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Atemwiderstand

18. September 2026 Tauchbuddy Kommentare deaktiviert für Atemwiderstand
Taucher in der Tiefe atmet kraeftig aus, eine breite Blasenwolke steigt aus dem Atemregler auf.
Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Der Atemwiderstand ist der Widerstand, den ein Taucher beim Ein- und Ausatmen über ein Tauchgerät zu überwinden hat. Er entsteht teils im Gerät — in Schläuchen, Ventilen und Membranen der zweiten Stufe —, teils in den eigenen Atemwegen, und er wächst mit der Tiefe, weil das Atemgas dichter wird. Von der Atemarbeit unterscheidet er sich wie eine Kraft von einer Energie.

Die Abgrenzung zur Atemarbeit

Beide Begriffe werden im Kursraum oft in einen Topf geworfen, gemessen wird aber Verschiedenes. Die Atemarbeit ist eine Energie je Volumen und wird in Joule je Liter angegeben; sie ist das Integral des Drucks über das bewegte Gasvolumen. Der Atemwiderstand ist die Druckdifferenz, die nötig ist, um einen bestimmten Gasstrom in Gang zu halten — körperseitig in Kilopascal mal Sekunde je Liter, gerätetechnisch als Atemdruck in Millibar. Der Widerstand ist die Ursache, die Atemarbeit die Folge.

Woraus er sich zusammensetzt

König und Lipp fassen beide Anteile in einem Satz zusammen: „Die Dichte des Atemgases nimmt mit der Tiefe zu und führt zu einem erhöhten Widerstand im Luftstrom sowohl im Atemregler als auch in den Atemwegen des Tauchers. Dieser Effekt kann durch enge Anzüge, Begurtung und/oder zu engsitzende aufgeblasene Auftriebsrettungsmittel verstärkt werden. Als Folge ist eine höhere Arbeitsleistung der Atemmuskulatur notwendig.“

Auf der Geräteseite sind es im Wesentlichen vier Größen: der Strömungsweg durch Schläuche und Gehäuse, der Öffnungsunterdruck der zweiten Stufe — also die Druckdifferenz, die das Ventil aufsteuert —, der Totraum und die Dichte des Gases. Bezeichnend ist, dass die europäische Gerätenorm genau diese Begriffe eigens definiert: Öffnungsunterdruck, Atemarbeit und Totraum stehen im Definitionsteil von EN 250. Dazu kommt der körpereigene Atemwegswiderstand, der auch an Land bereits besteht.

Warum die Tiefe die Atmung schwer macht

Die Gasdichte wächst proportional zum Absolutdruck. In zehn Metern atmet man doppelt so dichtes Gas wie an der Oberfläche, in vierzig Metern fünfmal so dichtes. Der entscheidende Schritt ist dabei kein gleitender: König und Lipp beschreiben ihn als Umschlag der Strömungsart. „Im Atemregler und in den Atemwegen wechselt die Strömungsart des Atemgases von einer laminaren zu einer turbulenten Strömung. Der Widerstand an den Wänden der Atemwege nimmt dadurch zu und das Atemminutenvolumen sinkt.“

Wo die praktische Grenze liegt, beantworten die Verbände und die Forschung unterschiedlich, und der Abstand ist beträchtlich:

  • CMAS nennt in seinem Fact Sheet zur maximalen Einsatztiefe, gestützt auf Arbeiten der COMEX, eine Dichte von 9 g/l als Obergrenze — das entspricht Luft in etwa 60 Metern. Als physiologische Grenze für das Sporttauchen mit Luft gibt CMAS insgesamt 57 bis 60 Meter an.
  • Gavin Anthony und Simon Mitchell kommen zu deutlich strengeren Werten: 5,2 g/l als anzustrebendes Maximum und 6,2 g/l als harte Obergrenze — Luft in rund 30 beziehungsweise 38 Metern. DAN, DAN Europe und die DDRC geben diese Zahlen übereinstimmend wieder.

Das sind rund zwanzig bis dreißig Meter Unterschied. Die CMAS-Zahl stammt aus der Berufstaucherforschung, die Werte von Anthony und Mitchell aus neuerer Arbeit an Kreislaufgeräten mit dem CO₂-Rückhalt als Endpunkt. Welche Zahl man für sich nimmt, ist eine Entscheidung über das eigene Sicherheitsniveau — nach der Regel, Obergrenzen nie zum eigenen Vorteil zu runden, spricht viel für den kleineren Wert.

Wie stark die Leistungsfähigkeit darunter leidet, beziffert DAN: In etwa 30 Metern sinkt die maximale willkürliche Ventilation auf ungefähr die Hälfte des Oberflächenwertes. Arbeit unter Wasser wird damit nicht mehr durch die Durchblutung begrenzt, sondern durch die Belüftung.

Was die Norm verlangt

Für in der EU verkaufte Leichttauchgeräte gilt EN 250. König und Lipp geben deren Anforderungen an den Lungenautomaten wieder, gemessen bei einem Absolutdruck von 6 bar, also in 50 Metern: Die Atemarbeit darf 3,0 J/l nicht überschreiten, der Spitzenwert des Atemdrucks muss beim Ein- und Ausatmen innerhalb von ±25 mbar bleiben, und die positive Atemarbeit während der Einatmung darf 0,3 J/l nicht überschreiten. Diese Werte stehen in der Fassung von 2000; die heute in den Herstellerunterlagen genannte Fassung trägt die Jahreszahl 2014.

Ein Hinweis aus derselben Ecke, der im Kurs zu selten fällt: Scubapro schreibt in seiner Bedienungsanleitung, eine nach EN 250 konforme Ausrüstung sei nicht dafür ausgelegt, von mehr als einem Taucher gleichzeitig benutzt zu werden — bei Wechselatmung über ein Gerät werden die Atem- und Kaltwasserleistungen der Norm nicht mehr erreicht.

Der Knopf an der zweiten Stufe

Viele zweite Stufen lassen sich verstellen. Zwei Bauteile sind dafür zuständig: die Feder hinter dem Ventilhebel, deren Spannung über einen Drehknopf verändert wird, und ein Flussabweiser, der den Venturi-Effekt schaltet. Scubapro beschreibt dessen Wirkung — schnell über die Luftleitplatte strömende Luft erzeugt im Gehäuse einen Unterdruck, der die Membran hält und das Ventil offen hält, „ohne dass vom Taucher zusätzliche Anstrengungen erforderlich sind“. Cressi bezeichnet die beiden Stellungen als „DIVE“ und „PRE-DIVE“.

Wer den Widerstand hochdreht, um Luft zu sparen, erreicht oft das Gegenteil. Scubapro warnt ausdrücklich: „Ein höherer Einatemwiderstand bedeutet nicht zwingend einen geringeren Luftverbrauch. Durch die erforderlichen größeren Anstrengungen zum Auslösen des Luftstroms kann durch die gesteigerte Atemarbeit ein gegenteiliger Effekt ausgelöst werden.“

Die Körperlage zählt mit

Unter Wasser liegt der Druck, mit dem das Gerät liefert, nicht notwendig auf der Höhe der Lunge. Diese Differenz heißt statische Lungenbelastung. Ist der Brustkorb tiefer als die zweite Stufe — beim aufrecht im Wasser stehenden Taucher etwa —, muss zum Einatmen mehr aufgewendet werden. Der kleine Unterdruck in den Atemwegen lässt außerdem die dehnbaren Lungengefäße volllaufen, was das Lungengewebe steifer macht und die Atemarbeit zusätzlich erhöht. Praktisch heißt das: Waagerechte Lage ist nicht nur eine Frage des Trimms, sondern auch eine der Atemmechanik.

Was ein zu hoher Widerstand anrichtet

Die Kette ist gut beschrieben: Der Taucher kann nicht mehr ausreichend belüften, Kohlendioxid staut sich, die Atemebene verschiebt sich in die inspiratorische Reserve — das Essoufflement. König und Lipp schildern, was dann folgt: Der Taucher nimmt seine verstärkte Atmung wahr, konzentriert sich zunehmend auf sie, vermutet die Ursache oft in einem Defekt der Gasversorgung, wechselt auf den Zweitautomaten des Partners — und gerät, weil das nichts ändert, „meist in Panik“. Am Ende steht der unkontrollierte Notaufstieg.

Als Ursachen führen sie neben der Gasdichte in der Tiefe ausdrücklich Strömung, Kälte, einen überbleiten Taucher, einen engen Anzug und den „Atemregler mit hohem Atemwiderstand“ auf. Ihre Vorbeugung ist entsprechend kurz: Kondition, keine körperliche Anstrengung in größeren Tiefen und einen „Atemregler mit geringem Atemwiderstand und hoher Luftlieferleistung verwenden“.

Besonders unangenehm ist, dass man sich auf das eigene Empfinden nicht verlassen kann. In einer Untersuchung des DAN Dive Lab mit künstlich gesetztem Atemwiderstand blieben manche Taucher völlig ahnungslos, obwohl ihr arterieller CO₂-Wert 65 Torr überschritten hatte. Dazu passt die Hinweisliste von König und Lipp: Eine CO₂-Anreicherung verstärkt den Tiefenrausch und erhöht das Risiko einer Dekompressionserkrankung.

Dieser Eintrag beschreibt physikalische und physiologische Zusammenhänge, keine medizinische Beratung. Wer unter Wasser wiederholt in Atemnot gerät, sollte das tauchmedizinisch abklären lassen.

Quellen

Warum wird die Atmung in der Tiefe schwerer?
Weil die Gasdichte proportional zum Absolutdruck steigt. In vierzig Metern atmet man fünfmal so dichtes Gas wie an der Oberfläche. König und Lipp beschreiben, dass die Strömung im Regler und in den Atemwegen dabei von laminar auf turbulent umschlägt — und turbulente Strömung kostet ungleich mehr Druckdifferenz. DAN beziffert die Folge: In rund 30 Metern sinkt die maximale willkürliche Ventilation auf etwa die Hälfte des Oberflächenwertes.
Soll ich den Einstellknopf am Regler zudrehen, um Luft zu sparen?
Davon rät der Hersteller selbst ab. Scubapro schreibt, ein höherer Einatemwiderstand bedeute nicht zwingend einen geringeren Luftverbrauch — die größere Anstrengung beim Auslösen des Luftstroms könne über die gesteigerte Atemarbeit den gegenteiligen Effekt haben. Sinnvolle Gründe, den Widerstand zu erhöhen, sind starke Strömung, längeres Tauchen über Kopf oder der Betrieb als Oktopus, damit die Stufe nicht von selbst abbläst.
Woran merke ich, dass sich Kohlendioxid staut?
Nicht zuverlässig — und das ist der gefährliche Teil. Im DAN Dive Lab blieben einzelne Taucher ahnungslos, obwohl ihr arterieller CO₂-Wert über 65 Torr lag. Typische Zeichen sind Lufthunger und Kurzatmigkeit, später Kopfschmerz, Schwitzen, Übelkeit und Angstgefühl. Wer sie bemerkt, hört auf zu arbeiten, hält sich fest, atmet tief und ruhig aus und beginnt den Aufstieg — nicht schneller, sondern kontrolliert.