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Unfälle und Zwischenfälle | O2-Mangel - warum nur so kurze Zeit?  
8. August 2022 10:42 Uhr: Von Nicolas Nickisch 

Wir alle haben mal gelernt, daß O2-Mangel nach mehr oder weniger Zeit zum Verlust der Handlungsfähigkeit führt.

Auch, daß in grosser Höhe bei rapid decompression immer weniger Zeit bleibt die Maske aufzusetzen - bis hin zu wenigen Sekunden in 40000.

Am Wochenende wurde ich mal wieder Löcher in den Bauch gefragt und obige Schilderung wurde beinhart gekontert, man könne doch wesentlich länger die Luft anhalten, das könne doch nicht das Problem sein.

Hmm.

Es scheint wohl am O2-Partialdruck zu liegen. Wenn ich einen Druckverlust in 38000ft habe, dann habe ich noch ~ 1/4 des normalen Druckes, also auch für O2.

Warum bringt Luft anhalten nicht einmal für kurze Zeit etwas? Ich kann mir das nur so erklären, daß mein Körper insgesmat dem geringen Druck ausgesetzt ist und somit trotz zunächst höhrerem O2-Gehlt im Blut dennoch der Druck auch im Körper sofort geringer ist und damit es der O2 schwerer hat durch die Gefäss- und zellwände ins Innere der Zelle zu diffundieren. Die Distanz bleibt ja gleich. Wenn ich ich mich recht erinnere, dann müsste auch das Hämoglobin bei geringem Druck den O2 stärker "festhalten".

Das wäre dann also ein schlagartig einsetzender "innerer O2-Mangel". Den könnte man i.d.T nicht durch Luft anhalten beheben.

Aber wie wirkt eine O2-Maske? Zumindest in der Passagierkabine wird man wohl kaum einen exorbitant hohen O2 Partialdurck bei den Passagieren erzeugen können.

Im Militär werden m.W. Masken verwendet, bei denen Luft mit hohem Druck kommt. Damit müsste man exorbitant hohe Partialdrücke im Blut auch bei niedrigem Umgebungsdruck erzeugen können.

Oder liege ich da völlig falsch?

8. August 2022 11:42 Uhr: Von Dominic L_________ an Nicolas Nickisch

Die Frage habe ich mir auch schon gestellt, aber ich glaube irgendwie eher, dass es erstens gar nicht so viele Leute schaffen, mal eben so im Alltag freundschaftlich aber überraschend in die Seite geknufft plötzlich die Luft so lange anzuhalten und das Ganze wird noch schwieriger, wenn sie plötzlich einen Schlag in die Rippen kriegen und ein Messer am Hals haben. Das dürfte wohl in etwa der Stresssituation entsprechen, die entsteht, wenn es plötzlich knallt und eine Scheibe weg ist.

Schon wenn ich im Bett liege und nach Minuten des ruhigen Atmens (dummerweise) an etwas denke, was mich aufregt, beschleunigt sich sofort der Herzschlag und die Atmung und ich muss die Decke entfernen, weil direkt der Schweiß ausbricht - weil der Körper plötzlich "hochfährt", vermutlich Adrenalin ausschüttet. Ich denke, in der Situation ist nicht mehr viel mit Luft anhalten. Der Sauerstoff wird gebraucht, ob man will oder nicht.

8. August 2022 12:38 Uhr: Von Sebastian S. an Nicolas Nickisch

Du hast ja die Frage selber richtig beantwortet-es liegt am O2 Partialdruck. Mit zunehmender Höhe halbiert sich der Druck alle 18000ft und ab einer gewissen Höhe reicht er zur Versorgung des ZNS nicht mehr aus. Luftanhalten bringt nichts, da Dein Mundraum elastisch ist und die Luft ja ab da sich sowieseo auf dem Weg in die Lunge entspannt.

Beim Tauchen kommt immer 1Bar Druck/10m, da wird dann beim Nitroxtauchen der O2-Partialdruck ab ca 40 Meter toxisch. Die Trimix Taucher nhmen zB 100% O2 ab 6m um den Körper von den Edelgasen zu befreien, das ist unglaublich gefährlich damit tiefer zu gehen.

8. August 2022 12:43 Uhr: Von Ernst-Peter Nawothnig an Nicolas Nickisch

Wieviel Sauerstoff die Lunge aufnimmt, hängt vom O2-Partialdruck ab. Da gibt es umfangreiche medizinische Tabellen, aber diese Tatsache zu wissen, und zu wissen was Partialdruck ist, reicht schon. Der mit zunehmender Höhe immer niedriger werdende natürliche Partialdruck von 21% Sauerstoff in der Luft wird (alles aus dem Gedächtnis ..) bis 20.000 ft durch Zugabe, also Verdrängung des Stickstoffanteils ausgeglichen. Bis 30.000 ft kommt man mit 100% Sauerstoff zurecht, darüber ist Druckbeatmung fällig. Also Druckkabine oder Druckanzug.

Die zitierten Laien scheinen aber so wenig physikalisches Verständnis zu haben, dass ihnen das schwer zu vermitteln sein wird.

8. August 2022 13:14 Uhr: Von ch.ess an Ernst-Peter Nawothnig Bewertung: +2.00 [2]
Mmmmhh irgendwie scheint mir das nicht die richtige Perspektive. Wenn ich etwas weniger Kundigen nicht e4folgreich erklären kann, dann sollte ich das nicht auf das mangelnde Verständnis der Empfänger schieben...
Und Tabellen zitieren oder auf bestehendes Wissen verweisen ist auch nicht wirklich effektiv.

Ist nicht der Kern der Antwort: wenn es jemand tatsächlich schaffen würde, den Druck im Mund/Nase/Lungesysten hochzuhalten, dann würde das die nutzbare Zeit entsprechend zu verlängern. Aber es scheint physiologisch nicht (oder nicht ohne sehr spezielles Training) möglich zu sein. Damit gelten die entsprechend herausgefunden Zeiten, die in den Tabellen stehen auch beim Luftanhalten...
8. August 2022 13:33 Uhr: Von Erik N. an Nicolas Nickisch
Wenn ich aber in einer Druckkabine Luft unter einem entsprechend höheren O2 Partialdruck eingeatmet habe, müsste ich genügend O2 in der Lunge haben, um mit Luft anhalten ca max 2 Minuten aushalten zu können, oder ?
8. August 2022 13:38 Uhr: Von Joachim P. an Erik N. Bewertung: +2.00 [2]

In der Druckkabine geht ja nicht der O2 alleine weg, sondern der gesamte Druck. Und dann kann man pysisch nicht mehr die Luft anhalten, die Lunge leert sich zwangsläufig in den umgebenden niedrigeren Druck. So hab ich das immer aufgefasst...

8. August 2022 13:46 Uhr: Von Patrick Leanhard an Erik N. Bewertung: +2.00 [2]
Unterliegt die Lunge bei plötzlichem Kabinen-Druckverlust nicht auch einer „rapid decompression“ und man atmet zwangsweise aus?

Wie ist es hingegen bei einem Kampfjet ohne Druckkabine. Pilot atmet in FL300/400/500 positiv bedruckt mit Maske reinen Sauerstoff ein. Hält die Luft an und nimmt die Maske ab. Verlängert sich die TUC oder nicht?

In Level 520 liegt der Siedepunkt bei 36.5°C… das käme noch hinzu.
8. August 2022 13:47 Uhr: Von Nicolas Nickisch an Ernst-Peter Nawothnig

Ungefähr so hatte ich mir das auch zusammengereimt.

Die Prozente bleiben aber immer gleich - unabhängig vom Außendruck. trotzdem geht der Partialdruck runter - 18000ft 1/2, 36000ft ~1/4 von ~210mbar.

Und: sei mal etwas gnädiger. Mein Diskutant ist 11.

8. August 2022 13:50 Uhr: Von Nicolas Nickisch an Joachim P.

Auch ein guter Punkt.

Mein letzter Druckkammer-"Flug" war im STudium. Mit Maske atmest Du kaum noch aus. Du wirst aufgepustet wie ein Luftballon und musst richtig schaffen um die Luft rauszubekommen.

Ganz anders die Darmgase :-) die wollen raus!

Ich kann mich noch gut erinnern, daß das Begleitpersonal ausgesprochen hektisch war, dasß alle sofort die Masken auf hatten.

Das war auch nicht so einfach weil sich durch die rapid decompression schlagartig die Kammer mit Nebel füllte. Es wurde auch schlagartig einige Grad kälter.

8. August 2022 14:50 Uhr: Von Stefan Jaudas an Patrick Leanhard Bewertung: +1.00 [1]

"Kampfpiloten" benutzen Druckmasken. Bei denen ist mehr "Höhe" drin. Das benötigt aber entsprechende Ausrüstung, Ausbildung und Übung. Dass ein Kampfpilot mit cool hänger Maske durch die Gegend fliegt und die erst bei Feindkontakt dichtmacht ist reinstes Hollywood. Die Helden und die Schurken müssen halt fürs Publikum möglichst lange Mimik zeigen. Keiner will dauernd Tom Cruise sehen. Tom Cruise mit Maske noch weniger.

AFAIK, reines O2 bei Umgebungsdruck bringt den nötigen Partialdruck bis ca. 41.000 ft. Weswegen normale Airlner bis zu dieser Höhe beschränkt sind. Die Concorde hatte meines Wissens eine Sondergenehmigung.

Für manche Flugzeuge (aus der X-Series, SR-71, ...) wurden die Piloten sogar in Druckanzüge gepackt.

8. August 2022 16:27 Uhr: Von Patrick Leanhard an Stefan Jaudas
„Humans need at least 100 millimeters of mercury (mmHg) of oxygen pressure to sustain adequate blood oxygen saturation levels. At sea level, partial oxygen pressure rests at 160 mmHg. At 7,000 feet above sea level, oxygen pressure decreases to 122 mmHg and just 100 mmHg at 12,500 feet. Anywhere above 12,500 feet, there’s not enough oxygen pressure to sustain adequate levels of blood oxygen saturation.“


Die behördlich vorgeschriebenen 122mmHg sind 160hPa, was wiederum 43100ft entspricht, daher liegt da auch das Limit für Airliner.

„At 45,000 feet and above, total atmospheric pressure is so low that even 100-percent oxygen is insufficient. Oxygen must be supplied to the lungs under pressure. This results in reverse or pressure breathing. Inhalation is effortless, but expiration requires you to force the air out of your lungs.“


Wie machen die Biz Jets das für Passagiere?
8. August 2022 19:16 Uhr: Von Horst Metzig an Patrick Leanhard

Das ist alles interessante Theorie, nur, mit welchen Flugzeugen wollt Ihr alle hier im Forum in diese Flughöhen kommen, um sich dieser Therorie auch praktisch bewusst zu werden?

8. August 2022 19:45 Uhr: Von Joachim P. an Horst Metzig Bewertung: +1.00 [1]

Ce Jott Drei, zum Beispiel? Ich finde die Diskussion nicht unrelevant.



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8. August 2022 22:04 Uhr: Von Horst Metzig an Joachim P. Bewertung: +1.00 [1]

Guter Geschmack.

Ich muss zugeben, die Mooney 20T ist eine nette Dame im gesetzten Alter, mit welcher der Mann auch gepflegt ausgehen kann. Die hat für die Hobbypiloten auch Leistung unter dem Rock. Da kommt man recht schnell in Flughöhen, wo das Mountain Hight System auch maximal ausgelegt ist. Da kann Mann auch recht gut über dem Wettergeschehen spazieren gehen, die Lady bringt es. Vor allem hat man bei guten Thermikwetter genügend Sicherheitsabstand von diesen Segelflugpiloten.

Innerhalb Europas kommt Mann zu jeden Punkt direkt hin.

Allerdings ist das Bild etwas geschummelt. Das Bild zeigt eine Flugzeugklasse, welche weit ausserhalb der Privatpiloten mit Fragen zu Sauerstoffsysteme liegt. Das ist meiner Vermutung eine Cessna Citation, die Leistungsdaten würden meiner Einschätzung eher der geschätzten Flughöhe auf diesen Foto entsprechen. Die Cessna Citation hat eine Druckkabine, bis 12 500 Meter könnte man noch schnell zur Sauerstoffmaske wechseln, bei 14 000 Meter kann das kritisch werden, wenn der Pilot nicht schnell in einen Sinkflug übergeht.




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8. August 2022 22:20 Uhr: Von Joachim P. an Horst Metzig Bewertung: +1.00 [1]
Mit Mooney und EDS lass ich es in FL180 gut sein. Da gibts auch noch ne brauchbare TUC. Das Foto war in FL450, da ist dann mit O2 nicht mehr arg viel Spielraum. Aber da verbraucht der CJ fast so wenig wie die Mooney ;)
8. August 2022 22:41 Uhr: Von Horst Metzig an Joachim P. Bewertung: +1.00 [1]

Ich denke, die Citation hat am Triebwerk einen Luftkompressor, wo die Umgebungsluft in die Druckkabine reingedrückt wird. Somit reicht Pressluft aus, wenn der Druck stimmt, also auf etwa 2500 Meter Höhe in der Druckkabine. Irgend wo muss die verbrauchte Luft wieder nach draussen strömen können, wenn ständig nachgedrückt wird, haben wir in der Druckkabine auch eine gute Luftqualität/Umwälzung. Wenn in der Druckkabine die maximale Passagierzahl ist, dann muss der CO² = verbrauchte Luft, und auch die Luftfeuchtigkeit ( von den Körpern der Menschen in dieser Druckkabine erzeugt ) ausgetauscht werden. Im U - Boot verwendet man dafür NaOH oder LiOH, nur um CO² zu binden.

Die leistungsstarken Motore der Citation bringen genügend Leistung, um einen Luftkompresssor anzutreiben, welcher ständig Frischluft aus 14 000 Meter Flughöhe ( = trockene Luft !!! ) in diese Druckkabine reinpresst, die Partialdrücke erhöhen sich dadurch bis zu einer Flughöhe von etwa 2500 Meter. In Ambulanzflugzeuge könnte man vielleicht noch höher Luft reindrücken, aber das muss die Statik der Druckkabine auf Dauer aushalten können. ( Wöhlerkurve beachten )

Die Citation hat technische Möglichkeiten, welche weit entfernt von den Möglichkeiten dieser fliegenden Gartenstühle der Privatpiloten ist.

Die M 20 T bezeichne ich allerdings auch nicht mehr als fliegenden Gartenstuhl.

8. August 2022 22:55 Uhr: Von Ulrich Dr. Werner an Nicolas Nickisch Bewertung: +23.00 [23]

Guten Tag zusammen

Bei der Atmung fließt der Sauerstoff entlang eines Druckgefälles passiv von der Luft in den Lungenbläschen in das Blut und wird dort im Hämoglobin molekular gebunden.

Der O2 Druck in der Luft in Meereshöhe beträgt 213 hPa, im venösen Blut ist der Druck relativ konstant bei ca. 40 hPa (ja, Druck des gelösten Gases in einer Flüssigkeit !).

Ab ca. 39000 ft ist der O2-Partialdruck in der Luft bei ca. 40 hPa, es kann nichts mehr in der Lunge fließen. Darüber würde trotz Atmung der Sauerstoff sogar aus dem Blut in die Luft in den Lungenbläschen „zurück“ fließen. Spätestens hier gibt es die schnelle Bewusstlosigkeit nach Sekunden.

Durch Luftanhalten und „Pressen“ gegen die aktiv geschlossene Stimmritze, kann der status quo für einige Sekunden gehalten werden. Wer bei einer rapid decompression so cool ist und gegen Psyche und Druckverlust nicht schnappatmet, oder zu mindestens durch eine Wortäußerung automatisch ausatmet, hebe als Erster die Hand. Und wie einige Foristi beschreiben, das Druckgefälle arbeitet gegen den menschlichen Willen. Während dieses Luftanhaltens wird aber weiter O2 im Körper aus dem Blut verbraucht und CO2 produziert. Der nächste zwingend folgende Atemzug wird dann zur Katastrophe.

Ein emergency descent braucht etwa 30 – 60 Sekunden Denkzeit und Steuereingaben, bis der erste Höhenmeter real verloren wird. Dies kann schön in der Unfallakte des Quantas Fluges 80 mit einer B747 am 25.07.2008 ausgelesen werden, das Ereignis begann in FL 290. Bis zum Erreichen von FL100 vergehen weitere Minuten.

Das Luftanhalten hat bestenfalls eine Relevanz für die Zeit bis zum Anlegen der Notsauerstoffversorgung, im Cockpit also der quick donning mask. Aber wahrscheinlich sind da schon Worte gesprochen worden, der Gedanke also wahrscheinlich eher akademischer Natur.

In Businessjets hat der Fluggast über FL 400 schlechte Karten, der Eintritt der Bewusstlosigkeit ist einkalkuliert. Ab hier greift aber die Fremdrettungszeit, also die Reaktion der Crew zum emergency descent. Da diese Form der provozierten Bewusstlosigkeit eine retrograde Amnesie zur Folge hat, kann sich der Fluggast anschließend sowieso nicht an den Eintritt des Ereignisses erinnern.

@ N.Nickisch & S.Jaudas: Erst ab einer größeren Höhe, oder manueller Anwahl des emergency mode, liefert das geschlossene System bei Militärflugzeugen Überdruck in der Atemluft in der Maske. Der ist subjektiv hoch, real aber nur wenige mmHg höher als der Umgebungsdruck. Der höchste Druck wird bei Anti g Manövern bei 9g mit bis zu 60 mmHg Druckerhöhung erreicht. Das sind ca. 80 hPa und damit nur 7,9% Druckerhöhung bezogen auf Standardatmosphäre. Exorbitant ist da nicht die ideale Wortwahl.

@ E-P Nawothnig: bis 213 hPa Druckhöhe, ca. 37350 ft, reicht 100% Sauerstoff um 100 % Sauerstoffsättigung im Blut zu erhalten.

@ Eric N: in der Druckkabine ist der O2 Partialduck genau 21 %, egal wie hoch der absolute Druck ist.

@Patrick: jeder Kampfjet hat eine Druckkabine

Wer noch etwas lesen möchte:

https://helko-verlag.de/wp-content/uploads/2019/10/0616.pdf

aus dem Magazin Luftsport, Juni/Juli 2016, auf Seite 18 und 19.

Mit Fliegergruß

Ulrich Werner

9. August 2022 00:22 Uhr: Von Holger Kutz an Ulrich Dr. Werner Bewertung: +1.00 [1]
In 45000 ft muss einer der beiden Piloten permanent die Maske tragen.
Das wird auch bei Rampchecks geprüft, wenn die Flasche bei der Landung noch voll ist, gibts Abzüge in der B Note.

Einen Notsinkflug einzuleiten dauert keine 30 bis 60 Sekunden.
Beim CJ3 ist das ein Knopfdruck und die Triebwerke auf Leerlauf.
Zusätzlich sollte man noch den Airway verlassen.
Das dauert höchstens 5 Sekunden. Aber zuerst wird trotzdem als Erstes die Maske aufgesetzt.

Die Passagiere sterben ja nicht sofort in den Flughöhen. Wir reden hier von der Selbstrettungszeit. Die beträgt nur Sekunden.
Die Passagiere kommen nach dem Sinkflug hoffentlich wieder zur Besinnung.
9. August 2022 00:56 Uhr: Von Horst Metzig an Holger Kutz

Wie soll das bei einen 12 Stunden Flug funktionieren, so viel Sauerstoff - Flaschenvolumen gibt es nicht?

9. August 2022 09:30 Uhr: Von Friedhelm Stille an Horst Metzig
Bei Druckverlust wird ja sofort ein Sinkflug eingeleitet auf Höhen, in denen ohne Druckkabine normale Atmung möglich ist.
Anschließend ausweichen auf nächsten Flughafen.
I
9. August 2022 11:13 Uhr: Von Rockhopper Flyer an Ulrich Dr. Werner Bewertung: +1.00 [1]

As a little sidenote: Die FAA hat kürzlich die Regularien geändert. Früher mußte man als Single Pilot ab FL250 edauerhaft eine Maske tragen, jetzt erst ab FL410:

https://www.federalregister.gov/documents/2020/03/25/2020-06312/oxygen-mask-requirement-supplemental-oxygen-for-emergency-descent-and-for-first-aid-turbine-engine

9. August 2022 11:15 Uhr: Von Flieger Max L.oitfelder an Holger Kutz Bewertung: +1.00 [1]
Wird bei Euch vor jedem Start der Druck im Sauerstoffsystem in das Aircraft log eingetragen? Wie soll sonst eine Bewertung des Verbrauchs stattfinden?
9. August 2022 13:15 Uhr: Von Patrick Leanhard an Horst Metzig Bewertung: +1.00 [1]
Danke Horst, wie das mit Druckkabinen funktioniert war mir klar (zumindest so klar dass es für die Bedienung ausreicht, haha), meine Frage bezog sich darauf was mit den Paxen in Bizjets passiert bei Druckverlust >FL430 wenn der Partialdruck für Atmung auch mit 100% O2 nicht mehr ausreichend ist. Hatte mich da wohl etwas missverständlich ausgedrückt.

Im Cockpit haben die Masken Überdruck. Der Druckanzug in der SR71 ist wohl für den Notausstieg in großer Höhe?

Übrigens, echt saubere Luft und niedrige Cabin Alt gibts auch billiger als im Privatjet. Die 787 hat mangels Bleed Air kein Ölrisiko (TCP) und dank hoher Pdiff (möglich durch den Plastikrumpf) reist man <6000ft. Weiters ist die Luft viel feuchter als in allen anderen Airlinern dank Humidifier.
9. August 2022 13:25 Uhr: Von Patrick Leanhard an Flieger Max L.oitfelder
Und wenn man irgendwo landet wo es eiskalt ist… „Sie haben ja mehr O2 als beim Abflug, haben Sie da reingeblasen..?“

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