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QC LAB: ULTIMATIVE BRUCHLAST VON AUSRÜSTUNG – WAS IHR SCHON IMMER WISSEN WOLLTET

Wednesday, Mai 9, 2018
Hast Du Dich schon mal gefragt, wie fest ein als Passivsicherung platzierter Camalot ist? Oder wie sieht es mit der Bruchlast von selber verknoteten Schlingen aus? Wir haben die Antwort... In diesem QC Lab beschäftigen sich KP und seine Crew mit diesen Fragen, indem sie das tun, was sie am besten können – Ausrüstung kaputt machen! Schaut Euch die Ergebnisse an, die wir bei diesen Tests ermitteln konnten.

Vielen Dank an alle, die Ideen zu diesem QC Lab-Beitrag beigesteuert haben. Wir hatten viele tolle Ideen, manche hatten wir bereits durchgeführt, manche waren einfach verrückt und manche beängstigend. Anstatt uns auf ein bestimmtes Thema zu konzentrieren, haben wir uns dafür entschieden, einen Überblick zu bieten und zu diesem Zweck Material zu testen, um Ergebnisse zu präsentieren, ohne allzu sehr ins Detail zu gehen. Zusammen mit einem unserer Quality Engineers und unserem firmeninternen Fotografen haben wir uns einige Stunden damit beschäftigt, Ausrüstung in unserem vertrauten Zugtester zu zerstören.

 

Um keine Raketenwissenschaft daraus zu machen, verwendeten wir den Wert n=1. Das heisst, EIN Datenpunkt für jeden Test.  Obwohl ich immer einen Gewährleistungsausschluss mit dem Hinweis abgebe, dass diese Informationen einfach nur als Diskussionsgrundlage bereitgestellt werden, bekomme ich immer wieder Feedback von Mathematikern, Wissenschaftlern und Ingenieuren, die mich darauf hinweisen, dass die Daten aufgrund des geringen Stichprobenumfangs statistisch nicht relevant sind. Verstehe ich. Wenn diese Leute eine vollständig wissenschaftliche Studie zu Kletterausrüstung durchführen wollen, fände ich das super, denn je mehr Informationen veröffentlicht werden, die neue und erfahrene Kletterer aufklären, desto besser.

DER TESTAUFBAU

 

 

Images: Andy Earl

Wir haben beschlossen, ein paar Basics zu testen: Stopper, Hexen, Camalots, Schlingen und Sicherungsschlaufen. Wir haben uns die Bruchfestigkeit angesehen, an welcher Stelle das Material gerissen ist und warum es gerissen ist. Bei der ultimativen Bruchfestigkeit von Kletterausrüstung ist es immer sinnvoll, die Belastung unter typischen Kletterbedingungen zu berücksichtigen. Aber ebenso wichtig ist es zu wissen, dass es Situationen gibt, in denen wesentlich höhere Belastungen auftreten können. Unsere Freunde von Petzl haben einen kurzen Artikel mit sehr interessanten Informationen zu den realen Belastungen beim Klettern am Fels veröffentlicht. Es lohnt sich, diese Informationen durchzulesen, um mehr über die Zusammenhänge zu erfahren, sowie darüber, wie bruchfest Ausrüstung ist oder sein sollte: Forces At Work in a Real Fall

STOPPER UND HEXEN

 

 

Stopper und Hexen in verschiedenen Grössen haben häufig unterschiedliche Festigkeitswerte. Der Grund hierfür besteht in den verschiedenen Drahtkabeldurchmessern sowie in den verschiedenen Stoppergrössen, aufgrund der die Kabel enger oder weiter gebogen werden müssen. Jemand wollte wissen, wann Stopper brechen, also haben wir das getestet. Wir haben standardmässige Stopper- und Hex-Vorrichtungen verwendet, die eine perfekte Platzierung ermöglichen, und einen Karabiner am anderen Ende eingehängt, um reale Bedingungen zu schaffen.

#1 Stopper – Bruchlast – 2 kN

Gebrochen bei 3,3 kN – Kabel am Keil. 

Dieses Kabel mit sehr geringem Durchmesser verläuft in einem sehr engen Radius durch den Keil. Der Bruch an dieser Stelle überrascht uns nicht. Diese extrem kleinen Stopper werden normalerweise nur zum technischen Klettern verwendet, da Lasten von 2 kN rasch auftreten können.

#5 Stopper – Bruchlast – 6 kN

Gebrochen bei 8,3 kN – Kabel am Keil. 

Auch hier ist das Kabel am Keil gebrochen. Diese Lasten treten nicht so häufig auf, sind jedoch unter realen Bedingungen möglich.

#11 Stopper – Bruchlast – 10 kN

Gebrochen bei 11,2 kN – Kabel am Karabiner.

Dieses Kabel mit einem etwas grösseren Durchmesser verläuft in einem etwas weiteren Radius durch den Keil. Daher hat sich die Bruchstelle auf den engeren Kabelradius am Karabiner verschoben. Auch hier trat das Materialversagen über der angegebenen Bruchlast auf, zudem sind derart hohe Belastungen unter normalen Kletterbedingungen unwahrscheinlich.

#4 Hex – Bruchlast – 10 kN

Gebrochen bei 11,4 kN – Kabel am Karabiner.

Ähnlich wie zuvor beim Stopper.

#6 Hex – Bruchlast – 10 kN

Gebrochen bei 11,9 kN – Kabel am Karabiner. 

Da Hexen heutzutage auf Kabel gefädelt sind, ist es logisch, dass Hexen mit demselben Kabeldurchmesser wie ein Stopper bei einer ähnlichen Belastung brechen.

 

 

 

#6 Hex – auf 6 mm-Reepschnur gefädelt

Gebrochen bei 7,4 kN – Schnur wurde an der Hex-Kante abgetrennt.

Eine unserer Ingenieurinnen hat in ihrer Ausrüstungskiste einige alte Hexen gefunden, die noch auf Reepschnur gefädelt waren. Damals, als ich mit dem Klettern begann, konnte man NUR die Hexen kaufen, ohne Kabel, Schnur oder irgendwas. Du musstest Dir deine 6 mm-Schnur schon selber besorgen und mit einem doppelten Sackstich befestigen. Also haben wir das so getestet – einfach nur, um einen Vergleichswert zu den neuen Hexen mit Stahlkabel zu erhalten. Da wir allerdings Taylors Ausrüstung nicht zerstören wollten, haben wir das Kabel von einer neuen Hex entfernt und diese auf 6 mm-Schnur gefädelt. Natürlich war diese Variante viel schwächer als jene mit Kabel. Die Schnur wurde an den Löcherkanten der Hex abgetrennt.

Kabel tragen jedoch nicht nur zur Festigkeit der Hexen bei. Mit Kabel versehen sind Hexen einfacher zu platzieren, funktioneller und einfacher zu entfernen. Dies liegt an der relativen Steifigkeit des Kabels. Eine Hex mit Schnur zu platzieren ist wesentlich schwieriger, da die Schnur wie gekochte Spagetti herabhängt.

CAMALOTS

 

 

Camalots in verschiedenen Grössen haben unterschiedliche Festigkeitswerte. Auch die verschiedenen Modelle können unterschiedliche Festigkeitswerte aufweisen und anders brechen. Die meisten Leute haben noch nie einen Camalot gesehen, der bis zu seiner ultimativen Bruchlastgrenze getestet wurde. Daher haben wir ein paar bei verschiedenen Platzierungsvarianten zerstört.

#1 Camalot – Bruchlast 14 kN – getestet mit 50 % des Öffnungswinkels

Gebrochen bei 15,5 kN – Kabel im Daumenbereich.

Ein wunderschöner roter Camalot, getestet in einer Lehrbuchplatzierung. Unter normalen Kletterbedingungen kann eine Last in diesem Bereich kaum auftreten. 

Viele Leute fragen, warum wir für unsere Camalots doppellagige Schlingen verwenden – hier ist die Antwort. In einem früheren Beitrag habe ich bereits darüber gesprochen: QC Lab: Reslinging Camalots and C3s Das doppellagige Gurtband verteilt die Last und verhindert, dass das Kabel knickt und die Schlinge durchtrennt. Ausserdem bleibt das Kabel auch bei normalen Stürzen formstabiler, was ebenfalls zu einer höheren Festigkeit beiträgt.

#1 UL Camalot – Bruchlast 12 kN – getestet mit 50 % des Öffnungswinkels

Gebrochen bei 18 kN – Kabel am Stift. 

Die UL Camalots brechen an einer anderen Stelle als die C4 Camalots. Sie sind so designed, dass der hochfeste Dynex-Kern oben am Kopf des UL Camalot sehr eng um den Stift verläuft und beim Zerstörungstest an dieser Stelle bricht.

 

 

 

#1 Camalot – Bruchlast 12 kN – getestet als Passivsicherung in 50 % Zwischenraum

Gebrochen bei 15,2 kN – Klemmsegmentbruch. 

Ich klettere nun schon seit 25 Jahren und musste noch nie einen Camalot als Passivsicherung verwenden; sollte es jedoch einmal dazu kommen, ist die Festigkeit hoch genug. Das Doppelachsendesign bietet nicht nur ein starkes Klemmgerät bei Passivplatzierungen, sondern auch einen grösseren Öffnungswinkel.

#1 Camalot – Bruchlast 12 kN – getestet als Passivsicherung in einem engen Zwischenraum

Gebrochen bei 15,4 kN – Kabel im Daumenbereich. 

Wir haben noch einen weiteren Camalot mit einem noch engeren Zwischenraum als Passivsicherung getestet. Das Ergebnis war auch hier der typische Bruch des Kabels im Daumenbereich. Es zeigt sich, dass bei Passivplatzierungen gilt – je enger der Zwischenraum, desto besser.

SCHLINGEN – Stahl vs. Nylon vs. Dynex

 

 

Früher hat man Gurtband zusammengeknotet und als Schlingen verwendet. Heutzutage sind genähte Schlingen die Norm – normalerweise Nylon oder Dyneema/Spectra/Dynex (die letzteren drei bestehen aus demselben Material). Wir haben einige davon einem Zugtest unterzogen, um die ultimative Festigkeit, den Unterschied in der Dehnbarkeit und die Art und Weise, wie sie reissen, zu zeigen.  Ausserdem haben wir zum Vergleich eine Schlinge aus Stahlkabel angefertigt. Wir haben den Test mit 12 mm-Stiften durchgeführt, um zu vermeiden, dass beim Test nur die Karabiner brechen.

4,8 mm-Stahlkabel mit doppelter Pressklemme – 60 cm

Gebrochen bei 27,1 kN – Kabel am Stift.

Gewicht: 154 g

Diese Schlinge wurde nur zu Referenz- und Vergleichszwecken bezüglich Festigkeit und Dehnbarkeit zerstört.

 

 

18 mm-Nylon Runner – genäht – 60 cm – Bruchlast – 22 kN

Gebrochen bei 27,2 kN – Gurtband am Stift.

Gewicht: 37 g

Dieser Nylon Runner hat sich VIEL mehr gedehnt, als das Stahlkabel.

 

 

10 mm-Dynex – genäht – 60 cm – Bruchlast – 22 kN

Gebrochen bei 27,4 kN – Gurtband am Stift.

Gewicht: 20 g

Es wird behauptet, Dynex sei so fest wie Stahl. In diesem Fall ist das korrekt. Diese 60 cm lange, genähte 10 mm-Dynexschlinge wiegt etwa 19 Gramm und ist bei über 27 kN gerissen. Zum Vergleich – das 4,8 mm-Stahlkabel mit 154 g ist bei derselben Last knapp über 27 kN gerissen. Auch die 60 cm lange, genähte 18 mm-Nylonschlinge mit 36 Gramm ist bei dieser Last gerissen.

Gewicht / Bruchlast

Muster Gewicht Bruchlast
4,8 mm-Stahlkabel 154g 27.1kN
18 mm Nylon Runner 37g 27.2kN
10 mm Dynex Runner 20g 27.4kN

Dehnbarkeit

 

 

Wie Du dem Diagramm entnehmen kannst, hat sich das Stahlkabel vor dem Bruch bei über 27 kN kaum gedehnt – nur etwas mehr als 2,5 cm. Die Dehnbarkeit von Dynex war vier Mal höher, bevor es bei etwa derselben Belastung riss. Also besitzt Dynex eine höhere Dehnbarkeit als Stahl. Die Dehnbarkeit von Nylon jedoch war zwei Mal höher als die von Dynex und acht Mal höher als die von Stahl, bevor auch dieses Material bei etwa derselben Belastung riss. 

Aus diesem Grunde ist es wichtig, die jeweils richtige Ausrüstung zu wählen. Verwende Dynex-Schlingen, wenn Gewicht eine grosse Rolle spielt und Du bereit bist, die Konsequenzen eines höheren Fangstosses aufgrund der geringeren Dehnbarkeit in Kauf zu nehmen. Verwende Nylon, wenn Gewicht nicht so wichtig ist und wenn das System im Falle eines Sturzes etwas mehr Energie aufnehmen soll, z. B. bei fragwürdigen Sicherungen.

SCHLINGEN – verdächtige Schlingen

 

 

18 mm-Nylon Runner mit kleinem Loch – genäht – 60 cm – Bruchlast – 22 kN

Gerissen bei 19,4 kN – am Loch. 

Das war interessant, denn das hatten wir nicht erwartet. Ich habe diese Schlinge einfach aus meinem Büro geschnappt, ohne zu wissen, was das für eine Schlinge war, woher sie kam, wem sie gehörte usw. Als wir sie in den Zugtester einspannten, bemerkten wir im Gewebe ein kleines, aber sichtbares Loch von etwa 1 mm Durchmesser. Wir nahmen an, dass bis 22 kN nichts passieren würde. Wir wollten einfach nur herausfinden, wie weit sich Nylon im Vergleich zu Dynex und Stahl dehnen würde. Wir waren überrascht, als sie bei knapp über 19 kN mit einem deutlichen Knall riss, sodass einige Mitarbeiter, die in der Nähe ein Gespräch führten, gewaltig erschraken. Fazit:

  1. Vertraue niemals Gegenständen aus KPs Büro.
  2. Es ist immer eine gute Idee, Deine Ausrüstung zu überprüfen.
  3. Selbst die harmlosesten Verschleisserscheinungen können sich auf die Festigkeit, Haltbarkeit usw. auswirken.
  4. Wenn du etwas Merkwürdiges feststellst, mache ein Foto vor dem Test, was wir in diesem Fall versäumt haben. Dumm gelaufen.

18 mm-Nylon Runner mit absichtlich gestanztem kleinem Loch – genäht – Bruchlast – 22 kN

Gerissen bei 16,7 kN – Gurtband am Loch.

Basierend auf dem vorangehenden Test haben wir versucht, das Materialversagen zu reproduzieren, indem wir absichtlich ein Loch in das Gurtband gestanzt haben. Ich würde sagen, dass das Loch etwas grösser aber nicht so sauber wie das vom vorangehenden Test war. Natürlich war es für uns nun keine Überraschung mehr, dass die Schlinge unterhalb ihrer Bruchlastgrenze gerissen ist.

Wie schon gesagt, überprüfe Deine Ausrüstung.  Wenn Zweifel bestehen, besser aussondern.

SCHLINGEN – geknotet

 

 

Genähte Schlingen müssen 22 kN entsprechen, um gemäss der EU-Norm zertifiziert zu werden. Manche Leute kaufen immer noch Gurtband und fertigen ihre eigenen Schlingen an. Manchmal passiert es beim Klettern auch, dass Du eine Schlinge zerschneiden musst, um sie um einen Baum o.ä. binden zu können, wenn ein unerwarteter Abstieg erforderlich ist.  Also haben wir auch ein paar geknotete Schlingen getestet.

18 mm Nylon Runner, durchgeschnitten und mit einem Bandschlingenknoten verbunden

Gerissen bei 20,1 kN – am Knoten.

Es ist keine Überraschung, dass diese Schlinge eine geringere Bruchlastgrenze als eine genähte aufweist, und auch nicht, dass sie am Knoten gerissen ist. In den meisten Fällen bildet der Knoten die Schwachstelle.

10 mm Dynex mit einem Bandschlingenknoten verbunden

Knoten löst sich bei 7,7 kN.

Es gibt einen Grund, warum man Dynex/Dyneema/Spectra nicht von der Rolle kaufen kann – das ist er.  Das Material ist sehr rutschig und hält keinen Knoten. Verknotet niemals Eure Dynex-Schlingen.

10 mm Dynex mit einem Bandschlingenknoten verbunden

Knoten löst sich bei 7,8 kN.

Wie haben ein weiteres Muster getestet, um sicherzugehen. Also nochmal, keine Dynex-Schlingen verknoten.

Beliebiges flaches Gurtband – mit einem Bandschlingenknoten verbunden

Gerissen bei 13,9 kN.

Es gibt viele Arten von Gurtband auf dem Markt und nicht immer ist klar, ob es hochwertig ist oder nicht.  Auch in diesem Fall habe ich irgendein Stück Gurtband genommen, das am Boden meines Büros herumlag. Ich habe keine Ahnung, wo es herkam oder für welchen Einsatzzweck es gedacht war – vielleicht von einem Rucksack oder ein Gürtel für eine Skihose?  Wir haben es mit einem Bandschlingenknoten verbunden und es hielt fast bis zu 14 kN stand.  Nicht schlecht, aber noch nicht einmal ansatzweise so gut, wie ein Stück aus 18 mm Nylon, genäht oder verknotet.  Vertraue also niemals blind einem Stück Gurtband, das wie Klettergurtband „aussieht“.

TESTEN VON SICHERUNGSSCHLAUFEN

 

 

 

 

Sicherungsschlaufen sind extrem robust.  Bei einem der ersten QC Labs ging es um Sicherungsschlaufen: QC Lab: Strength of Worn Belay Loops

Gemäss der EU-Norm für Klettergurte gibt es keinen speziellen Test für Sicherungsschlaufen. Die Sicherungsschlaufe ist beim Test einfach Teil des gesamten Klettergurtsystems und muss einer Last von 15 kN standhalten.

Die meisten Black Diamond-Sicherungsschlaufen sind mit einer Ummantelung aus Gurtband konstruiert, das die strukturellen Nähte vor Abrieb schützt. Bei einem Zerstörungstest reisst daher zuerst diese Schützhülle. Das ist ziemlich interessant, also haben wir ein paar zerstört.

Sicherungsschlaufe – Bruchlast – 15 kN

Muster 1 – gerissen bei 22,9 kN – an der Naht.

Muster 2 – gerissen bei 21,9 kN – an der Naht.

Die Schutzhülle beginnt bei geringerer Belastung zu reissen. Doch die ultimative Bruchlast einer Sicherungsschlaufe liegt weit über jeder Belastung, die unter typischen Bedingungen auftreten könnte.

DIE WICHTIGSTEN ERKENNTNISSE

  • Kleine Stopper sind nicht so fest wie grosse Stopper. Das zeigt der Kabelbruch.
  • Hexen sollten nicht auf Reepschnur gefädelt werden. Das erschwert die Platzierung und die Schnur wird bei einer geringeren Belastung abgetrennt.
  • C4s brechen im Daumenbereich. Die doppellagige Schlinge verhindert, dass sie durchtrennt wird.
  • UL Camalots brechen am Stift in Kopfnähe.
  • Camalots mit Doppelachsendesign bieten auch als Passivsicherung eine hohe Festigkeit.
  • Dynex ist so fest wie Stahl.
  • Nylon besitzt eine höhere Dehnbarkeit als Dynex.
  • Kleine Löcher und Risse können Schlingen schwächer machen. Überprüfe Deine Ausrüstung.
  • Geknotetes Nylon ist OK.
  • Niemals Dynex verknoten, da sich die Knoten bei relativ geringer Belastung lösen.
  • Selbst wenn Gurtband robust „aussieht“, kann das Gegenteil der Fall sein.
  • Sicherungsschlaufen sind extrem robust.
  • Vertraue niemals irgendwelchen Dingen aus KPs Büro.

 

Pass gut auf dich auf,

 

KP


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