösung zum Beispiel 2 (nach PADI RDP EAN32): Tauchtiefe 22 m MOD(1,4 bar) = 33 m ; (EAD = 18 m nicht benötigt) Grundzeit 19 min; Auch hier eine Zeitstufe tiefer da sehr kaltes Wasser Wiederholungsgr. G Folie 57

58 Tauchtiefe 22 m => p = 3,2 bar EAN32: p O2 = 0,32 x 3,2 bar = 1,024 bar Für Grundzeit: CNS %O2 = 0,36 %/min Grundzeit 19 min => CNS = 19 x 0,36 = 6,84 % Für Austauchzeit: mit Aufstiegsgeschw. 10 m/min Aufstiegszeit 2,2 min (Keine Deco-, Sicherheitsstopps) Mittlere Tiefe 11 m => p = 2,1 bar p O2 = 0,32 x 2,1 bar = 0,672 bar CNS O2% = 0,17 %/min Es wird jedoch sicherheitshalber mit dem CNS %O2-Wert auf max. Tauchtiefe gerechnet!!! => CNS = 2,2 x 0,36 = 0,792 % Gesamt-CNS = 6,84 + 0,79 = 7,632 % der erlaubten max. Dosis. Folie 58

59 Lösung zum Beispiel 2: DECO 2000 Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 59

60 Restsättigung mit O 2 vor dem 2. Tauchgang CNS-Belastung vor dem 2. Tauchgang: CNS = 5 % x 0,4 = 3,05 % Wert wurde vom Tauchcomputer nach dem 1. Tauchgang und nicht von der 1. Planung übernommen. Folie 60

61 Lösung zum Beispiel 3: Wiederholungsgruppe: E (1. Tauchgang) Oberfl.pause: 2h8min Tauchtiefe: 28 m (2. Tauchgang) => Zeitzuschlag: 19 min Folie 61

62 Lösung zum Beispiel 3: Zeit = Zeitzuschlag + Grundzeit Zeit = 19 min + 20 min = 39 min EAD = 23 m MOD(1,4bar) = 28 m wieder eine Zeitstufe tiefer da sehr kaltes Wasser => Deko-Stopp: 1 min auf 6 m 12 min auf 3 m Wiederholungsgruppe: G CNS-Belastung mit Tauchzeit (ohne Zuschlag). Sonst analog zu Beispiel 2. p O2 = 1,216 bar CNS O2% = 0,48 %/min => CNS = 10,944 % (Grundzeit) CNS 0,0 % (Deko 6 m) CNS = 0,14 % (Deko 3 m) Gesamt-CNS = 11,08 % (2. Tauchgang) Gesamt-CNS = 2,0 + 11,08 = 13,08 % ( Tauchgang) Folie 62

63 Lösung zum Beispiel 3 Es ergeben sich leicht unterschiedliche Werte zur Handrechnung, da der NITROXWIZARD genauer rechnet! Quelle: NITROXWIZARD Prof. Dr. Platzer 2007 Folie 63

64 Lösung zum Beispiel 3 (nach PADI RDP EAN32): Tauchtiefe 28 m (eine Zeitstufe tiefer) Wiederholungsgruppe G (aus 1. Tauchgang) und Oberflächenpause: 2h:8min Pessure Group A Folie 64

65 Lösung zum Beispiel 3 (nach PADI RDP EAN32): Tauchtiefe 28 m ; Pressure Group A RNT = 4 min ; No-Decompression-Limit 26 min (EAD = 18 m nicht benötigt) Folie 65

66 Lösung zum Beispiel 3 (nach PADI RDP EAN32): Tauchtiefe 28 m Total Bottom Time = ABT + RNT = 20 min + 4 min = 24 min (eine Zeitstufe tiefer) Pessure Group O (Sicherheitsstopp 5m 3 min. vorgeschrieben!!) Gerade noch an der Grenze zum Deko-Tauchgang!!! RDP ist Nullzeit-Tabelle, d.h. kennt keine Folie 66 Deko-Stopps.

67 7. Ausrüstung/Technik/Sicherheit Bei Nitrox müssen folgende Punkte genauer betrachtet werden: Umgang mit Sauerstoff ist gefährlich. Materialien, die mit Sauerstoff in Kontakt kommen müssen sauerstoffverträglich sein. Materialien, die mit Sauerstoff in Kontakt kommen müssen sauerstoffrein sein. Kennzeichnungspflicht für Tauchflaschen mit Sauerstoff (Nitrox) in Deutschland beachten. Ventile, Atemregler für Sauerstoff (Nitrox) Folie 67

68 sauerstoffkompatibel = sauerstoffverträglich + sauerstoffrein Sauerstoffrein bedeutet frei von: Reinigungsmitteln Ölen und Fetten Rost Farbe Staub und Schmutz Beispiele für sauerstoffverträgliche / - nichtverträgliche Materialien: Teflon Kupfer Viton-O-Ringe Rostfreier Stahl Messing verträglich Spezielle Schmierstoffe nicht verträglich Einige Softteflonarten Neopren Normale O-Ringe Eisen Zink Öle und Fette Folie 68

69 Bestimmungen In Deutschland muss ab einem Sauerstoffgehalt von 22 Mol% die Ausrüstung für reinen Sauerstoff geeignet sein. In vielen anderen Ländern gilt die 40%-Regel, d.h. die normale Ausrüstung (Atemregler und alles was am Hochdruckabgang hängt) können bis 40 Mol% Sauerstoff verwendet werden. Hierbei sind Herstellerangaben zu beachten. Eventuell Nitrox-Kits bei Revision einbauen lassen. Dies gilt nicht für die Flasche, da diese je nach Füllverfahren mit reinem Sauerstoff in Kontakt kommen kann. Flaschen müssen als STG besonders gekennzeichnet sein. Folie 69

70 Atemregler / Ventile (Beispiele) Apeks XTX50 Atemregler Nitrox/O2, M26x2 M26x2 Anschlusswelle nach der neuen EU-Norm EN für Nitrox Manchmal auch mit M24x2 Außengewinde an der Flasche!!! Folie 70

71 Kennzeichnung der Flaschen (Deutschland) Nitrox: alt neu Gefahrgutaufkleber Nr. 2 (grün) und Nr. 05 (gelb) Folie 71

72 Kennzeichnung der Flaschen (USA) Gelb-Grünes Band mit Aufschrift Enriched Air, Nitrox o.ä. Aufkleber visuelle Inspektion Inhalts-Aufkleber /- Anhänger ggf. weitere Kennzeichnungen (örtliche gesetzliche Bestimmungen) Nitrox Folie 72

73 Inhaltsaufkleber (Beispiele) Fülldatum / Analysedatum Sauerstoffgehalt (Analyse durch den Taucher) Fülldruck Maximale Tauchtiefe (MOD) Name des Tauchers (wer hat analysiert) Im Ausland bei größeren Basen häufig noch der Tauchplatz (Verwechslung) Folie 73

74 Sauerstoffanalyse Jeder Taucher analysiert seine Flasche selbst! Bei Abweichung um mehr als ein Prozent im Sauerstoffgehalt zur Tauchgangsplanung muss diese wiederholt werden. Kalibrierung des Messgerätes und anschließen des Reduzierstückes und des Sensors an den Hochdruckabgang. Flasche langsam aufdrehen. Warten bis die Anzeige stabil (ca. 15 s). Werte auf Flaschenaufkleber vermerken (eventuell Eintrag ins Füllbuch). Sensor empfindlich gegen Wasserdampf. Deshalb nicht anblasen und nach Gebrauch wegpacken. Folie 74

75 Tauchcomputer Nitroxfähige Tauchcomputer bieten zu den normalen Informationen zusätzliche, nitrox-spezifische Einstellungen und Informationen: Einstellung des Sauerstoffgehaltes des Atemgases. (Tipp: Nach dem Tauchgang wieder auf Luft zurückstellen). Anzeige des p O2 unter Wasser. Die Sättigung mit Sauerstoff CNS O2%. Optische und akustische Warnung bei Überschreiten der MOD (häufig auf p O2 max = 1,5 bar eingestellt). Wichtig ist jedoch hier die genaue Kenntnis des eigenen Computers. UWATEC Smart Z (Nitrox bis 100% O 2 ) Folie 75

76 Füllmethoden / Gasmanagement Es gibt unterschiedliche Methoden zur Füllung von Flaschen: Mischen nach Gewicht: Sehr aufwändig, da Komponenten in die Flasche eingewogen werden. Wird nur von großen Herstellern angewandt. Partialdruckmethode: Füllen der Flasche mit O 2 bis zu einem vorausbestimmten Druck. Dann auftoppen von sauerstoffverträglicher Luft aus einem ölfreien Kompressor bis zum gewünschten Enddruck. Kontinuierliches Mischen: Luft und Sauerstoff werden über eine Mischvorrichtung im gewünschten Verhältnis gemischt und dann über einen ölfreien Kompressor auf Enddruck verdichtet. Mischen durch Mitteldruck: Aus reinem Sauerstoff und Stickstoff werden in einem Mischbehälter (Speicherbank) die gewünschte Mischung erzeugt und dann über einen ölfreien Kompressor auf Enddruck verdichtet. Mischen durch Lufttrennung: Hierbei werden Molekularsiebe (Membran) von Luft durchströmt, wobei ein Teil des Stickstoffes abgetrennt wird und so das gewünschte Gemisch hergestellt wird. Ausbildung zum Gasmischer / Gas Blender erforderlich!!! Folie 76

77 Membranfüllanlage B-TROX von Bauer einzige nach DGL-97/23/EG zertifizierte und TÜV-geprüfte Nitrox-Membran-Füllanlage, d.h. mit Zulassung in Deutschland. Vorverdichtete und getrocknete Luft (1) wird über eine Membrananlage (2) geführt und Stickstoff dadurch abgetrennt. Das Nitrox bei mittlerem Druck wird über einen Hochdruckverdichter (3) auf Enddruck komprimiert und abgefüllt. Folie 77

78 Füllen nach der Partialdruckmethode Oxygen Booster DOB-M/T. Die Dräger Sauerstoff- Booster DOB-M (mobile Version) und DOB-T (Tischversion) sind Sauerstoff- Umfüllstationen zum Umfüllen von Sauerstoff, aus Vorratsflaschen PN 200 bar, in Geräteflaschen. Bei dem Füllvorgang können 1 bis 4 Geräteflaschen gleichzeitig befüllt werden. Folie 78

79 Tauchmedizin / Unfallmanagement Wenn man die Nullzeiten ausreizt Ist Nitrox nicht sicherer als Luft. Es besteht zusätzlich die Gefahr eines Sauerstoffkrampfes. Tauchunfälle mit Sauerstoffkrampf enden häufig tödlich! Ein Sauerstoffkrampf ist häufig verbunden mit einem Stimmritzenkrampf. Der Krampf alleine ist nicht tödlich. Bringt man den Verunfallten mit Stimmritzenkrampf direkt an die Oberfläche, so besteht die Gefahr eines Lungenrisses. Wartet man den Krampf unter Wasser ab, so ertrinkt der Verunfallte. => kontroverse Diskussion was das Beste ist! Folie 79

80 Allgemeine Lehrmeinung Verhalte dich so, wie du es im Rescue-Kurs gelernt hast: - Mundstück festhalten - Positiven Auftrieb herstellen - Kontrolle der Atmung an der OF (nur PADI) - Hilfe rufen; zum Ufer schleppen - Auf Lebenszeichen achten; u.u. HLW - Arztvorstellung oder Krankenhaus Reiner Sauerstoff kann an der Oberfläche zur Therapie auch bei einer Sauerstoffvergiftung bedenkenlos verabreicht werden. Folie 80

81 Flussdiagramm Notfallmanagement nach DAN Europe Zusätzlich Tauchcomputer sichern und übergeben, sowie Angaben zum Atemgas an die Rettungskräfte (eventuell Aufkleber sichern). Ausfüllen des Tauchunfallprotokolls. Folie 81

82 PRAXISTEIL Atemgasanalyse EAN-Füllbuch Folie 82