M-Wert: die Grenzlinie der Dekompression

Taucher schwebt waagerecht auf einem flachen Stopp im Blauwasser, darüber die spiegelnde Wasseroberfläche. — Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Der M-Wert ist der höchste Inertgasdruck, den ein Gewebekompartiment bei einem gegebenen Umgebungsdruck ertragen soll, ohne dass symptomatische Blasen entstehen. Er ist die Grenzlinie jedes klassischen Dekompressionsmodells. Was ein Tauchcomputer als Stopptiefe ausrechnet, ist im Kern nichts anderes als die flachste Tiefe, in der noch kein Kompartiment seinen M-Wert überschreitet.

Woher der Begriff stammt

Geprägt hat ihn Robert D. Workman, Arzt und Captain im US Navy Medical Corps, Mitte der 1960er Jahre bei seiner Arbeit für die U.S. Navy Experimental Diving Unit. Das M steht schlicht für Maximum: die maximal tolerierten Inertgaspartialdrücke in den gedachten Gewebekompartimenten. Erik C. Baker hat diese Herkunft in seinem viel gelesenen Aufsatz „Understanding M-values“ aufgearbeitet; er ist bis heute die klarste Darstellung des Themas.

Workmans Leistung war, aus den Erfahrungswerten der Marine eine Rechengröße zu machen. Vor ihm arbeitete man seit Haldane 1908 mit Überdruckverhältnissen; danach mit einer Geraden, die sich in jeden Rechner schreiben ließ.

Zwei Schreibweisen derselben Geraden

Der M-Wert ist keine einzelne Zahl, sondern eine Gerade über der Tiefe: Je tiefer der Taucher steht, desto mehr Inertgasdruck verträgt sein Gewebe. Workman und Bühlmann beschreiben dieselbe Gerade unterschiedlich.

Workman benutzt die Punkt-Steigungs-Form. Der Achsenabschnitt heißt M₀ und ist der M-Wert bei einem Tiefendruck von null auf Meereshöhe; die Steigung heißt ΔM und beschreibt, wie stark der M-Wert mit der Tiefe zunimmt.

Bühlmann bezieht sich statt auf den Tiefendruck auf den Absolutdruck und benutzt zwei Koeffizienten: a ist der Achsenabschnitt bei Absolutdruck null, b der Kehrwert der Steigung. Die CMAS gibt die Umrechnung so an:

M₀ (bar) = a + (P_atm / b)
ΔM (bar/m) = 1 / (b × 10)

Beim Mischgastauchen werden a und b nach Baker über die Partialdrücke von Helium und Stickstoff gewichtet gemittelt — der M-Wert eines Kompartiments hängt also davon ab, welches Inertgas gerade darin steckt.

Nebenbei räumt die CMAS mit einem Missverständnis auf: Die 16 in ZH-L16 bezeichnet die sechzehn Paare von a- und b-Koeffizienten, also die M-Werte — nicht die Zahl der Kompartimente selbst.

Was ein M-Wert nicht ist

Er ist keine Wand, hinter der die Dekompressionskrankheit beginnt. Baker formuliert das so deutlich, dass man es zitieren sollte: M-Werte seien „eine feste Linie, gezogen durch einen verschwommenen, grauen Bereich“. Sie wurden empirisch gewonnen — an einer im Verhältnis kleinen Zahl von Versuchspersonen, die für eine sehr viel größere Taucherpopulation stehen soll. Ein absoluter Grenzwert für den Einzelnen lässt sich daraus nicht ableiten.

Baker nennt Umstände, die die Anfälligkeit erhöhen: schlechte körperliche Verfassung, Übergewicht, Müdigkeit, Alkohol und Medikamente, Dehydratation, Überanstrengung, sehr kaltes Wasser und ein offenes Foramen ovale. Keiner dieser Punkte steht in der Gleichung. Genau deshalb taugt ein zu hundert Prozent ausgereizter M-Wert nicht als Tauchplan.

Abstand halten: Gradientenfaktoren

Der gebräuchliche Weg, Abstand zum M-Wert zu halten, sind Gradientenfaktoren. Sie geben an, welchen Anteil des Weges vom Umgebungsdruck bis zum M-Wert ein Profil ausnutzen darf. Baker zeigt an einem Rechenbeispiel, wie sich das auswirkt: ohne Konservatismus liegt ein Profil bei rund 90 Prozent des M-Werts, mit vollem Konservatismus bei rund 77 Prozent. Als persönliche Grenze nennt er 85 Prozent des M-Werts.

Wichtig ist dabei die Richtung, in der man dreht. Die CMAS empfiehlt für Luft und Nitrox ausdrücklich GF Low = GF High, mindestens 90/90, bei Risikofaktoren 85/85 oder 80/80 — konservativer wird ein Profil, indem man beide Werte gemeinsam absenkt, nicht indem man den unteren Wert klein macht. Ein niedriger GF Low erzeugt tiefe Stopps, und die haben sich für Luft und Nitrox nicht als Sicherheitsgewinn erwiesen; mehr dazu im Eintrag Deep Stop.

Was das für die Praxis heißt

Der M-Wert ist keine Zahl, die ein Sporttaucher im Kopf haben muss — er steckt in jedem Tauchcomputer. Was man wissen sollte, ist sein Charakter: eine gemittelte Grenze aus Versuchen an anderen Menschen, an einem anderen Tag, in anderer Verfassung. Als Tauchlehrer sage ich das gern so: Die Nullzeit ist die Antwort auf die Frage, wann ein Modell noch mitspielt, nicht darauf, wann der eigene Körper noch mitspielt. Der Abstand dazwischen ist selbst zu wählen.

Ist ein überschrittener M-Wert gleichbedeutend mit einem Tauchunfall?

Nein. Der M-Wert ist ein statistisch gewonnener Grenzwert, keine physiologische Schwelle. Baker beschreibt ihn als feste Linie durch einen grauen Bereich: Unterhalb passiert meistens nichts, oberhalb steigt das Risiko — aber beides ohne Garantie in die eine wie in die andere Richtung. Eine Dekompressionskrankheit ist auch innerhalb der Grenzen möglich.

Warum nennen Workman und Bühlmann verschiedene Zahlen für dasselbe?

Weil sie verschiedene Bezugsgrößen benutzen. Workman rechnet mit dem Tiefendruck und schreibt die Gerade als Achsenabschnitt M0 plus Steigung ΔM. Bühlmann rechnet mit dem Absolutdruck und schreibt dieselbe Gerade mit den Koeffizienten a und b, wobei b der Kehrwert der Steigung ist. Die CMAS gibt die Umrechnung an: M0 = a + Patm/b und ΔM = 1/(b×10).

Hängt der M-Wert davon ab, welches Gas ich atme?

Ja, über die Koeffizienten. Helium und Stickstoff haben je eigene a- und b-Werte. Wird beides zugleich geatmet, werden die Koeffizienten nach Baker über die Partialdrücke der beiden Gase gewichtet gemittelt. Der M-Wert eines Kompartiments verschiebt sich also während eines Trimix-Tauchgangs mit der Zusammensetzung des darin gelösten Inertgases.

Quellen

Erik C. Baker: Understanding M-values (PDF) — Herkunft des Begriffs, Workman- und Bühlmann-Notation, empirische Grenzen, Konservatismus
CMAS Fact Sheet: Bühlmann ZH-L — Umrechnungsformeln zwischen a/b und M0, Bedeutung der 16 in ZH-L16
CMAS Fact Sheet: Gradient Factors and Dive Computers — Verbandsposition zu GF-Einstellungen für Luft und Nitrox
dekostop.ch: Bühlmann ZH-L16, eine Einleitung — Einordnung des Modells und seiner Varianten