Nitrox- Fortbildung für Einsatztaucher und Signalmänner

1. Nitrox-FortbildungfürEinsatztaucher und Signalmänner

2. Inhalt Folie 2 Folie 2 • Was ist Nitrox? • Voraussetzungen in der DLRG für Nitrox-Ausbildung • Historie • Rechtliches • Nitrox- und Mischgastauchen • Physik • Physiologie • Tauchgangsplanung • Füllmethoden • Praxis - Ausrüstung • Praxis - O2-Messung, Umgang mit Nitrox

3. Was ist Nitrox? Nitrogen und Oxygen Stickstoff (N2) Sauerstoff (O2) • In der Praxis haben diese Gasgemische einen höheren Sauerstoffanteil und einen entsprechend niedrigeren Stickstoffanteil als die „normale“ Atemluft. • Rein technisch kann jede gewünschte Mischung hergestellt werden. Folie 3 Folie 3

4. Achtung!  Sauerstoff wirkt als fördernd für Brände oder Explosionen!!! Darum ist extrem darauf zu achten, dass in der Nähe der Abfüllung und des Zusammenbaus von entsprechenden Gerätschaften sowie der Sauerstoffmessung kein Funkenflug, kein offenes Feuer betrieben wird und sich keine Raucher aufhalten.

5. Die Teilnehmer müssen über folgende Vorkenntnisse verfügen: Ausbildungsvoraussetzungen  Folie 5 Folie 5

6. GUV-R 2101: Nitrox darf den Varianten EAN 32 und EAN 36 von „erfahrenen Tauchern“ eingesetzt werden (Punkt 5.4.5) Dabei muss der jeweilige Signalmann ebenfalls eine Nitrox-Ausbildung vorweisen. In der GUV wird inhaltlich auf die Tauchsportorganisationen verwiesen – die vorliegende Ausbildung orientiert sich an den Vorgaben von und Ausbildungsvoraussetzungen  Folie 6 Folie 6 Folie 6

7. Historie Folie 7 Folie 7

8. Historie

9. Rechtliches Folie 9 Für Gasgemische mit einer Sauerstoffkonzentration > 22% gilt abweichend bzw. ergänzend zur EN 250: • Für die mit dem Gas in Berührung kommenden Ausrüstungsteile, gelten spezielle Materialanforderungen. • Erhöhte Vorsichtsmaßnahmen beim Abfüllen der Gasgemische.

10. Rechtliches  Folie 10 • Die Atemregler, Instrumente und Tauchflaschen, die für die oben genannten Gasgemische zur Anwendung kommen, müssen zugelassen (Baumusterprüfung) und speziell gereinigt sein. • Außerdem darf nur spezielles O-Ring-Material verwendet werden und die Schmierstoffe müssen der Bedingung „sauerstoffkonform“ genügen und entsprechend geprüft sein (BAM-Zulassung). • Die Tauchflaschen müssen entsprechend ihres Inhaltes anders als Pressluftflaschen gekennzeichnet sein. Hierzu sind die entsprechenden Richtlinien und Normen zu beachten.

11. Normen Folie 11 • DIN EN 144-3: Atemschutzgeräte – Gasflaschenventile – Teil 3: Gewindeverbindungen für die Tauchgase Nitrox und Sauerstoff • DIN EN ISO 13769, 7225 und DIN EN 1089-3: Kennzeichnung von Gasflaschen: • Die Grundlage für die Kennzeichnung ist die BetrSichV, weitere Verordnungen (ADR/GGVSE) beziehen sich auf die Kennzeichnung laut dieser Norm. • Nitroxflaschen werden in rein weiß, sowohl am Flaschenhals als auch am Flaschenkörper lackiert. • DIN EN 13949: Atemgeräte mit Nitrox-Gasgemisch und Sauerstoff

12. Zusammenfassung  Folie 12 • Die Flasche muss komplett weiß lackiert sein (Körper und Hals). • Das Ventil und der Atemregler müssen einen Anschluss und Gewinde mit M26x2 aufweisen.Meist werden diese zur Unterscheidungmit grünen Applikationen geliefert. • Die abgefüllten Nitroxgemische müssen einen höheren Reinheitsgrad als Pressluft aufweisen. Atemluft nach EN 12021 ist NICHT sauerstoffrein und führt zur Verunreinigung der Gerätschaften. • Die Nutzung von Pressluftarmaturen ist selbst nach Reinigung nicht zulässig, da diese nicht das geforderte Gewinde aufweisen.

13. Tauchen mit Gasgemischen – Nitrox Folie 13 Eine Sammlung der möglichen Bezeichnungen von Nitrox: • EANx, das x steht für den O2 – Anteil • Safe Air® • EnrichedAir • NOAA I (32%) und NOAA II (36%) nach Vorgaben der National OceanicAtmospheric Administration • EnrichedAir A, B, C, D

14. Tauchen mit Gasgemischen – Nitrox Folie 14 • Es gibt zwei Standardgemische: • Gemische mit 32% Sauerstoff – „Nitrox 32“, „NOAA 1“ oder „EAN32“ • Gemische mit 36 % Sauerstoff – „Nitrox 36“, „NOAA 2“ oder „EAN36“ Nur diese beiden Gemische sind laut GUV-R 2101 zugelassen. • Die normale Atemluft kann man als „EAN 21“ bezeichnen – wenngleich der N2-Anteil nur 78% beträgt, da noch 1% sonstige Gase (vor allem Edelgase) hinzu kommen.

15. Vorteile von Nitrox  Folie 15 Unter Anwendung von Lufttabellen • Geringere Aufsättigung mit Stickstoff • Geringeres Risiko der Blasenbildung Unter Anwendung von Nitroxtabellen • Längere Nullzeiten • Kürzere Dekostopps 

16. Vorteile von Nitrox  Für Rettungsorganisationen eignet sich Nitrox besonders für: Folie 16 • Tauchausbilder: diese müssen in der Ausbildung häufig JoJo-TG durchführen. • Einsatztaucher bei Suchen nach Verunglückten oder Material: es kommt bei den diversen Suchmethoden zwangsläufig zu häufigem Auf- und Abtauchen (teilweise bis an die Oberfläche).  In der DLRG wird Nitrox ausschließlich unter Nutzung der Lufttabellen verwendet, zur Gewinnung einer höheren Sicherheit für das Einsatz-personal.

17. Vorteile von Nitrox  Folie 17 • Unterwasser- Arbeiten • Längere Tauchgänge in Tiefen oberhalb 40m • Nach einer DCS • Bei einem diagnostiziertem PFO, allerdings nur für Sporttaucher. Ein ET mit PFO wird keine Tauchtauglichkeit mehr erhalten.

18. Nachteile von Nitrox   Folie 18 • Gefahr der O2-Vergiftung bei Nichteinhaltung der Tiefengrenzen • Separate Ausrüstung (Flaschen, Ventile, Atemregler) sind notwendig Zusatzkosten • Der Umgang mit sauerstoffangereicherten Gasen erfordert zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen, da ein erhöhter O2-Anteil brandfördernd wirken kann.

19. Tauchen mit Gasgemischen – Trimix • Diese Mischungen werden eingesetzt um • tiefer zu tauchen; • die Inertgasnarkose zu vermeiden / verringern; • die Dekompressionsqualität vor allem bei langen Tauchgängen zu erhöhen. • Diese Gase sind NICHT zur Nutzung im Bereich der GUV-R 2101 freigegeben. Folie 19 Bei Trimix handelt es sich um ein Gemisch aus 3 Gasen, im allgemeinen O2, N2 und Helium.

20. Andere Gasgemische  Folie 20 Es gibt weitere, exotischere Gasgemische. Diese dienen speziellen Einsatzzwecken oder werden aus experimentellen Gründen zum Einsatz gebracht. Am bekanntesten sind hierbei Mischungen aus: • Heliox: Sauerstoff und Helium • Neox: Sauerstoff und Neon • Hydreliox: Sauerstoff, Helium und Wasserstoff • Hydrox: Wasserstoff und Sauerstoff Diese Gase sind NICHT zur Nutzung im Bereich der GUV-R 2101 freigegeben.

21. Zusammensetzung der Luft  Folie 21

22. Druck

23. Wasserdruck

24. Druck und Volumen (Boyle-Mariotte) Bei gleichbleibender Temperatur steht für eine Gasmenge der Druck im umgekehrten Verhältnis zum Volumen.

25. Partialdruck (Dalton) pges = p1 + p2 + ... + pn =  pi 

26. O2-Vergiftung Neurologische Toxizität (Paul-Bert-Effekt) Pulmonale Toxizität (Lorraine-Smith-Effekt) 

27. Neurologische Toxizität - Hintergrund

28. Neurologische Toxizität – Allgemeines • Grenzen: Medizinisch im Wasser bei etwa 2 bar. In Druckkammern werden deutlich höhere Partialdrücke „vertragen“ (pO2 von 2,8 bar über 20 min wird ohne Krampfanfälle vertragen). • Abhängig von körperlicher Anstrengung, Tagesform, Medikamente, Alkohol. • Im Bereich des Tauchens mit erhöhtem Sauerstoffanteil (Nitrox) und des technischen Tauchens (zum Beispiel Trimix auf großer Tiefe) wird aus Sicherheitsgründen je Organisation bei maximalem pO2 zwischen 1,2..1,4 bar getaucht.

29. Neurologische Toxizität 0,10 Bewusstlosigkeit 0,12 ernsthafteHypoxie 0,16 leichteHypoxie 0,21 Normoxisch 0,35 NormaleSättigungseinwirkung 0,5 MaximaleSättigungseinwirkung 1,4Grenzwert in der DLRG 1,6 MaximaleGrenze für Notfälle 2,0 USN maximaleArbeitsgrenze 2,8 USN-Tabelle 6 (Druckkammer- therapie) Koma oder Tod CNS% Grenze „Paul Bert Effekt“ KRÄMPFE (engl. convulsions) PO2

30. Neurologische Toxizität – Symptome

31. Neurologische Toxizität – Hilfe

32. Neurologische Toxizität – Abschätzung Etliche Quellen und Ausbildungsunterlagen führen eine „Aufsättigung“ des ZNS ein – es wird von CNS O2 %, ZNS O2 % oder der CNS-Uhr gesprochen. Hintergrund sind Empfehlungen der NOAA (National Oceanic andAtmospheric Administration) aus den USA. Diese wurden von quasi allen Ausbildungsorganisationen übernommen. ABER: es gibt für diese „Berechnungen“ keinerlei wissenschaftliche Grundlage, von führenden deutschen Medizinern wird sie in dieser Form angezweifelt. Ausschließlich die Schädigungen der Lunge sind evident. Darum wird dieser „Berechnung“ in der Ausbildung in der DLRG keine Rechnung getragen.

33. Pulmonale Toxizität – Hintergrund Wenn 100% O2mit einem Partialdruck von mehr als 0,5 bar über eine längere Zeit (Tage) geatmet wird, kommt es zu Lungenschäden:

34. Pulmonale Toxizität – Abschätzung Folgende Daten sind für die Abschätzung notwendig:

35. Pulmonale Toxizität – Abschätzung

36. Pulmonale Toxizität – Abschätzung Die OTU von mehreren TG sind zu addieren, eine „Entsättigung“ wie bei der CNS-Belastung findet nicht statt. Dabei gelten Grenzen für eintägige und mehrtägige Belastung, die aus der folgenden Tabelle hervorgehen.

37. Pulmonale Toxizität – Relevanz • Beispielrechnung (Standard-TG): Tiefe 30m, EAN36, 60 Minuten • pO2= 0,36*4bar = 1,44 bar • Aus der Tabelle bei 1,5 bar folgt 1,78 OTU/min • bei 60 Minuten ergibt sich eine OTU-Belastung von 106,8 – weit weg von 850 OTU (Tageshöchstmenge) 

38. Tiefenrausch (Inertgas-Vergiftung)

39. Tiefenrausch – Symptome

40. Tiefenrausch – Symptome Für den Tauchpartner sind meist erst die Symptome der zweiten Stufe erkennbar:

41. Tiefenrausch – Maßnahmen

42. Tauchbarer Tiefenbereich 

43. Tauchgangsberechnung – EAD Die äquivalente Lufttiefe (Equivalent Air Depth = EAD) ist die Tiefe, die dem Stickstoffgehalt des Atemgasgemisches bei Verwendung normaler Pressluft entsprechen würde. Durch die Berechnung dieser kann man einen Nitrox-Tauchgang mit Hilfe normaler Lufttabellen berechnen und tauchen. Diese Vorgehensweise wird im Sporttauchbereich genutzt, um die Tauchgangszeit zu verlängern.

44. Tauchgangsberechnung – EAD Schritt 1: Äquivalenter Luftdruck (Equivalent Air Pressure = EAP) fN2: Stickstoffanteil [%] des Atemgasgemisches fN2Luft: Stickstoffanteil der Atemluft (79%) Schritt 2: Umrechnung EAP in EAD Diese Tauchtiefe zeigt einem an bei welcher Lufttiefe man die Dekozeiten für dieses Nitroxgemisch in der normalen Lufttabelle ablesen kann.

45. Tauchgangsberechnung – EAD ( EAN 40, Tauchtiefe 30m) f N2 Nitrox = 0,6 ; pamb = 4 bar 0,6 0,79 EAP = * 4 bar = 3, 038 bar EAP = 3,1 bar (zur sicheren Seite, Aufrunden!) m bar (3,1 -1 bar) * 10 = 21m EAD = 21m Bei der Deko 2000 ist das eine Nullzeitverlängerung gegenüber Pressluft von 16 min!!!)

46. Tauchgangsberechnung – MOD

47. Tauchgangsberechnung – MOD Schritt 1: Äquivalenter maximaler Tiefendruck (MOP) pO2max: Maximal tolerierter Sauerstoffpartialdruck [bar] fO2Gemisch: Sauerstoffanteil der Atemluft (79%) Schritt 2: Umrechnung MOP in MOD Das Ergebnis gibt die maximale Tiefe an, die mit dem gewählten Gemisch noch sicher betaucht werden darf. Diese Grenze ist peinlich genau einzuhalten.

48. Tauchgangsberechnung – MOD (UW- Arbeiten, EAN 32) pp O2 max= 1,4 bar 1,4 bar 0,32 = 4,375 bar MOP = 4,375 bar (zur sicheren Seite, Abrunden!) m bar (4,3 bar -1 bar) * 10 = 33 m MOD = 33 m

49. Tauchgangsberechnung – Best Mix Der Best-Mix ist das Atemgasgemisch, dass am besten für eine gewünschte Tauchtiefe bei vorgegebenen maximal toleriertem Sauerstoffpartialdruck geeignet ist. pO2max: Maximal tolerierter Sauerstoffpartialdruck [bar]

50. Tauchgangsberechnung – Best Mix MOD = 15 m ( )+ 1bar = 2,5 bar 15 m 10 m bar MOP = 2,5 bar, pp O2 max= 1,4 bar 1,4 bar 2,5 bar = 0,56 Best Mix = 56 % O2 EAN 56