Tauchretter

Deutscher Tauchretter aus dem Zweiten Weltkrieg

Der Tauchretter ist ein Atemschutzgerät, welches es seinem Träger ermöglicht, eine gewisse Zeit in einer Umgebung ohne (ausreichend) atembare Luft, insbesondere im Wasser, zu überleben.

Namensgebung

Tauchretter von U-701

Während unter Tauchen im heutigen Sprachgebrauch nur noch der Aufenthalt unter Wasser verstanden wird, beinhaltete dieser Begriff bis etwa Mitte des 20. Jahrhunderts auch den Aufenthalt in nicht atembarer Atmosphäre. So bezeichnete man um 1900 eine wassergekühlte Brandschutzhaube mit Luftversorgung für Feuerwehrleute als Feuertaucher und noch in den 1940er Jahren wurden Träger von Atemschutzgeräten auch Gastaucher genannt.

Der Tauchretter wurde aus solchen Atemschutzgeräten entwickelt und fand auch an Land, z. B. im Bergbau Verwendung. Mit zunehmender Verbreitung des Tauchretters als Rettungsmittel aus havarierten U-Booten und als leichtes Tauchgerät reduzierte sich die Bedeutung auf die Luftversorgung unter Wasser. Jedoch wurde er auch zur Verlängerung der Tauchzeit eines U-Boots eingesetzt, wenn die Luftvorräte zur Neige gingen, ein Auftauchen aus technischen oder militärischen Gründen jedoch nicht in Frage kam.

Funktionsweise

Chemisch

Die normale Atemluft enthält 21 % Sauerstoff.

Bei einem Atemzug werden der eingeatmeten Luft ca. 4 % Sauerstoff entzogen und durch eine entsprechende Menge ausgeatmeten Kohlenstoffdioxids (CO₂) ersetzt. Ein bestimmtes Volumen Luft kann also mehrmals „durchgeatmet“ werden, bis sein Sauerstoffanteil erschöpft ist.

Das ausgeatmete CO₂ reichert sich dabei allerdings in der Luft an. Da ein gesunder Organismus die Atmung über eine „Messung“ des CO₂-Gehalts im Blut steuert, verursacht ein Anstieg des CO₂-Gehalts in der Atemluft schnell ein nahezu unerträgliches Gefühl der Atemnot. Außerdem bestehen physiologische Gefahren durch zu viel Kohlendioxid in der eingeatmeten Luft: ab 5 % kommt es zu Bewusstlosigkeit, ab 8 % über längere Zeit zum Tod.

Folglich muss das sich anreichernde CO₂ der Luft aus dem Atemkreislauf entfernt werden. Dazu durchströmt die ausgeatmete Luft Atemkalk, in welchem das CO₂ erst an Natriumhydroxid gebunden wird, welches dann vom ebenfalls enthaltenen Calciumhydroxid wieder regeneriert wird. In Tauchrettern kam früher neben anderen Hydroxiden auch frischer gebrannter Kalk (CaO) zum Einsatz. Dieser bindet das CO₂ direkt, es entsteht Calciumcarbonat (CaCO₃) und sehr viel Wärme welche im Wasser dem Auskühlen entgegenwirkte. Dabei bestand allerdings die Gefahr, dass eindringendes Wasser sehr heftig mit dem gebrannten Kalk reagiert, was zu schweren Lungenverätzungen führen kann. Außerdem konnte der Branntkalk unbemerkt Feuchtigkeit binden und dadurch zu gelöschtem Kalk werden, welcher das CO₂ alleine nicht schnell genug binden kann. Das führt zur Anreicherung von CO₂ in der Atemluft mit den oben angegebenen Gefahren.

Das durch die CO₂-Bindung entfallende Luftvolumen wird durch zugeführten Sauerstoff ersetzt.

Für Tauchretter werden auch Substanzen eingesetzt, die in einer chemischen Reaktion CO₂ aus der Atemluft binden und gleichzeitig O₂ freisetzen. Diese Eigenschaft besitzen beispielsweise Kaliumhyperoxid, das darüber hinaus auch noch Wasserdampf aus der Atemluft bindet:

$\mathrm{4 \ KO_2 + 4 \ CO_2 + 2 \ H_2 O \longrightarrow 4 \ KHCO_3 + 3 \ O_2}$

Eine weitere Verbindung, die in diesem Zusammenhang verwendet wird, ist Natriumperoxid:

$\mathrm{ Na_2O_2 + CO_2 \longrightarrow Na_2CO_3 + 1/2\ O_2}$

Technisch

Der Tauchretter ist ein so genannter Pendelatmer, das heißt, ein- und dieselbe Luft wird immer wieder ein- und ausgeatmet, die Patrone mit Atemkalk und eine Sauerstoffzufuhr verhindern das Ersticken.

Der Träger des Tauchretters nimmt ein Mundstück in den Mund, an dem zwei kurze Schläuche befestigt sind. Ein Schlauch mündet in die Kalkpatrone. Hier wird während des Ausatmens das CO₂ aus der Luft herausgefiltert. Die verbleibende Luft strömt weiter in einen Atemsack (Gegenlunge). Außerdem wird das Volumen des entzogenen CO₂ aus einer kleinen Hochdruckflasche durch Sauerstoff ersetzt, da sich das Volumen der zur Verfügung stehenden Atemluft anderenfalls immer mehr verringern würde (s. o. „Chemische Funktionsweise“). Nun atmet der Träger wieder ein und die Luft strömt durch den zweiten Schlauch aus dem Atemsack zum Mundstück zurück. Um zu verhindern, dass der Träger durch die Nase atmete, setzte er eine Nasenklammer auf. Die Betriebsdauer eines Tauchretters lag je nach Einsatztiefe zwischen 15 und 45 Minuten.

Einsatz bei der U-Boot-Rettung

Machte ein Notfall den Ausstieg aus einem U-Boot erforderlich, wurde zunächst nach Möglichkeit gewartet, bis das Wasser die Luft im Boot so weit zusammengedrückt hatte, dass der Druck in der verbleibenden Luftblase dem Druck der Wassertiefe entsprach (s. Boyle-Mariotte). Das untere Ende des Ausstiegsschachts musste daher niedriger liegen als die Decke des Bootskörpers, damit die Luft bei Öffnung der Luke nicht entweichen konnte (Luftfalle). Bei Ausgleich des Innen- und Außendrucks ließ sich die Luke dann öffnen. Die Besatzung des Boots konnte aussteigen. Da sich die Luft in der Lunge ausdehnte, je höher der Ausgestiegene kam, musste er flach ein- und tief wieder ausatmen, da anderenfalls ein lebensgefährlicher Lungenriss drohte.

Geschichte

Mit der Entwicklung der ersten militärisch brauchbaren U-Boote kurz vor dem Ersten Weltkrieg stellte sich auch die Frage nach Rettungsmöglichkeiten bei Havarien. Erste, oft tödliche Versuche wurden mit einfachen „Atemsäcken“ gestartet, die zwar als Auftriebshilfe nützlich waren, aber oft nicht genug Sauerstoff enthielten, um den gesamten Aufstieg zu überleben.

Robert Henry Davis und Henry A. Fleuss entwickelten ab 1903 bei Siebe Gorman in England ein Kreislaufatemgerät, das unter Wasser und im Bergbau einsetzbar war; es wurde in den Folgejahren verbessert und später als Davis-Tauchretter (engl.: Davis Escape Set) bekannt. Wichtigste Neuerungen waren Dosierventile für eine kontrollierte Zuführung des zusätzlichen Sauerstoffs im Jahre 1906, die auch von den anderen Firmen, die Tauchretter herstellten, frühzeitig übernommen wurden.

Die Firma Dräger aus Lübeck erfand 1907 den U-Boot-Retter. Beide Systeme basierten auf dem Prinzip der Sauerstoffzufuhr aus einer Hochdruckflasche bei gleichzeitiger Absorption des Kohlendioxids durch eine zwischengeschaltete Patrone mit Natriumhydroxid.

Das Dräger-Modell DM 2 wurde ab 1916 Standard-Ausrüstung der Kaiserlichen Marine.

1926 stellte Dräger einen Bade-Tauchretter vor. Während die bisherigen Geräte nur zum Auftauchen dienten und somit auch darauf ausgelegt waren, Auftrieb zu entwickeln, damit der Träger auch ohne Schwimmbewegungen zur Oberfläche gelangte, war der Bade-Tauchretter mit Gewichten versehen, die es auch ermöglichten, abzutauchen, um Verunglückte zu suchen und zu bergen.

Ab 1939 entwickelte Hans Hass auf der Grundlage des Tauchretters den unmittelbaren Vorläufer des heute üblichen Schwimmtauchgeräts.

Weiterentwickelte Formen des Tauchretters

Moderner Tauchretter (RNSM)

Bei späteren Entwicklungen enthielten die Druckbehälter anstelle von Sauerstoff oder Druckluft ein geeignetes Gasgemisch. Dieses wurde automatisch über ein Ventil dosiert, was die Benutzung des Tauchretters auch in größeren Tiefen ermöglicht.

Im Weiteren entwickelten sich die Geräte weiter zu dem Sauerstoffkreislaufgerät, deren Modelle bei jedem Atemzug das gebildete CO₂ absorbieren und die verbrauchte Menge Sauerstoff manuell oder automatisch nachfüllen. Sauerstoffkreislaufgeräte sind technisch einfacher als Gemischgeräte, in der Benutzung jedoch biologisch auf geringe Tauchtiefen beschränkt. Sauerstoffkreislaufgeräte sind bei Kampftauchern und Unterwasserphotographen sehr beliebt, da im Unterschied zum Lungenautomaten keine Blasen entweichen, die den Taucher verraten könnten. Ein anderes Einsatzgebiet ist der betriebliche Brandschutz etwa in Chemiebetrieben oder die Rettung im Bergbau, wo lange Einsatzdauer die Verwendung von Pressluftatemgeräten verbietet.

Weiterentwicklungen der Sauerstoffkreislaufgeräte ermöglichen mit speziellen, unterschiedlich komplexen Gasdosier- und Überwachungseinrichtungen den Einsatz auch in größeren Tiefen und über längere Zeiträume, sie werden unter anderem von Berufstauchern, als Notatemgerät und für das technische Tauchen verwendet.

Heutige Tauchretter sind kombiniert mit Schwimmwesten und Schutzhauben, die Kopf und Atmungsorgane vor überkommendem Wasser schützen. Der Einsatz erfolgt mit Wärmeschutzanzügen, etwa vergleichbar mit den bekannten Trockentauchanzügen. Der Einsatz ist dennoch auf vergleichsweise geringe Tiefen beschränkt, Rettungskapseln und Rettungs-U-Boote sowie Notauftriebsmittel und abwerfbarer Ballast sollen Sicherheit für größere Tiefen gewähren.

Das deutsche Urmodell des Tauchretters aus dem Zweiten Weltkrieg wird heute noch baugleich in Leopard 2-Panzern als Notfallsicherung bei Flusstauchfahrten eingesetzt.

Eine spezielle Form des Tauchretters stellt die serienmäßige Rettungskapsel des Space Shuttles dar. In der kugelförmigen, innendruckhaltenden und isolierenden Textilhülle kann jeweils ein Astronaut, ausgestattet mit einem dem Tauchretter sehr ähnlichen Atemgerät überleben und durch einen zweiten Astronauten im Raumanzug durch den luftleeren Raum zu einem geeigneten Rettungsraumfahrzeug transportiert werden.

Tauchretter im Film

In der Schlüsselszene des U-Bootfilmes Morgenrot (1932) diskutiert die Mannschaft darüber, wer an Bord bleiben soll, da zu wenige Tauchretter vorhanden sind, um allen das Entkommen aus dem "eisernen Sarg" zu ermöglichen.

Einsätze von Tauchrettern zeigen die Filme Das Boot (Einsätze der "Kalipatronen": 1. Johann das Gespenst stoppt Wassereinbruch unter einem Dieselmotor, 2. Benutzung von Tauchrettern beim Schlafen in den Kojen, um Atemluft zu sparen und Zeit für die Reparaturen zu gewinnen, als man vor Gibraltar in 280 m Tiefe festsitzt), Haie und kleine Fische (kontrollierter Ausstieg aus gesunkenem U-Boot) und U-Boat (Schutz der Atemluft vor Meningitis).

Literatur

• Hermann Stelzner: Tauchertechnik - Handbuch für Taucher / Lehrbuch für Taucheranwärter. Verlag Charles Coleman, Lübeck 1943

Siehe auch

• Kreislauftauchgerät