Diese gebührt John Scott Haldane (1860 †1936). Ein schottischer Arzt, Physiologe und Philosoph, berühmt für seine oft gefährlichen Selbstexperimente, die zu vielen wichtigen Entdeckungen über den menschlichen Körper und die Natur der Gase führten.

Haldane war der Erste, der die Auswirkungen der Stickstoffaufnahme und -abgabe im menschlichen Körper wissenschaftlich untersuchte. Grund dafür waren die Beschwerden von Arbeitern, die unter Wasser in Druckluftkammern, sogenannten Caissons, arbeiteten und von Gelenkschmerzen bis hin zu Lähmungen geplagt wurden. Haldane war der erste der die Auswirkungen von Stickstoffaufnahme und -abgabe im menschlichen Körper wissenschaftlich untersuchte.

Grund dafür waren die Beschwerden von Arbeitern, welche unter Wasser in Druckluftkammern, sogenannten Caissons arbeitenden, von Gelenkschmerzen bis zu Lähmungen geplagt wurden.

Insbesondere dann, wenn die Arbeiter nach einem Aufenthalt unter erhöhtem Druck zu schnell in den normalen Luftdruck zurückkehrten. Damals als Caissonkrankheit bezeichnet. Mittlerweile als Dekompressionskrankheit oder „Taucherkrankheit bekannt.

Haldane erkannte durch systematische Untersuchungen, dass beim zu schnellen Aufstieg gelöster Stickstoff aus dem Blut und Gewebe austritt und gefährliche Gasblasen bildet.

Er entwickelte ein mathematisches Modell zur Stickstoffaufnahme und -abgabe des Körpers. Dabei teilte er den Körper in verschiedene Gewebekompartimente mit unterschiedlichen Sättigungszeiten ein.

Auf der Grundlage dieser Berechnungen erstellte er 1908 die erste wissenschaftlich fundierte Tauchtabelle.

Diese legte fest, wie lange ein Taucher in einer bestimmten Tiefe bleiben und welche Dekompressionsstopps er beim Aufstieg einhalten musste.

Haldanes Forschung legte den Grundstein für die Weiterentwicklung von Tauchtabellen.

1912 übernahm die US Navy die Tabellen von Haldane, erweiterte und verfeinerte diese auf Grund der Erfahrung von umfangreichen Versuchstauchgängen.

Der Schweizer Arzt und Physiologe Albert A. Bühlmann (* 16. Mai 1923; † 16. März 1994) gilt als einer der bedeutendsten Forscher der modernen Dekompressionstheorie.

Er arbeitete an der Universität Zürich und gründete dort 1960 das Druckkammerlabor.

Am Universitätsspital Zürich entwickelte er ab 1959 die bekannten ZH-L-Modelle („ZH“ für Zürich, „L“ für Linear), die die Aufnahme und Abgabe von Stickstoff im menschlichen Körper beschreiben.

Dies auf der Grundlage von 8, 12 und 16 Gewebekompartimenten. (SUBIPEDIA SUBDate Nr. 84 Jan. 26)

Das ermöglichte, dass er und sein «rechte Hand» Benno Schenk, Ingenieur und technischer Leiter des Druckkammerlabors, im Zeitraum ab 1964 bis 1985 rund 550 Druckkammerfahrten durchführten.

Dies an mit freiwilligen Probanden, welche sich für die Test zur Verfügung stellten.

Viele davon waren die jungen Männer, welche in der Schweizer Armee als Tauchschwimmer eingesetzt waren.

Das Ergebnis der Forschungen, begonnen von Haldane und von Bühlmann weitergeführt führte dazu, dass der hochkomplexe Vorgang der Stickstoffaufnahme- und Abgabe (Sättigung-Entsättigung) und die Folgen davon, für den Taucher erkenn- und anwendbar ist.

Dieses Kunststück gelang Bühmann mit dem nach ihm benannten Bühlmannscheibe.

Ein Geniestreich sondergleichen.

Auf zwei übereinanderliegenden Kreisrunden wasserfesten Scheiben konnte der Taucher beim Tauchgang, die für ihn notwendigen Angaben eruieren und ablesen, um den Feind Stickstoff Paroli zu bieten. Sprich wie lange er auf der Tauchtiefe noch verbleiben kann um ohne Dekostopp aufzutauchen oder wenn er diese Zeit überschritt, wie lange er auf welcher Tiefe den Dekostopp machen muss. Auf der Rückseite der Scheibe konnte der Taucher, unter Berücksichtigung des vorangegangenen Tauchgangs und der Pause an der Oberfläche (z.Bsp. Mittagspause) die Werte eruieren, welche er beim zweiten Tauchgang einzuhalten hat.

Die Bühlmannscheibe ist somit weit mehr als eine keine klassische „Tabelle“, sondern eher ein analoger Tauchrechner (ähnlich einer Rechenschiebereinem Rechenschieber).

Ein weiterer Verdienst von Bühlmann sind auch seine Forschungen für Tauchen in Bergseen (Höhentauchen) und deren Erkenntnisse, auch in einer Scheibe für Tauchen in Höhenlagen ab 700 bis 1500m, nutzbar gemacht wurde.

FAZIT: Die von Albert A. Bühlmann entwickelten ZH-L-Dekompressionsmodelle sind bis heute die wichtigste Grundlage moderner Dekompressionsberechnungen in Tauchtabellen und Tauchcomputern.

Um die Auswirkungen des Stickstoffs unter Kontrolle zu halten, sollte jeder Tauchgang seriös geplant werden. Am besten nach der Vorgabe:  Plane deinen Tauchgang und tauche deinen Plan. Das bedeutet, dass vor dem Tauchgang alle wichtigen Punkte (Tiefe, Zeit, Route, Gasmanagement, Notfallverfahren, Ausstiegspunkt usw.) gemeinsam besprochen und festgelegt werden. Damit eine Tauchtabelle sinnvoll genutzt werden kann, müssen einige grundlegende Begriffe verstanden werden. Sie bilden die Basis jeder Tauchgangsplanung und sind entscheidend für die richtige Anwendung von Tauchtabellen. Dazu nutzen wir das Mittel des Tauchgangprofil. Dieses stellt den Verlauf eines Tauchgangs grafisch dar.

Anhand eines solchen Profils können die einzelnen Phasen des Tauchgangs und die dazugehörigen Fachbegriffe anschaulich erläutert werden.

Ist die Zeit ab Beginn des Tauchgangs bis zum Beginn des Aufstieges.

Zeit vom Verlassen der Tiefe bis zum Erreichen der Wasseroberfläche einschliesseßlich eventuell erforderlicher Sicherheits- oder Dekompressionsstopps.

Die maximal zulässige Geschwindigkeit beim Aufstieg zur Wasseroberfläche.

Ein Stopp in der, die auf der Tabelle vorgegebenen Tiefe und Zeit, zwingend eingehalten werden muss. Dies damit, der zu viel überschüssiger Stickstoff kontrolliert aus dem Körper ausgeschieden werden kann.

Ein freiwilliger, aber dringend empfohlener Stopp bevor der Tauchgang beendet wird. Üblicherweise in 3 bis 5 Metern Tiefe für etwa 3 bis 5 Minuten.

Die Mindestwartezeit zwischen dem letzten Tauchgang und dem Besteigen eines Flugzeugs. Der niedrigere Kabinendruck kann dazu führen, dass sich verbliebener Stickstoff im Körper ausdehnt und das Risiko einer Dekompressionserkrankung erhöht.Durch den geringeren Umgebungsdruck in Flugzeugen kann sich verbliebener Stickstoff im Körper ausdehnen und das Risiko einer Dekompressionserkrankung erhöhen. Für Sporttaucher wird in der Regel eine Oberflächenpause von mindestens 12 Std. empfohlen, abhängig von Anzahl, Tiefe und Art der Tauchgänge. 

Ist die Zeit, welche der Taucher zwischen zwei Tauchgängen verbringt.

Ist, wenn nach einige Stunden (Mittagspause), ein weiterer Tauchgang gemacht wird. Denn dabei muss die noch vorhandene Stickstoffsättigung aus dem ersten Tauchgang bei der Planung für den zweiten Tauchgang berücksichtigt werden.

Abschliessend befassen wir uns noch mit den Begriffen Nullzeit, Nullzeitentauchgang und -Dekotauchgang.

Aus der Forschung wissen wir, dass wir eine gewisse Zeit auf einer gewissen Tiefe verbleiben können und dabei nur so viel Stickstoff aufnehmen, dass wir jederzeit den Tauchgang beenden können. Definiert als NULLZEIT.

Ist ein Tauchgang, bei dem 1) die verfügbare Nullzeit nicht überschritten wird, 2) die Aufstiegsgeschwindigkeit von 10m pro Minute nicht überschritten wird und 3) das Einhalten eines Sicherheitsstopps von 3 Minuten auf 3 Meter Tiefe.

Die Zeiten als man mit diesen Instrumenten tauchte, sind vorbei. Trotzdem erfüllten diese über Jahre ihren Zweck den Stickstoff unter Kontrolle zu halten. Mehr noch, sie trugen im erheblichen Masse dazu bei, zu verstehen auf welcher Grundlage die Tauchcomputer ihre Berechnungen machen. Auch wenn wir heute Taschenrechner haben, ist das 1 mal 1 des Rechnens nicht wegzudenken.

Die Auswirkungen und Folgen der Stickstoffaufnahme beim Tauchen einfacher und anschaulicher als mithilfe von Tabellen darzustellen, beschäftigte Wissenschaftler, Ingenieure und Hersteller bereits lange vor dem Zeitalter der Mikroprozessoren.. Ziel war es, die theoretischen Erkenntnisse der Dekompressionsforschung direkt während des Tauchgangs nutzbar zu machen und die Berechnungen der Stickstoffaufnahme und -abgabe möglichst automatisch zu erfassen.

Einen ersten bedeutenden Schritt, im Jahre 1955, stellten die pneumatisch gesteuerten Analogrechner dar. Sie versuchten, die Aufnahme und Abgabe von Stickstoff in den verschiedenen Geweben mechanisch oder pneumatisch nachzubilden. Dabei wurden physikalische Prozesse genutzt, deren Verhalten den Gesetzmässigkeiten der Gasaufnahme im menschlichen Körper ähnelte.

1959 begann mit der Markteinführung des von Carlo Alinari und Victor Aldo De Sanctis entwickelten SOS Automatic Decompression Meter (DCB) ein neues Kapitel in der Geschichte des Tauchens. Das Gerät bestand aus einer mit Gas gefüllten Membran und einem speziellen Kapillarsystem, dass die Stickstoffsättigung eines theoretischen Gewebes simulieren sollte. Während des Tauchgangs reagierte das System auf Druckänderungen und zeigte dem Taucher an, wie nahe er sich den Dekompressionsgrenzen nähert.

Der als erster kommerziell erfolgreicher analoger Tauchcomputer geltende Dekompressionsmesser kostete bei seiner Einführung nur etwa 18 US-Dollar und erreichte dadurch eine grosse Verbreitung. Bis in die 1970er-Jahre wurden weltweit mehr als 50.000 Geräte verkauft.

Während der SOS Automatic Decompression Meter die Möglichkeiten analoger Technik weitgehend ausschöpfte, leitete die Entwicklung der Mikroelektronik einen grundlegenden Wandel ein. Die rasante Entwicklung der Mikroelektronik in den 1970er- und frühen 1980er-Jahren eröffnete völlig neue Möglichkeiten. Mit leistungsfähigen integrierten Schaltkreisen konnten erstmals komplexe Dekompressionsalgorithmen in Echtzeit berechnet werden. Damit begann der Übergang vom analogen zum digitalen Zeitalter.

1983 begann mit der Einführung des Hans Hass Deco Brain das digitale Zeitalter des Sporttauchens.

Im Rahmen einer Diplomarbeit eines Elektroingenieur-Studiums entwickelte der 1955 geborene Liechtensteiner Jürgen Hermann den ersten echten digitalen Tauchcomputer.

Der Hans Hass Deco-Brain, produziert von der dafür eigens gegründeten Firma Divetronic, war der erste vollwertige elektronische Dekompressionscomputer für Sporttaucher.

Technisch war der DECO BRAIN seiner Zeit weit voraus. Er berechnete erstmals komplette Dekompressionsprofile in Echtzeit auf der Basis des Bühlmann-Modells ZH-L12. Er konnte Multilevel-Tauchgänge, Wiederholungstauchgänge und Dekompressionsstopps berechnen.

Die auf dem Foto sichtbare Platine verdeutlicht, warum der DECO BRAIN für heutige Massstäbe ungewöhnlich gross ausfiel. Er hatte ein Volumen von 0.7 Kubikdezimeter und ein Gewicht von 982 Gramm. Denn damals gab es weder hochintegrierte Mikrocontroller noch energiesparende Chips.

Prozessor, Speicher, Drucksensor, Anzeige und die wiederaufladbare NiCd-Batterie benötigten viel mehr Platz. Diese aufwendige Konstruktion macht den DECO BRAIN zu einem faszinierenden Meilenstein in der Geschichte der Tauchtechnik. Den Pionierleistungen für die Entwicklung des Deco Brain war kein finanzieller Erfolg gegönnt. Weltweit wurden nur rund 3000 Geräte verkauft und 1986 wurde die Produktion eingestellt. Nicht die Software war das Problem, sondern das Material des Gehäuses, welches Spannungsrisse aufwies und so, im wahrsten Sinne des Wortes, zum Absaufen führte.

1988 nur fünf Jahre später, kam der Dacor MICRO BRAIN auf den Markt. Nach dem Ende des DECO BRAIN entwickelte Divetronic für Dacor den MICRO BRAIN.

Der Erfolg des Aladin lag weniger in einer technischen Überlegenheit als in seiner konsequenten Ausrichtung auf die Bedürfnisse von Sporttauchern. Er bot bei typischen Multilevel-Tauchgängen oft längere Nullzeiten, war äusserst einfach abzulesen und lieferte klare Warnungen. Gleichzeitig profitierte er vom hohen Vertrauen in die Bühlmann-Dekompressionsmodelle und vom guten Ruf der Schweizer Ingenieurskunst. Als Tauchcomputer Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre den Massenmarkt erreichten, wurde der Aladin von vielen Tauchschulen und Basen empfohlen.

Anmerkung: Auch SUBEX gehörte zu den Vorreitern dieser Entwicklung. Wir waren eine der ersten Tauchbasen, die das Tauchen mit Computer als Standard einführten – nicht nur für unsere Guides, sondern für alle Gäste. Bis heute ist der Tauchcomputer bei uns ohne Aufpreis fester Bestandteil der vermieteten Tauchausrüstung.

In den frühen 1990er-Jahren entwickelte sich der Name „Aladin“ nahezu zum Synonym für Tauchcomputer. Uwatec brachte verschiedene Varianten auf den Markt, die das Grundkonzept weiter verfeinerten und zusätzliche Funktionen boten. Die breite Akzeptanz dieser Geräte trug entscheidend dazu bei, dass Tauchtabellen im Freizeittauchen zunehmend in den Hintergrund traten und durch das Tauchen mit Computer ersetzt wurde.Dies auch weil der Aladin Sport schon für weniger als 500 Schweizer Franken erhältlich war.

1995, 6 Jahre später lancierte Uwatec die Aladin Air X Serie.

Historisch war der Air X besonders bedeutsam, weil er zu den ersten weit verbreiteten luftintegrierten Tauchcomputern gehörte. Er konnte den Flaschendruck über einen Sender erfassen und daraus die verbleibende Atemgasreserve berechnen.

Zur Serie zählte auch der Aladin Air X Nitrox. Dieses Modell ermöglichte die Einstellung des Sauerstoffanteils (Nitrox-Gemisch) statt nur Pressluft.

1998 kam eine erweiterte Version, der Aladin Air Z den Markt.

Er erfüllt alle Anforderungen, die ein Taucher an einen modernen Tauchcomputer stellen kann.

Zu den Ausstattungsmerkmalen gehören der erweiterte ZH-L16 ADT MB-Algorithmus mit Mehrgasberechnung, ein Vollfarbdisplay mit farbcodierten Warnungen, verschiedene Layouts und Grafiken, umfangreiche Personalisierungsmöglichkeiten, ein integrierter digitaler 3D-Kompass, kostenfreie Software-Updates sowie ein integrierter Akku mit einer Laufzeit von rund 40 Stunden, der sich anschliessend mit dem mitgelieferten USB-Ladekabel problemlos aufladen lässt.

Er kostet mit Sender rund 650 Schweizer Franken.

Fazit: Seit 1983 haben sich Tauchcomputer von einfachen Dekompressionsrechnern zu leistungsfähigen Tauchassistenten entwickelt. Sie leisten einen nicht mehr wegzudenkenden Beitrag dazu, den „Feind Stickstoff“ unter Kontrolle zu halten und das Tauchen sicherer zu machen.

Ein weiterer wirksamer Weg, den Stickstoff unter Kontrolle zu halten, ist die Anpassung der Atemluft. Je weniger Stickstoff die Atemluft enthält, desto weniger Stickstoff nimmt der Körper in einem vergleichbaren Zeitraum auf. Dieses Verfahren ist als Nitrox-Tauchen bekannt.

Nahezu vollständig lässt sich die Stickstoffaufnahme kontrollieren, wenn mit dem von SUBEX standardmäßig angebotenen Air-28-Atemgemisch getaucht wird.

Dabei wird der Stickstoffanteil von 79 % auf 72 % reduziert, während der Sauerstoffanteil von 21 % auf 28 % erhöht wird.

Beides sind entscheidende Faktoren für die Beeinflussung der Sättigungs- und Entsättigungsvorgänge im Körper.

Hinzu kommt ein weiterer entscheidender Punkt: Der Tauchcomputer bleibt im normalen Modus für 21 % Sauerstoff, das heißt, er wird nicht auf 28 % Sauerstoff umgestellt. Die Vorteile liegen auf der Hand: Der Tauchcomputer berechnet die Dekompression auf der Grundlage von 7 % mehr Stickstoff, als tatsächlich aufgenommen wird. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor. Seit der Einführung von Air 28 im Jahr 2006 gab es – mit Ausnahme eines einzigen Falls – keinen Zwischenfall im Zusammenhang mit der Stickstoffsättigung und -entsättigung.

Schlussbetrachtung: Wissen schafft Sicherheit

Die Entwicklung der Dekompressionsforschung – von den ersten Erkenntnissen Haldanes über die Modelle Bühlmanns bis hin zu modernen Tauchcomputern und Nitrox – hat das Tauchen sicherer gemacht als jemals zuvor. Heute verstehen wir die Vorgänge der Stickstoffsättigung und -Entsättigung deutlich besser und verfügen über zuverlässige Werkzeuge zur Planung und Überwachung unserer Tauchgänge. Dennoch bleibt der wichtigste Sicherheitsfaktor der Mensch selbst. Tauchtabellen und Computer liefern wertvolle Informationen, doch ihre Wirksamkeit hängt davon ab, wie verantwortungsvoll der Taucher diese nutzt. Sorgfältige Planung, konservative Entscheidungen und das Einhalten bewährter Regeln sind entscheidend, um Risiken zu minimieren. Die meisten Unfälle sind nicht unvermeidbares Schicksal, sondern häufig die Folge von Fehlentscheidungen oder der Missachtung bekannter Grenzen. Wer die Grundlagen der Dekompression versteht und sein Verhalten daran ausrichtet, kann die Gefahren deutlich reduzieren.

Resümee: Der Mensch bleibt der entscheidende Faktor.

Stickstoff bleibt ein ständiger Begleiter unter Wasser – aber einer, den wir mit Wissen, Erfahrung und Disziplin erfolgreich unter Kontrolle halten können.

Fotos & Skizzen: Johann Vifian

Quellen: Fachliteratur, Handbücher, https://commons.wikimedia.org/