Hypoxisches Gemisch

Technischer Taucher mit Doppelgeraet haelt den Atemregler seiner seitlich angehaengten Zusatzflasche vor das Gesicht.
Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Ein hypoxisches Gemisch ist ein Atemgas, dessen Sauerstoffanteil so niedrig ist, dass es an der Wasseroberfläche keinen ausreichenden Sauerstoffpartialdruck mehr liefert. Es ist ausschließlich Grundgas für große Tiefen — wer damit an der Oberfläche atmet, erleidet eine Hypoxie, bevor er überhaupt nass geworden ist.

Wo die Grenze liegt

Die englische Wikipedia zieht die Trennlinie für das Gerätetauchen mit offenem System über den Sauerstoffpartialdruck an der Oberfläche: Normoxisches Trimix hat „a minimum PO2 at the surface of 0.18“, hypoxisches Trimix „a PO2 less than 0.18 at the surface“. Bei einem Umgebungsdruck von einem bar an der Oberfläche entspricht das einem Sauerstoffanteil von 18 Prozent. Alles darunter ist hypoxisch.

Die Gemischbezeichnung folgt dabei der Konvention Sauerstoff/Helium: „trimix 10/70/20“ bedeutet 10 Prozent Sauerstoff, 70 Prozent Helium und 20 Prozent Stickstoff, wobei der Stickstoffrest meist weggelassen wird. Ein 18/45 ist damit gerade noch normoxisch, ein 15/55 und erst recht ein 10/50 sind hypoxisch. Die Wikipedia nennt 19/30 als typisches Gemisch für den Bereich von 30 bis 60 Metern und 10/50 ausdrücklich „for deeper diving, as a bottom gas only“.

Warum ein hypoxisches Gemisch oben tödlich und unten richtig ist

Der Grund steckt im Gesetz von Dalton: Der Partialdruck eines Gases ist sein Anteil mal dem Umgebungsdruck. Ein Gemisch mit zehn Prozent Sauerstoff liefert an der Oberfläche einen Sauerstoffpartialdruck von 0,10 bar — weniger als die Hälfte dessen, was Luft bietet. In 30 Metern, bei vier bar Absolutdruck, sind es 0,40 bar, in 60 Metern bei sieben bar 0,70 bar. Erst in der Tiefe wird das Gas atembar; an der Oberfläche führt es zur Hypoxie.

Genau deshalb kann ein Tauchgang mit hypoxischem Grundgas nicht auf dem Grundgas beginnen. Die Wikipedia formuliert es knapp: Bei hypoxischen Gemischen „the dive cannot be started on the bottom mix“, der Taucher braucht „a travel mix for the first part of the descent“. Dieses Reisegas — meist Luft, Nitrox oder ein normoxisches Trimix — wird bis zu der Tiefe geatmet, ab der das Grundgas einen tragfähigen Sauerstoffpartialdruck liefert. Dort findet der Gaswechsel statt, und beim Aufstieg derselbe Wechsel in umgekehrter Reihenfolge.

Der Gaswechsel ist damit kein Komfortmanöver, sondern der sicherheitskritische Punkt des ganzen Tauchgangs. Ein versehentlich zu früh geatmetes Grundgas wirkt nach oben hin wie eine Höhenexposition ohne Vorwarnung; ein versehentlich in der Tiefe geatmetes sauerstoffreiches Dekogas läuft in die Hyperoxie und den Sauerstoffkrampf. Beide Fehler haben dieselbe Wurzel: die falsche Flasche am falschen Ort.

Die Gegenrechnung: Narkose und Gasdichte

Hypoxische Gemische entstehen nicht, weil jemand Sauerstoff sparen will, sondern weil in großer Tiefe sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff zum Problem werden. Der Sauerstoff begrenzt über die maximale Einsatztiefe, der Stickstoff über Stickstoffnarkose und Gasdichte. Helium löst beide Probleme auf Kosten eines dritten: Es verdrängt den Sauerstoff mit, und übrig bleibt ein Gas, das oben nicht mehr atembar ist.

Was der Verbandsstandard dazu sagt

Der TDI-Standard für den Trimix Diver zieht eine klare Grenze: „Gas mixes are not to have any less than 18 percent oxygen (O₂) and a minimum END of 30 metres/100 feet.“ Dieselbe Vorgabe wiederholt er für die Zertifizierung — wer sie hält, bleibt ohne Aufsicht bei mindestens 18 Prozent Sauerstoff, also im normoxischen Bereich. Die Höchsttiefe dieses Kurses liegt bei 60 Metern, empfohlen wird der Bereich zwischen 30 und 60 Metern; Voraussetzungen sind ein Mindestalter von 18 Jahren, die Brevets Advanced Nitrox und Decompression Procedures sowie mindestens 100 protokollierte Tauchgänge. Hypoxische Gemische liegen damit jenseits dessen, was dieser Standard abdeckt.

Aus der Ausbildung

Für das Sporttauchen ist das Thema eine Abgrenzung, keine Handlungsanweisung — als Tauchlehrer begegnet mir „hypoxisch“ fast nur als Begriff aus Gesprächen über technisches Tauchen. Wichtig finde ich trotzdem, dass jeder Nitroxtaucher den Mechanismus versteht: Dasselbe Gesetz, das die maximale Einsatztiefe eines sauerstoffreichen Gemischs nach oben begrenzt, begrenzt ein sauerstoffarmes Gemisch nach unten. Wer das einmal durchgerechnet hat, analysiert seine Flasche nicht mehr aus Pflichtgefühl, sondern aus Einsicht.

Hypoxische Gemische gehören in die Hand entsprechend ausgebildeter technischer Taucher. Dieser Eintrag ordnet den Begriff ein und ersetzt keine Ausbildung.

Quellen

Zur Quellenlage: Die Schwelle von 0,18 bar und die Abgrenzung der Gemischarten stammen aus einer enzyklopädischen Quelle; ein Verbandsstandard, der den Begriff „hypoxisch“ selbst definiert, liegt nicht zugrunde — der TDI-Standard für den Trimix Diver nennt nur die untere Grenze von 18 Prozent, ohne das Wort zu verwenden. Die Partialdruckwerte für 10 Prozent Sauerstoff in 30 und 60 Metern sind aus dem Gesetz von Dalton gerechnet und keiner Fundstelle entnommen. Welche Grenzen für weiterführende Trimixbrevets gelten, behandelt dieser Standard nicht.

Ab welchem Sauerstoffanteil gilt ein Gemisch als hypoxisch?
Unterhalb von 18 Prozent. Die Grenze ist eigentlich keine Prozentzahl, sondern ein Partialdruck: Normoxisch heißt nach der englischen Wikipedia, dass das Gas an der Oberfläche mindestens 0,18 bar Sauerstoffpartialdruck liefert. Bei einem bar Umgebungsdruck fallen beide Angaben zusammen.
Was ist ein Reisegas?
Das Gas, mit dem der erste Teil des Abstiegs geatmet wird, solange das hypoxische Grundgas noch keinen tragfähigen Sauerstoffpartialdruck liefert. Beim Aufstieg wird in umgekehrter Reihenfolge zurückgewechselt. Ohne Reisegas lässt sich ein Tauchgang mit hypoxischem Grundgas nicht beginnen.
Kann ich mit meinem Nitroxbrevet ein hypoxisches Gemisch tauchen?
Nein. Der TDI-Standard für den Trimix Diver setzt bereits für normoxische Gemische ein Mindestalter von 18 Jahren, die Brevets Advanced Nitrox und Decompression Procedures sowie 100 protokollierte Tauchgänge voraus — und begrenzt den Sauerstoffanteil nach unten auf 18 Prozent. Hypoxische Gemische liegen oberhalb dieser Stufe.
Über Tauchbuddy 8 Artikel
Der Tauchbuddy erzählt in der Reihe „Mein erster …“, wie sich die ersten Nacht-, Wrack- und Trockentauchgänge anfühlen, und stellt die Fragen, die man sich als Taucher im ersten Jahr stellt.