Der CO2-Absorber in einem Taucher-Kreislaufgerät

Wie lange funktioniert es und wie lange hält es tatsächlich?

Wie lange ein _CO₂- Absorber während eines Tauchgangs funktioniert, hängt von vielen Faktoren ab. Ich werde einige Methoden zur _CO₂- Entfernung aus dem Atemgas vorstellen. Außerdem werde ich Möglichkeiten zur Messung der Betriebsdauer (der sogenannten Atemzeit) und einige Einflussfaktoren darauf erläutern. Zunächst werde ich jedoch erklären, warum ein Absorber überhaupt notwendig ist.

A: Woher kommt das _CO2 und warum ist es notwendig, _CO2 zu entfernen?

Menschen produzieren _CO₂ allein durch ihren Lebenserwerb. Die Menge des produzierten _CO₂ hängt von der körperlichen Belastung (Aktivitätsniveau) ab. Im Ruhezustand liegt sie bei nur 0,3 bis 0,5 l/min, bei mäßiger Belastung bei etwa 1,5 l/min und bei starker Belastung bei etwa 4 l/min. Diese Gasmengen werden unter Standardbedingungen (Standardtemperatur und -druck, trocken, STPD, d. h. 0 °C und 1 atm) gemessen. Sie sind unabhängig von der Tiefe.

Der Körper versucht, einen möglichst konstanten _CO₂ -Gehalt aufrechtzuerhalten. Tatsächlich ist _CO₂ das wichtigste Signal, mit dem der Körper das Atemminutenvolumen (die Atemminutenventilation) steuert. Ähnlich wie beim Sauerstoffpartialdruck ( _pO₂) im Kreislauftauchgerät ist der _CO₂ -Partialdruck ( _pCO₂ ) entscheidend, nicht der prozentuale Anteil (Anteil) an _CO₂ . Der durchschnittliche _pCO₂ -Wert in der Ausatemluft eines Tauchers liegt zwischen 2,5 und 4 kPa (25 bis 40 mbar). Der genaue Wert hängt von der Belastung, der Atemschwere und dem _CO₂ -Gehalt der Einatemluft ab.

B: Möglichkeiten zur _CO₂ -Entfernung

Die gängigste Methode zur _CO₂ -Entfernung aus einem Taucher-Kreislaufgerät ist die chemische Absorption („Scrubbing“). Die meisten modernen kommerziellen Absorptionsmittel bestehen aus einer Mischung aus Calciumhydroxid und Natriumhydroxid. Lithiumhydroxid wird mitunter bei Kälteanwendungen eingesetzt. Die Materialien weisen unterschiedliche _CO₂- Absorptionskapazitäten auf, die von der Temperatur beeinflusst werden.

Andere Methoden zur _CO₂ -Entfernung aus Gasen werden gelegentlich in U-Booten eingesetzt. Es ist möglich, das Gas durch Abkühlung zu verflüssigen und anschließend seine Bestandteile zu trennen. Beide Methoden sind jedoch energieintensiv und daher für Tauchgänge ungeeignet.

Superoxide werden in einigen Kreislauftauchgeräten verwendet. Sie funktionieren, indem sie _CO₂ absorbieren und _O₂ freisetzen. Allerdings reagieren sie in der Regel heftig mit Wasser.

C: Wie bestimmen wir die Lebensdauer eines _CO2 -Wäschers?

Wir könnten Taucher als Testtaucher einsetzen und einfach den _pCO₂ -Wert im aus dem Atemgasfilter austretenden Gas messen. Allerdings spricht vieles dagegen. Manche Kreislaufgeräte halten selbst in großen Tiefen und kaltem Wasser viele Stunden durch. Die Kälteexposition und die Dekompressionszeiten beim Tieftauchen machen Tests mit Tauchern praktisch unmöglich. Außerdem würden viele Taucher die für die Tests erforderliche hohe Arbeitsbelastung kaum bewältigen können. Da die _CO₂- Produktion individuell variiert, wären konsistente Messwerte schwer zu erhalten. Zudem wäre es extrem langweilig. Wir müssen die Durchhaltedauer des Atemgasfilters in der Tiefe, über lange Zeiträume und bei jeder Wassertemperatur konstant messen. Daher verwenden wir einen Atemsimulator (manchmal auch Atemgerät genannt), um die Durchhaltedauer des Atemgasfilters zu bestimmen.

Die einfachste Form eines Atemgeräts besteht aus einem Kolben, der sich in einem Zylinder hin und her bewegt. Um jedoch die Atemzeit des Atemreglers zu bestimmen, muss ein komplexerer Atemsimulator verwendet werden (siehe Abbildung 1). Dessen Funktion ist es, in weiten Teilen „wie ein Taucher zu atmen“. Tatsächlich sollte ein Atemgerät einen Taucher so gut imitieren, dass ein Kreislaufgerät keinen Unterschied zwischen ihm und einem Taucher feststellen kann (abgesehen davon, dass der Atemsimulator regelmäßiger atmet). Dazu muss ein Atemsimulator warme, feuchte Luft mit dem korrekten _CO₂ -Gehalt ausatmen. Er muss Atemzüge im gleichen Umfang wie ein Taucher durchführen und mit der gleichen Atemfrequenz atmen.

Während der Tests muss das Kreislaufgerät in Wasser mit der gewünschten Temperatur eingetaucht und in der gewünschten Tiefe gehalten werden (üblicherweise in einer Überdruckkammer). Dauertests der Atemluftreinigung können Taucher nicht selbst durchführen. Auch nicht alle Hersteller von Kreislaufgeräten können dies, daher lassen sie die Tests in einer separaten Prüfeinrichtung durchführen.

Während eines Dauertests eines Gaswäschers wird der CO₂-Partialdruck ( _pCO₂ ) des aus dem Wäscher austretenden Gases (d. h. des Gases, das eingeatmet werden soll) analysiert. Die Dauer des Tests lässt sich am einfachsten anhand der zeitlichen Veränderung des _pCO₂ -Wertes beurteilen. Ein Beispiel hierfür ist in Abbildung 2, Linie A, dargestellt. Zu Beginn des Tests liegt der _pCO₂ -Wert nahezu bei null, d. h. das gesamte _CO₂ wird absorbiert. Bei den meisten Wäschern bleibt er bis zum Verbrauch von 60 bis 80 % des Absorptionsmittels bei null. Ist das Absorptionsmittel sehr kalt, kann es für einige Minuten zu einem leichten Anstieg des _CO₂ -Wertes kommen, bis sich das Absorptionsmittel erwärmt hat. In Abbildung 2 ist zu erkennen, dass nach etwa 70 % der Dauer des Tests etwas _CO₂ durch den Wäscher gelangt. (Die Dauer des Tests ist hier als die Zeit bis zum Erreichen eines _pCO₂ -Wertes von 0,5 kPa definiert; diese Definition wird weiter unten erläutert.) Man beachte, wie schnell der _CO₂ -Wert ansteigt, sobald er messbar wird. Der Druck erreicht 1 kPa (10 mbar) bei etwa 110 % der Belastungszeit und verdoppelt sich erneut (2 kPa, 20 mbar) bei 118 % der Belastungszeit. Die Situation verschlechtert sich sehr schnell.

Linie B in Abbildung 2 zeigt ein anderes Muster als Linie A. Hier tritt _CO₂ fast sofort auf. Der _pCO₂ -Wert bleibt während des gesamten Tests leicht erhöht. Gegen Ende steigt der CO₂ _-Wert genauso schnell an wie in Linie A. Dieses Muster ist typisch für kleine Wäscher, größere Wäscher, die bei Kälte oder mit höherer als der vorgesehenen Leistung betrieben werden, sowie für größere Wäscher. Wenn das Absorptionsmittel nicht ausreichend mithalten kann, bleibt der pCO₂ _-Wert nahezu konstant oder steigt nur langsam an. Dieses Muster tritt auch in schlecht gepackten Wäschern auf, wo ein Teil des _CO₂ am Absorptionsmittel vorbeiströmen kann – daher der Begriff „Kanalisierung“.

Wahl des Grenzwerts für _pCO₂

Nahezu alle Normen für die Prüfung der Belastbarkeit von Atemluftfiltern, beispielsweise die europäische Norm EN 14143 für Kreislaufatemgeräte, die Normen der US Navy und des US-amerikanischen National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH), stimmen darin überein, dass der Grenzwert für _pCO₂ bei 0,5 kPa liegen sollte. Dafür gibt es zwei Gründe:

1) Wie Menschen auf eingeatmetes _CO2 reagieren,

2) der rasche Anstieg des pCO ₂ , der den Wäscher verlässt, nachdem er diesen Wert erreicht hat.

1) Die Reaktion auf _CO₂ im Atemgas ist individuell verschieden. Manche Menschen reagieren sehr empfindlich darauf und erhöhen ihr Atemminutenvolumen, während andere scheinbar gar nicht reagieren. Es ist bekannt, dass eingeatmetes _CO₂ das Risiko einer _{Sauerstoffvergiftung} erhöht und in höheren Konzentrationen narkotische Eigenschaften besitzt. Der Atemwiderstand in einem Atemgerät verstärkt die Wirkung von eingeatmetem _CO₂ . _pCO₂ -Werte über 1 kPa sollten möglichst vermieden werden. Hinweis: Weiterführende Informationen finden Sie auf der Website von Shearwater unter [Titel einfügen].

Mindestens ein Hersteller behauptete in seinem Newsletter, sein Kreislaufgerät sei so leicht zu atmen, dass er die Atemwiderstandsdauer bis 2 kPa (20 mbar) getestet habe. Solche Aussagen zeugen von großer Realitätsferne, gefährden Taucher erheblich und sind daher nicht vertrauenswürdig.

2) Wie bereits erwähnt, ändert sich der _pCO₂ -Wert im Abgas gegen Ende der Lebensdauer des Abgaswäschers drastisch. Anders ausgedrückt: Eine geringfügige Änderung der Leistung des Abgaswäschers hat einen großen Einfluss auf den _CO₂ -Gehalt. Daher muss der Abschaltpegel niedrig gehalten werden, damit Taucher während eines Tauchgangs kein Gas mit hohem _pCO₂ -Wert einatmen.

Ausmaß der Veränderungen der Standzeit des Scheuermittels bei normaler Nutzung

Typischerweise ist bei einem Kreislaufgerät die Betriebsdauer des CO₂-Abscheiders angegeben, die in der Regel gemäß der europäischen Tauchnorm EN 14143 bestimmt wird. Die Betriebsdauer nach EN 14143 wird bei einer Wassertemperatur von 4 °C (39 °F) ermittelt. Angenommen, die Betriebsdauer ist mit 2 Stunden angegeben. Beträgt sie dann immer 2 Stunden? Die Antwort lautet: „Nein“. Tatsächlich sind es selten 2 Stunden. Aufgrund der Komplexität der _CO₂- Abscheidung und der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten eines Kreislaufgeräts muss die angegebene Betriebsdauer niedrig angesetzt sein.

Die Atemleistung kann selbst bei gleichem, gleich gepacktem und von derselben Person verwendetem Kreislaufgerät stark variieren. Die nachfolgend beschriebenen Abweichungen basieren auf tatsächlichen Messungen an verschiedenen Kreislaufgeräten. Da sich Kreislaufgeräte hinsichtlich Konstruktion und Kapazität stark unterscheiden, sind die angegebenen Abweichungen allgemein gehalten und mit Vorsicht zu interpretieren. Die Beschreibung dient lediglich dazu, die möglichen Schwankungen aufzuzeigen und zu verdeutlichen, dass es keine allgemeingültige Regel gibt.

Arbeitsbelastung. Wie intensiv Sie sich während eines Tauchgangs anstrengen, hat den größten Einfluss auf die Ausdauer des Atemkalkfilters: Sie warten vielleicht ruhig darauf, dass ein Fisch für ein Foto sichtbar wird, oder schwimmen mit voller Kraft stromaufwärts zum Boot. Ihre Atemfrequenz kann zwischen 10–15 l/min und über 75 l/min schwanken. Die _CO₂ -Belastung, die der Atemkalkfilter bewältigen muss, ändert sich entsprechend. Eine Verfünffachung der Arbeitsbelastung reduziert die Ausdauer des Atemkalkfilters nicht nur um den Faktor 5, sondern kann sie sogar um den Faktor 10 verringern.

Wassertemperatur. Die Wassertemperatur ist ein weiterer wichtiger Faktor. Beim Tauchen in warmem Wasser ist das Absorptionsmittel wärmer als in kaltem Wasser. Generell entfernt das Absorptionsmittel _CO₂ besser, wenn es warm ist. Beispielsweise kann ein Tauchgang in 15 °C warmem Wasser die Ausdauer um 50 % steigern, verglichen mit dem 4 °C warmen Wasser, bei dem die angegebene Ausdauer höchstwahrscheinlich ermittelt wurde. Ein Tauchgang in 30 °C warmem Wasser kann die Ausdauer um weitere 25 bis 40 % erhöhen.

Die Tauchtiefe spielt ebenfalls eine Rolle. Mit zunehmender Tiefe verringert sich tendenziell die Kühlleistung des Atemreglers. Das Ausmaß dieser Verringerung lässt sich jedoch schwer genau angeben, da es vom Design des Kreislaufgeräts und der Art des verwendeten Absorptionsmittels abhängt. Der wahrscheinliche Grund für die geringere Kühlleistung liegt darin, dass das Gas in größeren Tiefen dichter ist und das Absorptionsmittel dadurch besser kühlt.

Verpackungsschwankungen. Selbst wenn dieselbe Person denselben Schwamm mit Absorptionsmittel aus demselben Behälter befüllt, kann die Saugfähigkeit von Mal zu Mal um 5 bis 10 % variieren.

Ernährung des Tauchers. Die Menge an _CO₂ , die ein Taucher produziert, hängt von der vom Körper genutzten Energiequelle ab. Fett liefert 0,7 Liter _CO₂ pro Liter aufgenommenem _Sauerstoff . Protein liefert etwa 0,8 Liter, während Kohlenhydrate 1 Liter _CO₂ liefern. Wenn ein Taucher so stark beansprucht wird, dass sich Milchsäure in den Muskeln bildet, liegt die _CO₂- Produktion deutlich über 1 Liter pro Liter _Sauerstoff . Daher kann die _CO₂- Produktion um ±15 % schwanken.

Die kombinierten Auswirkungen auf die Laufzeit des Scheuergeräts. Aufgrund all dieser Faktoren, die die Laufzeit beeinflussen, kann ein zweistündiges Scheuergerät tatsächlich zwischen einer und acht oder sogar zehn Stunden durchhalten.

Warum schwankt die Lebensdauer von Scheuermitteln so stark?

Die Schwankungen in der Betriebsdauer von Abgasreinigungsanlagen lassen sich größtenteils durch einen Begriff zusammenfassen: die Effizienz . Unter idealen Bedingungen absorbiert das _CO₂- Absorptionsmittel bei ausreichend Zeit eine bekannte Menge _CO₂. Dies entspricht der „theoretischen Kapazität“, die man sich als 100 % der Kapazität vorstellen kann. Die Effizienz gibt an, welcher Anteil der theoretischen Kapazität tatsächlich genutzt wird. Wird beispielsweise die gesamte theoretische Kapazität genutzt, beträgt die Effizienz 100 %, wird nur die Hälfte genutzt, liegt sie bei 50 %.

Im realen Einsatz liegt die Effizienz unter 100 %. Bei sehr schonender Nutzung (ruhiges Atmen in warmem Wasser) kann sie 60 bis 80 % betragen. Bei anspruchsvoller Nutzung (harte Arbeit in kaltem Wasser) kann die Effizienz unter 10 % sinken. Größere Atemregler oder Mehrkomponenten-Kreislaufgeräte weisen tendenziell höhere Effizienzen auf.

Die theoretische Kapazität kann nicht zur Bestimmung der Standzeit des Wäschers herangezogen werden, wenn sich das Absorptionsmittel im Wäscher befindet.

Was beeinflusst die Effizienz eines Wäschers?

Mehrere Faktoren bestimmen, wie viel _CO₂ ein Wäscher abscheiden kann. Einige dieser Faktoren wurden bereits erwähnt, werden aber der Vollständigkeit halber noch einmal aufgeführt.

1. Zusammensetzung des Absorptionsmittels. Ein Absorptionsmittelhersteller kann die chemischen Komponenten eines bestimmten Absorptionsmittels so auswählen, dass es für einen bestimmten Anwendungszweck optimal geeignet ist. Ein Absorptionsmittel für ein Kreislaufgerät (bei dem der Gasstrom pulsiert und die _CO₂- Konzentration relativ hoch ist) unterscheidet sich beispielsweise von einem Absorptionsmittel zur _CO₂- Entfernung in einer Überdruckkammer (bei der ein konstanter Gasstrom mit relativ niedriger _CO₂ -Konzentration herrscht). Ein Absorptionsmittel in medizinischer Qualität (für Beatmungsgeräte von Patienten) kann für geringe Belastungen bei Raumtemperatur ausgelegt sein und ist daher nicht zum Tauchen geeignet. Lithiumhydroxid kann Absorptionsmitteln für kalte Umgebungen beigemischt werden. Tauchen mit seinen sehr unterschiedlichen Belastungen, Temperaturen und Gasdichten zählt zu den anspruchsvollsten Anwendungsbereichen.
2. Absorptionsmittelverpackung. Die meisten Absorptionsmittel werden in Granulatform verkauft. Die Granulatgröße wird üblicherweise auf einer Skala von 4 bis 12 angegeben, wobei 4 für ein großes und 12 für ein kleines Granulat steht. Oftmals ist das Absorptionsmittel in verschiedenen Größen erhältlich, beispielsweise 4–8 oder 8–12. Einige vorverpackte Kanister weisen andere Größenangaben auf. Ein Hersteller bietet ein Produkt an, das aus pulverförmigem Absorptionsmittel, vermischt mit einem Polymer, besteht. Das Pulver wird mit definierten Rillen versehen und anschließend aufgerollt.

Kleinere Granulate weisen im Allgemeinen eine größere Oberfläche auf und sind tendenziell effizienter als größere, erhöhen aber den Atemwiderstand. Hersteller von Kreislauftauchgeräten müssen daher bei der Auswahl der Absorptionsmittel für ein bestimmtes Gerät den Kompromiss zwischen Filterleistung und Atemwiderstand abwägen. Ein ähnlicher Kompromiss besteht bei der Wahl der Form der Rippen von aufgerollten Absorptionsmitteln.

3. Chemische Reaktionen verlaufen im Allgemeinen bei niedrigen Temperaturen langsam. Das bedeutet, dass die praktische Wirksamkeit von _CO₂- Absorptionsmitteln beim Tauchen in kaltem Wasser geringer ist als in warmem. Auch das Tauchen in sehr warmem Wasser kann die Effizienz der chemischen Reaktionen verringern.
4. Arbeitsleistung / Atemminutenvolumen. Das Atemminutenvolumen (das ausgeatmete Gasvolumen) eines Tauchers kann stark variieren. Ein hohes Atemminutenvolumen gibt dem Absorptionsmittel weniger Zeit, mit _CO₂ zu reagieren, was im Vergleich zu niedrigeren Arbeitsleistungen zu einer geringeren Effizienz führt.
5. Größe des Luftreinigers. Ein größerer Luftreiniger ist in der Regel effizienter als ein kleiner, da er mehr Luft aufnehmen kann. Dadurch verlängert sich die Absorptionszeit. Der Fachbegriff hierfür ist Verweilzeit, d. h. ein größerer Luftreiniger hat eine längere Verweilzeit als ein kleiner.
   

   Abbildung 3. Schematische Darstellung von vier Arten von Gaswäschern mit unterschiedlichen Formen und Strömungsrichtungen. Die Pfeile zeigen die Gasströmungsrichtung an.

6. Abgaswäscher-Design. Es gibt viele Arten und Formen von Abgaswäschern, die unterschiedliche Strömungsmuster erzeugen (Abbildung 3). In Abgaswäscher A strömt das Gas entlang der Achse des Wäschers (daher „axiale Strömung“). Auch Abgaswäscher B weist eine axiale Strömung auf, ist jedoch länger und schmaler als A. In den Abgaswäschern C und D strömt das Gas von außen nach innen bzw. von innen nach außen in einem kreisförmigen Wäscher („radiale Strömung“). Einige Abgaswäscher haben einen zylindrischen, andere einen ovalen Querschnitt. Manche Kreislaufatemgeräte verfügen über mehrere Abgaswäscher. Das genaue Design, das ein Hersteller eines Kreislaufatemgeräts wählt, wird oft durch den verfügbaren Platz im Gerät bestimmt. Einige Hersteller konstruieren das Kreislaufatemgerät so, dass der Abgaswäscher nicht in direktem Kontakt mit dem Wasser steht. Dadurch bleibt er in der Regel wärmer und hat eine längere Lebensdauer.
7. Gasdichte / Tiefe. Mit zunehmender Tiefe wird das durch den Wäscher strömende Gas dichter und kühlt dadurch das Absorptionsmittel stärker ab, was dessen Effizienz verringert. In sehr großen Tiefen nimmt die Gasdiffusionsrate ab. Vereinfacht gesagt: Andere Gasmoleküle behindern den _CO₂- Transport zum Absorptionsmittel.
8. Feuchtigkeitsgehalt. Die chemischen Reaktionen im Absorptionsmittel benötigen eine gewisse Feuchtigkeit oder Wasserdampf, um optimal abzulaufen. Üblicherweise liegt der optimale Bereich zwischen 15 und 20 %.

Warum wird für einen Scheuersaugautomaten nur eine einzige Laufzeit angegeben?

Aufgrund der stark schwankenden Effizienz von _CO₂- Wäschern lässt sich deren Lebensdauer praktisch nicht bestimmen. Beispielsweise werden manche Tauchgänge tief geführt, gefolgt von Dekompressionsphasen in immer flacheren Tiefen und schließlich einem anstrengenden Schwimmen stromaufwärts – alles bei unterschiedlichen Wassertemperaturen. Daher ist es nicht möglich, die Lebensdauer des Wäschers vorherzusagen. Aus Sicherheitsgründen wird eine standardisierte Bedingung gewählt, bei der die Effizienz voraussichtlich gering ist – ein Worst-Case-Test.

Bevor das Absorptionsmittel gewechselt wird, nutzen manche Taucher ihre Kreislauftauchgeräte deutlich länger als die angegebene Nutzungsdauer des Atemgasfilters. Wir haben bereits gesehen, warum das möglich ist. Dies kann jedoch eine sehr verlockende, aber gefährliche Art des Tauchens sein, da die Sicherheitsreserven aufgebraucht sind. Wenn der Atemgasfilter sich dem Ende seiner Nutzungsdauer nähert, ist er nicht mehr in der Lage, anspruchsvolle Aufgaben zu bewältigen. Abbildung 4 zeigt einen Test, bei dem die Belastung während des gesamten Tests von niedrig auf mittel und wieder zurück variiert wurde. Zu Beginn des Tests blieb der _pCO₂ -Wert niedrig. Bei etwa 50 % des Tests trat etwas _CO₂ auf, jedoch nur bei mittlerer Belastung. Als die Belastung wieder auf niedrig sank, konnte der Atemgasfilter mehr _CO₂ entfernen (der _pCO₂ -Wert sank). Bei etwa 90 % des Tests überschritt der pCO₂- _Wert beinahe den Grenzwert, sank aber mit abnehmender Belastung wieder ab. Bei etwa 110 % der Arbeitsbelastung stieg der _pCO₂ - _Wert sprunghaft an und erhöhte sich innerhalb kürzester Zeit von etwa 0,6 kPa auf etwa 1,6 kPa. Was bei geringer Arbeitsbelastung noch als unbedenklich galt _, verdreifachte sich mit steigender Belastung rapide. Dieses Beispiel verdeutlicht die Gefahr einer Überbeanspruchung des Absorptionsmittels. Ein nahezu erschöpfter Wäscher ist einer Belastung nicht mehr gewachsen.

Hersteller von Kreislauftauchgeräten dimensionieren den Atemkalkfilter möglicherweise so, dass er länger hält als der Gasvorrat. Die Idee dahinter ist, dass zuerst etwas Messbares aufgebraucht sein muss, bevor etwas Nicht-Messbares aufgebraucht ist. Das mag für die meisten Tauchgänge funktionieren, aber möglicherweise nicht, wenn der Taucher den Atemkalkfilter stärker beansprucht als vom Hersteller vorgesehen.

Bestehende standardisierte Methoden zur Messung der Lebensdauer von Wäschern

Wie bereits erwähnt, legt die europäische Norm EN 14143 für zivile Kreislauftauchgänge fest, wie die Atemleistungsdauer eines Atemreglers geprüft werden muss. Der gesamte Kreislauftauchapparat wird in 4 °C kaltes Wasser eingetaucht. Ein Atemsimulator ist auf ein Atemminutenvolumen von 40 l/min und eine _CO₂- Produktion von 1,6 l/min eingestellt. Die Tests werden in Tiefen durchgeführt, die vom verwendeten Gasgemisch (Nitrox, Heliox, Trimix oder 100 % _O₂ ) abhängen. Als eine Art Belastungstest wird ein weiterer Test durchgeführt: Nach der Hälfte der zuvor ermittelten Atemleistungsdauer wird die simulierte Arbeitsbelastung für fünf Minuten nahezu verdoppelt. Der pCO₂ _-Wert muss unter 5 mbar (0,5 kPa) bleiben. Alle Tests werden dreimal wiederholt.

Kürzlich veröffentlichte das British Standards Institute (BSI) eine Norm für die Prüfung von _CO₂- Absorptionsmitteln für Tauchgänge und andere Anwendungen (BS 8618). Dabei wird ein Glasrohr, durch das kontinuierlich _CO₂ -reiches Gas strömt, mit Absorptionsmittel gefüllt. Die Absorptionsfähigkeit wird ausschließlich bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck (nicht in Tauchtiefen) gemessen. Verschiedene Absorptionsmittel werden klassifiziert, und es wird angenommen, dass Absorptionsmittel derselben Klasse gleichwertig sind. Allerdings weisen einige Absorptionsmittel bei niedrigen Temperaturen eine verminderte Wirksamkeit auf, was bei Tests bei Raumtemperatur möglicherweise nicht erkennbar ist. Daher sind Vergleiche verschiedener, für Tauchgänge vorgesehener Absorptionsmittel anhand der Norm BS 8618 mit Vorsicht zu genießen. Verwenden Sie ausschließlich die vom Hersteller des Kreislauftauchgeräts empfohlenen Absorptionsmittel.

Zusammenfassung

Die Standzeit des Atemgasfilters variiert stark aufgrund verschiedener Faktoren, vor allem der Belastung des Tauchers und der Wassertemperatur. Daher wird die Standzeit unter Bedingungen angegeben, bei denen die Absorptionsleistung voraussichtlich gering ist, d. h. bei mittlerer Belastung, in kaltem Wasser und in der maximalen Tiefe, für die das Kreislaufgerät zugelassen ist. Verwenden Sie ausschließlich das vom Hersteller des Kreislaufgeräts empfohlene Absorptionsmittel.

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Verfasst von Dan Warkander

Dan Warkander ist Ingenieur und Atmungsphysiologe und arbeitet seit über 30 Jahren mit Tauchern und deren Atemgeräten: Lufttauchgänge bis 57 m (190 Fuß Meerestiefe), Heliox-Tauchgänge bis 450 m (1500 Fuß Meerestiefe) und Wasserstoff-Sauerstoff-Tauchgänge (Hydrox) bis 120 m (400 Fuß Meerestiefe). Er hat über 1000 Versuchstauchgänge geleitet, Atemwiderstandsgrenzen für Tauchgänge und die Nutzung an Land ermittelt und implementiert sowie ein einfach zu bedienendes CO₂-Scrubber-Messgerät entwickelt.