Nullzeit und Gradientenfaktoren: GF low oder GF high?

Wer mit dem Bühlmann-Modell taucht – also praktisch alle technisch orientierten Taucher resp. die meisten modernen Computer – kommt an den Gradientenfaktoren (GF) nicht vorbei. Doch immer wieder taucht die Frage auf: Soll die Nullzeit anhand von GF low oder GF high berechnet werden?

Hier spielt der GF high eine Rolle. Foto: Karin Aggeler

Was bedeutet Nullzeit eigentlich?

Nullzeit bedeutet, dass während eines Tauchganges aus der Tiefe direkt an die Oberfläche aufgestiegen werden kann, ohne dass in einem Gewebe-Kompartiment die zulässige Übersättigung überschritten wird.

Oder präziser: Nullzeit liegt dann vor, wenn bei einem direkten Aufstieg an die Oberfläche in keinem Gewebe die Übersättigungstoleranz überschritten wird.

Was ist Übersättigung?

Übersättigung bedeutet ist nichts anderes als ein Überdruck von Inertgas im Gewebe gegenüber dem Umgebungsdruck. Während des Tauchgangs löst sich Stickstoff (oder Helium) im Gewebe. Beim Aufstieg sinkt der Umgebungsdruck schneller, als das Inertgas eliminiert werden kann. Es entsteht ein Druckgefälle: Der Inertgasdruck im Gewebe ist höher als der Umgebungsdruck.

Eine gewisse Übersättigung wird toleriert (Übersättigungstoleranz). Wird sie jedoch zu gross, steigt das Risiko für Gasblasenbildung – die Grundlage der Dekompressionskrankheit.

Historischer Hintergrund

Bereits Ende des 19. Jahrhunderts zeigte u.a. Paul Bert, dass  eine zu starke Druckentlastung zur Blasenbildung führen kann. John Scott Haldane erkannte später, dass eine gewisse Druckreduktion ohne Symptome toleriert wird.

Die zentrale Erkenntnis: Eine begrenzte Übersättigung ist physiologisch tolerierbar. Darauf beruhen moderne Dekompressionsmodelle.

Das Bühlmann-Modell

Das Bühlmann-Modell berechnet für mehrere Gewebe-Kompartimente die maximal tolerierbare Übersättigung. Für jedes Gewebe wird bestimmt, wie weit der Umgebungsdruck beim Auftauchen reduziert werden darf, ohne die modellierte Grenze zu überschreiten.

Wo kommen die Gradientenfaktoren ins Spiel?

Gradientenfaktoren sind Sicherheitsmultiplikatoren auf diese modellierte Grenze.

• GF 100 → genau an der berechneten Toleranzgrenze

• GF 70 → 70 % der maximal zulässigen Übersättigung (berechnet als Prozentsatz auf der Basis der maximal zulässigen Übersättigung im Verhältnis zum Partialdruck des inhalierten Gases)

• GF 30 → deutlich konservativer

Üblicherweise verwendet man zwei Werte:

• GF low → für das initiale Auftauchen aus der Tiefe

• GF high → für das finale Austauchen nahe der Oberfläche

Ein klassisches Setting ist z.B. 30/70. Je tiefer die Faktoren gewählt werden, desto grösser wird die Sicherheitsmarge gegenüber der maximalen Übersättigung.

Warum (wenn überhaupt) GF high entscheidend ist

Beim Nullzeittauchgang gibt es nur eine zentrale Frage: Wird bei einem direkten Aufstieg an die Oberfläche in irgendeinem Gewebe die zulässige Übersättigung überschritten? Und genau an der Oberfläche wird im Gradientenfaktor-Modell der GF high angewendet.

Wenn wir also berechnen, wie lange darf ich bleiben, um noch direkt auftauchen zu können, dann prüfen wir die Situation an der Oberfläche.

Der GF high legt fest, ob ganz aufgetaucht werden darf.

Damit ist klar: Die Nullzeit wird – sofern Gradientenfaktoren verwendet werden – durch GF high begrenzt. Er definiert, wie viel Übersättigung am Ende des Tauchgangs toleriert wird.

Warum GF low mit der Nullzeit nichts zu tun hat

GF low definiert die Tiefe des ersten Dekompressionsstopps nach Verlassen der maximalen Tiefe. Technisch geschieht dies zwar ebenfalls, indem die zulässige Übersättigung reduziert und damit auf einen höheren Umgebungsdruck – also eine größere Tiefe – verschoben wird. Dieser Mechanismus dient aber ausschließlich dazu, das Dekompressionsprofil nach Beginn des Aufstiegs zu modulieren. Mit der Nullzeit hat GF low konzeptionell jedoch nichts zu tun.

Der GF low moduliert das Tauchprofil.

Wo entsteht die Verwirrung?

Manche Computer oder Planungsprogramme verwenden interne Sicherheitszuschläge, modifizieren die GF-Interpolation oder kombinieren Gradientenfaktoren mit zusätzlichen Heuristiken. Dies sind black-box-Algorithmen, bei der die user nicht wissen, was wirklich gerechnet wird. Dadurch kann der Eindruck entstehen, GF low beeinflusse die Nullzeit.  Darüber hinaus bieten Planungssoftwares oft die Möglichkeit, die Nullzeit wahlweise anhand der GF low oder high zu bestimmen. Modelltheoretisch ist das jedoch nicht korrekt. GF low definiert das Profil während der Dekompression – nicht die maximale Grundzeit ohne Dekompressionsverpflichtung.

Fazit

Wenn Gradientenfaktoren zur Anwendung kommen, bestimmt der GF high die Nullzeit.

GF low beeinflusst die Tiefe des ersten Stopps nach Verlassen der Tiefe und moduliert das Tauchprofil. Er hat konzeptionell nichts mit der Nullzeit zu tun.