definition of rebore

Es gibt Leute, die beim Eisklettern Schauben in alte Eisschraubenlöcher eindrehen, Leute, die das ablehnen und Leute, die das nur im Notfall machen. Ich gehöre zu den letzteren. Ich klettere schon seit über 25 Jahren im Eis und habe nur zweimal alte Eisschraubenlöcher benutzt. Einmal, vor ein paar Jahren, musste ich in einer beliebten Route in den kanadischen Rockies eine sehr schmale Eispassage überwinden, die vor lauter Löchern wie ein Schweizer Käse aussah. Ich hatte keine andere Wahl als eines dieser Löcher wiederzuverwenden und das Beste zu hoffen. Das andere Mal, vor vielen Jahren, war ich noch ein totaler Anfänger beim Eisklettern. Die Route, in der ich unterwegs war, war zu schwer für mich, ich war ausgepumpt und brauchte irgendeinen psychologischen Halt, um weiterzukommen. Ich musste mit minimalem Kraftaufwand auskommen, und so versenkte ich meine Eisschraube in ein bereits vorhandenes Loch und hoffte erneut das Beste. Beide Male hat es geklappt, weil ich NICHT ins Seil gestürzt bin. Ob sie wohl gehalten hätten? Das hoffe ich.

various ice screws lined up

Es gab schon viele inoffizielle und offizielle Diskussionen darüber, ob wiederverwendete Löcher genauso fest wie frisch gesetzte Eisschrauben sind, oder einfach „fest genug“. Eine sehr ausführliche Studie hierzu (und zu einigen anderen interessanten Themen) wurde von Stephen Attaway und meinem Kollegen Marc Beverly, Bergführer, verkappter Wissenschaftler und Eiskletterkumpel, durchgeführt. Interessiert? Hier findest zu mehr (in englischer Sprache):

Ice Climbing Anchor Strength: An In-Depth Analysis

In ihren Schlussfolgerungen finden sich zwei wichtige Erkenntnisse in Bezug auf das Wiederverwenden von alten Eisschraubenlöchern:

·        1) Basierend auf der in unseren Testergebnissen beobachteten Schwankungsbreite bei der Festigkeit der Platzierungen müssen wir die Nullhypothese akzeptieren, dass wiederverwendete Eisschraubenlöcher nicht die nötige Festigkeit besitzen, um in JEDEM Fall einem UIAA-Sturzfaktor standzuhalten. Sie bieten jedoch eine höhere Festigkeit als erwartet und sind mit frischen, in unberührtes Eis gesetzten Eisschrauben vergleichbar.

2) Eisschrauben, die in alte Eisschraubenlöcher eingedreht wurden, bieten eine ähnlich hohe Festigkeit wie frisch gesetzte Eisschrauben. Wahrscheinlich ist die Tatsache, dass sich der Durchmesser des Lochs im Laufe der Zeit durch Zufrieren verringert, bei der Nutzung von alten Eisschraubenlöchern von Vorteil.

Dies sind interessante Informationen, aber ich möchte nicht zu sehr auf die Ergebnisse eingehen (du kannst hierfür die Studie lesen), sondern auf eine Entwicklung bei der Ausrüstung seit der Durchführung dieser Studie eingehen – Eisschrauben aus Aluminium. Diese Studie wurde im Jahr 2008 mit Eisschrauben aus Edelstahl verschiedener Hersteller durchgeführt, die damals auf dem Markt erhältlich waren. Diese Schrauben wurden in bereits vorhandene Löcher eingedreht, die durch dieselbe Schraubenmarke entstanden waren. Seit damals haben jedoch einige Hersteller Eisschauben aus Aluminium auf den Markt gebracht.

SCHRAUBEN MIT UNTERSCHIEDLICHEM DURCHMESSER

Ich möchte nicht näher auf Physik und Materialfestigkeit eingehen, denn zum einen ist das sehr kompliziert, und zum anderen habe ich diese Dinge vor 30 Jahren während meines Studiums gelernt, es ist also schon eine Weile her. Aber die Kurzversion ist:

·        – Stahl besitzt eine höhere Festigkeit als Aluminium – alles klar.
– Aluminium hingegen ist leichter als Stahl – auch gut.
– Wenn man bei Zylindern oder Rohren die Festigkeit des Materials reduziert (z.B. durch die Verwendung von Aluminium anstelle von Stahl), ist es notwendig, den Durchmesser des Rohrs zu vergrößern, um die Festigkeit beizubehalten.

bending stress formula

stress formula

Worauf ich hinaus will? Um die Anforderungen an die Festigkeit zu erfüllen, benötigen Schrauben aus Aluminium einen größeren Durchmesser als Schrauben aus Stahl.

Einige inoffizielle Messungen von Durchmessern (an der Spitze gemessen):

table of test samples

ice screw diameter comparison

WARUM IST DAS RELEVANT?

Wenn du eine Stahlschraube in ein altes Loch eindrehst, das mit einer Schraube mit größerem Durchmesser (z. B. einer Aluminiumschraube) hergestellt wurde, hat diese Platzierung wahrscheinlich nicht die gleiche Festigkeit, wie die oben erwähnte Studie zeigt. In extremen Fällen, beispielsweise in einem Überhang oder einem Dach, könnte die Schraube einfach herausfallen.

Zum Glück ist dies in den meisten Fällen ziemlich offensichtlich. Eine Stahlschraube in einem Aluminiumloch ist ziemlich wackelig – und hoffentlich bemerkst du das sofort und hinterfragst deine Platzierung. Auch beim Eindrehen einer Stahlschraube in ein altes Aluminiumloch sollte der geringe Widerstand deutlich spürbar sein.

TEST

Tests von Eisschrauben erfordern Zeit und die Ergebnisse können stark voneinander abweichen. Hut ab vor Marc und Stephen, die in der vorangehend erwähnten Arbeit eine so umfassende Studie durchgeführt haben. Das war ein großer Aufwand.

Zunächst gingen wir ins QA Lab, um ein paar schnelle, klassische Tests durchzuführen. Wir wollten feststellen, ob es einen merklichen Unterschied in der Bruchfestigkeit gibt, wenn eine Eisschraube in ein altes Loch mit unterschiedlichem Durchmesser eingedreht wird. Diese Daten müssen mit Vorsicht genossen werden, da wir hier von n=1 sprechen. Das heißt, EIN Datenpunkt. Das ist im Grunde statistisch irrelevant, aber es ist immer irgendwie cool, Eisschrauben im Eis zu zerstören.

Es ist auch erwähnenswert, dass es inzwischen allgemein bekannt sein sollte, Schrauben in einem positiven Winkel zu platzieren (d. h. ohne Hebelwirkung). Dies wurde vor Jahren von Chris Harmston bei BD eingehend untersucht:

Ice Screw Placement

Auch in der Arbeit von Stephen und Marc wird darauf verwiesen:

Es ist bekannt, dass die Platzierung einer Eisschraube, egal ob bei dynamischer Stoßbelastung oder bei langsamen Zugtests, die stärksten Ergebnisse liefert, wenn sie NICHT in einem negativen Winkel platziert wird (d. h. wenn die Schraube keiner Hebelwirkung ausgesetzt ist). Der ideale Winkel liegt zwischen 0° und +20°, was auch unser Zielbereich beim Testen von wiederverwendeten Eisschraubenlöchern war.

load test clairification

Ich erwähne das, weil auf den Videoaufzeichnungen der Labortests der Platzierungswinkel entgegengesetzt zu sein scheint.

Das liegt daran, dass die Belastungsrichtung in der Testapparatur nach OBEN zeigt. Alles klar?

BD steel screw rebored in BD steel Screw

BD Aluminum screw rebored in BD Aluminum screw hole

Hinweis: Die CE-Anforderung für Eisschraubentests beträgt 10 kN

table of testing results

Letztendlich müssen die Schrauben zum bestehen der erforderlichen CE-Tests 10 kN erfüllen. In den vorangehend genannten Tests, bei denen wir dieselbe Schraube in alte Eisschraubenlöcher eingedreht haben, lagen die Ergebnisse über 10 kN. Wenn wir jedoch eine Schraube mit kleinerem Durchmesser (Stahlschraube) in ein altes Loch mit größerem Durchmesser (Aluminiumloch) eingedreht haben, wurde hier die Platzierung geschwächt und die Schraube bei geringeren Lasten herausgezogen. (deutlich weniger als 10 kN)

Es ist erwähnenswert, dass die Tests in perfektem, im Labor hergestelltem Eis durchgeführt wurden – viel besser geht es nicht. Die Festigkeit der meisten Eisschraubenplatzierungen steht in direktem Zusammenhang mit der Qualität des Eises.

ice screw observation after being tested

IN DER PRAXIS

Wie schon erwähnt, ist es ziemlich offensichtlich was passiert, wenn eine Stahlschraube in ein Aluminiumloch eingedreht wird. Dennoch möchte ich darauf hinweisen, dass wir in diesen Beispielen die Tests in sehr kurzen Zeitabständen durchführen. Das heißt, zu wenig Zeit, um wieder zuzufrieren. Wir drehen eine Aluminiumschraube ein, drehen sie wieder heraus, und drehen gleich danach eine Stahlschraube ein.

Die Unterschiede wären nicht so gravierend, wenn die Stahlschraube erst nach ein bis zwei Tagen eingedreht werden würde.

ZUSAMMENFASSUNG

Unsere Labortests mit jeweils einem Datenpunkt zeigten, dass das Eindrehen einer Schraube mit demselben Durchmesser in dasselbe Loch, egal ob aus Aluminium oder Stahl, dazu führte, dass erst bei über 10 kN entweder die Schraube brach oder die Platzierung versagte. Eine Stahlschraube mit kleinerem Durchmesser in einem Aluminiumloch wurde dagegen bei deutlich niedrigeren Lasten herausgezogen. (<10 kN)

Beim Durchführen der Tests war es ziemlich offensichtlich, dass die Platzierung einer Stahlschraube in einem FRISCHEN Aluminiumloch ungünstig war und vermieden werden sollte. Wenn diese Löcher Zeit zum Zufrieren haben, sollte sich der Unterschied der Durchmesser weniger deutlich bemerkbar machen. Dies erhöht jedoch das Risiko, dass eine schlechte Platzierung gar nicht bemerkt wird.

Vermutlich ist die Festigkeit einer Aluminiumschraube (mit größerem Durchmesser) in einem alten Stahlschraubenloch (mit kleinerem Durchmesser) ähnlich wie in frischem Eis – dies wurde jedoch nicht getestet.

FAZIT

group of ice screws

Es ist wichtig, sich darüber im Klaren zu sein, dass inzwischen viele Leute Eisschrauben aus Aluminium verwenden. Daher ist es wichtig die Risiken zu kennen, wenn eine Stahlschraube mit kleinerem Durchmesser in ein altes Loch einer Aluminiumschraube eingedreht wird.

Achte stets auf deine Sicherheit und denke immer daran: Beim Eisklettern sollte der Vorsteiger nicht stürzen.

KP