Diluent: Verdünnungsgas im Kreislauftauchgerät

Zwei schlanke kleine Tauchflaschen im Traggestell, jede mit einem einzelnen Handrad und einer eigenen ersten Stufe. — Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Das Diluent ist das zweite Gas eines geschlossenen Kreislauftauchgeräts: Es wird aus einer eigenen Flasche in den Atemkreis gegeben, füllt dessen Volumen und verdünnt den Sauerstoff auf den eingestellten Sollwert. Der Name sagt es — Verdünnungsgas. Aus dieser schlichten Aufgabe folgt alles, was die Tiefe eines Kreislauftauchgangs begrenzt.

Warum reiner Sauerstoff nicht genügt

Im Kreis verbraucht der Körper nur Sauerstoff, und nur der wird nachgegeben. Das Volumen des Kreises ändert sich aber mit dem Druck: Beim Abstieg wird das Gas zusammengedrückt, die Gegenlunge leert sich, und es fehlt Gas. Würde man diese Lücke mit Sauerstoff schließen, stiege der Partialdruck mit der Tiefe bis in die Hyperoxie. Deshalb braucht der Kreis ein zweites, sauerstoffarmes Gas, das genau diese Lücke füllt. Die Rebreather-Darstellung von Silent Diving nennt es „the gas used to maintain loop volume and to flush the loop when necessary“.

Das Diluent hat dabei drei Aufgaben, und die dritte ist die, an der ein Tauchgang hängt:

Volumen halten. Dafür sitzt am Gerät ein automatisches Diluentventil (ADV). Die Bedienungsanleitung eines geschlossenen Geräts der Marke JJ-CCR beschreibt es so: Das ADV „arbeitet ähnlich einer 2. Stufe und führt dem Atemkreislauf bei Bedarf zusätzliches Diluent zu“. Ausgelöst wird es durch einen erheblichen Unterdruck im Kreislauf; betätigt wird es zusätzlich von Hand durch Druck auf den Membrandeckel. Ein Absperrventil zwischen ADV und erster Stufe ist dort ausdrücklich unzulässig. Eine zweite, optionale Handzugabe gibt es obendrein: „Je länger der Knopf betätigt wird, desto mehr Diluent gelangt in den Atemkreislauf.“
Spülen und prüfen. Dieselbe Anleitung macht das Diluent zum Messmittel. Für die Sensorprüfung gilt: „Als erstes ist der Kreislauf mit dem Diluent zu spülen (= Diluent Flush).“ Danach wird der Partialdruck des Diluents in der aktuellen Tiefe angezeigt, und alle Sensoren müssen denselben Wert zeigen. „Ist dies nicht der Fall sollte sofort auf ein OC Bailout gewechselt werden.“ Das funktioniert nur, weil die Zusammensetzung des Diluents bekannt ist — der Sollwert im Kreis ist es zu diesem Zeitpunkt gerade nicht.
Atembar sein. Fällt der Kreis aus, atmet der Taucher sein Diluent im offenen System. Silent Diving formuliert die Bedingung in einem Satz: „Diluent must be breathable at your maximum operating depth.“ Für Sporttauchprofile sei Luft als Diluent geeignet, typischerweise bis vierzig Meter.

Welches Gas ins Diluent gehört

In Frage kommen Luft, Nitrox, Trimix und Heliox — die genannte Anleitung führt alle vier als einstellbare Gase und verlangt für Luft die Qualität nach DIN EN 12021 und für Helium eine Reinheit über 99,996 Prozent. Die Wahl richtet sich nach der geplanten Tiefe und, wie Silent Diving betont, nach der Ausweichgasstrategie; Helium kommt hinzu, weil es die Narkosewirkung und die Gasdichte senkt.

Bei den Tiefengrenzen gehen die Angaben auseinander, und sie gehören ihren Urhebern zugeordnet. Die Anleitung des genannten Geräts nennt „Max. 40 m mit Luft als Diluent“ und „Max. 100 m mit Trimix als Diluent“; für Nitrox als Diluent gibt sie keine eigene Grenze. Das Grundwissen des VDST zum Rebreathertauchen stellt dagegen drei Grenzen nebeneinander, die gemeinsam gelten: die Narkosewirkung des Diluents — bei Luft etwa vierzig Meter —, die Herstellerfreigabe, die dort mit fünfzig Metern für Luft und hundert Metern für Trimix angegeben wird, und die Menge des mitgeführten Ausweichgases. Beide Darstellungen nennen also vierzig Meter, der eine als Gerätegrenze, der andere als Narkosegrenze — und der VDST führt eine Herstellerfreigabe von fünfzig Metern auf, die bei diesem Gerät nicht gilt. Hersteller- und Verbandsangaben sind hier keine Standards, sondern Aussagen über Geräte.

Das hypoxische Diluent und der Grund für ein Reisegas

Je tiefer der geplante Tauchgang, desto weniger Sauerstoff darf das Diluent enthalten — sonst wäre sein Partialdruck unten zu hoch. Damit entsteht ein Gas, das am anderen Ende der Skala versagt: Ein stark heliumhaltiges, sauerstoffarmes Diluent ist an der Oberfläche und im Flachwasser nicht atembar. Die DGUV-Information 201-033 setzt für das gewerbliche Tauchen einen Sauerstoffpartialdruck von mindestens 0,16 bar als Untergrenze; an der Oberfläche heißt das einen Sauerstoffanteil von mindestens etwa sechzehn Prozent. Ein Diluent darunter führt bei Atmung im Flachen in die Hypoxie.

Daraus folgt dieselbe Vorkehrung, die auch beim offenen Mischgastauchen gilt: Wer hypoxisch tauchen will, führt ein zweites, atembares Gas für den oberflächennahen Bereich mit. Ein Diluent ist deshalb nie bloß „das Gas in der zweiten Flasche“ — es ist die Festlegung darüber, in welchem Tiefenband das Gerät verlassen werden kann und in welchem nicht.

In der Ausbildung ist das der Punkt, an dem die Rechnung von der offenen Konfiguration abweicht. Dort begrenzt der Sauerstoff die Tiefe nach unten, und die maximale Einsatztiefe ist eine einzige Zahl. Am geschlossenen Gerät hält die Regelung den Partialdruck in einem unkritischen Bereich — begrenzt wird die Tiefe stattdessen vom Diluent, und zwar an beiden Enden: unten durch Narkose und Gasdichte, oben durch die Atembarkeit.

Warum nicht einfach reinen Sauerstoff in den Kreis geben?

Weil der Partialdruck dann mit der Tiefe mitwachsen würde. Der Kreis muss beim Abstieg nachgefüllt werden, weil sein Gas zusammengedrückt wird; füllte man ausschließlich Sauerstoff nach, stiege dessen Partialdruck in den hyperoxischen Bereich. Das Diluent liefert das sauerstoffarme Füllgas, mit dem sich der eingestellte Sollwert über die ganze Tiefe halten lässt. Reine Sauerstoffkreislaufgeräte gibt es, und genau deshalb ist ihre Einsatztiefe auf wenige Meter beschränkt.

Was ist ein Diluent-Flush?

Eine Prüfung der Sauerstoffsensoren mit bekanntem Gas. Nach der Bedienungsanleitung eines geschlossenen Geräts wird der Kreislauf zuerst mit dem Diluent gespült; anschließend lässt sich der Partialdruck des Diluents in der aktuellen Tiefe anzeigen, und alle Sensoren müssen denselben Wert zeigen. Weichen sie ab, soll nach derselben Anleitung sofort auf das offene Ausweichsystem gewechselt werden. Der Sinn liegt darin, dass die Zusammensetzung des Diluents bekannt ist — der Sollwert im Kreis ist in diesem Moment gerade die unbekannte Größe.

Kann ich mein Diluent an der Oberfläche atmen?

Bei Luft oder Nitrox ja, bei hypoxischem Trimix nicht. Je tiefer der geplante Tauchgang, desto geringer muss der Sauerstoffanteil des Diluents sein — und unterhalb von etwa sechzehn Prozent an der Oberfläche ist das Gas nicht mehr atembar; die DGUV-Information 201-033 setzt für das gewerbliche Tauchen 0,16 bar als Untergrenze des Sauerstoffpartialdrucks. Wer mit hypoxischem Diluent taucht, führt deshalb ein zweites, atembares Gas für den oberflächennahen Bereich mit.

Quellen

JJ-CCR, Bedienungsanleitung, deutsche Fassung CE 1.00 Rev. 04 (PDF) — Verwendung des gewählten Gases als Diluent im geschlossenen und als Atemgas im offenen Betrieb, eigene erste Stufe mit eigener Druckanzeige, einstellbare Gase Luft, Nitrox, Trimix und Heliox, Luftqualität nach DIN EN 12021 und Heliumreinheit über 99,996 Prozent, Tiefengrenzen 40 m mit Luft und 100 m mit Trimix, Arbeitsweise und Betätigung des ADV samt Verbot eines Absperrventils, optionale Handzugabe, Ablauf und Bewertung des Diluent-Flush. Herstellerquelle; die Werte gelten für dieses Gerät, nicht allgemein.
VDST: Grundwissen Rebreathertauchen (PDF) — das Diluent als zweites Gas aus getrennter Flasche beim geschlossenen Gerät, die drei gemeinsam geltenden Tiefengrenzen aus Narkosewirkung (bei Luft etwa 40 m), Herstellerfreigabe (50 m für Luft, 100 m für Trimix) und Menge des Ausweichgases, Anforderung an das Ausweichgas. Der VDST gehört nicht zu den vier Verbänden, an denen sich dieses Lexikon sonst ausrichtet; die Angaben sind ihm zugeordnet.
Jennifer Jennings: Rebreather Dive Planning — Gas and Decompression (Silent Diving) — Diluent als Gas zum Halten des Kreisvolumens und zum Spülen sowie als Atemgas beim Ausstieg aus dem Kreis, Abhängigkeit der Gemischwahl von Maximaltiefe und Ausweichgasstrategie, Bedingung der Atembarkeit in der geplanten Maximaltiefe, Luft als Diluent für Sporttauchprofile typischerweise bis 40 m, Wirkung von Helium auf Narkose und Dichte. Praktikerquelle eines Anbieters.
DGUV Information 201-033: Tauchen mit Mischgas (PDF) — Sauerstoffpartialdruck von mindestens 0,16 bar als Untergrenze. Die Vorschrift gilt für das gewerbliche Tauchen und ist kein Sporttauchstandard.

Zur Quellenlage: Eine verbandsübergreifende Festlegung zum Diluent liegt nicht zugrunde — CMAS, SSI, PADI und TDI äußern sich dazu nicht in vergleichbarer Form. Die konkreten Zahlen stammen von einem Hersteller und einem nationalen Verband und widersprechen sich bei der Luftgrenze (40 gegenüber 50 Metern); beide Angaben sind hier ihrem Urheber zugeordnet und nicht zu einer Zahl zusammengefasst. Die Untergrenze von 0,16 bar ist einer gewerblichen Vorschrift entnommen; die daraus folgende Angabe von etwa sechzehn Prozent Sauerstoff an der Oberfläche ist die unmittelbare Umrechnung bei einem Umgebungsdruck von einem Bar.