Der Begriff Kreislaufatemgerät, Kreislauftauchgerät oder englisch Rebreather bezeichnet Kreislaufgeräte, die für die Atmung beim Tauchen und als Atemschutzgeräte bei Feuerwehr, Katastrophenschutz, Militär usw. eingesetzt werden.
Alle Kreislauftauchgeräte haben gemeinsam, dass die Ausatemluft in einem flexiblen Behälter (Gegenlunge) aufgefangen wird. Das Kohlendioxid wird chemisch in einem Atemkalkbehälter (Scrubber) gebunden, und der metabolisierte Sauerstoff ersetzt.
Von Jakub Šimánek, übersetzt in Deusch von Roland Zbinden
Wir alle wissen, dass ein Rebreather ein erstaunliches Hilfsmittel für Tieftauchgänge, Wrack- und Höhlenforschung ist. Seine Effizienz beim Verbrauch von Atemgas ist immens und verspricht lange Zeit unter Wasser, selbst in grossen Tiefen. Jeder, der einen Vergleich zwischen dem Verbrauch im offenen und im geschlossenen Kreislauf in 100 Metern Tiefe sieht (220 Liter Gas gegenüber 1,5 Liter Sauerstoff pro Minute), beginnt sich vorzustellen, wie erstaunlich und einfach es ist, mit einem Rebreather in eine solche Tiefe abzutauchen. Schliesslich kann ich die Box einfach auf den Rücken nehmen und brauche nichts weiter zu tun. Wenn wir jedoch beginnen, uns mehr in die Details des Tauchgangs zu vertiefen, stossen wir auf eine entscheidende Einschränkung.
Hier habe ich, aus meiner Sicht, die wichtigsten Punkte zum Tauchen mit einem BOCCR zusammengefasst (als Basis dient das CCR Liberty und dessen Funktionen).
Seit gut einem Jahr ist das CCR Liberty mit CE nach EN14143:2013 bis 100m auf dem Markt und setzt neue Massstäbe. Als allererstes Kreislaufgerät wurde es nach der neuen EN-Norm ohne Einschränkungen zugelassen. Anlass sich das Kreislaufgerät aus dem Hause Liberty Systems genauer anzusehen. Nebst den konstruktiven Merkmalen lohnt sich der genaue Blick auf Fehlertoleranz und Redundanz.
Zunächst sticht die qualitativ hochwertige Verarbeitung der mechanischen Teile ins Auge, die in Roudnice nad Labem (Tschechien) erfolgt: Sämtliche Teile werden mit modernsten, hochpräzisen 3-Dimensionalen CNC-Bearbeitungszentren aus dem vollen Delrinblock gefräst oder gedreht. Zudem sind alle Teile auch in 3D modelliert und ermöglichen somit den Entwicklern auch die Simulation der Gasflüsse und der Festigkeitsberechnungen.
Geschichte und Namen
Das Inspiration ist ein geschlossenes selbstmischendes Kreislaufgerät (eCCR).
Seit 1998 unter dem Namen Buddy Inspiration verkauft, hiesst dieser Rebreather seit Februar 2001 nur noch Inspiration, und seit 2014 apinspiration xpd.
Es besitzt eine 3 l Sauerstoffflasche und eine weitere 3 l Flasche mit "Verdünnungsgas" (Diluent). Der Sauerstoffgehalt im Atemgas wird mit 3 Sauerstoffsensoren überwacht und bei Bedarf über ein Magnetventil reiner Sauerstoff zugemischt, um den gewählten Sollwert (Setpoint) zu halten. Der Atemkalkbehälter hat eine Standzeit von 3h.
Sauerstoffsensoren sind das Herzstück eines Rebreathers und müssen dementsprechend sorgfältig behandelt werden. Neben den 17 goldenen Regeln für Sauerstoffsensoren gibt es noch ein paar ergänzende, wichtige Informationen:
(original von Kevin Gurr)
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Ist der Sensor einmal ausgepackt, ersetze ihn nach 12-18 Monaten
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Verwende keine Sensoren, die über zwei Jahre gelagert wurden
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Verwende keine medizinische-, industrielle oder Automobil-Sensoren in einem Rebreather
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Verwende nur Sensoren welche für die Verwendung mit dem entsprechenden Rebreather entwickelt und getestet wurden
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Welches Gas sinch auf einer bestimmten Tiefe im Atemkreislauf bei einem CCR befindet ist einfach herzuleiten. da sich die Gasverhältnisse proportional verändern.
Fehler und Probleme mit den Sauerstoffzellen kommen gelegentlich vor. Was sind die Ursachen, Symptome und Lösungen für die verschiedenen Probleme?
Feuchtigkeit
Symptom:
Sensoren sind wie eingefroren, langsame Reaktion, einzelner Sensor verhält sich anders (flimmern)
Die ist die Fortsetzung der Geschichte der Rebreather - Frühe Geschichte
1968 erschien das erste elektronisch gesteuerte Kreislaufgerät mit automatischer Atemgasmischung. Die ElectroLung von Dr. Walter Stark II und John Kanwisher war zu einem Preis von US$2000 erhältlich und wurde im folgenden Conself-Projekt eingesetzt. Der Electrolung verwendete die früheste Form von elektrochemischen Sauerstoffmesszellen. Einige Todesfälle durch verbrauchten Atemkalk überschatteten die Entwicklung und die Geräte wurden 1971 wieder vom Markt genommen.
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Im 16. Jahrhundert wurden in England und Frankreich die ersten Helmtauchanzüge in Tiefen von bis zu 20 Meter eingesetzt. Als Atemgas wurde per Handpumpe von der Oberfläche Luft zugeführt. Bald wurden die Helme aus Metall gefertigt, sowie grössere Tiefen aufgesucht. Diese Helmtauchgeräte waren bereits eine Art Kreislauftauchgeräte, wenngleich ihre Atemgasversorgung rein oberflächengestützt war und CO2 noch nicht chemisch gebunden, sondern ausschliesslich ausgespült wurde.
Giovanni Borelli wollte 1680 ein geschlossenes Atemgerät bauen. Nach seiner Idee sollte die Atemluft durch ein seewassergekühltes Rohr zirkulieren. Er erhoffte sich, dass alle Verunreinigungen an der Innenwandung des Rohres kondensieren und abgetrennt werden können, aber so einfach kann dies nicht funktionieren. Ersetzt man jedoch das Seewasser durch unter (konstantem absoluten) Druck stehenden, flüssigen Stickstoff und hat in diesem einen Tank mit flüssigem Sauerstoff, dessen Gasphase in Verbindung mit dem Atemkreislauf steht, so hat man einen kryogenen Rebreather, der tatsächlich funktioniert. Das CO2 wird dabei an der Wand des Stickstofftanks, der auch die Temperatur des Sauerstofftanks konstant hält, ausgefroren, der Sauerstoff-Partialdruck wird durch die Gasphase über dem flüssigen Sauerstoff konstant gehalten. Der konstante Stickstoffdruck über dem flüssigen Stickstoff bedeutet eine konstante Siedetemperatur, somit wird auch die Temperatur im Sauerstoffttank und damit der Sauerstoffpartialdruck konstant gehalten.
Die Bindung des CO2 im Atemkalk wird in drei Phasen durchgeführt.
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Die meisten Rebreather Taucher und ganz bestimmt jeder Rebreather Instruktor ist dieser Frage bestimmt einmal, wenn nicht sogar schon sehr oft begegnet. Leider ist diese Frage nicht annähernd mit Richtigkeit oder Wahrheit zu beantworten. Die Frage ist schlichtweg falsch formuliert. Das Geheimnis der Antwort liegt bei der Festlegung der Frage innerhalb einiger gut definierten Parametern. Rebreathertauchen wurde eine Zeit lang nahezu als Königsklasse für Tech-Taucher definiert. Diese sehen den CCR als einzig wahre Lösung für jede Art des Tauchens. Allerdings sagt der gesunde Menschenverstand uns, dass dem nicht so sein kann.
Aufgrund ihrer Dosierung werden Kreislaufgeräte noch etwas detaillierter unterschieden. Die Art der Dosierung wird dazu meist dem Gerätetyp vorangestellt z.B. elektronisch = eCCR, manuell = mCCR, hypride (mCCR + eCCR) = hCCR, ...
Der grosse Vorteil von Kreislauftauchgeräten gegenüber den offenen Tauchsystemen ist die sehr viel effizientere Ausnutzung des verwendeten Atemgases. Beim geschlossenen System muss im Idealfall nur der verbrauchte Sauerstoff, sowie die Volumenänderung beim Auf- oder Abtauchen ausgeglichen werden, während bei den halbgeschlossenen zwar Gas ungenutzt in die Umgebung abgegeben wird, doch dies in bedeutend geringerem Masse als bei offenen Systemen geschieht. Prinzipiell können Kreislauftauchgeräte mit den im technischen Tauchen üblichen Atemgasmischungen wie Trimix oder Heliox getaucht werden. Diese werden durch den geringen Verbrauch des teuren Verdünnungsgases Helium zunehmend attraktiver.
Alle Kreislauftauchgeräte haben gemeinsam, dass die Ausatemluft in einem flexiblen Behälter (Gegenlunge) aufgefangen wird. Das Kohlendioxid wird chemisch in einem Atemkalkbehälter (Scrubber) gebunden, und der metabolisierte Sauerstoff ersetzt. Bei den Arbeitsweisen unterscheidet man:
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Geschlossene Kreislauftauchgeräte, Sauerstoffkreislaufgeräte
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Halbgeschlossene Kreislauftauchgeräte
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Passive halbgeschlossene Kreislauftauchgeräte
