Taucherhelm

Bild: © seth0s / Pixabay (modifiziert)

Unter Druck: Rollenspiel in den Tiefen des Meeres – Teil 1: Wahrheit

Lesezeit etwa 24 Minuten

In diesem Monat hat Clawdeen das Thema für den Karneval der Rollenspielblogs ausgewählt: Unter Druck. Hierbei handelt es sich um eine schöne Vorgabe, denn mit diesen Stichworten lassen sich wirklich eine Reihe von Beiträgen von Stress am Spieltisch bis hin zu Abenteuerideen realisieren.

Als (zwischenzeitlich wohl eher Ex-) Taucher musste ich bei dem Thema natürlich an mein Element, das Wasser denken und war überrascht doch eine ganze Reihe an Rollenspielthemen in meinem Fundus zu finden, die sich unter Druck, also vor allem unter Wasser abspielen.

farbiges Logo zum Karneval der Rollenspielblogs im März 2016
Karneval der Rollenspielblogs im März 2016

Gleichwohl musste ich an meine Idee für eine eigene Kampagne unter der Meeresoberfläche denken und damit auch an die Hollywood Produktionen, die ich mir in dem Zusammenhang zur Inspiration noch einmal angesehen habe.

Sowohl in den Filmen, als auch in so manchem Abenteuer, das unter Wasser stattfindet, beinhaltet enorme technische Fehler. Da sind die Luftgefüllten Kavernen in den Tiefen des Meeres, in denen man ohne Sorge um Taucherkrankheiten stundenlang entlanglaufen kann. Da ist die menschliche Stimme, deren Klang nicht anders ist, als man sie von der Oberfläche her kennt oder die 1 Liter Pressluftflasche, mit der der Held einen langen Tauchgang durch ein Röhrensystem vornimmt um anschließend noch einen anstrengenden, zehnminütigen Kampf am Meeresboden zu absolvieren.

Zunächst biete ich einige Aspekte, die für Abenteuer unter Wasser mit Anspruch auf Realismus relevant sind und gerne außer acht gelassen werden. Es kann also eher als Hintergrundinformation oder Quellenteil für Abenteuer unter Wasser dienen. In einem weiteren Teil biete ich dann mehr fiktionales Wissen.

Den Einführungsbeitrag zum Karneval der Rollenspielblogs findet man auf Clawdeens Blog oder im Forum der RSP-Blogs.

Herausforderungen unter Wasser

So nah uns die Tiefen des Meeres auf unserem eigenen Planeten auch sind, so fern sind sie auch wieder, denn wenn es eine für Menschen absolut unwirtliche Gegend auf unserem ureigenen Planeten gibt, so sind dies wohl die Meeresböden. Während man sich am Strand als Sonnenanbeter oder auch nur als Strandläufer äußerst wohl fühlt, dem Wind und den Wellen auf Segelbooten oder Surfbrettern nur so trotzt, beginnt nur 40 m tiefer die Lebensgefahr, der der Mensch nur mit hochkomplexen Gerätschaften entgegentreten kann – und auch dann nur für begrenzte Zeit und weitere begrenzte Meter.

Zum Vergleich: die persönliche Schutzausrüstung für einen Bergsteiger, der sich auf einen fast 10 km hohen Berg auf der Erde begibt, ist einfacher und leichter als die, die bereits ein einfacher Sporttaucher für einen Tauchgang mit einer maximalen Tiefe von höchstens 40 m mit sich herumtragen muss. Bei einer Expedition in größere Tiefen (bereits bei 100 m) ist auch der Aufwand der Vorbereitung und Begleitmannschaft nicht wirklich geringer als der einer Expedition zum Mount Everest.

Die Gefahren unter Wasser sind dabei nur in den seltensten Fellen auf “wilde” Tiere zurückzuführen, sondern eher im Fehlen der Atemluft, der Temperatur und ganz besonders dem Druck. Diese drei Aspekte spielen zusätzlich auch noch zusammen und beeinflussen sich gegenseitig – für den menschlichen Organismus in der Regel negativ.

Temperatur

Auch wenn man nicht in einem Bergsee oder sich gar in der Nähe der Polkappen bewegt, ist die vielleicht an der Oberfläche noch angenehme, tropische Wassertemperatur in einer Tiefe von 10 Metern längst nicht mehr gegeben. Die für die Erwärmung des Wassers relevanten Sonnenstrahlen dringen nicht tief ins Wasser vor und die Leistung von hier und da vorhandenen Unterwasservulkanen reicht bei Weitem nicht aus um die Menge an Meerwasser auf der Erde in einen Bereich von 37°C zu bringen. Das Meer kennt zwar die zwei Exreme Eiswasser und siedendes Wasser, doch im Mittel ist die Temperatur zwischen 4 und 10°C zu erwarten.

Die bereits im Winter als kalt empfundene Temperatur wirkt sich unter Wasser auf alle Körper noch stärker aus, denn während die Luft als schlechter Wärmeleiter ein Auskühlen des Körpers noch leicht zu verhindern mag, entzieht das flüssige Kältemittel Wasser Objekten sehr schnell alle Wärme.

Gegenmaßnahmen sind die bekannten Neoprenanzüge, in denen sich ein Wasserfilm zwischen dem Körper des Tauchers und dem Neopren (aufgeschäumtes Gummi, also mit Luftpolstern zur Wärmeisolierung) bildet, das durch die Körperwärme einmal angewärmt im Idealfall wie eine Dichtung funktioniert und weiteres kaltes Wasser am Eindringen hindert und so für eine begrenzte Zeit ein Auskühlen verhindert. Die Krux an der Geschichte ist der Druck, der den Neoprenanzug in seiner Dicke bei zunehmender Tiefe immer weiter zusammenpresst und damit die Isolierschicht schrumpfen lässt. Durch unterschiedliche Dicken und zusätzlichen Neoprenwesten eignet sich ein solcher Taucheranzug für Sporttaucher und viele der “normalen” Regionen, in tropischen Gewässern kann unter Umständen sogar gänzlich auf den Neoprenanzug verzichtet werden. Die Dauer eines Tauchgangs im Nasstauchanzug bedingt durch die Temperatur variiert üblicherweise zwischen 15 Minuten (Limit Temperatur) und 90 Minuten (Limit Atemluft).

Ein Trockentauchanzug ist deutlich teurer und besteht ebenso aus Neopren, allerdings einer deutlich dünneren Variante und die Öffnungen an Hals und Handgelenken sind mit engen Gummimanschetten versehen, so dass kein Wasser eindringen kann. Zwischen dem Körper und dem kalten Wasser befindet sich so eine Luftschicht und das Neopren. Nachteile bringen diese Anzüge ebenfalls mit sich, denn die Luftmenge im Trockentauchanzug muss mit geregelt werden und es kann durch den gänzlich fehlenden Wärmeaustausch zu einer Überhitzung des Körpers kommen. Im Trocki wird üblicherweise auch ein spezieller Unterzug, der einem Plüschpyjama ähnelt, getragen. Dieser soll Verletzungen durch vom Wasserdruck zusammengedrückte Falten des Anzugs verhindern. Der Trockentauchanzug bietet sich bei Sporttauchern im Winter oder für Bergseen an. Auch Profitaucher setzen auf diesen Anzug, der längere Tauchgänge in extremen Gewässern (bei Kälte, Tiefe oder Verunreinigung) ermöglichen. Die Handhabung des Trockentauchanzugs bedarf schon einiger Übung, denn so mancher Taucher fand sich mit den Füßen nach oben an die Wasseroberfläche zurücktreibend, denn einen Luftauslass zur Tarierung befindet sich nur am Oberkörper.

Für Tiefenregionen, in denen dann auch der Druck zu einem Problem wird, kommen dann Panzertauchanzüge zum Einsatz. Diese widerstehen nicht nur einem höheren Druck, sondern sind nicht selten auch mit einer Heizung oder externen, erwärmten Luftzufuhr versehen. In einem solchen Anzug atmet der Taucher auch nicht über ein Mundstück, sondern ganz normal.

Befindet man sich in einem Tauch- oder U-Boot, ist das Problem mit der Temperatur bei funktionierenden Systemen nicht gegeben. Heizungsaggregate sorgen für eine ausreichende Temperatur im Inneren.

Übrigens: “positiver” Nebeneffekt des Drucks ist, dass die Temperatur zunimmt. In einer sogenannten Dekompressionskammer (Deko-Kammer) ist in der Regel eine Klimaanlage integriert um die enorm steigende Temperatur bei Druckzunahme zu regulieren. Anders sieht es allerdings mit Ventilen und Druckminderern an Pressluftflaschen aus. Hier darf sich die komprimierte Luft ausdehnen und kühlt sich dabei deutlich ab. Bei entsprechend niedriger Umgebungstemperatur kann dies dann dazu führen, dass das Ventil einfriert und der Luftstrom aus der Stahlflasche im Idealfall (Sicherheitsbauweise) nicht mehr zu stoppen ist.

Atemluft und andere Gase

Die unter Wasser fehlende Atemluft ist vermutlich die eingängigste Gefahr. Im Wasser gelöst ist zwar eine nicht unerhebliche Menge von Gasen, auch der für Lebewesen relevante Sauerstoff, doch ohne Kiemen sind die Menschen nicht in der Lage diese Gase zu extrahieren. Die zum Überleben erforderliche Luft muss also mitgenommen werden. Dabei wird die Luft zuvor nicht nur aus Platzgründen in Gasflaschen gepresst. Gase haben eine vielfach geringere Dichte als Wasser und sind bei dem Versuch abzutauchen damit eher hinderlich. (Wer das nicht glaubt, sollte versuchen einen aufgeblasenen Luftballon unter Wasser zu drücken.)

Die übliche Pressluftflasche eines Sporttauchers umfasst ein Volumen von 10 bis 15l. Bei einem Fülldruck von 200 bar sind in der Flasche damit 2.000 bis 3.000 Liter getrockneter Luft bei Normaldruck enthalten. Dieses Volumen entspricht etwa dem Volumen einer Telefonzelle (oder Police Box).

Doch auch hier hat der Druck noch seine Finger im Spiel – und die Temperatur. Bei niedrigerer Temperatur und der körperlichen Anstrengung unter Wasser steigt der Luftverbrauch teilweise enorm. Ebenso durch die Tiefe, in der der Taucher sich befindet, denn die Lunge möchte bei einem Atemzug gefüllt werden. Unter Druck, wenn alles komprimiert wird, muss dazu auch die Luft zum befüllen der Lunge komprimiert sein. So wird in einer Tiefe von 10 m bereits doppelt so viel Luft benötigt wie an der Oberfläche, bei 40 m sogar die fünffache Menge. Die Telefonzelle auf dem Rücken des Sporttauchers ist damit auf einmal nur noch 40 cm hoch und selbst für einen aufrecht stehenden Tolkinschen Zwerg zu klein.

Eine andere Technik, bei der weniger Gas mitgenommen werden muss, ist ein sogenannter Rebreather. Hierbei atmet der Taucher in einem geschlossenen Kreislauf. Die ausgeatmete Luft wird durch einen kleinen Vorrat an Sauerstoff wieder aufgefrischt und überschüssiges Kohlendioxyd wieder abgegeben. Vorteil dieses Verfahrens ist neben der Mitnahme weniger Luftflaschen auch das “geräuscharme” Tauchen, denn die üblichen großen Luftblasen der Ausatemluft entstehen so nicht. Die Technik ist allerdings noch sehr kostspielig und wartungsintensiv.

Der klassische Messingtaucherhelm, bei dem über Schläuche Luft von der Oberfläche zum Taucher hinab gepumpt wird, ist eine andere Option. Hier muss der Taucher keine Pressluftflaschen mit sich nehmen, ist dafür allerdings einem sperrigen Schlauchsystem ausgeliefert. Moderne Formen dieses Helms sind auch heute noch gegeben.

Unter Druck lösen sich Gase aber auch besser in Flüssigkeiten auf. Dies sieht man tagtäglich in Sprudelflaschen, denn das Gas im Mineralwasser ist bei geschlossener Flasche nicht sichtbar. Erst wenn der Druck nachlässt (Flasche wird geöffnet), taucht es aus dem Wasser auf. Dieser Effekt führt dazu, dass sich eingeatmete Gase im menschlichen Körper (der ja zu einem erheblichen Teil aus Flüssigkeit besteht) einlagern, vor allem Fettgewebe neigen dazu die gepressten Gase aufzunehmen. Daraus resultieren zwei Effekte: Zum einen sind die für uns tagtäglich eingeatmeten Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxyd ab einer gewissen Konzentration ungesund. Sogar der lebenswichtige Sauerstoff wird auf einmal giftig. Die sogenannte Stickstoffnarkose kann einen Taucher bereits bei 40 m Tiefe ereilen. Der Effekt ist vergleichbar mit zunehmender Trunkenheit: Der eine wird berauscht, fühlt sich wohl, eine eingeschränkte Urteilsfähigkeit, wird übermütig, der andere wird ruhiger, apathisch oder gerät gar in Panik. Beide Fälle sind in der Tiefe lebensgefährlich, denn während der eine im Tiefenrausch die Gefahren nicht mehr sieht und nur noch tiefer tauchen möchte, läuft der andere Gefahr in seiner Panik unkontrolliert aus der Tiefe aufzutauchen und Opfer der Taucherkrankheit zu werden. Der Tiefenrausch selber tritt teilweise schlagartig ein, hört aber bei reduziertem Druck (geringfügiges Auftauchen) aber anders als bei  einer normalen Trunkenheit auch sofort wieder auf.

Die Auswirkungen der Stickstoffnarkose sind von außerhalb recht leicht festzustellen. Beliebt sind einfache Rechenaufgaben, die in der Tiefe von 30 oder 40 m (in meiner Druckkammertauchfahrt bei simulierten 50 m) getätigt werden. Aus 4×4 werden da schnell 36 und das Zählen der Buchstaben d, b, p und q in einer Liste wird zum unlösbaren Unterfangen.

Wesentlich langanhaltender ist allerdings die Taucherkrankheit (Caisson Krankheit, Bends). Die Krankheit entsteht durch die in den Körpergeweben aufgelösten Gasen. Die Einlagerung im Gewebe geht unter Druck recht schnell. Taucht der Taucher nun hingegen wieder auf, expandieren die gelösten Gase und bilden Blasen (siehe Sprudelflasche). Im Gewebe gefangen, können diese Blasen hingegen nicht entweichen und machen sich schnell bemerkbar (Kribbeln bis hin zu Schmerzen). Im Schlimmsten Fall bilden sich diese Blasen dann auch in den Blutgefäßen, verstopfen diese und führen dann unweigerlich zum Tod. Taucher umgehen diese Gefahr, indem sie nur eine begrenzte Zeit in tiefen Regionen sind und danach langsam wieder auftauchen. Hierdurch wird weniger Gas eingelagert und zu anderen haben die Gase die Möglichkeit als mikroskopisch kleine Blasen den Körper wieder zu verlassen. Im Notfall muss der Patient nach dem Auftauchen in eine Druckkammer verbracht werden, in der er unter medizinischer Aufsicht quasi wieder auf Tiefe gebracht wird (Luftblasen werden wieder kleiner) und langsam wieder an den normalen Umgebungsdruck herangeführt wird. Eine Maßnahme, die allerdings kostspielig und einem Notfall entsprechend auch schnell erfolgen muss.

Was für den Sporttaucher noch vergleichsweise einfach ist, stellt für Berufstaucher, die in noch größeren Tiefen und über noch längere Zeit unter Wasser bleiben müssen, ein Problem dar. Die Lösung ist vielfältiger Natur:

Zum einen wird mit unterschiedlichen Luftmischungen gearbeitet. Nicht jedes Gas ist gleich giftig in unterschiedlichen Tiefen. So kann der Anteil an Stickstoff, welches als eines der ersten Gase problematisch wird, durch ein anderes Gas ausgetauscht werden. Für Hobbytaucher ist dies mit einem sogenannten Nitrox Gemisch (weniger Stickstoff, dafür mehr Sauerstoff) ebenfalls für normale Tiefen machbar. Nitrox eignet sich dabei nicht um die Tiefengrenze weiter auszudehnen, sondern lediglich um die Dauer des Tauchgangs in diesen Tiefen zu verlängern. Technische Gase für Berufstaucher arbeiten dann allerdings unter anderem mit Edelgasen und können dann wieder für größere Tiefen genutzt werden. Der Taucher der auf diese Weise Tiefe gewinnen möchte oder muss, muss auf dem Weg nach unten mehrfach das Gasgemisch wechseln.

Die zweite Maßnahme zur Vorbeugung der Taucherkrankheit ist eine Druckkammer in der Tiefe und Oberfläche. Taucher bleiben also in der Druckumgebung und müssen so nicht nach jedem einzelnen Tauchgang stundenlang in die Dekompression. Dies erfolgt dann erst zum Ende des Einsatzes.

In U-Booten und Tauchbooten wird ebenfalls mit Pressluft gearbeitet, wobei hier in der Regel Luftaufbereiter zum Einsatz kommen, die das Kohlendioxyd der Ausatemluft absorbieren und gegen frischen Sauerstoff austauschen. Ferner wird auch die Luft wieder “getrocknet”, denn insbesondere durch die Atmung wird viel Feuchtigkeit in eine geschlossene Umgebung abgegeben. Der Druck ist in diesen Unterwasserfahrzeuge ein geringeres Problem, da die Konstruktion dieser Boote darauf ausgelegt ist den Druck aufzunehmen (Kugel- und Pillenform).  Hierdurch steigt der Druck im inneren nur in geringem Maße an und die negativen Auswirkungen der komprimierten Gase sind eher zu vernachlässigen.

Druck

Der Umgebungsdruck wurde in den beiden vorangegangenen Punkten bereits mehrfach als Verursacher von Problemen benannt. Der Druck selber ist allerdings auch nicht zu unterschätzen. Mit jeweils 10 m Tiefe steigt der Druck um 1 bar an. 1 bar entspricht dem Luftdruck, den wir auf der Erdoberfläche gewohnt sind. Oder anders ausgedrückt, die Luft über unserem Kopf wiegt so viel, wie 10 m Salzwasser auf unserem Kopf.

Die Auswirkungen des Drucks auf Materialien ist unterschiedlich. Während feste Stoffe (Stahl, Stein, etc.) sich nicht und Flüssigkeiten wie Wasser so gut wie nicht komprimieren lassen, haben Gase einem Druck nichts entgegenzusetzen. Bei entsprechend hohem Druck wird die Dichte des Gases reduziert, bis die Moleküle so dicht beieinander liegen, dass das Gas flüssig wird (siehe Feuerzeuggas). Der menschliche Körper besteht aus Stoffen in eben diesen drei Aggregatszuständen: Knochen sind fest, Blut, Fett und Zellen sind weitestgehend flüssig und die Hohlräume (Lunge, Innenohr, Bauchraum, Tauchermaske, etc.) sind mit Gas (Luft) gefüllt. Der Druck wirkt umfassend auf den Körper, also nicht nur von oben auf den Kopf, sondern von allen Seiten aus gleichermaßen. Da es keinen den Druck abfangenden Panzer gibt, werden alle komprimierbaren Teile des Körpers entsprechend zusammengedrückt. Auffällig wird dies, wenn in den Tiefen der Bleigurt auf einmal locker wird und nachgezogen werden muss.

Vor allem die Hohlräume im Körper sind vom Druck betroffen. Dabei sind die ersten Meter unter Wasser von den Auswirkungen her am Schlimmsten, bei einer Tiefe von 10 m hat sich das Volumen einer Gasblase durch den Druck halbiert. Nach weiteren 10 m beträgt das Volumen nur noch ein Drittel der ursprünglichen Größe. Für die nächste Halbierung des Volumens nach einer Tiefe von 10 m muss man schon auf 30 m abtauchen, dann auf 70 m, etc. (Relative und absolute Veränderung…)

Der Taucher ist gezwungen dem entgegenzuwirken. Während die Lunge durch die Pressluft sich weiterhin auf die normaler Größe ausdehnen kann, muss das Innenohr durch den Druckausgleich aktiv mit zusätzlicher Luft befüllt werden. Geschieht dies nicht, wird der Taucher dies durch Schmerzen im Ohr quittieren.

Kritischer ist das Auftauchen, denn hier dehnt sich die Luft wieder aus. Während ein sinkendes Volumen wie bei einem Luftballon materialtechnisch problemlos verkraftet werden kann, ist eine Volumenzunahme nur begrenzt vertretbar. Ist das Volumen zu groß, platzt letztlich das umgebende Gewebe/Material. Doch bevor es dazu kommt, ist in einem funktionierenden menschlichen Körper auch hier mit deutlichen Schmerzsignalen zu rechnen. Somit muss ein Taucher Auf- und Abstieg genau im Auge behalten, behutsam vorgehen und regelmäßig Druckausgleich bezüglich der Lunge, den Ohren und auch der Tauchermaske vornehmen.

Für Taucher gilt, dass der Aufstieg maximal mit einer Geschwindigkeit von 10 m pro Minute durchgeführt wird. Dies ist die Geschwindigkeit von mittelgroßen Luftblasen und überraschend gering. Ein unkontrollierter Aufstieg ist nur in einem Bereich von bis zu 12 m unter der Oberfläche unkritisch. Bei größeren Tiefen sind mehrere Sicherheitsstopps mit mehreren Minuten Pause erforderlich.

Für U-Boot Besatzungen gilt dies nicht, da sie an Bord des Bootes nahezu den gleichen Luftdruck haben, wie an der Oberfläche. Bei ihnen haben sich also keine Gase im Gewebe eingelagert. Einen Aufstieg können sie also mit speziellen Anzügen, den sogenannten Tauchrettern, vornehmen – so sie denn noch die Zeit und Möglichkeit finden diese anzulegen und das Boot zu verlassen. Bei einem Wassereinbruch in 100 m Tiefe steigt der Druck im Boot so rasch an, dass sich in einem 2,50 m hohen Raum nur noch eine 25 cm starke Luftblase unter der Decke befindet. Das Wasser hat dabei einen Druck von 10 bar, also vergleichbar mit einem Wasserstrahl aus einem kleinen Hochdruckreiniger.

Durch die Kompression in der Tiefe verringert sich das Volumen des Körpers bei gleichbleibendem Gewicht. Hierdurch erhöht sich die Dichte des Körpers. Je größer die Dichte eines Objekts, desto geringer ist seine Auftriebskraft im Wasser und irgendwann sinkt das Objekt wie ein massiver Stein unaufhaltsam zum Boden. Gleiches geschieht auch mit dem Taucher. Aus diesem Grund gleicht er den Verlust des Volumens durch Aufblasen seiner Taucherweste (Tarierweste) mit Druckluft wieder aus. Steigt der Taucher nun wieder auf, dehnt sich die Luft im Körper un der Taucherweste aus, die Dichte des Taucherkörpers nimmt ab und er gewinnt so an Auftrieb. Durch Ablassen von Luft aus der Weste kann dann wieder ein Gleichgewicht hergestellt werden, bevor der Taucher wie eine Rakete an die Wasseroberfläche befördert wird und lebensbedrohliche Verletzungen erleidet.

Ein interessanter Effekt des Drucks ist die Veränderung der Sprache. In einer Druckkammer konnte ich dies selbst miterleben, wie bei simulierten 40 m bereits alle Mitfahrer (und ich auch) mit Micky Mouse Stimme sprachen. Die erhöhte Luftdichte verändert die Schallübertragung. Wenn also unter Wasser mit geschlossenen Helmen per Funk kommuniziert wird, so darf man nicht erwarten, dass die Stimme wie an der Oberfläche klingt.

U-Boote mit starrem Druckkörper sind auch dem Druck ausgesetzt, können diesem aber deutlich besser widerstehen. Doch auch diese müssen den Auftrieb ausgleichen. Forschungsuboote nehmen in der Regel Ballast (Metallplatten) mit um sinken zu können. Diese werden dann am Grund des Bodens abgeworfen um so wieder ausreichend Auftrieb herzustellen. Größere U-Boote regeln dies mit Ballasttanks in denen sie Meerwasser aufnehmen oder mit Druckluft wieder aus dem Boot herausdrücken können.

Übrigens, die schlanke, stromlinienförmige Form der militärischen U-Boote wird in der Regel durch eine zweite Hülle erzeugt. Während der Druckkörper innen einen Pillenform hat, Ballast-, Trim- und Öltanks außen angebracht sind, umgibt eine zweite Haut das ganze Innenleben um die äußere Form zu gestalten.

Letztlich sollte noch erwähnt werden, dass körperliche Betätigungen unter Wasser erschwert sind. Schnelle Reaktionen sind kaum möglich und jede Aktion bringt auch gleich eine Gegenreaktion mit sich. Während man an Land wild mit den Armeh herumfuchteln kann, ohne dass dies einen Einfluss auf den Körper hätte, wird man unter Wasser durch diese Bewegungen den Körper drehen oder anderweitig in der Lage verändern. Ein unbedachter Flossenschlag führt zu einer Wasserbewegung, die das seit Jahrtausenden am Boden lagernde, feine Sediment aufwirbeln und jegliche Sicht für die kommende Stunde zunichte machen kann.

Die aus dem Film The Abysskommerzieller Link gezeigte Ersatzflüssigkeit, die man anstelle von Luft atmen kann, gibt es tatsächlich. Doch die Atmung von Flüssigkeit ist dermaßen anstrengend, dass von weiteren Einsätzen abgesehen wurde, ebenso kühlt der Körper hierdurch schneller aus, so dass der Tiefengewinn mit erheblichem technischen Mehraufwand erkauft wird. In der Medizin kommt dieses Mittel hingegen weiterhin zum Einsatz, wenn es um die Behandlung schwerer Lungenschäden geht.

Wie gefährlich die geringen Tiefen bereits sind, konnte man nicht zuletzt mit dem Untergang der Kursk feststellen. Nur 100 m unter der Wasseroberfläche in das russische U-Boot liegen geblieben, eine Distanz die nahezu jeder mit angehaltenem Atem laufend zurücklegen kann. Doch von der Besatzung konnte sich niemand retten und alle Bergungsversuche kamen zu spät.

Sicht und Kommunikation

Eine weitere, jedoch nicht unmittelbar bedrohliche Eigenschaft der Tiefe ist die fehlende Sicht. Bereits in den ersten Metern werden diverse Wellenlängen des Lichts vom Wasser absorbiert, nur das blaue Licht dringt noch ein paar Meter weiter. Je nach Menge der Schwebeteilchen im Wasser ist für das natürliche Licht schnell Schluss. In heimischen Bagger- und Badeseen hat man mit Algen und anderen Schwebeteilchen nicht selten eine Sichtweite von weniger als 5 Metern. Spätestens nach 10 Metern ist in der Regel mit einer tiefen und gespenstischen Dunkelheit zu rechnen. Kombiniert mit einer Sprungschicht (die Temperatur schlägt hier schlagartig um) und einer wenn überhaupt tristen Unterwasserlandschaft, ist das Tauchen unterhalb dieser Region in diesen Fällen eher langweilig.

In tropischen Gewässern sieht dies natürlich gänzlich anders aus. Sichtweiten von 30 Metern sind hier nicht ungewöhnlich und auch in einer Tiefe von über 40 Metern ist noch ausreichend Licht vorhanden um Fische und  Wracks beobachten zu können. Spektakuläre Korallen hingegen befinden sich zumeist in den flacheren Bereichen des Meeres. Die schönsten Tauchgänge hat man daher (wenn man von Wracks einmal absieht) in der Zone zwischen 6 und 12 Metern Tiefe. Auch die Tiere unter Wasser wissen diese Zone zu schätzen und schütteln über Taucher in Regionen unterhalb der 30 m Marke nur den Kopf. Spektakulär werden die Tiere dann, die in der Tiefsee zu finden sind, doch diese sind für normale Taucher unerreichbar.

Bei Nacht und Null-Sicht kann der Taucher sich mit Lampen behelfen. Die zum Einsatz kommenden Strahler sind extrem hell, und leuchten den Nahbereich gut aus. Doch bereits unmittelbar neben dem Lichtkegel ist es stockdunkel, so dass man nicht selten wie aus dem Nichts auftauchende Tiere oder andere Objekte vor sich hat. Raubfische werden durch das Licht nicht selten angezogen, halten sich im Schatten und jagen dann überraschte andere Fische, die in den Schein der Lampe geraten.

Bei einem Tauchgang in einem düsteren Gewässer an der Nordsee bin ich mit Kompass ausgestattet nach gefühlt 10 Minuten des Tauchens ohne Sicht fast gegen einen großen Tank gestoßen, der erst einen knappen Meter vor mir sichtbar wurde und mich ob seiner Größe und Konturen zunächst an ein U-Boot denken ließ.

Ein selbstverschuldetes Problem kann die Taucherbrille (die Maske) sein. Durch die niedrige Umgebungstemperatur und die hohe Körpertemperatur in Kombination mit der Feuchtigkeit kommt es im Innern der Maske zur Kondensation. Die Maske beschlägt und die Sicht ist nicht mehr gegeben. Abhilfe bieten verschiedene Chemikalien, mit denen man die Maske zuvor einreiben kann, oder – das Beste Mittel gegen das Beschlagen von Taucherbrillen – die Spucke des Tauchers mit der er die Brille vor dem Tauchgang kurz einreibt.

Auch in U-Booten ist mit Kondenswasser zu rechnen, eine möglicherweise installierte Klimaanlage oder Luftaufbereitung kann dies verhindern, dürfte sich allerdings nur in größeren Unterseebooten wiederfinden. Militärische U-Boote haben anders als Forschungsunterseeboote keine Sichtfenster, sondern verlassen sich ausschließlich auf elektronische Instrumente wie Radar, Echolot, Sonar, Thermometer, etc.

Funk funktioniert unter Wasser auch äußerst schlecht. Getauchte U-Boote sind nur dann erreichbar, wenn sie eine lange Antenne hinter sich herziehen und mit sehr niedriger Frequenz gesendet wird. Die Übertragungsrate ist dann allerdings auch äußerst niedrig und nicht zu vergleichen mit dem heimischen Internetanschluss.

Taucher verwenden zur Kommunikation Handzeichen oder signalisieren bei Dunkelheit etwas mit ihren Lampen. Hat der Taucher einen Taucherhelm, kann wiederum ein Funkgerät oder kabelgebundenes Kommunikationsgerät integriert sein.

Was unter Wasser allerdings wieder sehr gut funktioniert sind Schallwellen. Die Walgesänge zum Beispiel sind oft über hunderte Kilometer weit zu hören. Es gibt entsprechend Bojen, die Daten in akustische Signale umsetzen und so eine Kommunikation im Meer ermöglichen.

Der Schall breitet sich im Wasser übrigens so schnell aus, dass der Mensch mit seinen Ohren nicht in der Lage ist die Richtung aus der das Geräusch kommt, zu ermitteln. Für die Berechnung der Richtung benötigt das Gehirn zwei Messungen (zwei Ohren), bei denen eine geringe Zeitverzögerung (Strecke zwischen den beiden Ohren) gegeben ist. Da die Schallgeschwindigkeit im Wasser deutlich höher ist als in der Luft, kommen die Signale für das Gehirn zeitgleich an und können nicht mehr räumlich verortet werden.

Strömung

Das Meerwasser ist in Bewegung. Für den Taucher oft nicht spürbar, wenn die Strömung gering ist, doch gerät man in eine richtige Strömung, und diese kann sich gleich hinter dem nächsten Felsvorsprung bemerkbar machen, steckt man in einem Sog, aus dem man mit reiner Muskelkraft kaum noch heraus kommt. Manch ein Tauchplatz nutzt diese Strömung aus. Taucher steigen auf der einen Seite der Strömung ein und lassen sich dann von ihr mitnehmen um ganz entspannt die Unterwasserlandschaft zu beobachten. Ein gutes Stück weiter wird man – hoffentlich – von einem Boot wieder aufgesammelt.

Der Kampf gegen eine Strömung bedeutet enorme Kraftanstrengung, massiven Luftverbrauch und verspricht nur selten Erfolg. Hat man zudem keine Orientierung durch Landmarken, ist nicht einmal festzustellen, ob man sich überhaupt vorwärts bewegt.

Wie tief geht es?

Sogenannte Apnoetaucher tauchen in wahnsinnige Tiefen von bis zu 180 m (Herbert Nitsch, 2006, 183 m) – ohne jegliche Ausrüstung und damit ohne jeden Druckausgleich, lediglich mit der Atemluft in ihren Lungen. In dieser Tiefe hat sich die Lunge auf ein neunzehntel ihres ursprünglichen Volumens reduziert. Leistungsschwimmer und Apnoetaucher haben nicht selten ein Lungenvolumen von 8-10 Litern (normal sind ca. 3,5 Liter). Bei 180 m Tiefe beträgt das Volumen in der Lunge und den Luftröhren dann nur noch 0,5 Liter, was letztlich bedeutet, dass die Lungenflügel wohl auf die Größe einer Mandarine zusammengeschrumpft sind.

Für Sporttaucher ist mit normaler Pressluft bei 40 m Schluss. Gerätetaucher schaffen mit speziellen Atemgemischen eine Tiefe von bis zu 300 m (John Bennet, 2001, 308 m). Mit einem Panzertauchanzug, der den Wasserdruck abfängt, ist ein Tauchgang von bis zu 450 m für den Menschen machbar. Die Panzeranzüge sind allerdings so schwer, dass der Taucher mit einem Kran ins Wasser und auch wieder herausgehoben werden müssen. Propellerantriebe auf dem Rücken ermöglichen dann die Fortbewegung unter Wasser. Spezielle Kugelgelenke ermöglichen dann auch eine eingeschränkte Bewegung von Armen und Beinen.

Tiere sind deutlich bessere Taucher. Landtiere wie Kaiserpinguine kommen ohne Kiemen locker bis 500 m, Robben schaffen sogar bis 700 m ohne Hilfsmittel und nur mit ihrer eigenen Atemluft. Nur Schildkröten können dies noch einmal toppen, indem sie bis zu 1.500 m tief tauchen und damit einem Druck von 151 bar ausgesetzt sind.

In speziellen Tauchkugeln sind die Menschen auf Tiefen von 1.370 m (William Beebe und Otis Bartis) und 2.800 m (Emory Kristof) vorgedrungen und damit noch nicht einmal in die Nähe der Titanic, die auf 3.800 m auf Grund liegt.

1977 hat man mit dem Forschungsboot Alvin 4.500 m geknackt. Für 6.000 m benötigte man einen Roboter oder die russischen U-Boote Mir-I und Mir-II.

Der tiefste Tauchgang war bereits 1960 erfolgt. Jacques Picard und Don Walsh sind im Marianengraben mit der Trieste 10.916 m tief gewesen. Tiefer hat es nur ein japanischer Roboter geschafft: 11.034 m, die Challenge Tiefe im Marianengraben, dem wohl tiefsten Punkt der Erde. Würde man den Mount Everest als höchsten Berg der Erde in den Marianen Graben stoßen, müsste man erst über 2 km tief tauchen, bevor man auf die Spitze dieses Berges stieße.

Diese Tiefen sind für militärische U-Boote nicht annähernd zu erreichen. Die deutschen U-Boote im 2. Weltkrieg (Typ VII C) hatten eine Tauchtiefe von 130 m (entspricht der Länge eines Fußballfeldes), bzw. 200 m im Extremfall. Die heutigen amerikanischen Atom-U-Boote (Los Angeles Klasse) schaffen eine Tiefe von rund 600 m, russische U-Boote mit einem Druckkörper aus Titan schaffen auch 900 m, das Typ Alpha angeblich sogar 1.200 m.

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