Hydrox ist ein Atemgas aus Wasserstoff und Sauerstoff, das gelegentlich als experimentelles Gas für sehr tiefe Tauchgänge eingesetzt wurde. Es erlaubt Tauchtiefen von mehreren hundert Metern, lässt sich aber nur mit wenigen Prozent Sauerstoff handhaben, weil Wasserstoff oberhalb von vier Prozent Sauerstoff explosiv ist. Für das Freizeittauchen spielt es keine Rolle.
Zusammensetzung und Explosionsgrenze
Mischungen mit mehr als 4 Prozent Sauerstoff in Wasserstoff sind explosiv, wenn sie gezündet werden. Hydrox-Gemische für die Tiefe bleiben deshalb unterhalb dieser Schwelle. Die Gedenktauchgänge für Arne Zetterström im Jahr 2012 wurden mit 96 Prozent Wasserstoff und 4 Prozent Sauerstoff gefahren, einem ausgesprochen sauerstoffarmen Gemisch.
Daraus folgt eine Eigenheit, die sich schnell nachrechnen lässt. Bei 4 Prozent Sauerstoff beträgt der Partialdruck des Sauerstoffs an der Oberfläche 0,04 bar. Die DGUV Information 201-033, die sich an das gewerbliche Tauchen richtet, nennt als Mindestwert 0,16 bar. Dieser Wert wird bei 4 bar Absolutdruck erreicht, also in 30 m Tiefe. Ein 96/4-Gemisch ist damit nur in der Tiefe atembar. An der Oberfläche und im flachen Wasser wäre es hypoxisch. Ein solches Gemisch kann deshalb nur im tiefen Abschnitt eines Tauchgangs geatmet werden.
Von Zetterström zu den COMEX-Versuchen
Die Versuche des schwedischen Ingenieurs Arne Zetterström im Jahr 1945 gelten als erster Einsatz von Wasserstoff beim Tauchen. Die Versuche zeigten, dass sich Wasserstoff bis in große Tiefen verwenden lässt. Im August 1945 starb Zetterström bei einem Vorführtauchgang, nachdem an der Ausrüstung an der Oberfläche ein Fehler aufgetreten war.
Die US-Marine und die französische Firma COMEX nahmen die Untersuchungen später wieder auf. COMEX führte die Experimente Hydra I und Hydra II in den Jahren 1968 und 1969 durch und entwickelte in der Folge Verfahren für Tauchgänge zwischen 500 und 700 m. Den Höhepunkt der Reihe bildete am 20. November 1990 in Toulon der simulierte Tauchgang von Théo Mavrostomos auf 701 m in der Druckkammer (Hydra X).
Warum Wasserstoff als Atemgas
Wasserstoff ist das leichteste aller Gase: Er hat ein Viertel der Atommasse oder die Hälfte der Molekülmasse von Helium. Gegenüber Stickstoff verringert er die Gasdichte des Atemgases, was in großer Tiefe die Atemarbeit mindert. Wasserstoff hat nur ein geringes Narkosepotenzial, kann aber trotzdem eine Wasserstoffnarkose auslösen. Zum Vergleich dient die Stickstoffnarkose. Außerdem scheint Wasserstoff bei tiefen Kurzzeittauchgängen das Hochdrucknervensyndrom abzuschwächen.
Wasserstoff wurde auch mit Helium gemischt: Das Gemisch aus Wasserstoff, Helium und Sauerstoff heißt Hydreliox. Eine Arbeit von Rostain und Mitarbeitern aus dem Jahr 1988 untersuchte die Wirkung eines H2-He-O2-Gemischs auf das Hochdrucknervensyndrom bis in 450 Meter Seewasser.
Grenzen des Verfahrens
Die Explosionsgefahr bestimmt den gesamten Umgang mit Hydrox. Hinzu kommt, dass auch die geringe Narkosewirkung des Wasserstoffs nicht null ist. Für die Dekompression untersuchte die US-Marine, ob Darmbakterien den Abbau des gelösten Wasserstoffs beschleunigen können. Biochemische Dekompression heißt dieser Ansatz. Ein Bericht aus dem Jahr 2023 beschreibt den ersten Tauchgang mit Wasserstoff im Kreislaufgerät. Mehr zum Gerätetyp im Eintrag Kreislauftauchgerät.
Wer andere Gemische für große Tiefen kennenlernen will, findet sie unter Heliox, Trimix und Mischgastauchen. Hydrox ist ein Gas der Forschung und des experimentellen Tiefentauchens, nicht der Freizeitausbildung.
Quellen
- Wikipedia: Hydrox (breathing gas) — Definition, Explosionsgrenze von 4 Prozent Sauerstoff, die Zetterström-Gedenktauchgänge 2012 mit 96 Prozent Wasserstoff und 4 Prozent Sauerstoff, Zetterström 1945, COMEX Hydra I und II 1968/1969, Verfahren für 500 bis 700 m, simulierter Tauchgang auf 701 m am 20. November 1990, Hydreliox, Eigenschaften von Wasserstoff, biochemische Dekompression.
- DGUV Information 201-033: Tauchen mit Mischgas — Mindestwert des Sauerstoffpartialdrucks von 0,16 bar. Die Information richtet sich an das gewerbliche Tauchen und ist kein Sporttauchstandard.
