Helmtauchgerät

mini|Taucher in Helmtauchgerät (1958) Ein Helmtauchgerät ist ein Taucherhelm aus Metall oder Kunststoff mit einer Luftzufuhr und -abfuhr, der mit einem Tauchanzug verbunden ist. Helmtauchgeräte waren die ersten Taucheranzüge und dienten in erster Linie dem Berufstaucher.

Geschichte mini|Nachbau eines Taucherhelms basierend auf Zeichnungen von Leonardo da Vinci Marianus Jacobus beschreibt erstmals um 1438, noch vor Leonardo da Vinci um 1500, einen Taucheranzug mit Helm. Nach der Taucherglocke entwickelte 1715 der Engländer John Lethbridge eine Tauchtonne, der er den Namen diving engine gab. Dabei handelte es sich um ein ca. 2 m langes Holzfass, in welches der Taucher sich hineinlegte und seine Arme durch zwei Öffnungen mit Ledermanschetten an der Unterseite stecken konnte, die wasserdicht abgebunden wurden. Sodann wurde ein Deckel an der Kopfseite aufgeschraubt. Vor dem Gesicht des Tauchers befand sich ein Sichtfenster. An der Wasseroberfläche erfolgte die Luftversorgung durch einen Blasebalg durch zwei Öffnungen, die unmittelbar vor dem Absenken mit Stopfen verschlossen wurden. Dadurch waren bereits längere Arbeiten in Tiefen bis ca. 20 m möglich. Wie Arbeiten mit einem Nachbau zeigten war die Tätigkeit für den Taucher durch den fehlenden Druckausgleich sehr schmerzhaft.

Bereits 1797 stellte Karl Heinrich Klingert aus Breslau einen frühen Helmtauchapparat vor. Der Taucher trug einen kurzärmeligen Lederanzug; ein breiter metallener Ring sollte vor einem Wasserdruck bis in 6 m Tiefe schützen. Weitere Ringe dichteten den Anzug an Armen und Beinen ab. Der Helm hatte einen verhältnismäßig hohen Durchmesser und zwei kleine Sichtscheiben vor den Augen des Tauchers. Klingert bewies die prinzipielle Funktionsfähigkeit des Apparats durch Sägen eines Baumstammes in der Oder.

Im Juli 1800 führt der Kapitän Peter Kreeft aus Barth (Vorpommern) ein Helmtauchgerät (Tauch-Maschine) vor, dessen Helm aus Eisenstangen gebogen war, mit Leder überzogen wurde und mit einer großen Sichtscheibe versehen war. Die Luft wurde mit einem Schlauch herabgepumpt und entwich nach unten durch einen aus Segeltuch gefertigten Umhang. Ca. 200 Jahre später zeigte ein Nachbau die Funktionsfähigkeit des Geräts.Michael Jung: With a Kreeft-suit in a swimming pool. In: Historical Diver, No. 33, Fall 2003, S. 23.

1819 baute der deutschstämmige Brite Augustus Siebe einen oberflächenversorgten Taucherhelm. Dieser war an der Unterseite offen, überschüssige Luft entwich unten. Der Anzug konnte bei falscher Körperhaltung oder Unterbrechung der Luftversorgung voll Wasser laufen. Der praktisch einsetzbare Anzug fand erste Nutzer, die einfache Form des Taucherhelms findet sich bis heute.

1838 entwickelt Siebe seinen Taucherhelm weiter, indem er ihn mit einem Anzug verband. Damit waren bereits die wesentlichen Merkmale der bis heute im Einsatz befindlichen Helmtauchgeräte entwickelt. Die von Siebe entwickelte Tauchausrüstung wurde von der Firma Siebe Gorman in großen Stückzahlen kommerziell gefertigt und jahrzehntelang als Standardtauchgerät zu gewerblichen und militärischen Zwecken eingesetzt (Standard Diving Dress). Sie wurde weltweit von verschiedenen Firmen produziert und befindet sich bis heute im Gebrauch.

1912 bringt das Drägerwerk in Lübeck das erste Helmtauchgerät mit Sauerstoff-Kreislaufgerät heraus.

Offener und geschlossener Helm, Leichthelm mini|Helmtaucher mit Dräger DM 40 Kreislauftauchgerät Das „klassische“ Helmtauchgerät entwickelt durch August Siebe, auch als Schweres Helmtauchgerät (STG) bezeichnet, war und ist teilweise bis heute das Standardgerät für Berufstaucher. Wegen der eingeschränkten Möglichkeiten (Beweglichkeit etc.) wird es aber zwischenzeitlich immer mehr durch leichtere Helmtauchgeräte abgelöst, die es dem Taucher ermöglichen, sich unter Wasser auch schwimmend zu bewegen, und die schneller an- und abzulegen sind.

Beim offenen Helm entweicht die Luft nach unten über Schulterstück oder Anzugweste ins Wasser. Eine Trennung von Helm und Schulterstück ist nicht vorgesehen. Ursprüngliche Bauform des Helmtauchgeräts, bis heute für einfache Arbeiten, als Selbstbaugerät und im flachen Wasser in Verwendung. Der Helm selbst ist meist zylindrisch oder kastenförmig aus Metall, die große quadratische Sichtscheibe mit einem Gitter geschützt. Bückt sich der Taucher oder unterbleibt die Luftversorgung, läuft der Helm voller Wasser. Ein Ausstieg ist nach Trennung des Gurtes bzw. der Gewichte möglich. Das traditionelle, geschlossene Helm-Gerät besteht aus dem mit dem Helm wasserdicht verbundenen Anzug, einem (meist) metallenen Kugelhelm, dem Schulterstück, Gewichten für Brust und Schulter, Bleischuhen sowie der Luftversorgung per Oberflächenverbindung. Die Frontscheibe kann an der Oberfläche geöffnet werden. Man unterscheidet folgende Modelle: 3-Bolzen-Helm: Die Halsöffnung wird für den Einstieg von den Tauchhelfern gedehnt. Beim Tauchgang ist die Öffnung zwischen Helm und Schulterstück mit den drei Schrauben festgeklemmt, Probleme mit der Dichtheit existieren praktisch nicht. Die in Europa und anderswo übliche Bauform, bis heute etwa in Russland verbreitet. 7-Bolzen-Helm (5-Bolzen etc.): Die Halsöffnung ist für den Einstieg breit genug ausgelegt und wird beim Tauchgang an den Rändern des Schulterstücks mit einer (oder mehreren) Klemmstücken festgeschraubt. Der Helm ist am Schulterstück aufgeschraubt oder mit Bajonettverschluss befestigt. Beim moderneren Leichthelm handelt es sich um die Weiterentwicklung des geschlossenen Systems. Der Kunststoffhelm ist mit einer Innenmaske versehen, ein Halsring mit Neoprenmembran dichtet am Hals ab und schließt zum Helm mittels Bajonettverschluss. Die Atmung erfolgt in der Regel mittels Atemregler, der Kopf ist durch eine gepolsterte Haube geschützt, eine Vorrichtung ermöglicht den Druckausgleich über die Nase. Das Sichtfeld ist oft besser, der Atemgasverbrauch geringer, zusätzliche Bleigewichte am Helm helfen bei der Balance des Helms. Der Helm kann mit Trockentauchanzügen, Heißwasseranzügen oder auch Nasstauchanzügen getragen werden, Schwimmflossen ermöglichen eine größere Beweglichkeit gegenüber den frühen Stahl-, Messing oder Gusseisenschuhen (teils mit zusätzlichem Blei).

Die traditionelle Helmtaucherausrüstung Der Taucheranzug Der Anzug des Helmtauchers ist als wasserdichter Trockenanzug ausgeführt. In der Regel ist er aus festem Gewebe mit Gummibeschichtung gefertigt. Er besitzt drei Öffnungen, je eine für den Kopf und beide Hände. Der Einstieg erfolgt über die Halsöffnung. Da der Anzug den Taucher zwar trocken hält, dabei aber keine Wärmeisolation bietet, ist es erforderlich, als Kälteschutz einen Unterzieher zu tragen. Die dem Seewasser ausgesetzten Hände sind mit Fett oder, moderner, Handschuhen geschützt.

Der eigentliche Taucherhelm mini|Verschiedene Taucherhelme Der Taucherhelm besteht in der Regel aus Kupfer oder Messing. Er wird auf einem Halsstück (ebenfalls aus Kupfer oder Messing) verschraubt, welches dem Taucher nach Einstieg in den wasserdichten Anzug auf die Schultern gelegt wird. In dem Helm befinden sich 3 bis 4 Fenster, die Sicht nach vorn, links, rechts und, sofern vorhanden, nach oben erlauben. Das vordere Fenster wird erst direkt vor dem Abtauchen eingeschraubt. Spätere Exemplare (z. B. Dräger DM 220) haben eine größere klappbare Sichtscheibe vorn, welche die Seitenfenster überflüssig macht. Auch besteht der Helm nicht mehr aus Metall, sondern aus glasfaserverstärktem Kunststoff.

Im oder am Helm ist ein Ablassventil integriert, das vom Taucher in kurzen Abständen per Hand, mit dem Kinn oder dem Schädel betätigt wird. Ein automatisches Ventil ist oft zusätzlich vorhanden. Das Ablassen der verbrauchten oder überzähligen Luft ermöglicht es dem Taucher, die Luftmenge im Anzug zu regulieren und somit den Auftrieb zu steuern.

Die Frischluftführung im Inneren des Taucherhelms ist häufig so gestaltet, dass ein Beschlagen der Sichtscheiben durch die vom Taucher ausgeatmete Feuchtigkeit vermieden wird. Ein Rückschlagventil verhindert bei Versorgungsproblemen das Aussaugen des Anzugs über die Nabelschnur.

Die Gewichte Da der Anzug Unterwasserarbeiten in allen Körperstellungen ermöglichen soll, müssen die Gewichte gleichmäßig verteilt werden. Neben dem Helm nebst Halsstück sorgen hierfür Metallschuhe (Stahl oder Messing, z.Teil zusätzlich Blei), Brust- und Rückengewicht. Hinzu kommen, zusätzlich oder ersatzweise, Sitzgewicht (Dräger), Blei- bzw. Gewichtsgürtel und vor allem kompensierende Gewichte an Helm und Atemgerät.

Das zur Befestigung der Gewichte verwendete Riemengeschirr hat zudem die Aufgabe, den Tauchanzug an den Körper des Tauchers zu drücken und ein unkontrolliertes, übermäßiges Aufblasen zu verhindern. Insgesamt wiegt die Ausrüstung zwischen 60 und 100 kg, was unter Wasser teilweise durch den Auftrieb der im Anzug enthaltenen Luft kompensiert wird. Der klassische Helmtaucher kann durch die gleichmäßige Gewichtsverteilung stehend, sitzend oder liegend arbeiten. Auf eine schwimmende Fortbewegung ist das Gerät nicht eingerichtet; der Taucher geht über den Grund.

Die Luftversorgung mini|Helmtaucher Diese erfolgt entweder von der Oberfläche durch einen Schlauch oder durch ein autarkes Atemgerät.

Das schlauchversorgte Gerät ist an der Oberfläche mit einer Pumpe verbunden, die den Taucher kontinuierlich mit Luft versorgt. Je nach Ausrüstung wird auch die Telefonverbindung und die Anzugheizung (Heißwasser) durch die Schlauchverbindung sichergestellt. Eine Sicherungs- und Signalleine sowie ein Abstiegsseil ergänzen die Ausrüstung.

Im Falle einer Störung kann der Taucher je nach Ausrüstung aus einem zusätzlichen Reservetank, der sich im Brustgewicht befindet, kurzfristig atmen. Teils wird auch eine Rückenflasche analog dem Pressluftatemgerät getragen. Der Notvorrat soll einen Notaufstieg oder eine Rückkehr zur Taucherglocke ermöglichen. Bei früheren Tieftauchgängen mit Atemgemischen wurde der Gasverbrauch durch ein direkt am Helm montiertes Atemkalkgefäß weiter minimiert.

Beim unabhängigen Kreislauftauchgerät verfügt der Taucher über einen Vorrat an Atemgas, welcher jedoch nicht mit jedem Atemzug in das umgebende Wasser abgegeben wird, sondern durch einen Vorrat an Atemkalk vom Kohlendioxid der Ausatemluft gereinigt wird. Bei Bedarf kann aus einer zusätzlich mitgeführten Flasche weiterer Sauerstoff bzw. weiteres Atemgasgemisch zugeführt werden. Dadurch ist es dem Taucher möglich, mehrere Stunden unter Wasser Arbeiten durchzuführen. Der Einsatz eines solchen Sauerstoffkreislaufgerätes findet sich auch beim Froschmann oder bei den Kampfschwimmern.

Ein Beispiel für ein autonomes Kreislauftauchgerät für den Helmtaucher-Einsatz war das bereits im Jahr 1912 entwickelte DM 40 von Dräger. Beim DM 40 handelt es sich im Prinzip um ein normales, halbgeschlossenes Kreislaufgerät (SCR), mit dem Unterschied zum normalen SCR, dass die Atemgase nicht durch die Atemanstrengung des Tauchers durch den Geräte-Kreislauf geschoben wird, sondern durch den sogenannten Venturi-Effekt, der am Injektor durch das Einströmen des Sauerstoff/Luft-Gemisches (O2-Gehalt 60,5 % bei Verwendung von 50 % Luft und 50 % Sauerstoff) entsteht, und der dazu führt, dass ständig ein Luftstrom von 40 bis 100 l pro Minute (je nach Tiefe) aus dem Helm abgesaugt, durch den CO2-Absorber hindurch und vorbei an der Injektordüse, wieder zurück in den Helm geblasen wird. Um dafür zu sorgen, dass auch bei der Auslegungstiefe von 40 m der Volumenstrom durch den Helm noch groß genug ist (Minimum in 40 m Tiefe 40 l pro Minute) wird der Druck und damit auch der Volumenstrom des Sauerstoff/Luft-Gemisches umgebungsdruckabhängig von ca. 3,6 l/min auf ca. 5,4 l/min bei 40 m Tiefe angehoben (Volumenstrom immer auf Oberflächendruck berechnet).