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John Scott Haldane

28. September 2026 Tauchbuddy Kommentare deaktiviert für John Scott Haldane
Zwei Kupferhelme, Trockenanzug und handkurbelbetriebene Luftpumpe auf dem Holzdeck eines Schiffs der Jahrhundertwende
Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

John Scott Haldane war ein schottischer Arzt und Physiologe, auf dessen Arbeit für die britische Admiralität die erste wissenschaftlich begründete Dekompressionsberechnung zurückgeht. Die 1908 veröffentlichte Untersuchung führte das Stufenverfahren ein und lieferte die erste Tauchtabelle. Ihre Bauform — rechnerische Gewebe mit eigenen Halbwertszeiten und einer Grenze je Gewebe — trägt bis heute.

Person und Umfeld

Haldane wurde in Edinburgh geboren und studierte dort und in Jena Medizin; das Examen legte er 1884 in Edinburgh ab. Er war ab 1887 am Physiologischen Institut in Oxford, dort von 1907 bis 1913 Reader in Physiology, ab 1901 Fellow des New College und ab 1912 Leiter eines bergbaulichen Forschungslabors. Er starb in Oxford.

Bei den Lebensdaten gehen die Nachschlagewerke auseinander. Britannica, das Dictionary of Scientific Biography, Whonamedit und das Gifford-Lectures-Projekt nennen als Geburtstag den 3. Mai 1860, die englische Wikipedia den 2. Mai. Für den Tod nennt der zeitgenössische Nachruf der Institution of Mining and Metallurgy von 1936 den 14. März 1936, das Dictionary of Scientific Biography und Whonamedit dagegen den 15. März; Britannica lässt die Frage mit „March 14/15″ ausdrücklich offen.

Zwei Namensverwechslungen sind verbreitet. Sein Sohn J. B. S. Haldane (1892–1964) war Genetiker und Evolutionsbiologe — und als Junge Versuchsperson seines Vaters, unter anderem bei Tauchversuchen an Bord der HMS Spanker. Sein älterer Bruder Richard Burdon Haldane (1856–1928) war britischer Kriegsminister und Lordkanzler.

Die Arbeit von 1908

Die Untersuchung erschien unter dem Titel „The Prevention of Compressed-air Illness“ von A. E. Boycott, G. C. C. Damant und J. S. Haldane im Journal of Hygiene, Band 8, Heft 3, Juni 1908, Seiten 342 bis 443. Den Anlass nennt die Arbeit selbst: Es habe sich „in connection with the work of the Admiralty Committee on Deep Diving“ die Notwendigkeit gezeigt, verbindliche Regeln für eine sichere Dekompression in möglichst kurzer Zeit aufzustellen. Damant war dabei nicht nur Mitautor, sondern Versuchstaucher der Royal Navy; er hatte 1906 im Loch Striven 210 Fuß erreicht.

Die Versuchsreihen liefen zunächst an Ziegen. Die Begründung für die Wahl ist überliefert: Sie seien „the largest animals which could be conveniently dealt with“ gewesen. Die Arbeit nennt keine Gesamtzahl der Tiere, sondern Teilgruppen von zwölf bis dreiundzwanzig Ziegen je Versuchsreihe.

Der Kern: das Verhältnisprinzip

Haldanes Gedanke war eine Beobachtung über Drücke, nicht über Tiefen. Die Arbeit formuliert: „it seemed probable that, if it is safe to decompress suddenly from two atmospheres of absolute pressure to one, it would be equally safe to decompress from four atmospheres absolute to two.“ Daraus wurde die Regel, „that the nitrogen pressure in no part of the body shall ever be allowed to correspond to more than about double the air pressure“.

Das ist eine Verhältnisregel für Absolutdrücke und für den Stickstoff, nicht für Metertiefen. Der Unterschied ist erheblich und wird in der Sekundärliteratur regelmäßig verwischt: Von 20 auf 10 Meter aufzusteigen bedeutet einen Absolutdruckwechsel von 3 auf 2 bar, also ein Verhältnis von 1,5 zu 1 — nicht 2 zu 1. Das Verhältnis 2:1 entspricht dem Aufstieg von 10 Metern an die Oberfläche.

Die Reichweite des Prinzips lässt die Arbeit selbst offen: „Whether the law holds good for pressures much exceeding six atmospheres is still doubtful, as no experimental data exist.“ CMAS beschreibt dieselbe Grenze und übersetzt die Regel in heutige Sprache als kritische Übersättigung mit dem Wert 2.

Fünf Gewebe und das Stufenverfahren

Um zu berechnen, wie schnell Stickstoff aufgenommen und wieder abgegeben wird, rechnete Haldane mit fünf Modellgeweben und den Halbwertszeiten 5, 10, 20, 40 und 75 Minuten. Die Abbildungslegende auf Seite 363 nennt sie ausdrücklich; CMAS bestätigt Zahl und Werte mit derselben Seitenangabe. Diese Gewebe sind keine Organe, sondern Rechengrößen — ein bis heute häufig missverstandener Punkt.

Die praktische Folgerung war der Bruch mit dem gleichmäßig langsamen Aufstieg. Die Arbeit sagt es unmissverständlich: „uniform decompression is an unsuitable way of bringing a man out of compressed air“, und im Versuch habe sich gezeigt, dass „stage decompression in the calculated time proved safe where uniform decompression in the same total time was unsafe“. Haldanes Kurzformel lautete: schnell, bis der Absolutdruck halbiert ist, danach langsam. Der Grund ist der Druckgradient — er ist zu Beginn am größten, und wer gleichmäßig aufsteigt, verschenkt genau diese Phase. Die angegebenen Haltetiefen lagen bei 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 und 10 Fuß. Damit entstand der Dekompressionsstopp als Verfahren.

Was davon geblieben ist

Verändert wurde seit 1908 fast jede Zahl, aber kaum die Architektur. Das feste Verhältnis wich tiefenabhängigen Grenzwerten: Die U.S. Navy senkte es auf 1,58 zu 1 und fügte ein 120-Minuten-Kompartiment hinzu; Robert Workman beschrieb ab 1965 statt eines Verhältnisses für jede Tiefe einen maximal tolerierten Inertgasdruck je Kompartiment, den M-Wert. Die Kompartimentzahl wuchs: Der Bühlmann-Algorithmus in der Fassung ZH-L16 rechnet mit Halbwertszeiten bis 635 Minuten.

Die inhaltlich schwerste Korrektur betrifft die Grundannahme. DAN formuliert sie so: Haldane sei davon ausgegangen, dass ein Gewebe eine bestimmte Übersättigung ohne Blasenbildung verträgt — „Later it became clear that bubbles probably occur much earlier than Haldane assumed, and these findings led to the creation of so-called bubble models.“ Die Blasenmodelle sind damit der eigentliche Gegenentwurf, nicht bloß eine Verfeinerung.

Trotzdem bleibt die Linie erkennbar. CMAS führt unter „Haldanian sets of parameters“ die U.S.-Navy-Tabellen samt PADI-RDP, Bühlmann, Hahn, Comex und die französischen Marinetabellen auf — und merkt an, dass auch VPM und RGBM auf einem haldanischen Parametersatz aufsetzen. Zu Bühlmann heißt es ausdrücklich, dessen Notation mit den Koeffizienten a und b lasse sich in Workmans Schreibweise überführen und ändere Haldanes Formeln nicht.

Der Rest eines langen Arbeitslebens

Die Dekompression war nur ein Feld. Mit John Gillies Priestley klärte Haldane 1905 die Rolle des Kohlendioxids für die Atemregulation; nach ihm ist der Haldane-Effekt benannt, die Eigenschaft des Hämoglobins, im desoxygenierten Zustand mehr Kohlendioxid zu binden. Im Bergbau wies er Kohlenmonoxid als die tödliche Komponente der Nachschwaden nach; auf ihn geht der Vorschlag zurück, warmblütige Tiere — Kanarienvögel oder weiße Mäuse — als Warngeber mit unter Tage zu nehmen, weil ihr schnellerer Stoffwechsel sie früher erkranken lässt als den Menschen. 1898 entwickelte er die nach ihm benannte Gasanalyseapparatur, 1915 eine frühe britische Gasmaske gegen Chlorgas. Viele dieser Arbeiten prüfte er im Selbstversuch: Er schloss sich in Druck- und Gaskammern ein und protokollierte die Wirkung an sich selbst.

Höre ich im Tauchkurs von Haldane?
Namentlich eher selten. CMAS führt ein eigenes Fact Sheet zur Arbeit von 1908 mit Seitenverweisen auf das Original, TDI behandelt ihn in der Dekompressionstheorie, und DAN nennt ihn als denjenigen, der empirische Daten mit wissenschaftlicher Untersuchung verband. In den frei einsehbaren Materialien von SSI und PADI kommt sein Name nicht vor — was dort vermittelt wird, ist sein Ergebnis: Gewebe mit Halbwertszeiten, eine Grenze je Gewebe und gestaffelte Stopps.
Was bedeutet das Verhältnis 2:1 genau?
Es bezieht sich auf Absolutdrücke und auf den Stickstoff, nicht auf Tiefen. Ein Taucher, dessen Gewebe in 10 Metern gesättigt sind, steht unter 2 bar absolut und kann nach dieser Regel direkt an die Oberfläche zu 1 bar aufsteigen. Für den Aufstieg von 20 auf 10 Meter gilt dagegen ein Verhältnis von 3 zu 2. Die Arbeit selbst hält fest, dass jenseits von etwa sechs Atmosphären keine Versuchsdaten vorlagen.
Gilt Haldanes Modell noch?
Seine Parameter nicht, seine Bauweise schon. Aus fünf Kompartimenten wurden sechzehn und mehr, aus dem festen Verhältnis wurden tiefenabhängige M-Werte, und die Annahme, unterhalb der Grenze entstünden keine Blasen, gilt als überholt — daraus sind die Blasenmodelle entstanden. Die Grundidee aber, den Körper als Satz unabhängiger Rechengewebe mit je eigener Halbwertszeit und eigener Grenze zu behandeln und daraus die Stopps abzuleiten, steckt in jedem heutigen Tauchcomputer.

Quellen

Zur Quellenlage: Die fachlichen Kernaussagen stehen im Original von 1908, das frei abrufbar ist; die Seitenangaben sind dort nachvollziehbar. Bei den Lebensdaten weichen die Nachschlagewerke voneinander ab — beide Abweichungen sind oben benannt und werden hier nicht zu einem Datum vereinheitlicht. Der Name des Admiralitätskomitees lautet im Original „Committee on Deep Diving“, bei Elliott „Committee on Deep Water Diving“. Die Angaben zu den übrigen Arbeitsfeldern stammen überwiegend aus Nachschlagewerken und enzyklopädischen Darstellungen, nicht aus den jeweiligen Primärarbeiten.

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.
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