Sauerstoffzelle

Kleine runde Sauerstoffzelle eines Kreislauftauchgeräts mit Kontaktstiften auf einer Werkbank.
Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Die Sauerstoffzelle ist der Sensor, der in einem Kreislauftauchgerät den Sauerstoff-Partialdruck im Atemkreislauf misst. Es handelt sich um eine elektrogalvanische Brennstoffzelle, deren Signal die Steuerung des Geräts und die Anzeige für den Taucher speist. Sie bildet damit die Grundlage jeder Regelung des Sauerstoffgehalts im geschlossenen Kreislaufgerät.

Aufgabe im Gerät

Bei elektronisch gesteuerten Geräten überwachen die Zellen den Sauerstoff-Partialdruck. Fällt er unter den erforderlichen Wert, öffnet ein Magnetventil und spritzt Sauerstoff ein. Dadurch lässt sich der Partialdruck im Kreislauf in vertretbarer Toleranz um einen festen Wert halten, den Sauerstoff-Sollwert. Für Freizeitgeräte werden Sollwerte im Bereich von 1,0 bis 1,2 bar genannt. Die Steuerung warnt außerdem akustisch, optisch oder per Vibration, etwa bei zu niedrigem oder zu hohem Partialdruck oder beim Ausfall einer oder mehrerer Zellen. Bei reinen Sauerstoffgeräten werden Sensoren in der Regel nicht benötigt, weil der Sauerstoffgehalt dort konstant 100 Prozent beträgt.

Mehrere Zellen und Abstimmung

Geräte mit drei oder mehr Zellen arbeiten mit einer Abstimmungslogik. Sie geht davon aus, dass die beiden Zellen mit den ähnlichsten Werten richtig liegen. Das ist ein bekanntes Problem. Beschrieben wird ein Fall, in dem zwei Zellen mit nahezu gleicher Vorgeschichte gleichzeitig auf dieselbe Art ausfielen. Die Logik verwarf daraufhin die einzige noch richtige Zelle, mit tödlichen Folgen.

Stromlimitierung

Fällt eine Zelle strombegrenzt aus, zeigt sie einen niedrigeren Partialdruck an, als tatsächlich herrscht. Die Steuerung spritzt dann womöglich weiter Sauerstoff ein, und der Partialdruck kann gefährlich ansteigen, siehe Hyperoxie und Sauerstoffkrampf.

Verhalten bei Zweifeln

Ist der Sauerstoff-Partialdruck unbekannt, kann dem Rebreather nicht vertraut werden. Der Taucher soll sofort auf das offene System wechseln, siehe Bailoutflasche. Wie oft Zellen zu wechseln und wie sie zu kalibrieren sind, legt der Gerätehersteller fest.

Quellen

Über Divemaster Tom 31 Artikel
Tom führt zu Tauchplätzen, Wracks und Tauchreisezielen und schreibt auf, was man vor Ort wissen muss: Einstieg, Bedingungen, Regeln. Lange Jahre Divemaster, heute SSI Open Water Scuba Instructor und CMAS-Tauchlehrer.