Das Verständnis des Auftriebs ist der Schlüssel zum sicheren und einfachen Tauchen. Während das Konzept des Auftriebs zunächst verwirrend sein mag, wird es klarer, wenn wir uns überlegen, wie sich der Auftrieb auf Taucher auswirkt und was Taucher wissen müssen, um ihn richtig zu steuern.
Was ist Auftrieb?
Auftrieb ist die Tendenz eines Objekts (oder eines Tauchers) zu schweben. Sie können sich Auftrieb als "Schwebefähigkeit" eines Objekts vorstellen. Beim Tauchen verwenden wir den Begriff Auftrieb, um nicht nur die Fähigkeit eines Objekts zu beschreiben, im Wasser zu schweben, sondern auch seine Tendenz, zu sinken oder beides zu tun. Taucher verwenden die folgenden Begriffe im Zusammenhang mit Auftrieb:
• Positiver Auftrieb / Positiver Auftrieb: Der Gegenstand oder die Person schwimmt im Wasser nach oben oder bleibt auf der Oberfläche schweben.
• Negativer Auftrieb / Negativer Auftrieb: Der Gegenstand oder die Person sinkt im Wasser nach unten oder bleibt unten.
• Neutraler Auftrieb / Neutraler Auftrieb: Der Gegenstand oder die Person sinkt weder nach unten noch schwimmt sie nach oben, sondern bleibt in einer einzigen Tiefe im Wasser hängen.
Wie funktioniert der Auftrieb?
Wenn ein Gegenstand (oder Taucher) ins Wasser getaucht ist, wird das Wasser zur Seite gedrückt, um Platz für den Gegenstand zu schaffen. Wenn Sie beispielsweise Ihr neues iPhone in ein volles Glas Wasser fallen lassen, tritt nicht nur ein ernstes Kommunikationsproblem auf, sondern es tritt auch ein unangenehmer kleiner Leckstrom aus dem Wasser auf, der über das Glas geflossen ist. Die Wassermenge, die zur Seite gedrückt wird, um Platz für das iPhone zu schaffen (das jetzt auf den Boden tropft), entspricht genau der Menge des iPhone. Wir sagen, dass dieses Wasser verdrängt wurde.
Wenn ein Gegenstand oder Taucher Wasser verdrängt, neigt das ihn umgebende Wasser dazu, den Raum auszufüllen, den der Gegenstand jetzt einnimmt. Das Wasser drückt gegen den Gegenstand und übt Kraft und Druck auf ihn aus. Dieser Druck drückt das Objekt nach oben und wird als Auftriebskraft bezeichnet.
Wie können Sie feststellen, ob ein Objekt (oder Taucher) schwimmt oder sinkt?
Eine einfache Methode, um festzustellen, ob ein Objekt schwebt, sinkt oder beides nicht tut, ist die Verwendung des Archimedes-Prinzips. Das Prinzip von Archimedes erklärt, dass zwei Kräfte am Werk sind, um zu bestimmen, ob ein Objekt schwimmt oder sinkt.
1. Schwerkraft und Gewicht des Objekts - Dies drückt das Objekt nach unten
2. Auftrieb oder Auftriebskraft - Dadurch wird das Objekt nach oben gedrückt
Einfach! Wenn die Kraft aus dem Gewicht des Objekts größer ist als die Kraft aus dem Auftrieb, sinkt das Objekt. Wenn die Auftriebskraft größer ist als die Kraft aus dem Gewicht des Objekts, schwimmt das Objekt. (Hinweis: iPhones sinken).
Jetzt müssen Sie nur noch herausfinden, wie hoch die Auftriebskraft für ein bestimmtes Objekt ist. Am einfachsten ist es, das vom Objekt verdrängte Wasser zu wiegen. Die Auftriebskraft auf ein bestimmtes Objekt entspricht dem Gewicht des Wassers, das es verdrängt. Daraus folgt:
1. Ein Objekt schwimmt auf, wenn das Gewicht des Wassers, das es verdrängt, höher ist als das Eigengewicht.
2. Ein Objekt sinkt, wenn das verdrängte Gewicht des Wassers geringer ist als das Eigengewicht.
3. Ein Objekt bleibt auf einer Ebene hängen, wenn das Gewicht des verdrängten Wassers genau dem Eigengewicht entspricht.
Beim Tauchen wollen wir zu Beginn des Tauchgangs sinken, um die gewünschte Tiefe zu erreichen, und dann neutral schwimmfähig bleiben, bis wir aufsteigen. Wir können nicht aus einer Laune heraus vom negativen zum neutralen Auftrieb wechseln, weil wir die Menge an Wasser, die unser Körper verdrängt, nicht ändern können. Daher kontrollieren Taucher ihren Auftrieb mit einer aufblasbaren Jacke oder einer Auftriebskontrolleinrichtung (BCD), um mehr Wasser (durch Aufpumpen und Erhöhen des Auftriebs) oder weniger Wasser (durch Entleeren und Verringern des Auftriebs) zu verdrängen.
Welche Faktoren beeinflussen den Auftrieb eines Tauchers?
Der Auftrieb eines Tauchers wird durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt. Einige der Faktoren, die den Auftrieb eines Tauchers beeinflussen, sind:
1. Auftriebskontrolleinrichtung (BCD): Taucher kontrollieren ihren Auftrieb unter Wasser, indem sie ihren BCD aufblasen und entleeren. Während der Rest der Ausrüstung ein konstantes Gewicht und Volumen beibehält (wodurch eine konstante Menge an Wasser verdrängt wird), kann ein BCD aufgeblasen oder entleert werden, um die Menge an Wasser zu ändern, die der Taucher verdrängt. Das Aufblasen eines BCD bewirkt, dass der Taucher zusätzliches Wasser verdrängt, wodurch der Auftrieb des Tauchers erhöht wird, und das Entleeren eines BCD bewirkt, dass der Taucher weniger Wasser verdrängt, wodurch der Auftrieb des Tauchers verringert wird.
2. Gewichte: Im Allgemeinen sind ein Taucher und seine Ausrüstung (auch ohne Luft in seinem BCD) während eines Tauchgangs positiv schwimmfähig oder werden positiv schwimmfähig. Aus diesem Grund benutzen Taucher Bleigewichte, um ihren positiven Auftrieb zu überwinden. Mit Gewichten kann ein Taucher zu Beginn des Tauchgangs abtauchen und während des Tauchgangs unten bleiben.
3. Expositionsschutz: Jeder Expositionsschutz, zum Beispiel ein Neoprenanzug oder ein Trockenanzug, ist positiv schwimmfähig. Neoprenanzüge haben winzige Luftblasen im Neopren und Trockenanzüge fangen eine isolierende Luftschicht um den Taucher.
Je dicker (oder länger) der Neoprenanzug oder Trockenanzug ist, desto schwimmfähiger wird ein Taucher und desto mehr Gewicht wird er benötigen.
4. Andere Tauchausrüstung: Der Auftrieb jedes Ausrüstungsstücks trägt zum allgemeinen Auftrieb des Tauchers bei. Wenn alle anderen Dinge gleich sind, ist ein Taucher, der schwerere Atemregler oder Flossen verwendet, schwimmfähiger und benötigt weniger Gewicht als ein Taucher, der leichtere Ausrüstung verwendet. Aus diesem Grund müssen Taucher ihren Auftrieb testen, um das richtige Gewicht für einen Tauchgang zu bestimmen, wenn sie eine Tauchausrüstung wechseln, auch ihren BCD, ihre Flossen oder die Art der Tauchflasche.
5. Flaschendruck: Ob Sie es glauben oder nicht, die Druckluft in einer Tauchflasche hat Gewicht. Das Volumen des Tanks und das Gewicht des Tankmetalls bleiben während eines Tauchgangs gleich, die Luftmenge im Tank jedoch nicht. Wenn ein Taucher aus einer Tauchflasche atmet, entleert er sie und sie wird zunehmend leichter. Zu Beginn eines Tauchgangs ist ein normaler Aluminium-80-Kubikfuß-Tank ungefähr 1, 5 Pfund schwer, während er am Ende des Tauchgangs ungefähr 4 Pfund schwer ist.
Taucher müssen sich selbst beschweren, damit sie auch am Ende des Tauchgangs, wenn der Tank leichter ist, negativ oder neutral schwimmen können.
6. Luft in den Lungen: Ja, selbst das Luftvolumen in den Lungen eines Tauchers hat einen geringen Einfluss auf seinen Auftrieb. Wenn ein Taucher ausatmet, leert er seine Lunge und seine Brust wird etwas kleiner. Dies verringert die Menge an Wasser, die er verdrängt, und macht ihn negativ schwimmfähig. Während er einatmet, bläst sich seine Lunge auf und er erhöht die Menge an Wasser, die er verdrängt, wodurch er leicht positiv schwimmt. Aus diesem Grund wird Tauchschülern beigebracht, an der Oberfläche auszuatmen, um mit dem Abstieg zu beginnen. Ausatmen hilft einem Taucher zu sinken. Während des Freiwasserkurses lernt ein Taucher mit Übungen wie dem Flossengelenk, seine Schwimmfähigkeit mithilfe seines Lungenvolumens geringfügig anzupassen.
7. Salz gegen Süßwasser: Der Salzgehalt des Wassers hat einen großen Einfluss auf den Auftrieb eines Tauchers. Salzwasser wiegt mehr als Süßwasser, da es Salz enthält. Wenn derselbe Taucher zuerst in Salz und dann in frisches Wasser getaucht ist, ist das Gewicht des von ihm verdrängten Salzwassers höher als das Gewicht des von ihm verdrängten Süßwassers, obwohl das Wasservolumen gleich ist.
Da die Auftriebskraft eines Tauchers dem Gewicht des Wassers entspricht, das er verdrängt, ist ein Taucher im Salzwasser viel schwimmfähiger als im Süßwasser. Tatsächlich kann ein Taucher in Süßwasser fast die Hälfte seines Salzwassergewichts verbrauchen und trotzdem ausreichend gewichtet sein.
8. Körperzusammensetzung: Dies mag etwas hart klingen, aber Fett schwimmt. Je höher das Verhältnis von Fett zu Muskeln eines Tauchers ist, desto lebhafter wird er sein. Frauen haben in der Regel einen höheren Anteil an Körperfett als Männer, sind daher schwimmfähiger und benötigen mehr Gewicht. Dies ist der Grund, warum Bodybuilder in einem Pool versinken, während die durchschnittliche Person schwimmen kann!
Schritt für Schritt Auftrieb für einen durchschnittlichen Tauchgang:
Wie wenden wir Auftriebskonzepte auf einen durchschnittlichen Tauchgang an? Hier finden Sie eine schrittweise Anleitung, wie Sie Ihren Auftrieb bei einem typischen Tauchgang anpassen können.
1. Den Auftriebskompensator (BCD) aufpumpen und ins Wasser springen:
Blasen Sie Ihren BCD auf, bevor Sie vom Dock oder Tauchboot springen, damit Sie auf der Oberfläche schwimmen. Auf diese Weise können Sie Probleme in letzter Minute lösen, bevor Sie absteigen, z. B. das Öffnen Ihres Tankventils oder eine falsch eingestellte Maske.
2. Entleeren Sie den BCD nur so weit, dass Sie absteigen können:
Lassen Sie zu Beginn des Abstiegs den BCD gerade so weit entleeren, dass Sie durch Ausatmen absteigen können. Der Trick besteht darin, langsam genug abzusteigen, um Zeit zu haben, um Ihre Ohren auszugleichen. Wenn Sie den BCD vollständig entleeren, können Sie wie ein Stein sinken und ein Barotrauma der Ohren riskieren.
3. Fügen Sie dem BCD während des Abstiegs kleine Luftstöße hinzu:
Wenn ein Taucher abtaucht, steigt der Wasserdruck um ihn herum. Dies bewirkt, dass die Luft in seinem BCD und seinem Neoprenanzug (oder Trockenanzug) komprimiert wird, und er wird negativer schwimmend. Gleichen Sie Ihren zunehmenden negativen Auftrieb aus, indem Sie Ihrem BCD einen kleinen Luftstoß hinzufügen, wenn Sie das Gefühl haben, zu schnell zu sinken.
4. Fügen Sie dem BCD Luft hinzu, um einen neutralen Auftrieb zu erzielen:
Sobald Sie in der gewünschten Tiefe angekommen sind, fügen Sie dem BCD Luft in kleinen Stößen hinzu, bis Sie einen neutralen Auftrieb haben.
5. Lassen Sie den BCD während des Tauchgangs nach Bedarf entleeren:
Denken Sie daran, dass Ihre Tauchflasche mit zunehmender Entleerung zunehmend positiv schwimmt. Möglicherweise muss der BCD in kleinen Schritten entleert werden, um den zunehmenden Auftrieb des Tanks auszugleichen.
6. Lassen Sie die Luft aus dem BCD ab, während Sie aufsteigen:
Das hört sich vielleicht nicht intuitiv an, aber denken Sie daran, dass sich die Luft in Ihrem BCD und Neoprenanzug (oder Trockenanzug) ausdehnt und Sie beim Aufstieg (aufgrund des Druckabfalls) positiver schweben lässt. Das Ziel ist es, Ihren Auftrieb während des Aufstiegs zu kontrollieren, indem Sie neutral schwimmfähig bleiben und schwimmen - und nicht aufschwimmen.
7. Blasen Sie Ihren BCD auf der Oberfläche auf:
Sobald Ihr Kopf die Oberfläche erreicht hat, pumpen Sie den BCD auf, damit Sie leicht auf der Oberfläche schweben können, bevor Sie den Atemregler entfernen. Das hört sich offensichtlich an, aber viele Taucher sind so begeistert von dem Tauchgang, dass sie vergessen, sich aufzupumpen und einen Schluck Wasser als Belohnung zu holen!
Das Problem mit zu viel Gewicht
Taucher mit übermäßigem Gewicht haben es schwerer, ihren Auftrieb zu kontrollieren. Je mehr Gewicht ein Taucher verbraucht, desto mehr Luft muss er zu seinem BCD hinzufügen, um den negativen Auftrieb seiner Gewichte auszugleichen. Während sich die Luft im BCD eines Tauchers mit einer geringen Änderung der Tiefe ausdehnt und komprimiert, ist die Luftmenge in seinem BCD umso größer, je größer die Luftmenge ist, die sich ausdehnt und komprimiert. Dies macht es für den Taucher schwieriger, seinen Auftrieb zu kontrollieren, wenn er die Tiefe ändert. Um dieses Problem zu vermeiden, führen Sie vor dem Tauchen unbedingt einen Test zur korrekten Gewichtung durch.
Jetzt kennen Sie die Grundlagen des Auftriebs und wissen, wie Sie ihn auf Ihre Tauchgänge anwenden können! Habe Spaß!
