Der Fülldruck ist der Druck, mit dem eine Tauchflasche gefüllt wird. Er bemisst sich am Nenndruck der Flasche, den der Hersteller auf Flaschenkörper und Ventil angibt, und er gilt bei einer Bezugstemperatur von 15 Grad Celsius. Weil Gasdruck und Temperatur aneinanderhängen, zeigt dieselbe Flasche mit derselben Gasmenge je nach Wärme unterschiedliche Werte.
Drei Zahlen, die nicht dasselbe meinen
Am Flaschenhals stehen mehrere Drücke eingeprägt, und sie werden im Gespräch am Steg regelmäßig durcheinandergeworfen.
Der Nenndruck — auch Arbeitsdruck — ist der Druck, für den die Flasche ausgelegt und zugelassen ist. Bei Atemluftflaschen sind 200 und 300 bar die gebräuchlichen Werte. Dieser Wert gilt ausdrücklich bei 15 Grad Celsius: Eine „volle“ Flasche enthält so viel Atemluft, dass sich bei 15 Grad genau der Nenndruck einstellt.
Der zulässige Fülldruck darf darüber liegen, weil Luft sich beim Verdichten erwärmt. Dräger nennt für seine Druckluftflaschen einen zulässigen Überschuss von höchstens zehn Prozent über dem Nenndruck — bei einer 300-bar-Flasche also höchstens 330 bar — und empfiehlt eine Füllgeschwindigkeit von höchstens 27 bar pro Minute. Das Atemschutzlexikon führt dieselbe Zehn-Prozent-Regel mit den Wertepaaren 200 bar Nenndruck / 220 bar Fülldruck und 300 / 330.
Der Prüfdruck ist der Druck der wiederkehrenden Wasserdruckprüfung und liegt noch einmal deutlich höher. Die Kennzeichnungstabelle bei Dräger führt für eine 300-bar-Flasche „PH450BAR“; das Atemschutzlexikon nennt 300 bar Prüfdruck für die 200-bar-Flasche und 450 bar für die 300er. Beide Wertepaare entsprechen dem Anderthalbfachen des Nenndrucks.
Warum die warme Flasche lügt
Bei gleichbleibendem Volumen ändert sich der Druck eines Gases proportional zu seiner absoluten Temperatur — das Gesetz von Amontons, in Taucherformelsammlungen als p₁ : p₂ = T₁ : T₂ geführt und dem Verhalten komprimierter Gase verwandt. In Kelvin gerechnet, nicht in Grad Celsius.
Ein Beispiel: Eine Flasche, die nach dem Füllen bei 30 Grad 200 bar zeigt, steht nach dem Abkühlen auf 10 Grad bei rund 187 bar. Dreizehn bar sind weg, ohne dass ein Gramm Luft entwichen wäre. Umgekehrt steigt der Druck, wenn die Flasche in der Sonne liegt. Wer am Vorabend füllen lässt und die Flasche über Nacht in den kühlen Keller stellt, findet am Morgen weniger vor als abends — das ist kein undichtes Ventil.
Für die Praxis folgt daraus: Der ehrliche Fülldruck ist der, den die ausgekühlte Flasche zeigt. Eine heiß gefüllte 200er mit 210 bar auf dem Manometer ist keine übervolle Flasche, sondern eine normale, die noch warm ist.
Mehr Druck ist nicht proportional mehr Luft
Bei den Drücken einer Tauchflasche verhält sich Luft nicht mehr wie ein ideales Gas. Eine 300-bar-Flasche enthält deshalb nicht das Anderthalbfache derselben Flasche bei 200 bar, sondern etwas weniger — der Zusammenhang ist im Eintrag zur Kompressibilität ausgeführt. Wer den Vorrat über Flaschenvolumen mal Fülldruck rechnet, überschätzt ihn bei 300 bar stärker als bei 200. Für die Tauchgangsplanung ist das ein Argument dafür, die Reserve nicht auf die letzte Rechenstelle zu legen.
Prüffristen — die Angaben gehen auseinander
Zur wiederkehrenden Prüfung nennen die Quellen unterschiedliche Abstände. Dräger gibt für seine Druckluftflaschen ein Inspektionsintervall von fünf Jahren in EU-Ländern an, bestehend aus Sichtprüfung und hydrostatischer Druckprüfung. Im Tauchsport ist daneben ein Rhythmus von zweieinhalb Jahren gebräuchlich, der in Praktikerbeiträgen genannt wird. Die beiden Angaben schließen einander nicht aus: Sichtprüfung und Wasserdruckprüfung sind zwei verschiedene Vorgänge mit eigenen Fristen, und die Praxis im Tauchsport weicht von der im Atemschutz ab. Maßgeblich für die eigene Flasche sind die Einprägungen auf ihrer Schulter und die Auskunft des prüfenden Betriebs.
Was am Steg davon bleibt
Drei Sätze, die ich in der Ausbildung immer wieder sage. Der Fülldruck sagt für sich genommen nichts über den Vorrat — erst zusammen mit dem Flaschenvolumen. Die Zahl auf dem Finimeter hängt an der Wassertemperatur; im kalten See fällt sie während des Abtauchens spontan. Und wer eine Flasche mit mehr als dem Nenndruck plus zehn Prozent gefüllt bekommt, sollte das ansprechen, statt sich über den vollen Balken zu freuen. Was in der Flasche steckt und wie es dorthin kommt, steht unter Pressluft.
Quellen
- Dräger, Gebrauchsanweisung Druckluftflaschen Atemluft (PDF) — Nenndruck 200 und 300 bar, Bezugstemperatur 15 Grad, höchstens zehn Prozent Überschuss, Füllgeschwindigkeit 27 bar pro Minute, Kennzeichnung PH450BAR, Inspektionsintervall fünf Jahre, Betriebstemperaturbereich. Herstellerdokument für Atemschutzflaschen, keine Norm im Original.
- Atemschutzlexikon: Fülldruck, maximaler — die Zehn-Prozent-Regel und die Wertepaare 200 / 220 / 300 und 300 / 330 / 450. Fachlexikon des Atemschutzes.
- Bernd Nies, Formelsammlung für Taucher (PDF) — das Gesetz von Amontons in der Form p₁ : p₂ = T₁ : T₂ mit Rechenbeispiel zur abkühlenden Flasche.
- tipps-fuer-taucher.de: Tauchflaschen-TÜV — der im Tauchsport genannte Rhythmus von zweieinhalb Jahren. Praktikerquelle.
Zur Quellenlage: Die beiden Angaben zum Prüfintervall stammen aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen und sind hier nebeneinandergestellt, nicht ausgeglichen. Das Rechenbeispiel zur Abkühlung von 30 auf 10 Grad ist eine eigene Rechnung nach dem Gesetz von Amontons und behandelt Luft näherungsweise als ideales Gas. Die im Tauchsport ebenfalls verbreiteten 232 bar Nenndruck sind in den herangezogenen Dokumenten nicht belegt und deshalb hier nicht aufgeführt.
