Die zweite Stufe ist der Teil des Atemreglers, den der Taucher im Mund hat. Sie senkt den Mitteldruck, den die erste Stufe liefert, auf den Umgebungsdruck ab — und zwar nur dann, wenn eingeatmet wird. Alles an ihr dient diesem einen Zweck: Gas auf Anforderung freizugeben und den Atemweg dicht zu halten.
Wie sie öffnet
Der Mechanismus ist einfach und gerade deshalb zuverlässig. Nach der deutschsprachigen Wikipedia verschließt ein „federbelastetes Ventil“ den Mitteldruck; die Feder ist so eingestellt, dass das Ventil gerade geschlossen bleibt. Ein „kleiner Kipphebel am Ventil“ öffnet es bei leichter Betätigung. Dieser Kipphebel sitzt an einer Membran, die „den Umgebungsdruck mit dem Druck im Mundstück vergleicht“. Beim Einatmen entsteht im Mundstück ein Unterdruck gegenüber der Umgebung, die Membran wandert nach innen, der Hebel hebt das Ventil vom Sitz, und Gas strömt nach. Hört das Einatmen auf, gleichen sich die Drücke aus, und das Ventil schließt.
Die englische Wikipedia beschreibt denselben Vorgang und ergänzt zwei Einzelheiten. Erstens sei die Membran „protected by a cover with holes or slits through which outside water can enter freely“ — die Lochkappe lässt Wasser an die Membran, dämpft aber Strömung und Bewegung, die sie sonst ungewollt eindrücken würden. Zweitens öffne der Hebel das Ventil „in proportion to the diaphragm’s displacement“: Wer kräftiger zieht, bekommt mehr Gas, nicht nur Gas.
Warum sie „downstream“ gebaut ist
Die meisten modernen zweiten Stufen arbeiten nach der englischen Wikipedia als downstream valve, bei dem sich „the valve poppet moves in the same direction as the flow of gas to open“. Das klingt nach einer Nebensächlichkeit der Konstruktion und ist in Wahrheit eine Sicherheitseinrichtung: Steigt der Mitteldruck so weit an, dass er die Schließfeder überwindet, öffnet das Ventil von selbst. Die zweite Stufe ist damit zugleich das Überdruckventil der gesamten Anlage.
Der Preis dafür ist das Abblasen. Die deutschsprachige Wikipedia hält fest, dass Atemregler bei einem Ausfall „die Luftzufuhr nicht unterbrechen“ und die Luft kontinuierlich ausströmen lassen. Ein starker Fehler in der ersten Stufe erzeugt nach der englischen Fassung einen Freiflow, ein schleichender ein zeitweiliges Ploppen. Die Umkehrung gilt ebenso: Wer eine zweite Stufe mit Absperrventil nachrüstet, nimmt der Anlage die Überdrucksicherung — dann braucht die erste Stufe ein eigenes Sicherheitsventil.
Ausatemventil, Blasenabweiser, Luftdusche
Das Ausatemventil besteht nach der deutschsprachigen Wikipedia meist aus einer „dünnen Gummi- oder Silikonmembran“, die vor dem Ausblasloch liegt und es abdichtet. Es hat zwei Aufgaben zugleich: Es lässt das Ausatemgas hinaus und hält das Wasser draußen — und nur deshalb kann sich beim Einatmen überhaupt der Unterdruck aufbauen, den die Membran braucht. Die englische Wikipedia formuliert die Anforderung knapp: „The exhaust valves should operate at a very small positive pressure difference.“ Eine Beschädigung führt dazu, dass Wasser eingeatmet wird.
Der Blasenabweiser ist nach der deutschsprachigen Wikipedia ein „vergrößerter und an die Seite verlegter Abgang des Ausatemventils“, der die Abluft seitlich hinter der Maske ableitet; die englische Fassung beschreibt dieselbe Baugruppe aus Abgang, Abdeckung und seitlichen Gummilippen, die die Blasen aus dem Blickfeld bringt. Die Luftdusche schließlich „besteht aus einer Taste am Gehäuse, über die man die Einatem-Membran manuell eindrücken kann“. Sie räumt Wasser aus dem Gehäuse und dient nach derselben Quelle auch dazu, Hebesäcke und Signalbojen zu befüllen.
Die beiden Rändelräder an der Seite
Leistungsfähigere Modelle tragen seitlich Bedienelemente, und die werden am Steg regelmäßig verwechselt. Das Einstellrad verändert die Vorspannung der Schließfeder und damit den Atemwiderstand beim Einatmen. Das Handbuch von Halcyon beschreibt die Richtung — im Uhrzeigersinn mehr Widerstand, gegen den Uhrzeigersinn weniger — und setzt eine Warnung daneben, die man selten liest: „Ein höherer Einatemwiderstand bedeutet nicht zwingend einen geringeren Luftverbrauch.“ Wer das Rad zudreht, um Gas zu sparen, erhöht in Wahrheit die Atemarbeit.
Der Venturi-Hebel tut etwas anderes. Er stellt ein Leitblech im Gehäuse, das Halcyon Air Control Vane nennt: Der schnell einströmende Gasstrom erzeugt an diesem Blech einen Unterdruck, der die Membran nach innen zieht und das Ventil offen hält, ohne dass der Taucher weiter ziehen müsste. Das macht die Atmung leicht — und die zweite Stufe anfällig dafür, von allein loszulaufen, sobald sie nicht im Mund steckt. Deshalb die Stellung „predive“: Halcyon verlangt sie ausdrücklich, wenn der Regler Temperaturen deutlich unter null Grad ausgesetzt ist, „um spontanes, unkontrolliertes Abblasen zu verhindern“. Dieselbe Quelle rät in kaltem Wasser dazu, die Luftdusche nicht unnötig zu drücken, weil das die Vereisung begünstigt.
Was gegen leichtes Atmen arbeitet
Der Öffnungsdruck — die englische Wikipedia nennt ihn cracking pressure — ist die Druckdifferenz, die zum Öffnen nötig ist. Sie soll so klein sein, wie es stabil möglich ist. Zu hoher Einatemwiderstand kann nach derselben Darstellung von einem zu hohen Öffnungsdruck kommen, von zu niedrigem Mitteldruck, von Reibung in beweglichen Teilen, von zu stark vorgespannter Feder oder von schlechter Ventilauslegung. Und noch etwas, das sich nicht einstellen lässt: Die Atemarbeit steigt mit der Gasdichte und damit mit der Tiefe.
Für sehr hohe Durchflüsse gibt es eine eigene Bauart. Die englische Wikipedia beschreibt servounterstützte Modelle, bei denen ein kleines Pilotventil das Hauptventil steuert: „They can produce very high flow rates for a small pressure differential“, dafür seien sie komplizierter und teurer im Service.
Mundstück und Oktopus
Das Mundstück beschreibt die englische Wikipedia als „a short flattened-oval tube that goes in between the lips“ mit umlaufendem Flansch, der gegen die Lippen abdichtet, und zwei Bisswarzen, die zwischen den Zähnen liegen und den Atemweg offen halten. Technische Taucher ersetzen die Halteriemen mancher Modelle durch ein Halsband mit Sollbruchstelle.
Die zweite zweite Stufe heißt Oktopus. Die deutschsprachige Wikipedia nennt sie „eine weitere zweite Stufe als Notfallersatz für den Benutzer oder einen Tauchpartner“, angeschlossen an einen Mitteldruckabgang der ersten Stufe; die englische Fassung ergänzt die übliche Ausführung mit gelber Kennzeichnung, längerem Schlauch und einer lösbaren Halterung am Harness. Eine Anmerkung derselben deutschsprachigen Quelle betrifft die Kaltwassereignung: Bei hohem Atemgasdurchfluss, etwa wenn Oktopus und Hauptautomat gleichzeitig benutzt werden, können auch als kaltwassertauglich bezeichnete Regler vereisen; für Gewässer unter zehn Grad nennt sie eine Empfehlung deutscher Tauchverbände, zwei vollständig getrennte Atemregler mit eigenen Flaschenventilen zu führen.
Aus der Praxis
Als Tauchlehrer achte ich bei der zweiten Stufe auf drei Dinge, und keines davon ist die Leistungsklasse. Erstens das Mundstück: Es ist das billigste Teil am ganzen Gerät und das einzige, das über Stunden im Kiefer liegt; ein schlecht sitzendes kostet mehr Aufmerksamkeit als jedes Rändelrad einbringt. Zweitens die Dichtprobe vor dem Tauchgang — bei geschlossenem Flaschenventil langsam einatmen; es muss ein Unterdruck stehen bleiben, ohne dass Luft nachzieht. Halcyon verlangt diese Probe an jeder angeschlossenen zweiten Stufe, und sie findet die häufigsten Fehler in zehn Sekunden. Drittens die Stellung der Hebel vor dem Einstieg, gerade im kalten See. Eine zweite Stufe, die am Steg loszublasen beginnt, ist kein Defekt, sondern meistens ein vergessener Hebel.
Das empfohlene Wartungsintervall nennen beide Seiten gleichlautend: einmal jährlich oder alle 100 Tauchgänge, je nachdem, was zuerst eintritt.
Quellen
- Wikipedia: Atemregler — federbelastetes Ventil, Kipphebel und Membran im Wortlaut, Ausatemventil, Blasenabweiser und Luftdusche, Oktopus, Ausfallverhalten mit kontinuierlichem Ausströmen, Werkstoffe, Wartungsintervall, Anmerkung zur Vereisung bei hohem Durchfluss und zur Zwei-Regler-Empfehlung unter zehn Grad
- Wikipedia (englisch): Diving regulator — Downstream-Ventil und Überdruckfunktion, Lochkappe über der Membran, Öffnungsdruck und Ursachen hohen Atemwiderstands, servounterstützte Bauarten, Ausatemventil und Abgasführung, Luftdusche, Mundstück, Oktopus
- Halcyon: Atemregler-Handbuch, deutsche Fassung (PDF) — Einstellrad und Drehrichtung mit der Warnung zum Luftverbrauch, Air Control Vane und die Stellung „predive“ bei Frost, Dichtprobe vor dem Tauchgang, Umgang mit der Luftdusche in kaltem Wasser, Wartungsintervall
Zur Quellenlage: Für die zweite Stufe liegt dieser Darstellung weder der Normtext DIN EN 250 noch eine Verbandsstandardfundstelle von CMAS, SSI, PADI oder TDI zugrunde; der Vier-Verbände-Maßstab ist nicht erfüllt, weil die Verbände zum Innenleben der zweiten Stufe nichts Veröffentlichtes beitragen. Zwei der drei Fundstellen sind Wikis, die dritte ist das Handbuch eines Herstellers und beschreibt dessen eigene Bauweise; Bezeichnungen wie „Air Control Vane“ sind nicht allgemein gebräuchlich. Zum Mitteldruck nennt die deutschsprachige Wikipedia „etwa 8 bar über Umgebungsdruck“, die englische „about 8 to 10 bar above ambient“ — beide sind typische Werte, keine verbindlichen; die Spannen der Hersteller stehen im Eintrag zum Mitteldruck. Zahlen zu Luftlieferleistung, Atemarbeit oder Öffnungsdruck einzelner Baureihen nennt keine der Fundstellen, und der Eintrag nennt deshalb keine.
