{"id":370,"date":"2011-04-15T19:30:09","date_gmt":"2011-04-15T19:30:09","guid":{"rendered":"http:\/\/kl.freeworker.de\/?p=370"},"modified":"2013-10-30T16:30:42","modified_gmt":"2013-10-30T14:30:42","slug":"neu-gegen-alt-einfachseil-und-doppelstrang","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/baumkletterschule.de\/kletterblatt\/archiv\/2011\/neu-gegen-alt-einfachseil-und-doppelstrang","title":{"rendered":"Neu gegen Alt – Einfachseil und Doppelstrang"},"content":{"rendered":"

<\/a>Vergleich der (Dehnungs- und) D\u00e4mpfungseigenschaften am Kletterseil Edlerid XP*<\/a>: Baumpfleger benutzen mit der PSA gegen Absturz ein sog. Arbeitsplatzpositionierungssystem. Die Seile, Gurte, etc. sollen statisch belastet werden, Materialien mit geringer Dehnbarkeit sind daf\u00fcr geeignet. PSA mit hoher Dehnung w\u00fcrden die Arbeit erschweren. F\u00fcr den Notfall (z. B. Standastversagen) weisen die Kletterseile eine gewisse Dehnung auf, um St\u00fcrze mit geringer Fallh\u00f6he abfedern zu k\u00f6nnen. Welche Auswirkungen St\u00fcrze von 60 Zentimeter Fallh\u00f6he haben, soll hier kurz skizziert werden.<\/strong>
\n<\/p>\n

Bei der Untersuchung und Bewertung dynamischer Lasten (Fangst\u00f6\u00dfe) m\u00fcssen neben der Sturzstrecke und Systeml\u00e4nge im Einzelfall auch die Seildehnung, das Rutschen des Klemmknotens \/ LockJacks<\/a>, das Nachgeben des Ankerpunktes sowie die K\u00f6rperverformung ber\u00fccksichtigt werden. All diese Faktoren beeinflussen die H\u00f6he des Fangsto\u00dfes und der Beschleunigung, die im Fall des Falls f\u00fcr das Ausma\u00df der k\u00f6rperlichen Belastung ausschlaggebend sind.<\/p>\n

Das Pr\u00fcfverfahren f\u00fcr Baumpflegeseile (DIN 1891) sieht vor, dass am Einzelstrang bei 60 cm Fallh\u00f6he und Sturzfaktor 0,3 ein Fangsto\u00df von sechs kN nicht \u00fcberschritten werden soll. Bereits 2009 hat B. Sch\u00fctte Ergebnisse vorgestellt, wonach bei ein bis vier Metern Fallh\u00f6he und Sturzfaktor 0,3 Fangst\u00f6\u00dfe \u00fcber sechs kN auftreten k\u00f6nnen, da das Kletterseil im Doppelstrang verwendet wird. Das Rutschen des Klemmknotens auf dem Seil reduzierte die Kraftspitze bereits auf unter sechs kN. Dar\u00fcber hinaus wird die H\u00f6he des Fangsto\u00dfes von zwei weiteren Faktoren (Ankerpunktfederung, K\u00f6rperkompression) wesentlich beeinflusst.<\/p>\n

Fangsto\u00df, Dehnung und D\u00e4mpfung<\/strong>
\nDie anlassgebende Frage ist, welche Fangsto\u00dfkr\u00e4fte und Beschleunigungen bei der Verwendung von Baumpflegeseilen im Doppelstrang (beispielhaft) \u00fcberhaupt auftreten. Diese sind je nach Sturzsituation nat\u00fcrlich sehr verschieden. Welche Einfl\u00fcsse haben die Faktoren Ankerpunktbiegung bzw. -federung sowie die Verformung des K\u00f6rpers? Wie unterscheiden sich alte und neue Seile in ihren Dehnungs- und D\u00e4mpfungseigenschaften?<\/p>\n

Untersuchungsmaterial und Methoden<\/strong>
\nIm Pr\u00fcflabor der Firma Edelrid wurden Anfang Juni 2009 70 Meter Kletterseil im Einzel- und Doppelstrang statisch und dynamisch belastet. Zur Untersuchung standen zwei zw\u00f6lf Millimeter 35-Meter-Seile vom Typ Edelrid XP* zur Verf\u00fcgung. Das eine Seil war ein ca. viereinhalb Jahre altes, ausgesondertes Exemplar aus dem Bestand von A. K\u00f6hler. Das zweite war ein von der Firma Drayer gesponsertes fabrikneues Seil. F\u00fcr Tests zur Kalibrierung und f\u00fcr Referenzen wurden weitere fabrikneue Seilmeter vom gleichen Typ von der Firma Edelrid bereitgestellt. Alle Versuche wurden im hauseigenen Pr\u00fcflabor durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

\"Statischer<\/p>\n

Es wurden 6 statische Belastungsversuche an einer Zugpr\u00fcfmaschine (Abb. 1) durchgef\u00fchrt, die die Seilst\u00fccke horizontal mit ein m\/min Belastungsgeschwindigkeit bis zum Bruch auseinanderzog. Aufgezeichnet wird dabei die Zugkraft in Abh\u00e4ngigkeit von der Dehnung (Abb. 2). Durch die Befestigung an sog. Schlingenscheiben war gew\u00e4hrleistet, dass das Seil bei Maximalkraft versagt und nicht durch Knicke oder Knoten geschw\u00e4cht wurde.<\/p>\n

 
\n <\/p>\n

Die f\u00fcnf dynamischen Pr\u00fcfungen wurden im Fallturm durchgef\u00fchrt. Dies ist ein Schacht bis in den Keller (Abb. 3), in dem, an Rohren gef\u00fchrt, ein 100-Kilogramm-Gewicht 60 Zentimeter tief fallen gelassen wurde. Das zu testende Seilst\u00fcck war fest mit zwei Achter-Knoten angeschlagen und fing das Gewicht auf. In den Einzelstrangversuchen waren die St\u00fccke ca. zwei Meter lang, in den Doppelstrangversuchen doppelt so lang. Der Sturzfaktor belief sich somit in beiden F\u00e4llen auf 0,3. (Erl\u00e4uterung Sturzfaktor: Dies ist der Quotient aus der Sturzh\u00f6he geteilt durch die wirksame Seill\u00e4nge. Die Erfahrungen zeigen, dass der Sturzfaktor wesentlich den Fangsto\u00df beeinflusst.) Im Fallturm zeichnete eine Kraftmessdose am Ankerpunkt die Kraft in Abh\u00e4ngigkeit von der Zeit auf (Abb. 4).<\/p>\n

\"Kraft-Dehnungs-Kurven,<\/p>\n

Dabei entsprechen 1000 N (Newton) oder ein kN der Gewichtskraft einer Masse von etwa 100 Kilogramm. Die h\u00f6chste Zugkraft, die im Seil auftritt, ist der Fangsto\u00df. Er w\u00e4re am gr\u00f6\u00dften, wenn der freie Fall des K\u00f6rpers ruckartig abgebremst w\u00fcrde. Die umgesetzte Energie, die Dehnungsarbeit im Seil verrichtet, steigt mit der Sturzh\u00f6he, weil der K\u00f6rper im freien Fall eine h\u00f6here Geschwindigkeit erreicht. Der Fangsto\u00df ist bei gleicher Sturzsituation mit dehnbaren Seilen niedriger als bei Verwendung statischer, weil der Bremsvorgang \u00fcber eine l\u00e4ngere Zeit ausgedehnt wird und Spitzenbelastungen abgemildert werden.<\/p>\n

Die Beschleunigung bzw. Verz\u00f6gerung beim Auffangen der Fallmasse ist der zweite wichtige Indikator zur Beurteilung eines Sturzes. Sie kann aus dem Verh\u00e4ltnis der aufgezeichneten Kraft zur Gewichtskraft des K\u00f6rpers berechnet werden.\"Kraft-Zeit-Kurve F\u00fcr die Bewertung der m\u00f6glichen Auswirkungen einer auftretenden Beschleunigung auf den menschlichen K\u00f6rper und die SKT-Ausr\u00fcstung sind ihre H\u00f6he und Einwirkdauer wichtig. Je l\u00e4nger eine hohe Beschleunigung einwirkt, desto sch\u00e4dlicher f\u00fcr den Menschen – aus diesem Grund wurde ermittelt, wie lange die h\u00f6chste Beschleunigung andauerte. M\u00e4gdefrau stellte fest, dass die Spitze der Kraftkurve durch die K\u00f6rperkompression abgemildert wurde (vgl. Abb. 5). Dabei sind Kraft und Beschleunigung einer konstanten Masse gekoppelt. Am deutlichsten wird dies bei Riggingarbeiten: Eine abzuseilende Holzmasse verursacht am Ankerpunkt, je nachdem ob dynamisch oder statisch abgeseilt wird, eine geringe oder eine hohe Kraftspitze = geringe oder hohe Beschleunigung.<\/p>\n

Um Abmilderungseffekte durch die Nachgiebigkeit des K\u00f6rpergewebes und die geringe Auswirkung der kurzzeitigen Spitzenlasten zu ber\u00fccksichtigen, haben wir vom Maximalwert 15 % abgezogen.<\/p>\n

Ergebnisse und Bedeutung f\u00fcr die Baumpflege<\/strong>
\nVor der Ergebnisvorstellung m\u00f6chten wir betonen, dass die Tests nur einer Stichprobe an einem Seiltyp entsprechen. Generelle Aussagen lassen sich daraus weder f\u00fcr den Seiltyp und noch weniger f\u00fcr andere Kletterseile ableiten. Zudem war der statische Versuch am Doppelseil mit technischen Schwierigkeiten behaftet: Die Schlingenscheiben sind f\u00fcr Doppelseilversuche nicht ausgelegt, sodass die absolute Gleichbelastung beider Str\u00e4nge nicht sichergestellt war. Zudem verlor der optische Dehnungsmesser die Markierungen im Doppelseilversuch mit dem neuen Seil.<\/p>\n

Bei gleicher Sturzsituation ist der Fangsto\u00df im Doppelseil mit \u00fcber sechs kN erwartungsgem\u00e4\u00df h\u00f6her als im Einfachseil (vgl. Abb. 4). Das \u00e4ltere Seil f\u00fchrt hier zu etwas niedrigeren Maximalwerten. Diese Tatsache wird best\u00e4tigt durch Messungen an gebrauchten Rigging-Seilen, die nach mehreren Fangst\u00f6\u00dfen einen niedrigeren Seilmodul, also gr\u00f6\u00dfere Dehnung bei einer bestimmten Kraft aufwiesen (vgl. Rigging-Report). Falld\u00e4mpfer w\u00fcrden durch erh\u00f6hte Dehnbarkeit bzw. zus\u00e4tzlichen Energieabbau beim \u00d6ffnen an dieser Stelle den Fangsto\u00df reduzieren.<\/p>\n

Im Gesamtsystem Kletterer-Seil-Ankerpunkt bedeutet dies jedoch nur ein Teilergebnis: Die Faktoren Ankerpunktfederung und Sturzd\u00e4mpfung durch den K\u00f6rper des Kletterers haben wesentlichen Einfluss auf die Schwere der Belastung durch den Sturz. So konnte in eigenen Feldversuchen eine Verringerung des Fangsto\u00dfes bei 60 Zentimeter Sturzh\u00f6he durch den federnden Ankerpunkt um 45 bis 75 % gemessen werden (technisch bedingt handelte es sich dabei um Seiten\u00e4ste). An Terminalen ist dieser Einfluss noch nicht untersucht worden.<\/p>\n

Zudem verformt sich der menschliche K\u00f6rper im Sturzfall, sodass der Fangsto\u00df gegen\u00fcber einem Eisengewicht gleicher Masse geringer ist. Nach Erfahrungen von Pit Schubert kann dies 30 % betragen. Weiterhin hat ein rutschender Klemmknoten eine ebenso d\u00e4mpfende Wirkung. Die Sturzsituation selber ist dar\u00fcber hinaus auch sehr entscheidend f\u00fcr das Verletzungsrisiko: Aufrecht erlebte St\u00fcrze f\u00fchren erfahrungsgem\u00e4\u00df zu geringeren Belastungen als solche in waagerechter Lage der Wirbels\u00e4ule.<\/p>\n

Daraus kann zusammengefasst werden, dass bei einem Sturz ins SKT-System mit Sturzfaktor 0,3 die Fangst\u00f6\u00dfe wahrscheinlich unter der Grenze von sechs kN liegen. Dies wird aber von Fall zu Fall sehr unterschiedlich sein. Integrierte Fangsto\u00dfd\u00e4mpfer k\u00f6nnen dabei in jedem Fall das Verletzungsrisiko senken.<\/p>\n

In den Sturzversuchen ma\u00dfen wir gleiche bis leicht geringere Fangst\u00f6\u00dfe als mit fabrikneuen Seilen, obwohl es deutlich steifer und fester in der Hand lag. Dies wird im Wesentlichen von der Dehnf\u00e4higkeit bestimmt, die in den statischen Versuchen altersunabh\u00e4ngig \u00e4hnlich hoch war. Das dynamische Dehnungsverhalten des Seils konnte aus technischen Gr\u00fcnden nicht ermittelt werden. Es w\u00e4re aber durchaus interessant, ob halbstatische Kletterseile unter Sturzbelastung sich nachgiebiger oder steifer verhalten als unter der im Pr\u00fcfverfahren vorgeschriebenen geringen Belastungsgeschwindigkeit.<\/p>\n

In den Fallversuchen ermittelten wir eine maximale Beschleunigung von f\u00fcnf bis f\u00fcnfeinhalb g (Einzelstrang), bzw. sieben g (Doppelstrang). Dabei dauerte die Belastung von vier bis viereinhalb g \u00fcber 0,06 Sekunden an, w\u00e4hrend etwa sechs g nur f\u00fcr 0,04 Sekunden \u00fcberschritten wurden. Wird der Sturz aufrecht erlebt, kann man f\u00fcr 0,05 Sekunden von einem Grenzwert von etwa 16 g ausgehen. Bei kontrollierten St\u00fcrzen k\u00f6nnen acht bis neun g, bei unkontrollierten St\u00fcrzen f\u00fcnf bis elf g als Grenzwert f\u00fcr die Halswirbels\u00e4ule angenommen werden. Diese ist hinsichtlich der Beschleunigung die empfindlichste Stelle. Die Beschleunigung liegt damit je nach Sturzposition im unkritischen bis leicht kritischen Bereich. Unter Einbeziehung der federnden und d\u00e4mpfenden Eigenschaften von Ankerpunkt, K\u00f6rper usw. ist eine weitere Verringerung der Beschleunigungswerte analog zum Fangsto\u00df zu erwarten, da eine direkte Abh\u00e4ngigkeit besteht. Dar\u00fcber hinaus bestehen hinsichtlich der Beschleunigung nur sehr wenige nutzbare Erfahrungs- bzw. Grenzwerte. Die Begrenzung auf sechs kN maximalen Fangsto\u00df erfolgte hinsichtlich der Beschleunigung auf ein Ma\u00df, bei dem sehr wahrscheinlich nur unterkritische Werte auftreten.<\/p>\n

Die Ergebnisse verdeutlichen, warum eine straffe Seilf\u00fchrung sowie das Nicht-\u00dcbersteigen des Ankerpunktes f\u00fcr Baumkletterer so wichtig sind. Mit diesen Ma\u00dfnahmen wird der Gefahr, die aus St\u00fcrzen hervorgeht, am wirkungsvollsten begegnet. Zugleich wird dem hier noch nicht genannten Risiko des Auf- und Anschlagens an Stamm und \u00c4ste vorgebeugt.<\/p>\n

Literaturverweise:
\nBrudi, Detter & Bischoff: Wissen, wo Kr\u00e4fte wirken (Teil II)<\/a>. Kletterblatt 2005
\nDetter et al.: HSE Rigging Report 668. 2008
\nDIN EN 1891: Pers\u00f6nliche Schutzausr\u00fcstung zur Verhinderung von Abst\u00fcrzen. Kernmantelseile mit geringer Dehnung. Juni 1998
\nK\u00f6hler: Wann bricht ein Ankerpunkt?<\/a> Kletterblatt 2009
\nM\u00e4gdefrau: Die Belastung des menschlichen K\u00f6rpers beim Sturz ins Seil und deren Folgen. Dissertation an der LMU M\u00fcnchen, 1989
\nSch\u00fctte: Gef\u00e4hrliche Fangst\u00f6\u00dfe. Das Sturzfaktormodell in der SKT. Baumzeitung 43, 2009
\nSchubert: Sicherheit und Risiko in Fels und Eis. Rother M\u00fcnchen 2009<\/em><\/p>\n\n\n\n
Die Autoren:
\nDipl.-Ing. Andreas K\u00f6hler<\/strong>
\nBaumpfleger mit SKT seit 2003, Fachagrarwirt Baumpflege, Gr\u00fcn in Form \u2013 Baumpflege<\/a><\/p>\n

Dipl.-Ing. Andreas Detter<\/strong>
\nseit 2001 \u00f6buv Baumsachverst\u00e4ndiger, Brudi & Partner \u2013 TreeConsult<\/a><\/p>\n

Die Autoren danken den Firmen Edelrid und Drayer f\u00fcr die technische und materielle Unterst\u00fctzung.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 
\n\"Online<\/a> \"Nach<\/a>
\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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