Die Berechnung des Luftverbrauchs ist Teil der Tauchgangsplanung. Ein einfaches Beispiel soll die Berechnung kurz erklären.
Dieser Beitrag richtet sich an Einsteiger, die ihre Ausbildung begonnen haben, sowie an Fortgeschrittene, die für ihr nächstes Brevet wiederholen möchten.
In diesem Beispiel einer Luftverbrauch-Berechnung, wie sie in Tauchschulen gelehrt wird, rechnen wir mit einem durchschnittlichen Atemminutenvolumen des Tauchers von 20 l/min an der Oberfläche.
Der Tauchgang soll in eine maximale Tiefe von 18 Metern führen, mit einer Grundzeit von 25 Minuten. Abschließend soll der obligatorische Sicherheitsstopp von 3 Minuten in einer Tiefe von 5 Metern eingehalten werden.
Ein Blick in eine Tauchtabelle (z.B. Deko2000) sagt uns, dass dieser Tauchgang innerhalb der Nullzeit verlaufen wird.
Fragen:
Wie groß muss der Luftvorrat sein, den wir mitführen müssen und welches Volumen muss unsere Tauchflasche haben, um diese Luftmenge aufzunehmen, wenn am Ende des Tauchgangs ein Restdruck von 50 bar in der Tauchflasche verbleiben soll?
Welche Dauer wird dieser Tauchgang haben?
Formelaufbau:
VVerbrauch = Luftverbrauch in barl
t = Tauchzeit in min
p = Umgebungsdruck der Tauchtiefe in bar
AMV = Atemminutenvolumen in l/min
Die Formel zur Berechnung des Luftverbrauchs lautet:VVerbrauch = t * p * AMV
Lösungsvorschlag:
Zunächst zerlegen wir den Tauchgang in die geplanten Schritte.
Wir möchten konservativ tauchen (sicher stellen, dass genügend Luftreserve verbleibt) und fassen die Kompressions- und die Isopressionsphase der Grundzeit zusammen. Das heißt, wir rechnen vom Beginn des Tauchgangs bereits mit der Maximaltiefe, die der Tauchgang erreichen soll. Die Tauchtiefe rechnen wir in Umgebungsdruck um und erhalten so 2,8 bar.
25 min * 2,8 bar * 20 l/min = 1400 barl
Nach 25 Minuten Aufenthalt in der Maximaltiefe (Ende der Grundzeit) beginnen wir den Aufstieg unter Einhaltung der vorgeschriebenen maximalen Aufstiegsgeschwindigkeit von 10 m/min.
Bis zum Erreichen der Tiefe von 10 m benötigen wir also rund 1 Minute. Wir rechnen wieder konservativ und setzen für den Wert der Tiefe zum Aufstieg auf 10 m noch einmal 18 m ein.
1 min * 2,8 bar * 20 l/min = 56 barl
Innerhalb des Tiefenbereichs von 0 – 10 m ist eine deutlich langsamere maximale Aufstiegsgeschwindigkeit vorgeschrieben, nämlich nur noch 6 m/min.
Um nun aus der Tiefe von 10 m für den geplanten Sicherheitsstopp in 5 m Tiefe weiter aufzusteigen, benötigen wir rund 1 Minute. Wir rechnen wieder konservativ und setzen daher 10 m für den Wert der Tiefe zum Aufstieg auf 5 m ein.
1 min * 2 bar * 20 l/min = 40 barl
Auf 5 m angekommen, führen wir den Sicherheitsstopp mit einer Dauer von 3 Minuten durch. Wir rechnen:
3 min * 1,5 bar * 20 l/min = 90 barl
Für den anschließenden Aufstieg zur Oberfläche veranschlagen wir wieder eine Zeit von 1 Minute. Wir rechnen wieder konservativ und setzen für den Wert der Tiefe zum Aufstieg zur Oberfläche noch einmal 5 m ein.
1 min * 1,5 bar * 20 l/min = 30 barl
Wir addieren nun alle ermittelten Luftmengen und erhalten einen Gesamtluftverbrauch von 1616 barl für diesen Tauchgang.
Wir wissen jetzt auch schon, dass unser Tauchgang 30 Minuten dauern wird.
Bleibt nur noch zu berechnen, wie groß unsere Tauchflasche sein muss, um diesen Tauchgang mit einem verbleibenden Restdruck von 50 bar in der Tauchflasche durchführen zu können.
Unsere Tauchflasche ist bspw. mit einem Fülldruck von 200 bar gefüllt worden. Von diesen 200 bar, die uns dann in der Tauchflasche zur Verfügung stehen, subtrahieren wir den Restdruck, der in der Tauchflasche am Ende des Tauchgangs verbleiben soll. Diese 50 bar stehen uns also nicht zum Verbrauch während des Tauchgangs zur Verfügung, sondern verbleiben für einen eventuellen Notfall als Reserve in der Flasche.
200 bar – 50 bar = 150 bar
Mit den 150 bar Flaschendruck, die uns für den geplanten Tauchgang effektiv zur Verfügung stehen, errechnen wir nun die Flaschengröße, die wir mindestens einsetzen müssen, um die benötigte Luftmenge transportieren zu können.
Formelaufbau:
VFlasche = Flaschenvolumen in l
VVerbrauch = Luftverbrauch in barl
p = Flaschendruck in bar
VFlasche = VVerbrauch / p
Wir rechnen:
VFlasche = 1616 barl / 150 bar
VFlasche = 10,77 l
Die Tauchflasche, die wir für diesen Tauchgang mitführen müssen, um ihn sicher durchführen und beenden zu können, muss ein Volumen haben, das größer als 10 l ist.
Das bedeutet, wir wählen eine 12 l – Flasche, mit 200 bar Flaschendruck für die sichere Durchführung dieses Tauchgangs.
Fazit
Theorie von Tauchgangsplanung und praktischer Durchführung eines Tauchgangs gehen im Sporttauchbereich oft etwas auseinander, hier wird auch nicht eine besonders hohe Genauigkeit der Luftverbrauchsberechnung gefordert, wie das bspw. im Technischen Tauchen der Fall ist.
Im Sporttauchen stellen wir uns oft die Frage, „Wie viel Luft brauche ich mindestens?“ Einsteiger können so ein Gefühl für Limits entwickeln ohne sich mit komplexen Berechnungsalgorithmen beschäftigen zu müssen. Derartige Berechnungen sollen aber einen Tauchcomputer nicht ersetzen, Computer berechnen ohnehin viel schneller und fehlerfrei. Sie schärfen durch Echtzeitberechnungen während des Tauchgangs unser Tauchprofil, machen Tauchgänge sicherer und komfortabel. Deshalb ist das Verständnis über die Funktionsweise eines Tauchcomputers oder einer Software zur Berechnung von Tauchgängen unerlässlich.