Selbstentzündung bezeichnet das Entflammen eines Stoffes ohne äußere Zündquelle, allein durch die Temperatur, die im System selbst entsteht. Beim Tauchen ist sie die zentrale Gefahr im Umgang mit Sauerstoff: Wird ein sauerstoffreiches Gas schnell verdichtet und trifft dabei auf Fett, Öl oder Kohlenwasserstoffablagerungen, kann es zu Feuer oder Explosion kommen.
Hinweis: Dieser Eintrag erklärt einen Gefahrenmechanismus. Das Mischen und Umfüllen sauerstoffreicher Gase gehört in die Hand ausgebildeter Personen mit geeigneter Ausrüstung — er ist keine Anleitung dazu.
Der Mechanismus: adiabatische Verdichtung
Wird ein Gas sehr schnell verdichtet, kann die dabei entstehende Wärme nicht abfließen. Die Temperatur steigt entsprechend steil an — das ist die adiabatische Verdichtung. Sie ist derselbe Effekt, der eine Tauchflasche beim schnellen Füllen warm werden lässt, nur örtlich sehr viel konzentrierter.
Das Dokument „Brandgefahren durch Sauerstoff und sauerstoffangereicherte Atmosphäre“ der European Industrial Gases Association führt die „Erhitzung durch adiabatische Verdichtung“ ausdrücklich als Zündquelle in Drucksauerstoffsystemen auf und nennt als typische Situation das „schnelle Öffnen eines Ventils gegen ein stromabwärts liegendes geschlossenes Ventil“. Genau diese Konstellation entsteht beim Aufdrehen einer Sauerstoffflasche auf einen geschlossenen Regler.
Warum Sauerstoff die Sache verschiebt
Sauerstoff brennt selbst nicht — er macht das Brennen leichter. SDI/TDI bringt das auf den Punkt: „Die Zündtemperatur eines Stoffes in reinem Sauerstoff ist niedriger als die Zündtemperatur in Luft.“ Was in Luft harmlos wäre, wird unter hohem Sauerstoffpartialdruck zündfähig.
Der Brennstoff ist dabei meist unscheinbar. Nach dem EIGA-Dokument sind Öl und Fett „in Gegenwart von Sauerstoff besonders gefährlich, da sie sehr leicht entzündet werden können und mit explosionsartiger Heftigkeit brennen“. Das SSI-Schulungsbuch Enriched Air Nitrox nennt zusätzlich die üblichen Silikonschmiermittel aus der Regler- und Ventilwartung sowie die Werkstoffe mancher O-Ringe und Dichtungen — alle brennbar, wenn sie unter Druck hohen Sauerstoffkonzentrationen ausgesetzt werden.
Wo die Gefahr beim Tauchen konkret sitzt
- Beim Partialdruckmischen. Die Flasche wird zuerst teilweise mit reinem Sauerstoff gefüllt. Liegen dort Ablagerungen oder wurden ungeeignete Schmiermittel verwendet, kann das Füllen unter Druck nach SSI „das Risiko einer Selbstentzündung erheblich vergrößern“.
- Beim Öffnen einer Sauerstoffflasche. Ein ruckartig aufgerissenes Ventil erzeugt genau den Druckstoß, der die Temperaturspitze verursacht.
- An Sauerstoffkoffern und Deko-Flaschen. Dieselbe Physik gilt für jedes Gerät, das reinen Sauerstoff unter Druck führt — auch im Notfallkoffer an der Basis.
Was dagegen hilft
SDI/TDI verschiebt den Blick von der Öffnungsgeschwindigkeit auf den Druckaufbau: „Der entscheidende Punkt besteht darin, dass wir uns eher auf die Geschwindigkeit der Druckerhöhung als auf die Geschwindigkeit der Öffnung konzentrieren sollten.“ Als Maß nennt der Beitrag, es solle „1–2 Minuten dauern, bis das Manometer den vollen Druck anzeigt“, und beschreibt das Vorgehen: das Ventil ganz langsam und nur ein wenig öffnen, das Manometer beobachten und innehalten, sobald sich der Zeiger bewegt.
Die zweite Hälfte ist die Sauberkeit des Systems: Sauerstoffkompatibilität der Bauteile und ausschließlich sauerstoffkompatible Luft zum Auffüllen. Ohne Brennstoff nützt die Temperaturspitze nichts.
Als Tauchlehrer halte ich den Warnhinweis von SDI/TDI für den wichtigsten Satz zum Thema: Die schlechten Angewohnheiten aus der Zeit, als die Ventile neu und risikoarm waren, rächen sich später. Nichts an diesem Vorgang fühlt sich gefährlich an, bis er es einmal ist.
Quellen
- EIGA / Industriegaseverband: Brandgefahren durch Sauerstoff und sauerstoffangereicherte Atmosphäre (IGC Doc. 04/00/D, PDF) — adiabatische Verdichtung als Zündquelle (Abschnitt 5.4), schnelles Ventilöffnen (5.2.3), Öl und Fett (5.3)
- SDI/TDI: Mit welcher Geschwindigkeit sollten Sie Ihre Sauerstoffflasche aufdrehen? — Zündtemperatur in reinem Sauerstoff, Druckaufbau in 1–2 Minuten, Vorgehen am Ventil
- SSI, Enriched Air Nitrox (EAN), Schulungsbuch SC-EAN, deutsche Ausgabe, © SSI International GmbH, 18.10.2023 — Selbstentzündung beim Partialdruckmischen, brennbare Silikonschmiermittel und Dichtungswerkstoffe. Nicht frei im Netz. Erhältlich über MySSI beziehungsweise das Training Center
- DAN, Alert Diver: Nitrox Production Methods — Sauerstoffverträglichkeit ab 25 Prozent Sauerstoff, unabhängig vom Mischverfahren
