Tauchermasken
Steckt man den Kopf unter Wasser, so erscheinen die Gegenstände und Lebewesen verschwommen und unscharf. Das Problem ist recht einfach gelöst, indem man vor das Auge ein Luftpolster und eine Scheibe setzt. Man kann so unverzerrt die Unterwasserwelt betrachten.
Der Grundstein für das wohl wichtigste Element unserer Tauchausrüstung wurde vor über tausend Jahren von den Inselbewohnern des Pazifiks gesetzt. Der Umstand, dass sich der Brechungsindex des Wassers und die Krümmung der Augenlinse nicht im Einklang befinden und daher die Unterwassersicht eingeschränkt ist, war für die Arbeit der Perlentaucher und Unterwasserjäger der Südsee sehr hinderlich. Sie schliffen und polierten Schildkrötenpanzer und setzten diese als Sehhilfe vor ihre Augen. Die durchsichtige Scheibe aus Schildplatt schützte so vor eindringendes Wasser und die Taucher konnten nun fast unverzerrt auf dem Grund des Meeres sehen. Später wurde Glas verwendet. Dieses System wurde ebenfalls von den Perlentauchern Japans und des Persischen Golfs angewendet. Die Nase wurde durch eine Klammer verschlossen.
Das Prinzip Auge, Luftschicht, Glasscheibe, Unterwasserwelt ist überall das Gleiche: Ob nun ein Blick durch die Glasscheibe eines Aquariums, einer Schwimmbrille oder einer Hochleistungs-Vollgesichtsmaske. Allerdings erscheint alles etwa ein Drittel größer und um ein Viertel näher, was aus einer Muräne eine Riesen-Muräne und aus einem Baby-Hai ein Monster-Hai werden lässt.
Foto: Brechung des Wassers - Alles erscheint etwa 1/3 größer und 1/4 näher
Die moderne Schwimmbrille wurde Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt. Der Franzose Maurice Fernez konstruierte für einen Tauchretter eine einfache Zweiglas-Brille ohne Druckausgleichsvorrichtung. Diese einfache Brille wurde auch Ende der 1920iger Jahre vom amerikanischen Journalisten Guy Gilpatric benutzt, der in Südfrankreich wohnte und begeisterter Unterwasserjäger war. Da sich die Fernez-Brille im Salzwasser aber sehr schnell zersetze, benutzte der ehemalige Pilot zur Unterwasserjagd seine alte Fliegerbrille, die er mit Kitt abdichtete und übermalte. So schuf Gilpatric wohl als Erster eine Gummimaske mit eingesetzten Gläsern zum Schnorcheln. Durch seine Artikel machte er diese Art der Unterwasserjagd populär. Auch Hans Hass und Jacques-Yves Cousteau kamen durch Gilpatric in ersten Kontakt mit dem Tauchen.
Von den Unterwasserjägern der 1930iger Jahre wurde die Taucherbrille weiterentwickelt, da sie aufgrund des mit zunehmender Tiefe entstehenden Innendrucks für tiefere Tauchgänge ungeeignet war. Die erste moderne Tauchermaske entstand dann Mitte der 1930er Jahre aus den Ideen des Russen Alex Kramarenko und der Franzosen Yves Le Prieur und Maxime Forjot. Diese ließ sich jederzeit durch die Nase mit Luft füllen, um so einen Unterdruck bei stärkerem Wasserdruck zu verhindern. Damit unterscheidet sich zur Schwimmbrille, bei der dies nicht möglich ist. Die ersten serienmäßig hergestellten Tauchermasken waren kreisrund und wurden mit Nasenklammer benutzt. Hans Hass machte diese Art von Maske durch seine ersten Bücher und Vorträge bekannt. Die Weiterentwicklung einfacher Tauchmasken für jedermann war dann nur noch eine Frage der Zeit. 1938 baute Phillipe Tailliez eine die Augen und Nase umschließende Maske, die nach Beendigung des 2. Weltkrieges ihren Siegeszug quer über alle Kontinente begann.
Im Sporttauchermuseum ist eine von Franz Cech konstruierte Mehrglasmaske mit aufblasbarem Gummischlauch aus den frühen 1940iger Jahren ausgestellt. Sie besteht aus einem Maskenteil aus Plexiglas, welches die Augen und Nase umschließt. Die Maske hat neben der vorderen Sichtscheibe auch Gläser für die Seiten, was zu mehr Lichteinlass führte und ein größeres Sichtfeld erlaubte. Die Besonderheit der Maske besteht darin, dass der Maskenrand aus Leder besteht, auf den ein aufblasbarer Gummischlauch geklebt ist. Mit Hilfe eines verschließbaren Nippels kann dieser Schlauch aufgeblasen werden, um sich so an das Gesicht des Trägers besser anpassen zu können.
Foto: Mehrglasmaske mit aufblasbarem Gummischlauch (Baujahr ca. 1940 - 1945)
In dieser Zeit wurden auch die ersten Masken mit optischen Gläsern versehen, die heute aus dem Taucheralltag nicht mehr wegzudenken sind. Eine Vielzahl selbstgebauter und industriell gefertigter Tauchmasken aus der Nachkriegszeit mit und ohne Kompensatoreneinrichtung ist im Sporttaucher-Museum ausgestellt.
Foto: Historische Masken, Schwimmbrillen und Vollgesichtsmasken verschiedener Jahrzehnte
Im Sporttauchermuseum finden sich mehrere Eigenbau-Maskenkonstruktionen aus den 1950iger Jahren, u.a. eine Maske aus dem Jahre 1950 von Dr. Martin Rauschert sowie eine Zweiglasmaske von Gerhard Steinert aus dem Jahre 1952 sowie eine Vollgesichtsmaske von Gerhard Steinert aus dem Jahre 1959.
Foto: Eigenbau-Masken von Gerhard Steinert aus den Jahren 1952 und 1959 sowie von Dr. Martin Rauschert (1950)
Eine kleine Kuriosität ist eine zur Tauchmaske umfunktionierte Gasmaske aus den frühen 1950iger Jahren. Anstelle des Filters steckt ein Atemschlauch in der Maske. Der Atemschlauch wurde im Mund gehalten und oben durch die Bänderung der Gasmaske fixiert.
Foto: Vollgesichtsmasken mit Einschlauchregler und zur Tauchmaske umfunktionierte Gasmaske aus den frühen 1950iger Jahren (Eigenbau: Dr. Martin Rauschert)
In den 1960iger Jahren setzte dann ein Boom von Maskenentwicklungen durch die unterschiedlichsten Hersteller ein, der sich bis heute erhalten hat. Hier die Vor- und Nachteile der einzelnen Modelle vergleichen zu wollen, scheint ein aussichtloses Unterfangen. Unübersehbar ist die Anzahl der Modelle geworden. Vor allem ging es darum, das Sichtfeld zu vergrößern und das Innenvolumen der Maske zu verkleinern, um bei einem Wassereinbruch das Ausblasen zu erleichtern. Eine Vielzahl dieser industriell gefertigten Masken ist bei uns im Museum ausgestellt.
Schwimmflossen
Schwimmflossen gehören neben Maske und Schnorchel zur Grundausrüstung des Tauchers. Sie sollen dem Taucher im Wasser Geschwindigkeit und Gewandtheit verleihen. Die älteste Darstellung flossenartiger Gebilde gab es bereits Anfang des 17. Jahrhunderts, doch die eigentliche Entwicklung begann erst in den 1930iger Jahren mit der Entwicklung des autonomen Tauchens. Im Jahre 1933 konstruierte der Franzose Louis de Corlieu die erste moderne Schwimmflosse aus Gummi. Er nannte seine Erfindung „Schwimmpropeller“, den er am 11. August 1933 unter der Nummer 658872 zum Patent angemeldete. Der amerikanische Unternehmer Owen P. Churchill entdeckte den Geschäftswert dieses neuartigen „Schwimm- und Rettungsantriebsgeräts“ und erwarb die Rechte zur weltweiten Vermarktung. In den folgenden Jahren wurden zahlreiche, teilweise recht unterschiedliche Modelle hergestellt. Einer seiner Kunden war Jaques-Yves Cousteau, der von 1939 bis in die vierziger Jahre mit Corlieu-Flossen tauchte.
Auch Hans Hass experimentierte mit Schwimmflossen. Er hatte ein Paar Corlieu-Flossen erworben und nahm sie 1938 mit auf seine Expedition nach Dalmatien. Nach seinen Vorschlägen entwickelte der österreichische Gummihersteller Semperit eine industriell gefertigte Schwimmflosse und brachte sie unter dem Namen „Hans-Hass-Flossen“ auf den Markt.
Auch der spätere Meeres- und Polarforscher Dr. Martin Rauschert baute sich bereits als Schüler in den 1940iger Jahren eigene Schwimmflossen. Sie bestanden aus harten Kunststofffolien, in die er Verstärkungsrippen einzog. Der Wasserdruck war beim Schwimmen aber so stark, dass die Streben zerbrachen. Anfang der 1950iger Jahre hat er diverse andere Varianten konstruiert, u.a. eine Flosse aus festem Segeltuch mit drei Aufnahmetaschen für dicke Lagen von Stahlfedern aus einem Grammofon, die er sich gerade gebogen hatte. Die Flossen funktionierten zwar gut, doch musste Rauschert sie dauernd flicken, weil sich die Federn durch den Stoff scheuerten. Die Eigenbauflossen sind noch erhalten und heute im Sporttauchermuseum zu besichtigen.
Ebenfalls ausgestellt sind die sogenannten „Keßner-Flossen“. Sie waren die ersten in der ehemaligen DDR in Serie hergestellten Schwimmflossen. Die „Keßner-Flosse“ wurde von Helmut Keßner konstruiert und seit 1953 vom VEB Deutsche Gummiwarenfabriken Berlin-Weißensee (Degufa) industriell gefertigt.
Foto: Im Sporttauchermuseum ausgestellte „Hans-Hass-Flossen“ der Fa. Semperit (Baujahr 1948), die Eigenbauflosse von Dr. Rauschert (1950) und eine Keßner-Flosse (Baujahr 1953)
Diese Flossen der Anfangsjahre des Sporttauchens hatten meist noch ein hartes, unflexibles Flossenblatt, was nicht selten zu Krämpfen der Beinmuskulatur führte. Walter Schmitz aus Reydt hatte die von Louis de Corlieu ungewollt hervorgerufene und von diesem nicht patentierte Schrägstellung des Flossenblattes zur Sohlenebene als Vorteil erkannt und ließ sich das Abwinkeln des Flossenblattes nach unten um etwa 30-50 Grad zur Fußsohlenebene im August 1951 patentieren. Danach konstruierte er eine Schwimmflosse, die er im Februar 1952 zum Patent anmeldete. Es ist eigentlich nicht recht verständlich, warum einige Flossenhersteller wie Degufa und MEDI Leipzig diese entscheidende Verbesserung zunächst nicht umsetzten.
Der Ingenieur Franz Mönke, Konstrukteur beim VEB Deutsche Gummiwarenfabriken Berlin-Weißensee und selbst Sporttaucher, nahm sich der Sache an und konstruierte 1962 die Schuh-Flosse „Najade“ mit abgewinkeltem, widerstandsfähigen Flossenblatt. Bis zum Entwurf der Flosse war umfangreiche Entwicklungsarbeit notwendig. Im Rahmen der „informatorischen Vorarbeit“ wurden verschiedene Tauchergruppen nach ihren Erfahrungen mit den bisher verwendeten Flossentypen und ihren Wünschen befragt. Es entstand eine Hochleistungsflosse mit schaufelförmig abgebogenen Innenrippen und zwei Außenrippen als zusätzliche Blattversteifung. Die Formgebung sorgte durch die hydrodynamische Linienführung und glatte zügige Übergänge von den Rippen zum Blatt bei einer großen Wasserverdrängung für einen möglichst wirbelfreien Wasserablauf. Die „Najade“ kam sowohl bei Tauchern der Gesellschaft für Sport und Technik, Pioniertauchern der Nationalen Volksarmee, Marinetauchern und dem Kampfschwimmer-Kommando 18 zum Einsatz.
Die seit Ende der 1950iger Jahre industriell gefertigten Flossen sind sehr vielfältig. In den folgenden 50 Jahren wurden die Flossentypen immer weiter verbessert. Die Entwicklungen sorgten für immer höhere Schwimmgeschwindigkeiten und bessere Passformen und Materialien, um die Beinermüdung zu verringern. Die modernen Flossen sind meist aus weichem Gummi oder biegsamen Kunststoff und besitzen ein leicht abgewinkeltes Flossenblatt. Dies beugt einer unnatürlichen Fußhaltung und somit Krämpfen der Beinmuskulatur vor. Sie weisen unterschiedliche Konstruktionsprinzipien auf. Es gibt Flossen mit geschlossenen und leicht eingekerbtem Flossenblatt (z.B. Modell „Rondine“ der italienischen Firma Cressi) oder mit offenem Fußteil und verstellbarem Fersenband mit stark abgewinkelten Flossenblatt (z.B. Schwimmflosse „Hydroslip Super“). Die Flossen mit offenem Fußteil und verstellbarem Fersenband ermöglichen das Tragen von Füßlingen.
Foto: a) Flosse „Najade“ b) MEDI Leipzig (1958), c) „Hydroslip“ Degufa Berlin (1960)
1963 verband sich La Spirotechnique mit der italienischen Firma Technisub, die sich auf die Herstellung von Gummi und Kunststoff spezialisiert hatte. Sie erarbeiten gemeinsam die Flosse „La Caravelle“, eine Flosse mit abnehmbarem Flossenblatt. In den 1980iger Jahren brachte Mares die Modelle „Plana“ und „Quattro“ auf den Markt und kombinierte harte und weiche Komponenten. Die harten sorgten für die Struktur und die weichen dafür, dass durch die Verformung ein Kanaleffekt entsteht. Heute gibt es ein schier unbegrenztes Angebot an Schwimmflossen fürs Schwimmtraining, Tauchen und Schnorcheln. Das Sporttauchermuseum bietet einen kleinen Einblick in diese Entwicklungsgeschichte.
Schnorchel
Der Schnorchel ist ein kurzes Atemrohr, dass es dem Taucher erlaubt unmittelbar unter der Wasseroberfläche zu schwimmen, ohne dauernd den Kopf zum Luftholen aus dem Wasser heben zu müssen. Ohne Zweifel gehört die Idee mit einem Rohr, durch welches man unter Wasser atmen kann, zu den ältesten Vorstellungen, wie sich der Mensch einige Zeit unter Wasser aufhalten kann. Die ersten Rohre zum Ein- und Ausatmen unter Wasser waren dicke Schilfhalme. Ein etwa 4000 Jahre altes ägyptisches Wandgemälde zeigt Personen, die durch ein Flussbett gehen und dabei mit Hilfe eines Rohres, das die Wasseroberfläche durchstößt, atmen. Es wird angenommen, dass die Technik von Elefanten abgeschaut wurde, die tief im Wasser durch ihren nach oben gestreckten Rüssel atmen. Alexander der Große soll um 332 v. Chr. zu seinem Flottenführer Nearchos gesagt haben:
„Hast Du schon einen Elefanten durch das Wasser gehen sehen? … Du weißt, dass die Natur dem Elefanten einen Rüssel gab, damit diese Tiere unter Wasser gehen können. Sie atmen die Luft, die sich über Wasser befindet, durch den Rüssel ein, den sie über sich emporheben. So kann es auch der Mensch, in dem er ein hohles Schilfrohr benutzt, das ihm als Rüssel dient.“
Seit dem Mittelalter hat sich das Luftrohr weiterentwickelt. Leonardo da Vinci zeichnete um 1500 ein „Rohrtauchgerät“, welches aber aufgrund seiner Länge nicht funktionieren konnte. Die Muskulatur des Menschen ist nicht in der Lage, den Druck den Wassers in nur einem Meter Tiefe zu überwinden. Bereits ab 60 cm Wassertiefe ist die Atmung durch den umgebenden Wasserdruck auf den Körper stark eingeschränkt; bei einer größeren Länge geht nichts mehr. Diese Erfahrung machten viele Taucher bei ihren ersten Tauchversuchen, z.B. mit einem zu einem Luftrohr umfunktionerten Gartenschlauch.
Das ist jedoch nicht der einzige Grund, der die Benutzung längerer Schnorchel verbietet. Eine Vergrößerung der Länge oder des Querschnitts eines Schnorchels führt zur Vergrößerung der Totraumluft. Darunter versteht man denjenigen Luftanteil, der selbst nicht am Gasaustausch teilhat und bei Atmung als Luftsäule in den oberen Luftwegen hin- und herpendelt. Mit einem Schnorchel steht somit nur ein kleiner Teil der Luftmenge zum Gasaustausch zur Verfügung, die Restluft pendelt bei jedem Atemzug im Gesamttotraum. Je größer der Schnorchel, desto größer ist auch die Pendelluft und kleiner wird die Menge an Frischluft. Dieser Umstand kann nur bedingt durch eine Vergrößerung der Atemtiefe und –frequenz ausreichend kompensiert werden.
Im Sporttauchermuseum ist eine von Dr. Martin Rauschert umfunktionierte Gasmaske aus den frühen 1950iger Jahren ausgestellt. Anstelle des Filters steckt ein Schlauch in der Maske. Der Atemschlauch wurde im Mund gehalten und oben durch die Bänderung der Gasmaske fixiert. Rauschert berichtet in seinem Buch „Mein erstes Wort war Pinguin", dass er nach dem ersten Einsatz mit diesem Schnorchel einen schrecklichen Muskelkater in der Zwischenrippenmuskulatur bekam, da er sich gewaltig anstrengen musste, ausreichend Luft durch den engen Gasschlauch zu saugen. Erst nach einigem Training gewöhnte er sich an die erschwerte Luftversorgung.
In der Praxis bewährte sich die Schnorchel-Konstruktion aus einem unflexiblen, geraden Kunststoffrohr mit weichem Mundstück und Beißwarzen mit einer Länge zwischen 35 und 40 cm bei einem Durchmesser von 2 bis 2,5 cm. Eine Kombination dieser Maße gewährleistet einen ausreichend geringen Atemwiderstand bei möglichst kleinem Totraum. Unten war der Schnorchel „mundgerecht“ gebogen und mit einem Mundstück versehen.
Ein Nachteil des klassischen Schnorcheltyps ist allerdings, dass er bei hohem Wellengang oder beim Tauchen schnell mit Wasser vollläuft. Der Taucher benötigt dann viel Kraft, um das mit Wasser gefüllte Rohr auszublasen. Entwickelt wurden daher Schnorchel mit Spritzwasserschutz. Hier befindet sich am Ende des Rohrs ein Spritzwasserschutz, um zu verhindern, dass Spritzwasser in das Schnorchelrohr gelangt. Diese Schutzvorrichtung eignete sich speziell beim Schnorcheln bei hohem Wellengang und in unruhigen Gewässern. Zwar wird das Eindringen von Spritzwasser verhindert, nicht jedoch das Einlaufen von Wasser generell.
Eine Weiterentwicklung war die flexible Atemhilfe mit Ausblasventil. Dieser Schnorcheltyp bietet ein flexibles Rohr, welches mit einem Ausblasventil unter dem Silikon-Mundstück ausgestattet ist. Ein Vorteil des flexiblen Plastikrohrs ist, dass das Mundstück perfekt ausgerichtet und Dank des Schnorchelhalters am Maskenband fixiert werden kann. Das Spezialventil zum Ausblasen bietet den Vorteil, dass das eingelaufene Wasser gesammelt wird und nicht direkt in den Mund gelangt. Auch beim Auftauchen ist dieses Ventil hilfreich, da der Großteil des eingelaufenen Wassers ablaufen kann. Folglich benötigt man weniger Kraft und Restluft, um das Restwasser aus dem Rohr zu blasen.
Auch wurden sogenannte Trockenschnorchel entwickelt. Diese sind so konstruiert, dass sich das Innenrohr sowohl beim Tauchen als auch bei Spritzwasser nicht mit Wasser füllt. Am Ende des Plastikrohrs befindet sich ein Ventil, welches das Einlaufen verhindert, wenn Wasser eindringen möchte. Dieses Spülluftventil macht auch das Eindringen von Luft unmöglich, sobald Wasser einläuft. Trockenschnorchel sind zumeist mit einem Ausblasventil ausgestattet. Heute gibt es verschiedene Arten von Schnorcheln mit Ballventilen oder sonstigen Verschlüssen, die teilweise platzsparend zerlegt, gefaltet oder zusammengerollt werden können. Ob nun „pendelatmungsfrei“, spritzwassergeschützt mit obskuren Ventilen oder auch nur Tischtennisbällen, ausblasbar über Ventile oben oder unten. Eine Vielzahl dieser unterschiedlichen Schnorcheltypen vom Eigenbau bis zur industriellen Fertigung können im Sporttauchermuseum besichtigt werden.