Tauchen

1

Einleitung

Tauchen, Aufenthalt Luft atmender Organismen oder spezialisierter Geräte unter Wasser.

Das tauchende Objekt hat in der Regel keinen direkten Zugang zum atmosphärischen Sauerstoff und erfährt die vielfältige Wirkung des Einschlussmediums Wasser: Auftrieb, Reibung, Wärmeaustausch und den mit der Tauchtiefe zunehmenden hydrostatischen Druck (rund ein Bar pro zehn Meter Wassertiefe). Ferner sind der polare Lösungsmittelcharakter, die veränderten optischen und akustischen Eigenschaften und gegebenenfalls der Salzgehalt des Wassers zu berücksichtigen.

2

Apnoetauchen und Plastronatmung

Etliche Luft atmende Tierarten und der Mensch sind in der Lage, für einen Aufenthalt unter Wasser die Luft anzuhalten (Apnoe), entweder um einen Unfall zu überleben oder für gezielte Aktivitäten wie Sammeln, Jagen oder Flucht. Der stoffwechselbedingte Sauerstoffverbrauch lässt dabei den begrenzten Sauerstoffvorrat in Lunge, Blut und Muskeln schnell schwinden und erzwingt so in jedem Fall nach relativ kurzer Zeit die Rückkehr zur Wasseroberfläche und die Tilgung der Sauerstoffschuld. Rekordhalter verschiedener Tiergruppen sind die Weddelrobbe und der Kaiserpinguin mit jeweils über 500 Meter Tauchtiefe, Meeresschildkröten mit etwa 1 500 Metern, der Pottwal kann sogar bis zu 3 000 Meter tief tauchen und dabei etwa eine Stunde unter Wasser bleiben.

Die ursprüngliche Motivation des Menschen, in das für ihn lebensfeindliche Element abzutauchen, ist sicher der Nahrungserwerb (Fische, Krebse, Mollusken, Algen), die Gewinnung von Rohstoffen (Schwämme, Korallen, Perlen), die Bergung verlorener Wertgegenstände oder die Zerstörung feindlicher Schiffe. Noch heute gibt es ethnische Gruppen, die als Apnoetaucher mit einfachen Tauchbrillen und Flossen oder ohne jedes Hilfsmittel ihren Lebensunterhalt bestreiten. Berühmt sind die Taucherinnen aus Japan (Ama) und Korea (Henyo), die das ganze Jahr Tag für Tag viele Male im Meer nach Naturprodukten tauchen und dabei Tauchzeiten von circa drei Minuten und Tauchtiefen von bis zu 30 Metern erreichen. Einzelne Schwamm- und Perlentaucher gelangen regelmäßig sogar in Tiefen von bis zu 60 Metern. Im Freizeitbereich erfreut sich das Schnorcheltauchen als Naturerlebnis oder Wettkampf zunehmender Beliebtheit (siehe Sporttauchen).

Ein besonderer Fall ist die so genannte Plastronatmung, wie sie von verschiedenen zeitweise untergetaucht lebenden Wasserinsekten oder Insektenlarven, von Wasserwanzen und der Wasserspinne Argyroneta aquatica betrieben wird. Ein Borstenkleid im Bereich der Atemöffnungen gestattet das Mitführen einer Luftblase, aus der Sauerstoff in die Tracheen oder Fächerlungen gelangt. Ist der Teildruck des Sauerstoffs in der Gasblase unter den Gleichgewichtsdruck mit dem umgebenden Wasser gesunken, diffundiert Sauerstoff aus dem Wasser in die Gasblase und garantiert so eine relativ langfristige Sauerstoffversorgung des Tieres.

3

Gerätetauchen

Bemühungen des Menschen, das für ihn lebensfeindliche Medium Wasser mit technischen Hilfsmitteln zu erschließen, d. h. die Aufenthaltsdauer unter Wasser zu verlängern und tiefer in die Unterwasserwelt vorzudringen, sind in der Geschichtsschreibung vielfach dokumentiert. In seinem Werk Problemata berichtet Aristoteles (384-322 v. Chr.) von einer Tauchglocke namens Colimpha, einem Fass aus Holz und Eselshaut, mit dem Alexander der Große (356-323 v. Chr.) Fischbeobachtungen durchgeführt haben soll. Der Denkansatz von Plinius dem Älteren (24-79 n. Chr.), tauchende Soldaten mit langen Schnorcheln zu versehen, ist in der Praxis wenig Erfolg versprechend, da die Druckdifferenz zwischen Lungenlumen und Wasser schon ab Tauchtiefen von 50 Zentimetern einen schier unüberwindlichen Atemwiderstand provoziert.

3.1

Tauchglocken

Tauchglocken waren ab Mitte des 16. Jahrhunderts erfolgreich im Einsatz, beispielsweise zur Ausschlachtung von Wracks oder beim Brückenbau. Sie führten zum einen zu der Einsicht, dass Aufstiege nach dem Atmen komprimierter Luft mit angehaltenem Atem zu schweren Lungenüberdehnungsunfällen führen können, zum anderen, dass die verbrauchte Luft bald ersetzt werden muss, damit der Kohlendioxidgehalt nicht auf gefährliche Werte ansteigt. Letzteres geschah entweder über Fässer (Edmond Halley, 1716) oder durch einen Schlauch mittels einer Handpumpe, die oberhalb der Wasseroberfläche betrieben wurde (John Smeaton, 1788). Längere Aufenthalte und effizientes Arbeiten unter Wasser waren nun möglich. In Unkenntnis der Sättigungs- und Entsättigungsvorgänge des Luftstickstoffs im Körpergewebe bei veränderlichen Druckverhältnissen kam es allerdings häufig zu akuten, zu chronischen und auch zu tödlichen Dekompressionserkrankungen (siehe Caissonkrankheit). Haltezeiten auf bestimmten Tiefen, abhängig von Arbeitstiefe und Tauchzeit, können dieses Problem beseitigen. Verlässliche Regeln hierfür wurden erst im 20. Jahrhundert empirisch ermittelt und in Tabellenform festgehalten. Sie werden heute von wasserdichten Tauchcomputern modelliert und ausgehend vom aktuellen Tauchprofil in sicherheitsrelevante Dekompressionsvorschläge umgesetzt.