Rebreather- Grundlagen

Einleitung

Ein normales Tauchgerät verwendet Preßluft (21% O2 oder eine andere Nitrox Mischung), die eingeatmet und gleich wieder mit etwa 4% (an der Oberfläche) vermindertem Sauerstoffgehalt ausgeatmet wird. D.h. von der gesamten Luft verbraucht unser Körper nur 4%. In größeren Tiefen wird dieser Prozentsatz sogar noch geringer. Was liegt also näher als das ausgeatmete Gas wieder einzuatmen (RE Breather - wieder zurückatmen; das Gas im Kreislauf zu führen - Kreislaufgerät).

Dabei treten folgende Probleme auf:

Um diese Probleme zu lösen, wurden verschiedene Prinzipien von RB entwickelt. Unabhängig vom Typ bleibt der Atemkalkbehälter, der das CO2 durch eine chemische Reaktion bindet. Die folgenden Ausführungen beschreiben nur die einfachsten Grundlagen. Sowohl die Detaillösungen, als auch die Steuerungsstrategien sind ein Feld von ausgedehnten Diskussionen.

Die Grafiken stammen von folgender Homepage: Richard Pyle - Bishop Museum

Sauerstoff (100%) Rebreather

Dieser Typ wird hauptsächlich mit Kampfschwimmern in Verbindung gebracht, da er das Tauchen ohne Blasenbildung in geringen Tiefen erlaubt und technisch sehr einfach ist.

Das Gas fließt im Kreis vom Mundstück(1) über Einwegventile(4,3) durch die Schläuche und den Atemkalkbehälter(5). Um das größere Gasvolumen beim Ausatmen aufzunehmen dient die sogenannte Gegenlunge(6) mit einem Überdruckventil(8). Falls die Gasmenge im Kreislauf durch Verbrauch des O2 zu sehr abgenommen hat wird das Sauerstoffventil(7) aktiviert, das gleich wie ein Lungenautomat arbeitet. Der Bypass(12) erlaubt das manuelle Hinzufügen von O2. Flasche und Ventil (9,10,11,13) sind gleich wie bei einem Preßluft-TG aufgebaut.

Statt dem bedarfsgesteuerten Sauerstoffventil(7) ist auch ein Kontantflußventil möglich, an dem man einen Gasfluß einstellt, der in etwa dem O2-Verbrauch entspricht.
Den Vorteilen des einfachen Aufbaus steht die geringe Einsatztiefe entgegen. Reiner Sauerstoff erlaubt keine Tauchtiefen über 6m. Kurzzeitig sind zwar auch 20m möglich, aber sehr risikoreich.

Semi-closed Rebreather

Beim Halbgeschlossenen Kreislaufgerät verwendet man statt Sauerstoff ein Nitroxgemisch. Da der Sauerstoffgehalt durch das Atmen abnimmt, führt man kontinuierlich weiteres Gas zu. Dies geschieht mit einem Konstantmassenventil(7). Der restliche Aufbau ändert sich nicht. Mit der Zeit steigt das Volumen im Kreis, und Gas wird über das Überdruckventil(8) abgegeben. Der Sauerstoffpartialdruck stellt sich im Betrieb je nach Tiefe, Nitroxgemisch und Gaszufluß ein.

Das Gerät kommt ohne Elektronik und Sensoren aus. Allerdings ist die Tiefe durch das Nitroxgemisch begrenzt und der Dekompressionsvorteil gering, da der tatsächliche ppO2 nicht bekannt ist. Trotzdem ständig Gas abgegeben wird, ist der Gewinn gegenüber einem offenen System immer noch beträchtlich.

Closed-Circuit Rebreather

Auch beim geschlossenen Kreislaufgerät ändert sich der grundsätzliche Aufbau nicht. Allerdings kommt eine Elektronik und eine zweite Gasflasche dazu.
Die Sensoren(19) messen den Sauerstoffpartialdruck im Atemkreislauf. Dieser wird direkt an der Anzeige(24) abgelesen. Die Hauptelektronik(21) (mit der Anzeige(23)) regelt über das Magnetventil(22) den Sauerstoffgehalt des Atemkreislaufs, der über den Bypass(17) manuell erhöht werden kann. Die zweite Flasche(9) enthält das Verdünnungsgas, das z.B. Preßluft, Stickstoff, Helium, Heliox oder Trimix sein kann. Die Zufuhr erfolgt manuell(12) oder bedarfsgesteuert(7).

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