Dekompression - das unbekannte Wesen. Über Computer, Tabellen und Algorithmen

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24.05.2015 15:51
Kategorie: Diverses


"Jeder Tauchgang ist ein Dekotauchgang" lautet ein häufiges Statement in Taucherforen. Kaum ein Themenkomplex wird so kontrovers und teilweise emotionsgeladen diskutiert, wie das Thema "Dekompression".

Sporttaucher, die sich über die in der Grundausbildung vermittelten physiologischen Grundlagen hinaus tiefergehend mit der Dekompressionstheorie, mit Tabellen, Tauchcomputern, Rechenmodellen und Deko-Software beschäftigen wollen, stellen fest, dass es hierzu im Sporttauchbereich nur relativ wenige Angebote gibt. Ist dies ausschließlich technischen Tauchausbildungen vorbehalten? Taucher.Net begab sich auf "Fortbildung" und weiß Interessantes zu berichten.

Bericht von Hans "Shuttle" Schach

Ja, es ist nicht einfach, als interessierter Sporttaucher Weiterbildungsangebote im Bereich Dekompressionstauchen, Tabellen, Tauchcomputer und Deko-Software zu finden, ohne dabei gleich eine technische Tauchausbildung absolvieren zu müssen. Ob es nun an mangelnder Nachfrage oder doch am fehlenden Angebot liegt, bleibt fraglich.

Fündig wurden wir schließlich im Schwabenländle: Zwei, unserer Meinung nach vorbildliche Kurse bietet Dipl. Physiker Albrecht Salm im süddeutschen Esslingen an. "Albi", wie er in Taucherkreisen genannt wird, gilt unter Fachleuten als Koryphäe zum Thema Dekompressionstheorie. Dr. Bernd Aspacher, Mitbegründer des Tech-Tauch-Verbandes PATD gehörte zu seinen Schülern und nahm ihn in der Widmung seiner Enzyklopädie des technischen Tauchens auf. Dr. Max Hahn ermöglichte es ihm, die in den Tauchcomputern MicroBrain und DC11 verwendeten Koeffizienten zu studieren; Jürgen Hermann (Divetronic, DecoBrain) stellte ihm Material zur Geschichte / Entwicklung von Tauchcomputern zur Verfügung.

"Tauchcomputer und Tauchtabellen Spezialkurs" lautet der erste (Einsteiger-) Kurs, den Albi anbietet; schlicht "Dekompression" der darauf aufbauende, weiter führende Kurs, welcher selbst Taucher, die sich bereits intensiver mit der Dekotheorie auseinandergesetzt haben, an der ein oder anderen Stelle ins Schwitzen, respektive Grübeln bringt.

Tauchcomputer und Tauchtabellen: „GIB STICKSTOFF OH HENRY“


Tauchen mit Tauchcomputer und Multilevel-Tauchgänge gehören heute zum Tauchalltag, Warum sich noch mit Tabellen und klassischen Rechteckprofilen beschäftigen? Sollte die Ausbildung den Schwerpunkt nicht eher zeitgemäß auf den Umgang mit Tauchcomputern legen? Die Antwort lautet beides ist wichtig! Das Erlernen einer guten Planung und einer sicheren Durchführung des Tauchgangs mit Tabelle(n) schafft gute Grundvoraussetzungen zum Verständnis der Dekompressionstheorie. "Die richtige Handhabung moderner Tauchcomputer und Kenntnisse ihrer Grenzen, ihrer Logik und der verwendeten Rechnermodelle bringt Handlungssicherheit und beugt denkbaren Problemen vor", so Albrecht Salm im Gespräch mit DiveInside. "Man muss sich darüber im Klaren sein, dass ein Rechner das Tauchen nicht unbedingt wirklich sicherer macht, wenn man diese Grenzen nicht kennt".

Der Kurs ist didaktisch gut aufgebaut: Albi beginnt mit Geschichtlichem zur Entwicklung der Dekompressionstheorie. Er streut kleine Exkurse ein ("gib Stickstoff, oh Henry"), nicht nur aus historischer und technischer Sicht interessant, sondern sie lockern das trockene Thema informativ und teilweise recht humorvoll auf. Der Referent garniert seinen Vortrag mit kleinen Übungsaufgaben, deren Komplexität unmerklich steigt. Alte Bekannte erscheinen im neuen Licht: Boyle, Henry, Dalton, Haldane, Bühlmann, Hahn. Zu jedem hat Albi eine kleine Geschichte parat. Apropos Übungsaufgaben: Schon einmal in Anwendung des Gesetzes von Henry die gesamte gelöste Stickstoffmenge in einem Menschen berechnet? Darüber diskutiert, wie sich Lösungskoeffizienten des Blutes und des Fettes bei Temperaturänderungen entwickeln und dass sich hieraus ableitet, warum es angeraten ist, nach dem Tauchen nicht heiß zu duschen? Es folgen Ausführungen zu Kompartimenten, ihren Halbwertzeiten und unterschiedlichen Toleranzen gegen Stickstoffüberdrücke.

Die Teilnehmer betrachten Mikroblasen hinsichtlich ihrer hässlichen Rolle als Kondensationskeime für größere Blasen und schon finden sie sich vor der nächsten Übungsaufgabe wieder, bei der für eine kugelige Stickstoffblase mit Radius r der Druck berechnet werden soll, der nötig ist, den Radius zu halbieren, damit das Blutgefäß wieder durchgängig ist. Nach Boyle: p0 * V0 = const. = p1 * V1. "Der doppelte Druck" wirft ein Teilnehmer ein. Nein, weit gefehlt! Und nach der (für manche Teilnehmer überraschenden) Lösung folgt der nächste Exkurs: die Wirkung von hyperbarem Sauerstoff. Anschaulich präsentiert am Beispiel von Druckkammerbehandlungen (Rekompression). Die Problematik einer Dekompressionskrankheit wird (be)greifbarer.

Nach der physiologischen und physikalischen Einführung (dem unmerklichen "Abholen" der Teilnehmer auf ihrem jeweiligen Kenntnisstand) widmet sich der Teilnehmerkreis den Tauchtabellen; beginnend bei Haldanes erster Tauchtabelle und seiner "2:1 Theorie"¹.

Deep Stops Anfang Anno 1900... und der Laie wundert sich...


Wiederum allgemeines Erstaunen: Was Tauchern heutzutage oftmals als neuester Schrei aus der Tec-Szene verkauft wird, z.B. Deko mit reinem Sauerstoff, Tauchen mit NITROX, Mindest-OFP zwischen drei und vier Stunden, die verstärkte Berücksichtigung der langsamen Kompartimente, deep stops, die Vermeidung von Mikroblasen sowie "asymmetrische Entsättigung" wurde von Haldane und seinen Mitarbeitern schon Anfang des 20.Jahrhunderts angedacht und auch qualitativ ausgeführt (teilweise nur anders benannt). So wurden z.B. tiefe Stopps bereits von Haldane in seiner Tabelle II dokumentiert.

Es folgen die Tabellen der US-Navy, Nullzeittabellen von PADI und SSI, kuriose Tabellen wie beispielsweise die kleinste Tauchtabelle der Welt, weiter über das Tabellenwerk der DCIEM bis hin zu Bühlmann/Hahn.

Die Probanden haben Gelegenheit, Tauchgänge wie z.B. zum Wrack der Jura mit unterschiedlichen Tabellen zu planen und zu vergleichen. Sie erfahren dabei viel über M-Werte der diversen Tabellen, über Koeffizienten, Modelle und über jeweils zugrunde gelegte Prämissen.

TAUCHCOMPUTER: This machine has no brain – use your own!


"Computer rechnen vor allem damit, dass der Mensch denkt. Denkt stets daran!" Mit diesen Worten stellt Albi sein virtuelles Tauchcomputermuseum vor: Beginnend mit dem ersten analogen Tauchcomputer der Welt, der 1955 zwei Kompartimente mit Halbwertszeiten von 40 und 75 Minuten pneumatisch simulierte, bis hin zu aktuellen Modellen der Sport- und Tec-Computer geht er auf Funktionsweisen, verwendete Algorithmen, auf Möglichkeiten und Grenzen bei Hardware, Software und Implementierung ein.



Gegenüber den Tabellen bieten Tauchcomputer durch Abtastraten von i.d.R. zwei- bis drei Sekunden exakte Berechnungen der beim Sporttauchen üblichen Multi-Level-Profile sowie der genauen Protokollierung in einer Logbuchdatei. Andererseits fehlen die Sicherheitspolster, die beim Planen eines reinen Rechtecktauchgangs naturgemäß vorhanden sind. "Nullzeitschramme(l)n", eine oft verwendete Technik, bei der man immer bei zu Ende gehender Nullzeit einige Meter höher steigt, birgt Gefahren, auch wenn der Rechner signalisiert, alles sei in Ordnung. Aus diesem Grunde geht der Workshop ebenfalls auf Sicherheitsempfehlungen beim Computertauchen ein, z.B. auf schonende "Austauchmuster" (© Albi) bei langen "Nullzeit"-Tauchgängen: Stopps auf 12 m / 1‘, 9 m / 1‘, 6 m / 4‘, 3 m / 2‘. Bei längeren dekompressionspflichtigen Tauchgängen empfiehlt sich der Einbau von tiefen Stopps à drei Minuten, um nur einige Beispiele zu nennen.

Neben den Vorteilen heute gebräuchlicher Dekompressions-Algorithmen werden die prinzipiellen Schwächen, die sowohl für Perfusions- (Gewebemodelle ZH-L, ZHL ADT, ZH-L mit Gradientenfaktoren...)² als auch für Blasenmodelle (VPM, RGBM)³ gelten, benannt. Hier eine kleine Auswahl: "Low Pass" (e-Funktion als Filter für hochfrequente Anteile), körperliche Belastung ("workload"), Biometrie der Klientel, Adaption der Klientel, Latenz beim Gaswechsel, Symmetrie bei Auf- & Entsättigung. Zuletzt das Szenario des Totalausfalls des Tauchcomputers: Bei fehlender Redundanz (Uhr / Tiefenmesser) fehlen Informationen über die aktuelle Tiefe, die Tauchzeiten und den individuellen Dekompressionsstatus. Hier plädiert der Referent für ein vernünftiges Ausfallkonzept: Ein "Back Up-System" in Form eines zweiten Computers, alternativ Bottomtimer oder Uhr und Tiefenmesser nebst Dekotabelle.

Finale Furioso


Langsam wird klar, warum in der Ausschreibung "open end" angekündigt wurde: Wer jetzt noch aufnahmebereit ist, dem winkt noch als Leckerbissen eine Tauchgangsimulation am PC auf Basis eines von Albrecht Salm in der Computersprache FORTRAN 77 entwickelten Programms zur interaktiven Simulation von beliebigen Tauchgängen.

Dieses Programm zeigt die Sättigung von 16 Kompartimenten eines ZH-L Modells mit Bühlmann bzw. aktuellen Hahn-Koeffizienten in Abhängigkeit von Tiefe und Zeit, Gemisch und OFP auf und enthält Simulations-Tools, mit denen unterschiedliche Modelle zur Deko-Prognose berechnet werden können. Es verfügt über eine grafische Ausgabe und zeigt so für jede beliebig wählbare Tiefenstufe die jeweilige Sättigung der Gewebegruppen. Eindrucksvoller und anschaulicher kann Kompression und Dekompression nicht begreifbar gemacht werden.

Detaillierte Hintergrund-Infos zum Programm finden sich dann im "Deko-Workshop", dem zweiten Kurs, der auf dem Tauchtabellen / Tauchcomputer Seminar aufbaut und den Taucher anspricht, welcher noch tiefer in die Entwicklung und Tiefen der Dekotheorie einsteigen möchte.

Fazit und Ausblick


Der Kurs "Tauchcomputer und Tauchtabellen" kann jedem Taucher ans Herz gelegt werden: Keine Frage wird unbeantwortet bleiben und jeder Teilnehmer geht mit vielen neuen Erkenntnissen und Denkanstößen nach Hause, die ihm helfen auch sein praktiziertes Tauchverhalten zu überprüfen und zu überdenken. Und mit Sicherheit kann er beim Kauf des nächsten Tauchcomputers den ein oder anderen Händler durch tiefschürfende Fragen und Kommentare in Verlegenheit bringen.

Wer nach diesem Kurs noch nicht genug hat, dem sei der Aufbaukurs "DEKOMPRESSION" empfohlen. Doch Vorsicht: 423 Seiten umfasst das zugehörige Manual, welches man am besten vorher zumindest einmal durcharbeitet. Definitiv kein Lehrbuch für TEC-Novizen und erst recht keines für frischgebackene Taucher. Es beinhaltet weitere mathematische Details zu den Algorithmen, Theorien und ihre physiologischen Grundlagen, sowie fortgeschrittene Anwendungen und ihre medizinischen Grenzen. Damit wird vom Umfang, der Detailtiefe und vom Anspruch die Grenze der traditionellen (Tec-)Tauchausbildung wesentlich überschritten! Also keine Fortsetzung der Reihe: "Deco for Dummys" ... oder so ähnlich, eigentlich eher "Decompression for Scientists and Engineers".

Zur Person


Diplom-Physiker Prof. Dr. Albrecht Salm, kurz "ALBI" genannt, taucht seit 1976. Seine Liebe gilt dem technischen Tauchen, der Dekompressionstheorie, Tauchcomputern und der Tauchmedizin. Albi kennt so ziemlich jede Tauchtabelle und jedes Dekompressionsmodell sowie nahezu alle gängigen Tauchcomputer; sein "Tauchcomputermuseum" zeigt die Entwicklung der frühen 60er Jahre bis heute.

PADI Master Scuba Diver Trainer # 33913, SSI Tec-Instructor # 12653 , Specialty Instructor für Advanced Nitrox, Technical Foundations, Decompression Procedures, Normoxic Trimix und Advanced Decompression Procedures, Nitrox, Rebreather, Helmtauchen,Tauchcomputer und Tabellen.

Auf seiner Webseite Dive Table stellt Albi jede Menge Informationen zum Thema Dekompression bereit. Seit vielen Jahren ist er mit dem Tauchsportcenter Esslingen verbunden, in dem er mehrmals im Jahr Kurse und Workshops zum Thema anbietet. Link zu aktuellen Terminen: Termine 2015.

Inhalt des angesprochenen Aufbaukurs zeigt diese Übersicht: www.divetable.de/skripte/Deko_Manual.pdf.

Manuals zu den vorgestellten Kursen sind erhältlich über www.SMC-de.com.


Erläuterungen
¹ "2:1" bezieht sich auf das Verhältnis zum Umgebungsdruck an der Oberfläche bzgl.
Stickstoff heißt das also 2 * 0,79 = 1,58 : 1

² ZH-L XX/ =ZH wie Zürich, L wie linear, XX= Anzahl derKoeffizientenpaare a-/b, die somit die Kompartimente unterschiedlich berücksichtig, ADT für Adaptiv

³ VPM = Varying-Permeability Model, RGBM = Reduced Gradient Bubble Model