Hallo liebes Forum,
mal eine Frage rein aus Interesse.
Angenommen man würde auf bspw. 10 Meter bis zur Sättigung verweilen. Wie lang ist der Zeitraum zwischen Nullzeit und Sättigung? Wie lang würde eine Dekompression dauern?
Ich komme aus dem Grübeln nicht mehr raus :D vielleicht weiß ja jemand hier, wie man das ausrechnet 
Keine Sorge - ich möchte das nicht ausprobieren!
Vielen Dank!
Eigentlich solltest du in deinem Kurs auf irgend eine Art gelernt haben, herauszufinden, wie lange die Nullzeit auf einer bestimmten Tiefe ist. Ob mit Tabelle oder TC spielt dabei erstmal keine grosse Rolle.
Aber um nicht nur klugzuscheissen, sondern auch die Frage zu beantworten:
Laut SSI Tabelle sind es 160 Minuten Nullzeit auf 10m mit Luft. Wie lange du Deko hast, wenn du länger bleibst, hängt davon ab, wie viel länger du bleibst. Deko wird sich aber ziemlich langsam aufbauen.
)
Grundsätzlich (und für Luft; d.h. Stickstoff N2 als Inertgas, erläutert):
Bei einem Aufenthalt unter erhöhtem Druck, sättigen sich die verschiedenen Gewebe mit N2 auf. Der N2-Teildruck im venösen Blut steigt damit auch an. Dauert der Aufenthalt in der Tiefe lang genug, stellt sich ein Gleichgewicht mit überall gleich hohen N2-Teildrucken ein (die gleiche Systematik wie bei 1bar Umgebungsdruck; auch hier herrscht ein Gleichgewicht).
Um die Sättigungsvorgänge der Körpergewebe nachvollziehen zu können, definiert man "Modell"-Gewebe mit jeweils unterschiedlichen Sättigungsgeschwindigkeiten und rechnet anhand dieser die Aufsättigung mit Stickstoff durch. Für die Dekompressionsberechnung teilt man den Körper verschiedene Gruppen; bei Bühlmann ZHL-16 in 16 Gewebegruppen mit unterschiedlichen Halbwertszeiten (Sättigungszeiten) ein. Diese sind abhängig von der Gewebedurchblutung und der Speicherfähigkeit für Stickstoff.
Die unterschiedlichen Durchblutungsraten sind der wichtigste Faktor für das Deko-Modell und werden entsprechend im Modell berücksichtigt. Die sog. Kompartimente sind modellhafte Gewebe, die aber nicht mit tatsächlichen Geweben übereinstimmen. Kompartimente sind eine Grundlage für die vereinfachte Simulation von physiologischen und physikalischen Abläufen, die während Sättigung und Entsättigung mit Inertgasen im Körper ablaufen. Dazu haben diese Kompartimente unterschiedliche Halbwertszeiten und Modellparameter (a, b-Koeffizient). (Bühlmann-Modell)
Grob kann man Kompartimente in langsame, mittlere und schnelle Gewebe/Kompartimente unterteilen. Fett kann beispielsweise fünfmal mehr Stickstoff speichern als Muskelgewebe, hat aber wegen der geringeren Durchblutung eine relativ hohe Halbsättigungszeit und zählt somit zu den langsamen Geweben (dauert lange bis zur Sättigung, entsättigt aber auch sehr langsam). (siehe z.B. auch http://www.achim-und-kai.de/kai/tausim/saett_faq.html )
Nach einer Halbwertszeit hat ein Gewebe bei einem bestimmten Druck die Hälfte der Partialdruck-Differenz ausgeglichen, anderes gesagt die Hälfte der zusätzlichen Inertgasmenge (Stickstoff) aufgenommen, die es max. zusätzlich aufnehmen wird bei diesem Druck. Anders ausgedrückt: Die Halbwertzeiten / Halbsättigungszeiten beschreiben die Zeitspanne, die ein Gewebe nach einer Druckerhöhung benötigt, um die Hälfte der N2-Menge aufzunehmen, die dem Umgebungsdruck entspricht.
Nochmals im Detail: Die Halbsättigungszeit T ist diejenige Zeit, in der sich die Differenz (beim Tauchen die Partialdruckdifferenz) auf 50% halbiert hat. Nach zwei Halbsättigungszeiten (2 T) ist wiederum die Hälfte der verbleibenden 50% ausgeglichen und der Gesamtlevel der Sättigung hat 75% erreicht. Folgt man der reinen Mathematik wird erst nach unendlich langer Zeit ein Sättigungslevel von 100% erreicht. In der Tauchpraxis geht man nach 6 Durchgängen (6 T) von vollständiger Sättigung aus – das wären lt. Berechnung >98%, - gut genug für die Annahme der Vollsättigung. (Hinweis: Es gibt andere Modelle die mit 5T rechnen oder generell mit 24 Stunden usw.).
Beim Tauchen mit Pressluft wäre der Zeitpunkt der Vollsättigung erst nach über 2,5 Tagen (63,5 Std) erreicht, da die langsamsten Gewebe eine Sättigungs-Halbwertzeit von über 10 Stunden (635 min.) haben. Nebenbei bemerkt: Das schnellste Kompartiment (Nr. 1) mit einer Halbwertszeit von 4 Minuten wäre bereits nach 24 Minuten gesättigt. Im Mischgastauchen (z.B. WKPP, EKPP) geht man nach einer Grundzeit von 2.5h von einem Sättigungstauchgang aus.
In Folge eine Übersicht der Halbsättigungszeiten mit Stickstoff der 16 Kompartimente (hier lt. Bühlmann).
Nr. 1 – 4: schnelle Gewebe wie zB. ZNS, Rückenmark
Nr. 5 – 11 verschiedene Hautbereiche
Nr. 9 – 12: repräsentieren die Muskulatur
Nr. 13 – 16: langsame Gewebe wie zB Gelenke mit Bändern, Knorpel und Knochen
| Kompartiment | Halbsättigungszeit (N2) |
| 1 | 4.00 |
| 2 | 8.00 |
| 3 | 12.50 |
| 4 | 18.50 |
| 5 | 27.00 |
| 6 | 38.30 |
| 7 | 54.30 |
| 8 | 77.00 |
| 9 | 109.00 |
| 10 | 146.00 |
| 11 | 187.00 |
| 12 | 239.00 |
| 13 | 305.00 |
| 14 | 390.00 |
| 15 | 498.00 |
| 16 | 635.00 |
Das langsamste Kompartiment (16) bestimmt nun wiederum den Aufstieg, da es die tiefste Übersättigungstoleranz hat.
[pamb. tol. = (pt. i.g. - a) ·b, a= 0,2327, b= 0,9653, pt i.g. = 1.58 bar) 1.3 bar bzw. 3m).
Wir könnten also direkt auf 3m aufsteigen und müssen nun warten bis sich die Sättigung soweit abgebaut hat, dass man bis zur Oberfläche auftauchen kann, sprich pamb. tol gleich 1 bar ist.
Viel Spass beim Rechnen
@Mr Jacques (Beitrag von 12:07 Uhr und Antworten von Dominik, GM und kwolf)
Um Missverständnisse auszuräumen hier nochmals die relevante Passage zur Grunddefinition der Kompartimente (=Kompartimente weil MODELL-Gewebe und keine realen Körpergewebe) aus meinem letzten Beitrag:
Um die Sättigungsvorgänge der Körpergewebe nachvollziehen zu können, definiert man "Modell"-Gewebe mit jeweils unterschiedlichen Sättigungsgeschwindigkeiten und rechnet anhand dieser die Aufsättigung/Entsättigung mit Stickstoff durch.
Die Hinweise auf die realen Körpergewebe zeigen in welchen Bereichen die Kompartimente angesiedelt sind, da sie genau von diesen Körperbereichen abgeleitet wurden; initial wurde die Idee der Kompartimente durch Haldane im Jahr 1908 durch Tierversuche abgeleitet. Es bleiben aber wie im Leitsatz oben aufgeführt – theoretische Gewebe=Kompartimente. Haldanes Ansätze sind die Basis der modernen Dekompressionsmodelle und die zentralen Leitsätze wurden bei Bühlmann und auch von anderen eingesetzt, z.B. Workman. Welches Modell auch immer man ansetzen möge, die Grundsätze basieren noch immer auf diesen Modellen und die Mehrheit der heute verwendeten Tauchcomputer, Software und Tabellen sind im Prinzip modifizierte Haldan’sche Berechnungsmethoden (Neo-Haldane nach dem Modell von Bühlmann). Der Aufstieg wird durch Übersättigung kontrolliert. Da auch Doppler Messgeräte seit den 60er Jahren Blasen nachweisen konnten, konnten die Rechenmodelle auch in der Praxis sauber(er) kontrolliert und nachjustiert werden, worauf wieder neue Ergänzungsparameter eingeführt wurden.
Es wurden in den 60er bis 80er Jahren des letzten Jhd. eine Menge an Forschungsarbeit geleistet und auch praktische Versuche bis in größte Tiefen durchgeführt. Sei es Cousteaus Langzeitexperimente Conshelf, NAVY Sealab Experimente als auch und hier wohl mit den weitreichendsten Experimenten - die COMEX mit den Hydra Tieftauchreihen. Alle arbeiteten sich mit der Grundlage der Dekompression voran – mit Neo-Haldane’schen Modellen (dazu gehört auch Bühlmann).
Teils werden hier noch langsamere Gewebe definiert. Über 12 Std geht soweit ich weiss kein Kompartiment hinaus – und dann darf man nicht vergessen: Die im ersten Beitrag von mir aufgeführten Zeiten beziehen sich alle nur auf Luft. Im Industrietauchen als auch Mischgastauchen (Tech-Diving) werden verschiedenste Gasmischungen verwendet die dann auch völlig andere Halbwertszeiten als Grundlage haben. Beispiel (nach wie vor Bühlmann): Kompartiment 1 mit Luft 4.00 / mit Helium 1.51. Kompartiment 16 mit Luft 635.00 / mit Helium 240.03.
Die Comex nenne ich ganz explizit weil sie im Tieftauchen immer wieder Rekorde aufgestellt hat (und hierbei an idealen Gaszusammensetzungen für die Taucher gesucht hat; bei der Hydra-10 Reihe dann mit Wasserstoff als Hauptinertgas für die größten Tiefen): Sowohl der "Trockenrekord" der Comex - von 701mt (dieser TG wurde an der Oberfläche in einer Druckkammer im Jahr 1992 im Rahmen der Hydra-10 Versuchsreihe simuliert; der Tauchgang dauerte 43 Tage und es wurden Gasgemische mit Sauerstoff, Helium und Wasserstoff verwendet.), als auch der echte Tauchrekord im Wasser - dieser lag bei ca. 540 mt (1988 – auch Projekt Hydra der Comex) liegen lange zurück.
Leider ist die aktive Forschung stark zurückgegangen. Es werden immer mehr Tauchroboter eingesetzt; das ist deutlich billiger (flapsig ausgedrückt) – damit sind auch nicht mehr solche Fortschritte zu erwarten wie sie in den letzten Jahrzehnten des 20.Jhds passiert sind. Selbst die Comex verwendete Neo-Haldansche Modelle allerdings mit deutlich erweiterten Berechnungen zur Stabilität von Mikroblasen und zur Auswirkung von Blasenkeimen in den verschiedenen Geweben und teils auch erweiterte Gewebedefinitionen (Kompartimente), und weiterer Grundlagenforschung zur Übersättigung.
Die letztgenannten Parameter sind heute ein leider nur mehr kleines Forschungsfeld welches die urspr. Dekotheorien aber deutlich erweitert haben (aber nicht die Grundlagen verändert haben). Für 350m-Sättigungstauchgang kann man sich vertrauensvoll an Comex wenden, gegen kleines Entgelt unterstützen sie gerne bei der Erstellung der Tauchgangspläne, inkl. Gasauswahl.
Die bisherigen Modelle zur Dekompressionsberechnung haben prinzipiell eine Schwachstelle: Die maximal erlaubten Übersättigungen, die gerade noch keine Gasembolien verursachen. Die Modelle liefern keine Erklärungen für diese Werte, sondern waren anhand vieler (Tier- und Mensch-)Versuche untermauert. Eine physikalische Begründung fehlt(e). Ab den späten 1980er Jahren gab es verschiedene Forschungen zur Entstehung von Gasblasen bei der Dekompression, u.a. (und die bekanntesten): Yount stellte in den 80ern eine Berechnungsmöglichkeit nach dem VPM Modell vor. Wienke mit seinem Reduced gradient bubble Modell (RGBM) baut Anfang der 90er wiederum auf dem VPM Modell auf, setzt aber andere Werte für die Druckgradienten an. Beide mit Basis Bühlmann (Kompartimente mit Halbwertszeiten).
Welche völlig neuen Erkenntnisse heute in der aktuellen Berufs(Tief)Taucherei existieren und ob Militärisches Mischgastauchen auf komplett neuen Rechenwegen unterwegs ist, entzieht sich meiner Kenntnis und man erfährt aus diesen Bereich leider nichts wirklich neues.
Du bist also nach wie vor mit einem Neo-Haldane Modell oder Bühlmannschen Modell um das reine Grundverständnis der Dekompression zu verinnerlichen erstmal sehr gut beraten. Auch wenn es „nur“ die Grundlagen sind, sind diese der Anfang des Dekompressionsverständnisses. Übrigens ein weiterer Hinweis: Dekompression ist bisher nicht wirklich in allen Facetten wissenschaftlich verstanden. Probleme sind u.a. empirische Methodik und eine Realität die noch immer stark vereinfach wird (zB Kompartimente).
Übrigens hat GM eine wirklich herausragende Buchempfehlung aufgeführt: Lettnins Mischgastauchen ist eine wunderbare Einführung in die Theorie des Mischgastauchens und der Sättigungsvorgänge; ein ganz hervorragender Tipp um sich in das Thema einzuarbeiten, wenn man das Buch noch bekommt. Die Bühlmann-Modelle als Hobby-Modelle zu bezeichnen, ist ein seltsamer Blick auf die Geschichte und ihre Anwendung, sie wurden sehr wohl erfolgreich im Offshore-Bereich für Sättigungstauchgänge eingesetzt – von da kamen die Forschungsgelder von Bühlmann.