Positiver Auftrieb beim Tauchen

Vollstaendig ausgeruesteter Taucher treibt mit Luft im Tarierjacket aufrecht an der Oberflaeche eines Waldsees. — Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Positiver Auftrieb liegt vor, wenn die Auftriebskraft auf einen Körper größer ist als seine Gewichtskraft: Er steigt und treibt an der Oberfläche. Beim Tauchen ist das der Zustand, den man an der Oberfläche braucht und auf Tiefe nicht haben will. Das Gegenstück ist der negative Auftrieb.

Woher die Kraft kommt

Die Ursache ist der Druckunterschied im Wasser: Unten drückt es stärker als oben, und die Differenz schiebt den Körper nach oben. Nach dem Prinzip des Archimedes entspricht diese Kraft der Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit. Das Lehrbuch für Forschungstaucher der Universität Hamburg schreibt sie als Verdrängungsvolumen mal Wasserdichte mal Fallbeschleunigung.

Entscheidend ist die Differenz zum Gewicht in Luft. Dasselbe Lehrbuch bildet daraus eine Restkraft und ordnet ihr drei Zustände zu: Ist sie größer als null, steigt oder schwimmt der Körper — das ist der positive Auftrieb. Ist sie kleiner als null, sinkt er. Ist sie null, schwebt er; das Lehrbuch nennt diesen Zustand „austariert“. Es merkt im selben Atemzug an, dass manche Lehrbücher die Restkraft mit umgekehrtem Vorzeichen definieren — am Ergebnis ändert das nichts, an der Formel schon.

Der Auftrieb ändert sich während des Tauchgangs

Zwei Größen verschieben sich, und zwar gegenläufig. Die Flasche wird leichter, je mehr Gas der Taucher veratmet — ihr Volumen bleibt, ihre Masse sinkt, der Auftrieb nimmt also zu. Der Neoprenanzug wird mit der Tiefe dünner, weil der Druck die Gasbläschen im Material zusammendrückt; sein Auftrieb nimmt mit der Tiefe ab und auf dem Weg nach oben wieder zu. Beides zusammen heißt: Am Ende des Tauchgangs und im flachen Wasser ist der Taucher am positivsten — also genau dort, wo der Sicherheitsstopp liegt.

Dazu kommt das Wasser selbst. Das Hamburger Lehrbuch nennt für Süßwasser rund 1,00 Kilogramm je Liter und für Salzwasser etwa 1,03 Kilogramm je Liter, mit einem Schwankungsbereich von 1,01 bis 1,08 je nach Salzgehalt. Dasselbe Volumen verdrängt im Meer also mehr Masse und erzeugt mehr Auftrieb. SSI formuliert die Folge für die Praxis knapp: Salzwasser verlangt mehr Gewicht als Süßwasser.

Wo der positive Auftrieb gewollt ist

An der Oberfläche ist er die Sicherheit selbst. Wer dort ohne eigenes Zutun treibt, kann atmen, sich umsehen, rufen und auf den Partner warten. Deshalb ist der Tarierungscheck so ausgelegt, dass der Auftrieb auch am Ende noch reicht: SSI beschreibt den Ablauf so, dass man mit entlüfteter Tarierweste bei normaler Atmung „etwa auf Augenhöhe“ treibt und erst beim vollständigen Ausatmen sinkt. Der Maßstab dahinter ist die leere Flasche — „Wenn die Pressluftflasche leer ist, solltest du immer noch an der Oberfläche treiben“.

Daraus folgt auch der richtige Zeitpunkt für den Check. SSI setzt ihn ans Ende: „Am Ende eines Tauchgangs ist der beste Zeitpunkt“, und begründet das mit dem Sicherheitsstopp. Als Ausgangswert für die Bleimenge nennt derselbe Verband etwa zehn Prozent des Körpergewichts — ein Startwert für den Check, kein Ergebnis. Dass ein 7-Millimeter-Anzug mehr verlangt als ein 3-Millimeter-Anzug, steht dort ebenfalls.

Wo er gefährlich wird

Unter Wasser ist unkontrollierter positiver Auftrieb der Anfang eines unkontrollierten Aufstiegs. Er entsteht selten plötzlich: zu wenig Blei, ein Trockenanzug, in dessen Füßen sich Luft sammelt, eine Tarierweste, die beim Aufstieg nicht rechtzeitig entlüftet wird. Das Tückische daran ist, dass sich die Lage von selbst verschärft: Je höher der Taucher kommt, desto weiter dehnt sich das Gas aus und desto größer wird der Auftrieb. Was daraus folgt, steht unter Aufstiegsgeschwindigkeit.

Aus demselben Grund ist der Bleiabwurf die letzte Maßnahme und nicht die erste. Er erzeugt absichtlich starken positiven Auftrieb und nimmt den kontrollierten Aufstieg aus der Hand.

Als Tauchlehrer

Zwei Sätze sage ich dazu am häufigsten. Der Tarierungscheck gehört ans Ende des Tauchgangs, nicht an den Anfang — wer ihn mit voller Flasche macht, hat später zu wenig Gewicht. Und wenn man schon danebenliegt, dann lieber mit einem Kilo zu viel als mit einem Kilo zu wenig; SSI schreibt denselben Gedanken: „Es ist besser, am Anfang ein bisschen mehr zu haben, als am Ende nicht genug.“ Ein Kilo zu viel kostet Luft. Ein Kilo zu wenig kostet den Sicherheitsstopp.

Warum werde ich am Ende des Tauchgangs auftriebiger?

Weil die Flasche leichter wird. Ihr äußeres Volumen ändert sich nicht, also bleibt die verdrängte Wassermasse gleich — aber das veratmete Gas fehlt als Masse. Die Restkraft verschiebt sich damit in Richtung positiv. Deshalb legt SSI den Tarierungscheck ans Ende des Tauchgangs: Wer mit voller Flasche austariert, hat am Sicherheitsstopp zu wenig Gewicht.

Brauche ich im Süßwasser weniger Blei?

Ja, denn Süßwasser ist weniger dicht. Das Lehrbuch für Forschungstaucher nennt rund 1,00 Kilogramm je Liter für Süßwasser gegenüber etwa 1,03 Kilogramm je Liter für Salzwasser, dort mit einem Schwankungsbereich von 1,01 bis 1,08 je nach Salzgehalt. Dasselbe verdrängte Volumen trägt im Meer also mehr. Eine allgemeingültige Umrechnung in Kilogramm Blei nennen die herangezogenen Darstellungen nicht — der Tarierungscheck im jeweiligen Gewässer ersetzt sie.

Ist positiver Auftrieb an der Oberfläche nicht immer gut?

An der Oberfläche ja — dort soll ein Taucher ohne eigenes Zutun treiben können, auch mit leerer Flasche. Unter Wasser ist derselbe Zustand das Gegenteil: Er zieht nach oben, und zwar mit jedem Meter stärker, weil sich das Gas in Anzug und Tarierweste ausdehnt. Der Unterschied liegt also nicht im Auftrieb selbst, sondern darin, ob er gewählt oder erlitten wird.

Quellen

König/Lipp, Lehrbuch für Forschungstaucher, Kapitel 1 „Physikalische Grundlagen“ (PDF) — Auftriebskraft als Gewicht der verdrängten Flüssigkeit, Restkraft und ihre drei Zustände einschließlich „austariert“, Dichtewerte für Süß- und Salzwasser, Hinweis auf die umgekehrte Vorzeichendefinition in anderen Lehrbüchern
SSI: Wie man einen korrekten Tarierungscheck durchführt — Ablauf des Checks, Schweben auf Augenhöhe, Maßstab der leeren Flasche, bester Zeitpunkt am Ende des Tauchgangs, Ausgangswert von etwa zehn Prozent des Körpergewichts

Zur Quellenlage: Die Kraftbilanz und die Dichtewerte stammen aus einem Lehrbuch für Forschungstaucher, nicht aus einem Sporttauchstandard. Der Ausgangswert von etwa zehn Prozent des Körpergewichts ist eine Verbandsangabe ohne Herleitung. Eine Norm- oder Verbandsfundstelle, die die Begriffe „positiver“ und „negativer Auftrieb“ ausdrücklich definiert, liegt dieser Darstellung nicht zugrunde.