PADI Tauchtheorie auf Deutsch

Tauchtheorie – Ausrüstung ist eines der 5 Themen, die bei der PADI Tauchlehrerprüfung geprüft werden.

Ich habe diese PADI Tauchtheorie Studyguide auf Deutsch erstellt, um dir bei der Vorbereitung auf deine PADI Instructor Prüfung oder PADI Divemaster Prüfung zu helfen. Wenn du dich entscheidest, deinen PADI Divemaster Kurs oder PADI IDC mit Asia Scuba Instructors zu machen, wirst du Zugang zu vielen weiteren Materialien in unserem ‚Online-Classroom‘ haben.

Die Tauchtheorie – Ausrüstung Studyguide und die Übungsprüfungen sind hier auch in Englisch erhältlich.

Tauchausrüstung

Tauchflaschen

Die meisten Tauchflaschen bestehen aus Aluminium oder Stahl. Flaschen können auch aus anderen Materialien wie Titan oder Verbundmaterial (engl. Composit) hergestellt werden. Diese werden jedoch beim Sporttauchen nur sehr selten benutzt.

Stahlflaschen haben negativen Auftrieb, auch wenn sie leer sind. Dies bedeutet, daß Taucher weniger Gewicht auf Ihrem Gewichtsgurt tragen müssen. Stahlflaschen können eine höhere Kapazität (Arbeitsdruck) haben als Aluminium Flaschen. Der Hauptnachteil von Stahlflaschen ist, daß sie leicht rosten.
Aluminum ist ein weicheres Metall als Stahl, daher müssen die Wände einer Aluminiumflasche dicker sein. Dies macht diese Flaschen größer und schwerer. Leere Aluminiumflaschen haben jedoch im Wasser positiven Auftrieb. Aluminium korrodiert genauso wie Stahl, das Aluminiumoxid haftet jedoch am Metall und bildet eine Schicht die weitere Korrosion verhindert.

Alle Tauchflaschen haben Markierungen auf die Oberseite gestempelt. Markierungen beinhalten immer:
– Metalltyp
– Datum des hydrostatischen Test
– Arbeitsdruck
– Herstellername
 – Seriennummer

 

Je nach Land, in dem der Tank hergestellt wurde, können Flaschen zusätzliche Markierungen haben:
– Gewindespezifikation
– Leergewicht
– Testdruck
– Regulierungsbehörde (zum Beispiel US-Department of Transportation – DOT)
– Aufkleber einer visuellen Inspektion

Flaschenventile

K-Ventil: Dies ist ein einfaches Ein-Aus-Ventil. Fast alle modernen Tauchflaschen haben ein K-Ventil.
J-Ventil: Dieses Ventil schließt sich dann, wenn der Flaschendruck niedrig ist (20-40 bar). Der Taucher muss einen Hebel ziehen, um den Luftstrom wieder zu öffnen. J-Ventile wurden vor der Erfindung von Tauchmanometern (SPG) verwendet, und es ist sehr unwahrscheinlich, sie in modernen Tauchflaschen zu finden.

Auf eine Flasche mit INT Anschlusswird die erste Stufe des Atemreglers auf dem Ventil festgeklemmt. Der O-Ring befindet sich im Flaschenventil. INT (internationale) Ventile werden oft als ‚Yoke‘ Ventile bezeichnet.
Bei einem DIN Anschluss (Deutsche Industrie Norm) wird die erste Stufe des Atemreglers in das Flaschenventil eingeschraubt.
Der DIN Anschluss hat ein geringeres Risiko kleiner Lecks und kann einen höheren Druck (bis zu 300 bar) halten.
Aus diesem Grund wird er von technischen Tauchern bevorzugt.

Adapter können verwendet werden, um einen DIN-Regler an einem INT-Ventil anzubringen und umgekehrt.

Die meisten modernen Flaschenventile beinhalten eine Berstscheibe, die den Zylinder vor Beschädigungen durch versehentliches Überfüllen schützt. Wenn der Druck zu hoch wird, reißt die Berstscheibe und der Druck wird abgelassen. 

K-Ventil mit INT Anschluß und Berstscheibe
K-Ventil mit DIN Anschluß und Adapter
J-Ventil
Flaschenprüfung

Als Industriestandard sollte jede Flasche, einmal im Jahr einer visuellen Inspektion unterzogen werden.
Die Flasche (Außen- und Innenseite) wird auf Beschädigungen und Korrosion untersucht, das Ventil wird entfernt und gewartet, die Ventilgewinde auf Korrosion und Beschädigungen überprüft.

Ein hydrostatischer Test (Druckprüfung) sollte mindestens alle 5 Jahre durchgeführt werden, sofern die örtlichen Vorschriften nicht abweichen. Wenn die Flasche neu lackiert wurde um Korrosion zu entfernen oder wenn sie einem Aufprall oder extremer Hitze ausgesetzt war, kann dies auch ein Grund sein einen hydrostatischen Test durchzuführen.

Die Flasche wird in Wasser getaucht und unter Druck gesetzt. Die Flasche wird dabei NICHT mit Luft, sondern mit Wasser gefüllt. Der Prüfdruck beträgt normalerweise etwa 5/3 des Arbeitsdrucks. Der Zylinder wird sich unter Druck leicht dehnen. 

Als Nächstes wird der Druck abgelassen und der Tester misst die bleibende Verformung der Flasche. Die bleibende Verformung sollte innerhalb vorgeschriebene Grenzen liegen.

Wenn die Flasche den Test nicht besteht, explodiert sie nicht, da sie mit Wasser gefüllt ist.

Ausrüstung für angereicherte Luft

Flaschen, die mit Enriched Air – Nitrox verwendet werden, haben normalerweise ein gelb-grünes Band, auf dem NITROX oder ENRICHED AIR steht.
Die Markierungen werden nicht überall gleich verwendet, da die örtlichen Gesetze möglicherweise unterschiedliche Markierungen vorschreiben.
Die Flasche muss außerdem einen Inhaltsaufkleber haben, auf dem der Sauerstoffanteil, das Fülldatum, die maximale Tauchtiefe und der Name des Tauchers angegeben sind.

Moderne Flaschen, Ventile, Regler und andere Geräte können mit Enriched Air-Mischungen bis zu 40% verwendet werden. Bei Verwendung von Atemgas, das mehr als 40% Sauerstoff enthält, muss die Ausrüstung „sauerstoffkompatibel“ sein. Das Hauptanliegen ist die Gefahr eines Brandes oder einer Explosion.

 

Drei Tauchsysteme

Offener Kreislauf: Dies ist das am häufigsten verwendete System. Der Taucher atmet aus einer Druckgasflasche. Wenn der Taucher ausatmet, strömt das Atemgas ins Wasser und sprudelt an die Oberfläche.

Geschlossener Kreislauf(Closed-Circuit Rebreather): Der Taucher atmet aus einem Atembeutel (Gegenlunge) ein. Der ausgeatmete Atem durchläuft ein System, das Kohlendioxidabfälle entfernt, verbrauchten Sauerstoff ersetzt und ihn dann in die Gegenlunge zurückführt. Es gibt keine Blasen.
Ein Computer überwacht den Partialdruck des Sauerstoffs, so dass dem Taucher ein ideales Gasgemisch für jede Tiefe zugeführt werden kann. Dies reduziert die Menge an Stickstoff, die der Taucher aufnimmt, erheblich. Für die Verwendung eines Closed-Circuit-Rebreathers ist eine spezielle Ausbildung erforderlich.

Halbgeschlossener Kreislauf(Semi-Closed Rebreather): Der Taucher atmet aus einer Gegenlunge ein. Der ausgeatmete Atem durchläuft ein System, das Kohlendioxidabfälle entfernt und in die Gegenlung zurückführt. Es füllt den verbrauchten Sauerstoff nach, indem es einen langsamen, gleichmäßigen Gasfluss (Nitrox) in die Gegenlunge lässt. Überschüssiges Gas wird ins Wasser abgelassen, was zu einem kontinuierlichen kleinen Blasenstrom führt.
Im Vergleich zu einem Geschlossenen Kreislaufsystem sind halbgeschlossene Rebreather technisch weniger kompliziert, erfordern jedoch vor der Verwendung ebenfalls eine spezielle Ausbildung.

Offener Kreislauf-Atemregler – Erste Stufe

Die erste Stufe reduziert Hochdruckluft aus der Flasche auf einen Mitteldruck. Der Mitteldruck liegt immer bei ca. 10 Bar über dem Umgebungsdruck.

Der einfachste Typ der ersten Stufe ist ein unbalancierter Kolbenregler. Die meisten Tauchzentren verwenden diesen Typ als Leihausrüstung.
Wenn der Taucher aus der zweiten Stufe einatmet, wird der Druck in den beiden Druckkammern verringert. Der Kolben wird durch die Hauptfeder und den Wasserdruck in die „offene“ Position gedrückt. Hochdruckluft strömt in die Druckkammern und es baut sich ein Druck auf, bis der Mitteldruck erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraft, die den Kolben zu drückt, größer als die Kraft der Feder, und das Wasser und der Kolben wird in die „geschlossene“ Position zurückgedrückt.

Dieses System ist ‚unbalanciert‘ weil der Hochdruck von der Flasche auf den Drucksitz drückt (roter Teil im Bild) und den Kolben aufdrückt. Dies bedeutet, daß der Flaschendruck den Atemwiderstand beeinflusst.

Ein balancierter Kolbenregler funktioniert ähnlich wie ein unbalancierter Regler. Das Atmen aus der zweiten Stufe verringert die Kraft auf den Kolben und der Kolben wird durch die kombinierte Kraft von Feder und Wasser aufgedrückt. Bei diesem System drückt der hohe Druck von der Flasche jedoch nicht auf den Kolben, sodaß der Atemwiderstand nicht durch den Flaschendruck beeinflusst wird.

Eine membrangesteuerte erste Stufe ist ebenfalls balanciert. Das Arbeitsprinzip unterscheidet sich kaum von dem eines balancierten Kolbenreglers. Anstelle eines Kolbens hat er eine Membran, die das Ventil über eine dünne Schubstange aufdrückt.

Balancierte Kolben- und Membransysteme sind beide in erstklassigen Reglern zu finden.

unbalancierter Kolbenregler
balancierter Kolbenregler
membrangesteuerter Regler

Einige erste Stufen sind mit einer Umgebungsdichtung ausgestattet. Die Umgebungsdichtung verhindert, daß Wasser in den Regler gelangt. Der Wasserdruck drückt auf eine Membran, so daß der Mitteldruck immer noch steigt wenn der Umgebungsdruck (Tiefe) steigt.
Der Hauptvorteil einer Umgebungsdichtung besteht darin, daß der Regler in sehr kaltem Wasser weniger zum Einfrieren neigt.
Das Bild zeigt den gleichen Regler mit Umgebungabsdichtung (oben) und ohne (unten).

Atemregler – Zweite Stufe

Die zweite Stufe reduziert den Mitteldruck, der ersten Stufe, auf den Umgebungsdruck (Atemdruck).

Wenn der Taucher einatmet, drückt das Wasser eine Membran nach innen. Die Membran drückt auf einen Hebel, der das Ventil öffnet. Der Taucher kann die Membran auch nach innen drücken, indem er die Luftdusche betätigt. Wenn der Taucher ausatmet, drückt eine Feder das Ventil zu.

Zweite Stufen können ebenfalls balancedsein. Wenn der Taucher einatmet, drückt das Wasser eine Membran nach innen und die Membran bewegt einen Hebel. Der Hebel bewegt die poppet assembly (Ventilsitzbaugruppe, gelb im Bild) und das Ventil öffnet sich.

 

Wenn der Taucher ausatmet, wird das Ventil durch eine Feder geschlossen.
In geschlossener Position strömt Luft auf Mitteldruck in eine Ausgleichskammer (rot im Bild) und hilft dabei, das Ventil geschlossen zu halten. Dies reduziert die ‚cracking effort‘ – die anfängliche Kraft, die zum Öffnen des Ventils beim Einatmen des Tauchers erforderlich ist.

Andere Eigenschaften

Die Ventile in der ersten und zweiten Stufe sind ‚downstream‘ Ventile und öffnen mit dem Luftstrom. Die Luft drückt das Ventil auf und es wird eine Feder benötigt, um es geschlossen zu halten.

Eine Fehlfunktion führt zu einem kontinuierlichen freien Luftstrom, anstatt die Luft abzusperren. Dies wird als failsafe design (ausfallsicheres Design) bezeichnet.

In einigen sehr alten Reglern konnte man ein pilot valve (Vorsteuerventil) finden. Ein Vorsteuerventil ist ein kleines Ventil, das beim Öffnen des Hauptventils hilft. Diese Konstruktion wird in modernen Reglern nicht verwendet.

Tarierjackets

Moderne Tarierjackets (BCD’s) haben drei Hauptfunktionen: 1) Sie vereinfachen es dir auf der Oberfläche zu treiben, um dich auszuruhen oder zu schwimmen, 2) Sie ermöglichen es deinen Auftrieb unter Wasser anzupassen und 3) Sie halten das gesamte Tauchsystem zusammen.

Vorne getragene BCD’s oder „Klobrillen“ waren die ersten echten BCD’s für Taucher. Sie werden von modernen Sporttauchern nur noch selten benutzt.

Rückmontierte BCD’s waren der erste Stil, bei dem alle Scuba -Komponenten in einem einzigen Paket integriert wurden. Eine Hauptbeschwerde unter Sporttauchern ist die Tendenz, daß Rückmontierte BCD’s dich an der Oberfläche nach vorne drücken. Die meisten Höhlentaucher und Tec-Taucher finden diese Konfiguration für ihre Zwecke optimal. BCD’s dieses Typs werden üblicherweise als „wings“ (Flügel) bezeichnet.

Die ersten Jacket BCD’s kamen auf den Markt, um den Vorteil von rückseitig montierten BCD’s zu bieten und gleichzeitig für mehr Gleichgewicht beim Auftrieb zu sorgen, insbesondere an der Oberfläche. BCD’s im klassischen Jacketstil sahen wirklich wie eine Jacke aus, aber moderne Tarierjackets haben verstellbare Schultergurte für zusätzlichen Komfort. Heute ist dies die häufigste und beliebteste Konfiguration beim Sporttauchen.

System BCD’s bestehen aus austauschbaren Komponenten, die für unterschiedliche Bedürfnisse zusammengebaut werden können. System BCD’s werden auch als „hybrid BCD’s“ bezeichnet und verfügen über ein vielseitiges Gurtzeug und austauschbaren BCD-Blasen sowie anderen Optionen. System BCD’s sind in erster Linie rückseitig montiert, einige konfigurieren sie jedoch wie ein Jacketdesign, wenn sie für das Freizeittauchen eingerichtet sind.

„Klobrille“ BCD
Rückmontiertes oder „wing“ BCD
System BCD
Tauchanzüge

In sehr warmem Wasser können Lycra-Anzüge verwendet werden. Sie bieten einen gewissen Schutz gegen Kratzer und Abrieb, aber keine Temperaturisolierung.

Nasstauchanzüge „wetsuits“ bestehen aus Neopren. Nasstauchanzüge lassen Wasser in den Anzug, aber sie fangen das Wasser ein. Dein Körper erwärmt diese Wasserschicht und die Neoprenisolierung hält die Wasserschicht warm.
Wenn der Anzug nicht gut passt, kann kaltes Wasser in dem Anzug zirkulieren und das erwärmte Wasser austauschen. Aus diesem Grund ist eine gute Passform sehr wichtig.

Nylon and neopren Trockenanzüge

Trockentauchanzüge bestehen aus Neopren oder gummibeschichtetem Nylon. Die Stiefel sind Teil des Anzugs und der Anzug ist mit Hals- und Handgelenksverschlüssen versehen. Wasser tritt in den Anzug nicht ein und eine Luftschicht hält den Taucher warm. Oft wird Unterwäsche getragen, um die Dicke, der den Taucher isolierenden Luftschicht, zu erhöhen.
Die Dichtungen haben eine konische Form und können für eine korrekte Passform auf die richtige Größe zugeschnitten werden.

Da Trockenanzüge Luft halten, sind sie mit einem Inflator ausgestattet, der an einen Niederdruck-Inflatorschlauch angeschlossen ist. Der Taucher verwendet hauptsächlich den Trockenanzug-Inflator , um den Auftrieb während des Tauchgangs anzupassen. Wenn der Trockenanzug nicht aufgeblasen wird, kann dies zu einem Anzugsqueeze führen. Das Tauchen mit einem Trockenanzug erfordert zusätzliche Ausbildung.

Tiefenmesser

Tiefenmesser mit einer offenen Bourdon-Röhre enthalten ein C-förmiges Rohr. Wasser tritt in die Röhre ein und der zunehmende Druck bewirkt, dass sich das Rohr ein wenig gerade richtet. Dadurch wird die Tiefenmessernadel bewegt.

Tiefenmesser mit einer ölgefüllten Bourdon-Rohre verwenden ein ähnliches Prinzip, hier aber ist das Rohr in einem ölgefüllten Gehäuse abgedichtet.

Membrantiefenmesser funktionieren, indem eine flexible Membran an eine Reihe von Hebeln und Zahnrädern angeschlossen wird, die die Tiefenmessernadel bewegen. Diese sind genauer als die Bourdon-Röhren, aber auch teurer.

Kapillartiefenmesser sind ein einfaches Stück durchsichtiger Schläuche, an denen ein Ende abgedichtet und das andere offen ist. Die Tiefe wird dadurch angegeben, wie weit das Wasser in die Röhre eindringt. Sie sind kostengünstig und zuverlässig, ab Tiefen von mehr als 10 Metern aber schwer abzulesen.
Kapillartiefenmesser eignen sich fürs Höhentauchen, da sie in der Höhe die theoretischen Tiefen anstelle der tatsächlichen Tiefen anzeigen.

Elektronische Tiefenmesser verwenden einen transducer (Wandler). Dies ist eine elektronische Komponente, die Druckänderungen in ein elektrisches Signal umwandelt.

Transducer werden auch in Tauchcomputern verwendet. Tauchcomputer registrieren nicht nur die Tauchtiefe und die Tauchzeit, sondern berechnen auch die Nullzeit basierend auf einem mathematischen Modell ( Algorithmus ).

Manometer

Die gängigsten Manometer arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie die Bourdon-Röhre des Tiefenmessers. Hochdruckluft tritt in ein C-förmiges Rohr ein und bewirkt, daß es sich gerade richtet, wodurch sich die Nadel bewegt.

Elektronische Manometer verwenden einen Transducer, ähnlich wie in Tauchcomputern. Diese sind sehr genau.

Elektronische Manometer und Computer können an den Hochdruckschlauch angeschlossen werden oder eine schlauchlose Konfiguration mit einem transmitter (Sender) an der ersten Stufe haben.

Kompasse

Die Nadel des Kompasses ist ein Magnet, sodaß er immer auf den magnetischen Norden zeigt.
Tauchkompasse sind ölgefüllt, damit das Gehäuse dem Druck standhält. Dies dämpft auch die Nadelbewegung, um das Ablesen zu erleichtern. Eine gerade Linie auf dem Kompass zeigt die Zielrichtung an und wird als Peillinie bezeichnet. Der Kurs wird durch Drehen des Kompassrings festgelegt, sodaß die Markierungen auf dem Ring mit dem Nordpfeil übereinstimmen.
Elektronische Kompasse sind in der Regel in Tauchcomputern integriert.

Bleisysteme

Gewichte können auf einem Bleigurt getragen werden oder in Beuteln, die in den BCD’s integriert sind. Das wichtigste Merkmal eines Gewichtssystems ist das Schnellabwurfsystem.

Signalbojen

Eine Signalboje (SMB) kann von einem Taucher an der Oberfläche eingesetzt werden um den Bootsverkehr zu warnen, oder sie kann an einer Leine und einer Rolle befestigt werden, um von einem Taucher gezogen zu werden. ZB. während eines Drift-Tauchgangs.

Eine DSMB Boje (Delayed Surface Marker Buoy) kann unter Wasser gesetzt werden. Sie hat eine geschlossene Konstruktion, die das Austreten von Luft verhindert. Außerdem ist sie mit einem Überdruckventil ausgestattet, das verhindert, daß die Boje platzt, wenn die Boje an die Oberfläche steigt und die Luft expandiert.