von Dirk Bremen
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6. März 2023
Wie findet man als CCR Taucher eigentlich den richtigen Diluenten ? Die Antwort auf diese Frage erfolgt in mehreren Teilen, da es etliche Einflussfaktoren gibt, die berücksichtigt werden müssen. Beginnen wir mit der einfachsten Komponente - Dem Sauerstoffanteil (FO2): Als CCR Taucher kalibriert man vor dem Abtauchen seinen Controller gegen reinen Sauerstoff. Bei einem Luftdruck von 1013 mBar und auf Meereshöhe wäre der Partialdruck von reinem Sauerstoff im Rebreather exakt 1,0, nur muss man einige Abstriche machen, denn selten herrschen exakt 1013 mbar und noch seltener befindet man sich bei der Kalibrierung seines Geräts auf exakt Normalnull. Daher gibt man dem Controller in der Regel eine Sauerstofffraktion von 0,98 vor, um diese Unschärfen zu begradigen. Dennoch können wir für die Planung des Diluenten mit einer Kalibrierung von 1,0 rechnen. Wir gehen also davon aus, dass unser Rebreather vor dem Abtauchen auf einen Sauerstoffpartialdruck von 1,0 kalibriert wird. Den Sauerstoffanteil im Diluenten planen wir daher ebenfalls mit einem Partialdruck von 1,0, allerdings auf der Maximaltiefe des geplanten Tauchgangs. Warum das ? Ganz einfach - sollten wir auf Tiefe ein Problem mit einem oder mehreren Sauerstoffsensoren haben, können wir mittels eines Diluent Flush feststellen, ob unsere Sensoren den richtigen Wert anzeigen. Da wir auf einen PO2 von 1,0 kalibriert haben, unsren Diluenten mit PO2 =1,0 auf Zieltiefe geplant haben, ollte der PO2 auf Zieltiefe ebenfalls 1,0 betragen. Den Sauerstoffanteil auf Zieltiefe berechnen wir ganz einfach mit der Formel (1) FO2 = PO2 / ((TOD/10)+1) Beispiel: Tauchgang auf 60m FO2 = 1/((60/10)+1) = 1/7 = 0,14 Unser Diluent müsste 14% Sauerstoff enthalten Machen wir weiter und berechnen den Heliumanteil: Für die Berechnung des Heliumanteils im Gemisch benutzen wir eine weitere Konvention - die meisten technischen Tauchverbände (IANTD, TDI) empfehlen für die Äquivalente Narkosetiefe (END) einen Maximalwert von 30m. Wir erinnern uns - bei der END geht man davon aus, dass beide Gase, nämlich Sauerstoff und Stickstoff narkotisch sind, und daher ein kombinierter Partialdruck von Sauerstoff und Stickstoff von 4,0 nicht überschritten werden darf. Aber wie kommt man auf die 4,0 ? Berechnen wir einfach den Umgebungsdruck auf 30m (2) Pamb = 1 + Tiefe/10 Bei 30m Wassertiefe beträgt der Umgebungsdruck 4,0 bar und daraus ergibt sich, dass der kombinierte Partialdruck von Sauerstoff und Stickstoff einen Wert von 4,0 nicht überschreiten darf. Den Sauerstoffpartialdruck auf Zieltiefe kennen wir bereits, nämlich 1,0 - und damit wird die Berechnung des Heliumanteils im Diluenten ein Kinderspiel: Wir berechnen zunächst den Partialdruck von Helium auf Zieltiefe: (3) PHe = Pamb - PO2 - PN2 Die Daten für unseren 60m Tauchgang eingesetzt in Formel 3 ergibt PHe = 7 - 1,0 - 3,0 = 3,0 und daraus wiederum ergibt sich der Heliumanteil FHe zu (4) FHe = PHe / Pamb unsere Daten eingesetzt in Formel (4) FHe = 3 / 7 = 0,428 = 43% AUs der Differenz ergibt sich nun auch der Stickstoffanteil (5) FN2 = 100% - FHe - FO2 und in unserem Fall FN2 = 100% - 43% - 14% = 43% Damit ist die Grobplanung für den Diluenten abgeschlossen. Ein Trimix 14/43 wäre der ideale Diluent für unseren 60m Tauchgang. Aber was atmen wir denn tatsächlich auf 60m Tiefe ? Etwas anderes, da der eCCR nicht versuchen wird, einen Partialdruck von 1,0 sondern 1,3 zu halten. Also wird ein gewisser Anteil Diluent aus der Loop verdrängt: Tatsächlich atmen wir auf Tiefe: PO2 = 1,3 ; daraus ergibt sich nach Formel (1): FO2 = 1,3 / 7 = 18,6% satt 14% wie im Diluenten und dem entsprechend entfallen auf das Inertgas statt 86% nur 82,4%, also entsprechend FHe =41% und FN2 = 41% Diesen Wert sollten wir mit dem Gasdichtentool überprüfen (siehe Blogeintrag) und stellen fest, dass mit 5,9 die Gasdichte noch gerade so akzeptabel ist. Idealer wäre eine Gasdichte von 5,0, und um diese zu erreichen, muss unser Diluent noch einmal angepasst werden: Dazu benutzen wir folgenden Kniff: Wir berechnen den Heliumanteil neu, in dem wir den Heliumanteil FHe durch den veränderten Gesamtanteil Inertgase teilen: (6) FHe Neu = FHe alt / ((100%-FO2 Setpoint)/(100%-FO2 DIL)) Eingesetzt ergibt sich: FHe neu = 43% / ((100%-19%) /(100%-14%) = 43%/94% = 45% Nun überprüfen wir den angepassten Diluenten noch einmal mit dem Gasdichten Tool und kommen auf einen Wert von 5,5 und damit im grünen Bereich Ein Trimix 14/45 ist somit ein idealer Diluent für unseren geplanten 60m Tauchgang. Und wer die ganze Rechnerei umgehen will, benutzt einfach den Online Rechner hier :