Ein Senkkasten, auch Caisson genannt, ist ein unten offener, wasserdichter Kasten, der auf den Grund eines Gewässers oder in wasserführenden Boden abgesenkt wird. In der Druckluftbauweise hält Überdruck das Wasser aus der Arbeitskammer. Für die Taucherei ist der Senkkasten bedeutsam, weil an seinen Arbeitern die Dekompressionskrankheit zum ersten Mal in großer Zahl beobachtet wurde.
Wie ein Druckluft-Senkkasten arbeitet
Der Kasten ist oben geschlossen und unten offen. Pumpt man Druckluft hinein, drückt sie das Wasser nach unten hinaus, und es entsteht ein trockener Arbeitsraum, ähnlich wie in einer Taucherglocke. Arbeiter graben den Grund unter dem Kasten ab, das Material wird durch eine Schleuse nach oben geschafft, und der Kasten sinkt unter seinem Gewicht immer tiefer. Ist die Zieltiefe erreicht, wird der Hohlraum meist mit Beton verfüllt, und der Senkkasten wird selbst zum Fundament, etwa für einen Brückenpfeiler.
Zum Kasten gehören mindestens eine Personenschleuse, Schächte für die Druckluft und drucklose Schächte, durch die Kräne den Aushub heben. Der Druck in der Kammer muss dem Wasserdruck am Grund entsprechen und steigt deshalb um etwa ein bar je zehn Meter Wassertiefe. Genau darin liegt das Problem. Die Arbeiter atmen über Stunden Luft unter erhöhtem Druck und nehmen dabei mehr Gas auf. Werden sie danach zu schnell auf normalen Druck gebracht, kann dieses Gas Blasen bilden.
Triger und die ersten Beschwerden
Senkkästen im größeren Maßstab gab es schon im 18. Jahrhundert, beim Bau der Westminster Bridge ab 1739. Den modernen Druckluft-Senkkasten erfand 1841 der französische Geologe Jacques Triger. Er baute ihn aus vier eisernen Röhren von etwa einem Meter Durchmesser und fünf bis sechs Metern Länge mit einer Luftschleuse und förderte damit Kohle aus etwa 20 Metern Tiefe im wassergesättigten Boden an der Loire. Zwei Bergleute klagten nach vier Stunden bei 2,4 Atmosphären über Schmerzen. Sie gelten heute als die vermutlich ersten beschriebenen Fälle von Dekompressionskrankheit.
1847 beobachteten die Ärzte Pol und Watelle, dass erneuter Druck die Beschwerden der Druckluftarbeiter linderte. Sie empfahlen ein langsames Ausschleusen und brachten die Symptome mit Alter, Druck, Aufenthaltsdauer und Geschwindigkeit der Druckentlastung in Verbindung. 1863 empfahl Antoine Foley die Rekompression als Behandlung.
Die großen Brücken und die Caissonkrankheit
Beim Bau der Eads Bridge in St. Louis ab 1867 wurden die Senkkästen bis auf den Fels abgesenkt, der tiefste rund 38 Meter unter den Wasserspiegel. Das verlangte bis zu 55 psi Überdruck, das entspricht etwa 4,7 Atmosphären absolut. Es gab 119 schwere Erkrankungen und 14 Todesfälle. Der leitende Arzt Alphonse Jaminet erkrankte selbst und hielt seine Beschwerden schriftlich fest.
Bei der Brooklyn Bridge ab 1871 prägte der zuständige Arzt Andrew Smith 1873 den Begriff Caissonkrankheit. Er verzeichnete 110 Fälle, darunter drei Todesfälle. Der Bauleiter Washington Roebling erkrankte 1872 und leitete die letzten zehn Jahre des Baus von seinem Haus aus, während seine Frau Emily Warren Roebling viele technische Aufgaben übernahm. Smith und Jaminet antworteten mit kürzeren Schichten bei höherem Druck, langsamerem Ein- und Ausschleusen, Aufzügen, einer Eignungsuntersuchung und Krankenstationen auf der Baustelle.
Eine Krankenschleuse, also eine Druckkammer zur Behandlung auf der Baustelle, schlug Smith schon 1872 vor. Gebaut wurde sie dort nie. Erst Ernest William Moir richtete 1889 beim Bau des Hudson River Tunnel eine solche Kammer ein, und die Sterblichkeit unter den Arbeitern sank von 25 auf 2 Prozent.
Was heute davon geblieben ist
Senkkästen werden weiter gebaut, und auch der Tunnelbau unter Druckluft stellt dieselben Anforderungen an das Ausschleusen. In Deutschland regelt die Druckluftverordnung diese Arbeiten. Sie schreibt vor, dass Ausschleusungszeit und Verweildauer auf den einzelnen Druckstufen genau einzuhalten sind, und verbietet vom Einschleusen bis zum Ende des Ausschleusens Alkohol, kohlensäurehaltige Getränke, große Mahlzeiten und das Rauchen. Mit der Sauerstoffdekompression darf in der Schleuse erst begonnen werden, wenn der Druck auf 1,0 bar abgesenkt ist.
Als Tauchlehrer erzähle ich die Geschichte im Theorieunterricht gern, weil sie zeigt, dass die Dekompressionskrankheit kein Taucherproblem ist, sondern ein Druckproblem. Die Arbeiter in den Senkkästen tauchten nie, sie atmeten nur stundenlang Luft unter Druck. Die Erklärung, warum das Gas Blasen bildet und wie man es langsam genug wieder loswird, lieferten später andere, nachzulesen bei Paul Bert und John Scott Haldane.
