Keine Prüfung auf temperaturabhängige Auswirkungen auf Kletterseile?

Ich lese die UIAA-Norm für Kletterseile , die durch die Norm EN 892 ergänzt wird (auf die ich keinen Link geben kann, da dies Piraterie wäre). Ich bin etwas verwirrt über die Tatsache, dass, obwohl sie die Seile auf Abrieb, Feuchtigkeit und Auswirkungen auf hohe Sturzfaktoren testen, nichts über die Temperatur erwähnt wird. Nach einer kurzen Suche fand ich einige Beweise (wie diesen oder diesen ) für die Annahme, dass sich die Eigenschaften von Nylon in einem Temperaturbereich, in dem Kletterseile normalerweise verwendet werden, drastisch ändern können. EN 892 erwähnt Lagerbedingungen für die Seile vor dem Testen, und diese Bedingungen beinhalten eine Trocknungszeit von 24 Stunden bei Temperaturen von bis zu 50 °C, aber die Tests selbst werden bei der sehr milden Temperatur von 23 °C durchgeführt. In beiden Texten werden keine Tests unter kälteren/wärmeren Bedingungen erwähnt.

Ich kann mir keine Sorgen machen, weil ich sicher bin, dass ein solcher Fehler nicht passieren würde, nachdem so viel Technologie auf das Bergsteigen angewendet wurde. Ich glaube, ich vermisse etwas und ich würde mich freuen, wenn mir jemand eine Referenz geben könnte, die garantiert, dass Seile ihre temperaturabhängigen Phänomene katalogisiert haben.

Obwohl ich wirklich gerne eine Antwort darauf sehen würde, glaube ich, dass die Definition eines Umgebungstemperaturbereichs für die Verwendung von Kletterseilen in keinem der relevanten Normenwerke enthalten ist. (Ich glaube auch, dass der Bereich, in dem der menschliche Körper klettern kann, eng genug ist, dass am oberen Ende etwas Platz ist.) Aber es ist wirklich schwer, etwas Negatives zu beweisen ... dies ist ein (jetzt stark verkürzter) Kommentar , weil mir klar wurde, dass es keine Antwort ist, sondern nur eine Meinung ...
@knitti Dann macht es mir wirklich Sorgen. Ich habe gesehen, wie Kletterseile bei Temperaturen von bis zu -40 °C (wie im Asgard-Projekt) und bis zu 50 °C (wie bei einigen Freunden von mir in Südafrika) verwendet wurden. Das ist ungefähr ein 100ºC-Fenster. Nach dem, was ich über die Eigenschaften von Nylon gelesen habe, kann ich nicht anders, als in einen Alarmmodus zu wechseln: Es spielt eine große Rolle. =/
Die Größe des Fensters ist nicht das Problem. Das Problem wäre die Obergrenze, da man vermuten würde, dass das Material an Zugfestigkeit verliert. Mein materialwissenschaftliches Fu ist schwach, daher kann ich die Relevanz der im Netz verfügbaren Papiere zur Nylonfestigkeit nicht wirklich kommentieren. Wie auch immer mein Bauch sagt, es gibt eine gewisse Abschwächung, vielleicht bis zu 20% in der Nähe von 50°C. ABER Standardtests testen auch mit 80kg, und ich bin viel schwerer: was mache ich? Gehen Sie im Zweifel auf Nummer sicher und verwenden Sie ein stärkeres Seil ...
Ich habe auch keinen technischen Hintergrund, aber als Physiker verstehe ich, dass Elastizität ein entropisches Phänomen ist: Sie tritt nur aufgrund der Zunahme der Entropie auf, die die sich bewegenden Moleküle des Polymers in einer Kette erzeugen; dh , ist es störungsabhängig . Hohe Temperaturen maximieren die Unordnung, was einen Fang weicher machen und das Seil in einen kritischen Zustand springen lässt (Elastizität erhöhen, bis keine Elastizität mehr vorhanden ist); Niedrige Temperaturen können einen Fang steifer machen und das Seil reißen (verringerte Elastizität, bis das Seil fast statisch ist). Ich bin mir dessen sicher, aber ich möchte wissen, wie wichtig es ist.
Dies könnte eine PhD-Möglichkeit sein, die genau dort sitzt ....
Nur ein Gedanke: Ist die Elastizitätsänderung ein vorübergehendes Phänomen oder ein dauerhaftes? Falls es vorübergehend wäre, könnte es keinen Unterschied machen, denn obwohl der Bereich 100 beträgt, könnte die tatsächliche Abweichung zu jedem Zeitpunkt bei etwa 50 liegen. Sie könnten z. B. von sagen wir 20 auf 50 Grad gehen, aber nicht mehr?
@Ricketyship Die Änderung der Elastizität besteht, während das Seil der Temperatur ausgesetzt ist. Wenn das Seil natürlich dazu gebracht wird, seine Elastizität aufgrund eines Sturzes auf eine hohe Temperatur zu verlieren, glaube ich nicht, dass seine elastische Eigenschaft jemals vollständig wiederhergestellt wird. Die Nylonfäden, die seinen Kern bilden und für die Elastizität verantwortlich sind, wären bereits zu "geglättet".
An alle, die sich noch für diese Angelegenheiten interessieren, ich habe zahlreiche E-Mails an Seilereien gesendet und erhalte Antworten. Ich weiß nicht, wie die Etikette dieser Community in Bezug auf die Beantwortung Ihrer eigenen Frage funktioniert, aber ich bin geneigt, sie in ein paar Tagen zu beantworten. Die Schlussfolgerungen sind ziemlich ernst.

Antworten (2)

Da EN-Normen nicht öffentlich verfügbar und ziemlich kostspielig sind, kann ich nicht mit Sicherheit bestätigen, dass es keine Temperaturprüfung gibt - aber wie ich höre, gibt es keine. Wenn jemand dies verbindlich bestätigen oder dementieren kann, schreiben Sie bitte einen Kommentar.

Der erste Impuls besteht darin, sich mit Ressourcen zur Brandbekämpfung zu befassen. Problem dabei: Ihre Anforderungen gehen weit über das hinaus, woran ein Kletterer interessiert ist. Laut diesem Blogeintrag verlangt der NFPA "Standard on Life Safety Rope and Equipment for Emergency Services" , dass das Seil einer Belastung von 300 Pfund für 45 Sekunden bei 600 °C und 5 Minuten bei 400 °C standhält.

Eine Ressource, deren relevanter Teil über Google Books verfügbar ist, ist Dynamic Behavior of Materials, Volume 1 . Sie führten Tests an einem Nylon-Kernmantelseil mit 9 mm Durchmesser durch. Leider wieder im Zusammenhang mit der Brandbekämpfung, d. h. es wurde ein Seil verwendet, das NFPA1983 erfüllt. Es ist jedoch auch Nylon, daher sollten die Temperatureigenschaften gleich / ähnlich sein.

Statische Tests wurden bei Raumtemperatur, 100 °C und 200 °C durchgeführt. Die beobachteten Änderungen der Bruchfestigkeit (statisch) relativ zur Raumtemperatur waren:

100 ° C: 84 %
200 °C: 60 %

Gleichzeitig nahm auch die Steifigkeit stark ab:

100 ° C: 83 %
200 °C: 39 %

Nachfolgende Diskussionen über dynamisches Verhalten fanden wiederum im Zusammenhang mit der Flucht eines Feuerwehrmanns statt, sodass keine tatsächlichen Stürze diskutiert wurden. Der wichtige Punkt wird jedoch noch angesprochen:

Diese Verringerung der Steifigkeit kann vorteilhaft sein, wenn das Seil dynamischer Belastung ausgesetzt wird, solange diese dynamischen Kräfte die verringerte Festigkeit des Seils nicht überschreiten.

Eine geringere Steifigkeit bedeutet geringere Spitzenkräfte während eines Sturzes, es hat den gleichen Effekt wie dynamisches Sichern. Diese Daten legen nahe, dass die Verringerung der Steifheit noch größer ist als die Verringerung der Bruchfestigkeit. Für den oberen Temperaturbereich, in dem Kletterseile zum Einsatz kommen, ist dies also offenbar einfach kein Thema.

Schöner Fund! Die Sprache in dem Artikel deutet darauf hin, dass sie statische Seile verwenden, also würde ich den obigen tatsächlichen Werten nicht vertrauen, aber sie sollten für eine ungefähre Schätzung gut sein.
NFPA1983 fordert, dass die statische Dehnung unter 10 % der Bruchlast zwischen 1 % und 10 % liegen muss. Bei Kletterseilen darf die statische Dehnung bei 80kg (+-3% der Bruchlast) 10% nicht überschreiten. Statische Seile dürfen 5 % Dehnung unter 150 kg Last nicht überschreiten). Also ja, das scheint (mehr) ein Statikseil als ein Kletterseil zu sein. Was auch Sinn macht, da es meistens zur Flucht aus einem Gebäude verwendet wird. Auch habe ich bewusst auf tatsächliche Werte verzichtet und nur relative angegeben, da es sich nicht um die gleichen Seile handelt. Aber es ist das gleiche Material, also sollten relative Änderungen mit der Temperatur fast gleich sein.
@imsodin stimme ich leider nicht zu. Was einem Kletterseil Elastizität verleiht, ist nicht das Material, sondern die Art und Weise, wie das Material gewickelt ist. Kletterseile sind nicht [nur] elastisch, weil sie aus Nylon bestehen, sondern weil der Kern in ein verdrehtes Muster gewickelt ist, das sich entfaltet, wenn es belastet wird. Ein Beweis dafür, dass dieses Muster für fast alle Elastizität verantwortlich ist, ist die Tatsache, dass statische und dynamische Seile aus den gleichen Materialien aufgebaut sind. Dies bedeutet, dass Ihre Antwort, obwohl sie für statische Seile präzise ist, im dynamischen Fall nicht hilft, da die Eigenschaften, die einem dynamischen Seil Elastizität verleihen
Seiländerung mit der Temperatur deutlicher als das Nylon selbst. Nylon hat einen Schmelzpunkt von mehr als 250 ° C, aber ich glaube (ich folgere, ich bin mir nicht sicher - wenn ich eine Antwort posten würde), dass die elastischen Eigenschaften des Gurtbands verloren gehen, bevor das Nylon beeinträchtigt wird. Das macht mir am meisten Sorgen. (Deine Antwort ist trotzdem sehr interessant, versteh mich nicht falsch!)
@QuantumBrick Unsere Kommentare haben sich gerade gekreuzt, lasst uns das in den Chat verschieben :D
@imsodin Es ist sehr, sehr relevant. Ich glaube nur nicht, dass es alles beantwortet. Ich bin auch sehr neugierig auf das Verhalten des Seils bei niedrigen Temperaturen, wenn das Nylon steifer ist, das Gurtband nicht nachgibt und das Seil möglicherweise nur statisch wird. Ich denke, und damit meine ich auch, dass ich folgere, dass dies nur bei Temperaturen unter -100 ° C passiert, aber ich versuche, mehr zu diesem Thema zu lesen, aber es gibt nicht zu viel zu lesen.

Wie ich in den Kommentaren sagte, glaube ich, dass meine Ergebnisse eine eigene Antwort verdienen. Diese Angelegenheiten sind dringend und ich bin etwas beunruhigt über das, was ich herausgefunden habe.

Ich habe E-Mails an drei große Seilhersteller (Petzl, Beal, Mammut) geschickt. Nur Mammut kümmerte sich überhaupt darum, mir eine Antwort zu schreiben – was dazu führte, dass ich mich einsam und ohne Freunde fühlte. Aber trotzdem glaube ich nicht, dass es einen großen Unterschied zwischen allen Antworten geben würde, die ich erhalten würde.

Denken Sie daran, dass ich um Klärung von Themen gebeten habe, die weder in EN 892 noch in der UIAA-Norm enthalten sind.

In Bezug auf die UV-Exposition

Mammut hat diesen Punkt für mich sinnvoll verdeutlicht. Wir sollten uns keine Sorgen über UV-Schäden am Seil machen, da der etwa 1 mm dicke Mantel die UV-Strahlung bricht, bevor sie auf den Kern trifft. Das gilt für alle modernen Seile, und einige von ihnen übertreiben sogar: Sterlings Marathon Pro hat einen doppelten Mantel, was meiner Meinung nach die Halbwertszeit dieses Seils unendlich macht.

Apropos Temperaturbereich

Mammut sagt, dass warme Temperaturen kein großes Problem darstellen und dass sie dies intern getestet haben. An diesem Punkt schickte ich eine weitere E-Mail, in der stand, dass mich internes Testen nicht überzeugt, wenn mir nicht einige Statistiken gezeigt werden. Mammut sagte, dass sie mir keine Statistiken schicken könnten und dass sie die Seile sowohl für die Standardtemperatur (23ºC) als auch für eine extreme Temperatur (50ºC) getestet hätten. Sie sagen, das Ergebnis war das gleiche. Ich glaube es nicht. Ich denke, es gibt signifikante Änderungen in der Elastizität - aber ich glaube, es ist nicht gefährlich, in der Hitze zu klettern, es verschleißt Ihr Seil nur erheblich mehr und kann den Fang steifer machen, wenn Sie in der Hitze regelmäßig Peitschen nehmen (meine Meinung).

In Bezug auf niedrige Temperaturen war mein Hinweis richtig: Es ist möglicherweise nicht sicher, bei extrem niedrigen Temperaturen zu klettern. Kalte Temperaturen können laut Mammut das Seil um bis zu 10 % seiner Länge schrumpfen lassen – das macht den Fang steifer. Ich glaube nicht, dass es steif genug wäre, um jemanden zu verletzen oder das Seil zu brechen, aber ich denke, dass es überhaupt keine gute Idee ist, einen Sturz mit Faktor 2 auf ein gefrorenes Seil zu nehmen. Ein großes Problem beim Klettern bei niedrigen Temperaturen besteht darin, dass die beim Aufprall entstehende Hitze das Eis zum Schmelzen bringt und das Seil nass wird.

Apropos nasse Seile

Hier ist das Problem real. Laut Mammut sollte ich mir um mein Seil keine Sorgen machen, solange es nicht nass ist. Einige selbst erstellte Studien befassen sich sowohl mit dem Problem von Wasser als auch von Schmutz an Seilen. Ich erinnere mich auch, gelesen zu haben (ich werde jetzt nicht nach dieser Referenz suchen, aber ich glaube, es war die UIAA selbst), dass Kletterseile bei Nässe bis zu 80 % ihrer Widerstandsfähigkeit verlieren können. Die Kombination aus Wasser und Schmutz kann besonders gefährlich sein. Mammut sagte, dass sie eine sehr strenge Methode zum Bau von Trockenseilen haben, weil Wasser so gefährlich ist - und das lässt mich irgendwie fragen, warum zum Teufel die Leute immer noch Seile mit nicht-trockener Behandlung bauen.


Fazit: Machen Sie sich keine Sorgen um die UV-Strahlung, und machen Sie sich keine Sorgen über niedrige Temperaturen, es sei denn, Sie klettern in einer eisigen Umgebung mit einem nicht trockenen Seil – aber denken Sie daran, dass Ihr Seil viel kürzer sein könnte. Nehmen Sie keine Peitschen mit Faktor 2 (immer, wenn möglich), da sie bei extremer Kälte wirklich weh tun oder Sie zerbrechen können. Hohe Temperaturen sind nicht gefährlich, aber Ihr Seil nutzt sich schneller ab, wenn Sie darin klettern. Außerdem können hohe Temperaturen mit hoher Luftfeuchtigkeit einhergehen, was das Einzige ist, worüber Sie sich wirklich Sorgen machen sollten.

Kuriosität des Tages: Hersteller wie Mammut sitzen in den Sitzungen, die über Änderungen von Normen und Standards entscheiden. Das heißt, sie können etwas dagegen tun, was ihnen fehlt, wenn sie wollen. Ich neige dazu zu sagen, dass, wenn sie nicht darauf bestehen, diese Dinge in die Normen aufzunehmen, es ein wenig daran liegt, dass sie keine große Rolle spielen, und ein wenig daran, dass niemand mehr Geld für mehr Tests ausgeben möchte – selbst wenn sie das klären würden eine Menge.