Atemminutenvolumen

Aus Taucherpedia
Wechseln zu: Navigation, Suche

Das Atemminutenvolumen (abgekürzt AMV) bezeichnet das von einem Taucher unabhängig von der Tiefe in einer Minute benötigte Luftvolumen. Es ist ein Richtwert für den individuellen Luftverbrauch. Die Einheit ist Liter pro Minute (l/min).

Grundwissen für Open Water Diver* (OWD*)

➥ Fragen   ➥ Online-Training OWD*

Das Atemminutenvolumen ist eine Kennzahl für deinen Luftverbrauch beim Tauchen. Die Brechnung deines persönlichen Atemminutenvolumens ist wichtig, da sich hiermit überschlägig ein Tauchgang planen lässt, d. h. sich beispielsweise aus Tauchzeit und Tauchtiefe die hierfür benötigte Flaschengröße bestimmen lässt.

Berechnung

Folgende Begriffe bzw. Größen sind für die Berechnung notwendig:

  • Umgebungsdruck (in der Einheit bar): Der Umgebungsdruck in der maximalen Tauchtiefe.
  • Luftvorrat (in der Einheit bar l): Die in der Flasche enthaltene Luftmenge abzüglich der Reserve.
    Beispiel 10l-Flasche:
[math]\text{Luftvorrat} = \text{Flaschengröße} \cdot (\text{Fülldruck} - \text{Reservedruck}) = 10\ l \cdot (200\ bar - 50\ bar) = 1500\ barl[/math]
  • Luftverbrauch (in der Einheit bar l): Die Menge an Luft, die du während des Tauchgangs aus deiner Druckluftflasche verbraucht hast.
    Beispiel 10l-Flasche mit 80 bar am Ende des Tauchgangs:
[math]\text{Luftverbrauch} = \text{Flaschengröße} \cdot (\text{Anfangsdruck} - \text{Enddruck}) = 10\ l \cdot (200\ bar - 80\ bar) = 1200\ barl[/math]

Das Atemminutenvolumen ist nun die in einer Minute verbrauchte Luftmenge bezogen auf die Wasseroberfläche. Es wird mit folgender Gleichung ermittelt:

[math]\text{AMV} = \frac{\text{Luftverbrauch}}{\text{Umgebungsdruck} \cdot \text{Tauchzeit}}[/math]

Während des OWD*-Kurses kannst du den unten genannte Richtwert von 20 l/min verwenden.

Tauchgangsplanung

Ein Ziel bei der Tauchgangsplanung ist es, zu bestimmen, ob mit der vorhandenen Druckluftflasche die geplante Tauchzeit erreicht bzw. wie lange mit der vorhandenen Druckluftflasche getaucht werden kann.

Der Luftverbrauch während des geplanten Tauchgangs kann mit dem AMV folgendermaßen abgeschätzt werden:

[math]\text{Luftverbrauch} = \text{AMV} \cdot \text{Umgebungsdruck} \cdot \text{Tauchzeit}[/math]

Beispiel 1: 20-minütiger Tauchgang auf 20 m

[math]\text{Luftverbrauch} = 20\ l/min \cdot 3\ bar \cdot 20\ min = 1200\ barl[/math]
Eine 10l-Flasche hat einen Luftvorrat von 1500 barl. Somit bleibt Luft übrig und der Tauchgang ist möglich.

Beispiel 2: 30-minütiger Tauchgang auf 20 m

[math]\text{Luftverbrauch} = 20\ l/min \cdot 3\ bar \cdot 30\ min = 1800\ barl[/math]
Eine 10l-Flasche hat nur einen Luftvorrat von 1500 barl. Somit ist der Tauchgang nicht möglich.

Die mögliche Tauchzeit berechnet sich mit bekanntem AMV zu:

[math]\text{Tauchzeit} = \frac{\text{Luftvorrat}}{\text{AMV} \cdot \text{Umgebungsdruck}}[/math]

Für o. g. Beispiel (10l-Flasche auf 20 m Tiefe):

[math]\text{Tauchzeit} = \frac{1500\ barl}{20\ l/min \cdot 3\ bar} = 25\ min[/math]

Richtwerte

Das AMV schwankt stark mit der Belastung zwischen etwa 10 l/min in totaler Ruhe bis 120 l/min bei starker Belastung. Bei der Tauchgangsberechnung wird üblicherweise mit 20 l/min gerechnet. Dieser Wert kann sich aber beispielsweise durch Strömung sehr stark erhöhen.

Bei noch wenig erfahrenen Tauchern sind Werte von mehr als 20 l/min normal. Mit zunehmender Erfahrung und Anzahl an Tauchgängen reduziert sich das Atemminutenvolumen von selbst.

Wissen für fortgeschrittene Taucher (ED**)

➥ Fragen   ➥ Online-Training ED**

Luftverbrauchsberechnung

Ziel einer Luftverbrauchs- oder auch Tauchgangsberechnung ist es, im Rahmen der Tauchgangsplanung zu bestimmen, welche Luftmenge für den Tauchgang notwendig ist und welche Größe an Tauchflaschen verwendet werden müssen.

Vorgehensweise

Tauchgangsprofil zur Luftverbrauchsberechnung (blau).

Die Grundlage für die Luftverbrauchsberechnung bilden die Dekoinformationen, die bei der Dekompressionsberechnung bestimmt wurden. Das Tauchgangsprofil vereinfacht man wie folgt:

  • Man geht davon aus, dass der Abstieg, die Verweildauer auf Grund und der Aufstieg bis zur ersten Dekostufe bzw. zum Sicherheitsstopp auf der Maximaltiefe (nicht auf der Tiefenstufe der Dekotabelle) stattgefunden hat.
  • Die Zeiten auf den Dekostufen werden um die Aufstiegszeiten zur jeweils nächsten Dekostufe bzw. Wasseroberfläche verlängert.
  • Als Aufstiegszeiten werden pro angefangene 10 m eine Minute angesetzt.
  • Für den Sicherheitsstopp wird angenommen, dass er auf 3 Meter Tiefe mit einer Dauer von 3 Minuten durchgeführt wird.
  • Das Atemminutenvolumen wird mit 20 Liter pro Minute angesetzt.
  • Eine Tauchflasche ist mit 200 bar gefüllt und es müssen am Ende des Tauchgangs 50 bar Restdruck darin verbleiben.

Wie in der Abbildung dargestellt, ergibt sich ein sehr einfaches Profil, das aus mehreren Rechtecken besteht. Die Fläche der Rechtecke, d. h. Zeit mal Umgebungsdruck mal Atemminutenvolumen, entspricht dem Luftverbrauch. Die konkrete Berechnung ist in nachfolgendem Beispiel erläutert.

Beispiel

Eine Luftverbrauchsberechnung soll dir exemplarisch an dem Beispiel aus dem Artikel Dekompressionsberechnung veranschaulicht werden.

Tauchgang 1 Zeit
in min
Gesamtdauer
in min
Tiefe
in m
Umgebungsdruck
in bar
Luftverbrauch
in bar l
Grundzeit 15 18 35 4,5 1620
Aufstieg auf 6 m 3
Dekostopp 2 3 6 1,6 96
Aufstieg auf 3 m 1
Dekostopp 5 9 3 1,3 234
Sicherheitsstopp 3
Aufstieg 1
Summe 1950

Der erste Tauchgang unterteilt sich in drei Abschnitte: Der Grundzeit incl. dem Aufstieg auf 6 m mit einer Gesamtdauer von 18 min, den Dekostopp auf 6 m incl. dem Aufstieg auf 3 m mit einer Gesamtdauer von 3 min und den Dekostopp und Sicherheitsstopp auf 3 m incl. dem Aufstieg zur Wasseroberfläche mit einer Gesamtdauer von 9 min.

Der Luftverbrauch für jeden der drei Abschnitte berechnet sich aus dem Umgebungsdruck multipliziert mit der Gesamtdauer des Abschnitts und dem Atemminutenvolumen von 20 Liter pro Minute. Dies entspricht der Fläche des jeweiligen Rechtecks im vereinfachten Tauchgangsprofil.

[math]\text{Luftverbrauch} = \text{Umgebungsdruck} \cdot \text{Gesamtdauer} \cdot \text{AMV}[/math]

Der Luftverbrauch für den gesamten Tauchgang ist dann die Summe der Luftverbräuche der drei Abschnitte und beträgt 1950 bar l.

Da eine Tauchflasche mit 200 bar gefüllt sein muss und 50 bar als Reserve bleiben müssen, können während eines Tauchgangs maximal 150 bar verbraucht werden.

[math]\text{Flaschengröße} = \frac{\text{Luftverbrauch}}{\text{Fülldruck} - \text{Reservedruck}} = \frac{\text{Luftverbrauch}}{150\ bar}[/math]

Teilt man den Luftverbrauch von 1950 bar l also durch 150 bar, ergibt sich daraus eine Flaschengröße von mindestens 13,0 Litern. Für diesen Tauchgang musst du also eine 15-Liter-Flasche verwenden.

Tauchgang 2 Zeit
in min
Gesamtdauer
in min
Tiefe
in m
Umgebungsdruck
in bar
Luftverbrauch
in bar l
Grundzeit 20 22 20 3,0 1320
Aufstieg auf 3 m 2
Dekostopp 7 11 3 1,3 286
Sicherheitsstopp 3
Aufstieg 1
Summe 1606

Mit den zwei Abschnitten, in die du den zweiten Tauchgang unterteilst, gehst du analog wie beim ersten Tauchgang vor. Es ergibt sich ein insgesamter Luftverbrauch von 1606 bar l. Das Mindestvolumen der Tauchflasche müsste damit 10,7 Liter betragen. D. h., dass eine 10-Liter-Flasche nicht ausreicht und dass du eine 12-Liter-Flasche verwenden musst.