Hyperoxie ist der Zustand eines gegenüber der Norm erhöhten Sauerstoffpartialdrucks im Körper. Unter Wasser entsteht sie nicht durch ein besonderes Gas, sondern durch den Druck — schon Luft wird in der Tiefe hyperox. Ob daraus ein Schaden wird, entscheiden Partialdruck und Zeit gemeinsam, nicht der Prozentwert auf dem Aufkleber.
Wie Hyperoxie unter Wasser entsteht
Der Partialdruck des Sauerstoffs ist sein Anteil am Gemisch mal dem Absolutdruck. An der Oberfläche atmet man mit Luft rund 0,21 bar Sauerstoff. Auf 40 Metern herrschen etwa 5 bar Absolutdruck, der Sauerstoffpartialdruck liegt dort bei rund 1,05 bar — das Fünffache. Der Anteil hat sich nicht geändert, der Druck schon.
Das ist der Grund, warum die Frage nach dem Gemisch allein nichts taugt. Ein Taucher mit EAN32 auf 30 Metern atmet 1,28 bar Sauerstoff, ein Taucher mit Luft auf 56 Metern 1,4 bar. Beide sind hyperox, der zweite deutlich mehr — und keiner der beiden Werte lässt sich am Flaschenaufkleber ablesen.
Zwei Formen, zwei Zeitskalen
Die Sauerstofftoxizität zerfällt in zwei Bilder, die kaum etwas miteinander zu tun haben außer der Ursache.
Der Paul-Bert-Effekt betrifft das zentrale Nervensystem. Das DocCheck Flexikon beschreibt ihn als „reversible Vergiftungserscheinung des Zentralnervensystems, der durch die intensive Inspiration von Gasgemischen mit sehr hohem Sauerstoffpartialdruck entstehen kann“, und nennt als Schwelle einen Sauerstoffgehalt „mit mehr als 1,6 bar“. Er kommt in Minuten bis Stunden, und er ist der gefährliche: Sein Endpunkt ist der Sauerstoffkrampf, und ein Krampf unter Wasser bedeutet in aller Regel den Verlust des Atemreglers.
Der Lorrain-Smith-Effekt betrifft die Lunge und braucht Zeit. aqua med nennt Expositionen von mehr als 24 Stunden und einen Sauerstoffpartialdruck von 0,5 bar als „tolerierbare Obergrenze“, der „auch über längere Zeiträume ohne schädigende Wirkungen geatmet werden kann“. Er beginnt mit Reizungen des Rachens und gelegentlichem Husten und kann bis zu schmerzhaftem Husten und Engegefühl in der Brust gehen. Der DAN vergleicht ihn mit „einer schweren Grippe“ und hält bleibende Schäden für selten. Im Sporttauchen spielt er praktisch keine Rolle; er ist ein Thema langer Dekompressionen und der Therapie in der Druckkammer. Gerechnet wird er über OTU.
Die Ampel des DAN
Für den ZNS-Anteil hat sich eine einfache Einteilung durchgesetzt, die der DAN als Ampel formuliert:
| Sauerstoffpartialdruck | Bewertung |
|---|---|
| bis 1,4 bar | grüner Bereich |
| 1,4 bis 1,6 bar | gelber Bereich, Vorsicht |
| über 1,6 bar | roter Bereich, hohes Risiko |
Diese Grenzen sind verbandsübergreifend belegt: ISO 11107 setzt für den Ausbildungstauchgang mit angereicherter Luft 160 kPa, also 1,6 bar, als Maximum. Die CMAS nennt 1,4 bar für den Arbeitsteil des Tauchgangs und 1,6 bar als absolute Grenze, TDI ebenso. Aus dieser Grenze wird die maximale Einsatztiefe gerechnet — immer abgerundet, nie zum eigenen Vorteil.
⚠️ Was den Krampf begleitet und was ihn begünstigt
aqua med führt als Zeichen der ZNS-Toxizität auf: „Unruhe, Metallgeschmack auf der Zunge, unkontrolliertes Zucken der Gesichtsmuskeln, Tunnelblick, Benommenheit, Übelkeit und schließlich generalisierte Krämpfe.“ Der DAN nennt zusätzlich Lichtblitze, lautes Klingeln oder Rauschen in den Ohren, Verwirrtheit, Schwindel und Kribbeln.
Der wichtigste Satz dazu lautet: Es gibt keine verlässliche Vorwarnung. Ein Teil der beschriebenen Fälle beginnt unmittelbar mit dem Krampf. Wer sich darauf verlässt, dass ihn ein Zucken der Lippe rechtzeitig warnt, verlässt sich auf etwas, das nicht zuverlässig eintritt.
Begünstigt wird der Krampf durch Kohlendioxid: Der DAN weist darauf hin, dass CO2-Rückhalt bei Anstrengung das Risiko erhöht. Praktisch heißt das, dass Strömung, schwere Arbeit und flache, sparsame Atmung den Sauerstoff gefährlicher machen, als der reine Zahlenwert vermuten lässt. aqua med hält zudem fest, dass Sauerstoffkrämpfe „auch beim Freizeittauchen mit Druckluft in großen Tiefen beschrieben“ wurden, ab etwa 60 Metern — ohne jedes Nitrox.
Hyperoxie ist nicht nur ein Risiko
Der Begriff beschreibt einen Zustand, keinen Schaden. Genau derselbe Zustand ist das Behandlungsprinzip beim Tauchunfall: Sauerstoffgabe an der Oberfläche und die hyperbare Sauerstofftherapie in der Druckkammer wirken, weil der hohe Sauerstoffpartialdruck den Inertgasanteil im Atemgas verdrängt und damit das Entsättigungsgefälle vergrößert. Der Gegenbegriff ist die Hypoxie, der Sauerstoffmangel — beim Tauchen vor allem ein Problem hypoxischer Trimixe an der Oberfläche und beim Apnoetauchen.
Was ein Taucher daraus mitnimmt
Als Tauchlehrer führe ich es auf drei Punkte zurück. Erstens ist Hyperoxie normal — jeder Tauchgang erzeugt sie; die Frage ist nur, wie stark und wie lange. Zweitens gilt sie für Luft genauso wie für Nitrox, nur bei anderen Tiefen. Drittens ist die Grenze eine Obergrenze und wird deshalb abgerundet; wer sie ausreizt, tut das ohne Puffer für Strömung, Anstrengung und Kälte.
⚠️ Dieser Eintrag erklärt Begriffe und ersetzt weder eine tauchmedizinische Beratung noch die Ausbildung des eigenen Verbandes. Bei Verdacht auf einen Tauchunfall gilt die Leitlinie „Tauchunfall“ der GTÜM.
Quellen
- DAN: Oxygen Toxicity — die Ampel 1,4 / 1,6 ata, die Unterscheidung von ZNS- und Lungenform, die Symptomliste und der Hinweis auf CO2-Rückhalt bei Anstrengung
- aqua med: Sauerstoff — Symptomliste der ZNS-Form, die 0,5 bar als tolerierbare Dauergrenze der Lunge, Krämpfe mit Druckluft ab etwa 60 Metern
- DocCheck Flexikon: Paul-Bert-Effekt — Definition der ZNS-Form im Wortlaut und die Schwelle von 1,6 bar
- ISO 11107:2009, Leseprobe (PDF) — maximal 160 kPa Sauerstoffpartialdruck im Ausbildungstauchgang
- CMAS Fact Sheet: Max Depth — 1,4 und 1,6 bar als Grenzwerte der Verbandsposition