Idealer und minimaler Seildurchmesser für das Vorstiegsklettern

Das Versagen durch Schneiden ist ein Hauptanliegen

In Bezug auf die Sicherheit (eher als zB Seillebensdauer) Labor (UIAA) Falltests sind möglicherweise nicht das wichtigste Anliegen. Sogar ein neues, dickes Seil kann in einem einzigen Fall über eine scharfe Kante geschnitten werden. Dies gilt auch für sogenannte "kantenfeste" (nicht mehr gültige UIAA 108-Norm) Seile. Siehe diesen Todesfallbericht von Yellow Spur.

Im Allgemeinen ist ein dickeres Seil schnittfester als ein dünnes der gleichen Konstruktion, obwohl die Konstruktion natürlich sehr wichtig ist. Hier ist ein Testbericht hauptsächlich über statische Seile, aber auch über ein unbenanntes 11-mm-Dynamikseil, 8-mm-Schnur und 1-Zoll-Schlauchgurt: Qualifying a Rescue Rope von Tom Moyer . (Beachten Sie, dass das 1-Zoll-Gurtband in seinen Armen geradezu gefährlich ist Abriebfestigkeit, im Gegensatz zu dem, was an anderer Stelle gesagt wurde.)

Es wird angenommen, dass die Doppel- oder Zwillingsseiltechnik die Wahrscheinlichkeit eines katastrophalen Versagens durch Schneiden verringert.

Das Seildesign ist ein Kompromiss zwischen Sturz- und Abriebfestigkeit

Wie beschrieben in: Direkt aus dem Mund des Mammuts: Dinge, die Sie über Seile wissen möchten

Haben Seile unterschiedliche Mantelstärken und warum?

... Die Antwort wäre, dass wir versuchen zu sehen, wer unsere Seile benutzt – ein Anfänger, der viel topropet, ein Sportkletterer, der in sehr überhängenden Routen viel stürzt, oder ein Trad-Kletterer, der viel klettert von Granitrissen im Vergleich zu einem Eiskletterer – und entwerfen Sie Seile, die ihnen den höchsten Grad an Nützlichkeit in Kombination mit geringem Gewicht und Haltbarkeit bieten.

Ein Sportkletterer zum Beispiel, der harte Routen projektiert, nimmt eine Million Stürze, die alle relativ kurz sind – das belastet einen sehr kleinen Seilabschnitt enorm, und das Seil verliert dort einfach seine elastischen Eigenschaften und wird platt. Vergleichen Sie das mit dem Trad-Kletterer, der viel, viel weniger stürzt, sich aber normalerweise auf weniger als vertikalem Gelände befindet – dies setzt das Seil viel mehr dem Abrieb der Hülle aus. Dann gibt es den Eis- und Alpinkletterer, der praktisch nie stürzt, aber das Seil routinemäßig über scharfe Kanten, steiniges Gelände zieht, es nass macht und trocknet usw.

... wie Kletterer es abnutzen – ob sie es durch viele Stürze abnutzen oder wenn sie es durch Abrieb auf rauem Fels abnutzen. ... einer der Konstruktionsunterschiede, die wir verwenden und der diese Konstruktionsprioritäten widerspiegelt, ist die relative Dicke des Kerns gegenüber dem Mantel – wir können zwei 10-mm-Seile herstellen, eines mit einem dünnen Kern und einem dicken Mantel und das andere mit einem dicken Kern und dünne Hülle. Wenn alle anderen Dinge gleich sind, hält das Seil mit dem dicken Kern und dem dünnen Mantel mehr Stürze aus, bevor es flach wird, verschleißt aber schneller durch Abrieb; und umgekehrt.

... also opfern wir die Bewertung der Sturzfestigkeit - die in hohem Maße widerspiegelt, wie lange ein Seil bei wiederholten harten Stürzen hält -, um ein Seil zu bauen, das unter sehr harten Abriebbedingungen extrem haltbar ist und mehr schwer bis zum Kern durchzukratzen. ...

Einige unserer ultradünnen Einfachseile wie das Serenity 8,9 mm haben einen relativ dünnen Mantel, denn trotz aller Tricks, die wir aufbringen können, brauchen wir immer noch eine gewisse Kernmenge, um den UIAA-Test für ein Einfachseil zu bestehen – in diesem Fall Wir verwenden einen dünneren Mantel, um ein sehr geringes Gewicht und einen dünnen Durchmesser zu erreichen, aber wir tun dies in dem Wissen, dass dies ein sehr spezielles Seil ist, das nur unter ganz bestimmten Umständen geeignet ist. ... Die Menschen müssen auch erkennen, dass, obwohl es sich um Einfachseile handelt und der Durchmesser größer ist als bei unseren Genesis-Halbseilen, das dickere Seil unter Bedingungen, bei denen die Hauptgefahr in Schnitten oder Abrieb besteht, tatsächlich WENIGER haltbar sein kann und eine geringerer Sicherheitsabstand.

(Hervorhebung von mir.)

Unter Verwendung des vom Hersteller angegebenen Mantelanteils für die oben beschriebenen Genesis- und Serenity-Seile sehen die geschätzten Querschnitte wie folgt aus (Maßstab 1:1 auf einer 100-ppi-Anzeige):

Die Größe des Kletterers ist sehr wichtig

Der UIAA -Fallteststandard verwendet eine Masse von 80 kg für Einfachseile und eine Masse von 55 kg für Doppelseile (Halbseile). Von "Whitehorse Jeff" auf SuperTopo.com :

Als Antwort auf die oft gestellte Frage: "Warum werden Halbseile einzeln mit nur 55 kg getestet?" Ich war der amerikanische Delegierte (der AAC) in der UIAA-Sicherheitskommission, als der Halbseilstandard eingeführt wurde. Tests, die damals von Pit Schubert vom DAV (Deutscher Alpenverein) durchgeführt wurden, zeigten, dass jedes Halbseil, das 5 UIAA-Teststürze mit einer 55-kg-Testmasse überstehen würde, auch einen UIAA-Teststurz mit der 80-kg-Masse überstehen würde. Das Argument, das den Mitgliedern der Kommission damals vorgetragen wurde, war, dass es unmöglich wäre, die leichteren Seile, die Kletterer (und Führer) wollten, einem härteren Test zu unterziehen, und dass das eigentliche Ziel darin bestand, sicherzustellen, dass ein Halbseil dies tun würde mindestens einen der schlimmsten vorstellbaren Stürze in diesem Bereich erleiden, nämlich den Sturz, der durch den UIAA-Einzelseiltest repräsentiert wird.

Von Jean-Franck Charlet, Präsident der UIAA SAFCOM , zitiert von Francis Baker auf SuperTopo.com :

Die Halbseile werden abwechselnd mit einem Strang in einer Kufe und dem anderen in der nächsten Kufe verwendet. Daher fällt der Kletterer beim Sturz nur auf einen Strang, so dass die UIAA berücksichtigt hat, dass ein Strang des Halbseils in der Lage sein muss, dem Sturz eines Kletterers von 80 kg im Fallfaktor 2 einmal standzuhalten. Aber nur einen Test mit einem Sturz durchzuführen, ist nicht sehr bequem und reproduzierbar, also hat die UIAA nach der Masse gesucht, 5 Stürze entsprechen 1 Sturz mit 80 kg. Die folgende Formel wurde durch Experimentieren gefunden:

N x M^4 = Konstante

wobei N die Anzahl der Stürze ist, denen das Seil bei Verwendung einer Masse M standhält.

Unter Verwendung dieser Formel stellen wir fest, dass das Überstehen von 1 Sturz mit 80 kg dem Überstehen von 5 Stürzen mit 55 kg entspricht. (1 x 80^4 = 5 x 55^4)

Aus der empirisch ermittelten Formel sehen wir, dass für die Überlebensfähigkeit des Seils (und des Kletterers) bei einem Sturz das Gewicht im Extremfall von Bedeutung ist; eine exponentielle Beziehung vierten Grades. Natürlich kann nicht erwartet werden, dass jedes Seil genau dieser Beziehung folgt, aber es wurde als zuverlässig genug eingestuft, um die Grundlage für einen sehr wichtigen Sicherheitsstandard zu bilden. (Siehe Nachtrag.)

Anwendung der Formel: Ein Seil, das fünf 80-kg-UIAA-Falltests übersteht, der Mindeststandard für Einzelseile, übersteht wahrscheinlich nur einen einzigen 105-kg-UIAA-Fall ( 5 (80/105)^4 ~= 1.68) und könnte beim ersten Fall einer 120-kg-Masse versagen ( 5 (80/120)^4 ~= 0.99). Es ist davon auszugehen, dass das gleiche Seil 22 UIAA-Stürze von 55 kg übersteht ( 5 (80/55)^4 ~= 22.38). Grafisch:

Dieses Diagramm enthält die Mindestspezifikation für jeden UIAA-Standard sowie jeweils zwei robustere Proben für die Single- und Half-Typen. Während der UIAA-Falltest einen Sicherheitsspielraum durch eine starre Fallmasse beinhaltet, die eine wesentlich größere Aufprallkraft ausübt als ein menschlicher Körper, verlieren alte Seile einen erheblichen Teil ihrer Festigkeit .

Schlussfolgerungen

Es sollte offensichtlich sein, dass die Seilgröße an die Größe des Kletterers angepasst werden sollte. Dies ist normalerweise nicht "so, wie es gemacht wird", aber alles andere widerspricht sowohl empirischen Daten als auch einfachen technischen Prinzipien. Beachten Sie, dass der berechnete Sicherheitsspielraum für einen 100-kg-Kletterer an einem kräftigen 11-mm-Seil mit einer Sturzfestigkeit von 15 ungefähr dem für einen 60-kg-Kletterer entspricht, der an einem einzelnen Strang mittlerer Reichweite (9 Stürze) "halb" führt. Seil. Dies sollte eigentlich keine Überraschung sein, aber es kommt wahrscheinlich sowieso wie eine zu viele. Die Festigkeit einer bestimmten Seilkonstruktion ist proportional zu ihrer Querschnittsfläche, und die Fläche (oder lineare Masse) eines 8,5-mm-Halbseils beträgt 60 % der eines 11-mm-Seils.

Dünne Einfachseile, die es schaffen, die UIAA-Sturzklasse zu bestehen oder zu übertreffen, tun dies auf Kosten des Abriebs und der wahrscheinlichen Schnittfestigkeit, daher gibt es in dieser Hinsicht "kein freies Mittagessen".

Natürlich gibt es keine Berichte über Kletterer über 80 kg, die routinemäßig infolge eines Seilbruchs in den Tod stürzen. Das liegt sicher zum Teil daran, dass der UIAA-Einfachseilstandard praktisch recht hoch ist, aber wahrscheinlich auch daran, dass Seile selten mit extremen Stürzen getestet werden. Für das Papier Hang 'Em High: Wie weit können Sie Ihrem Sicherungsgerät vertrauen? Die Autoren führten eine Umfrage über das Gewicht von Bergsteigern und ihre größten Stürze im Leben durch (Ergebnisse auf den Seiten 8 und 10). Demnach sind Stürze nahe dem Faktor 2 selten, ebenso Kletterer über 100kg. Da Seile immer dünner und dünner hergestellt werden, wollen Sie oder Ihr Partner wirklich der Testfall sein, wenn Sie oder Ihr Partner auf der schweren Seite sind?

Am anderen Ende der Skala klettern leichte Kletterer wohl die meiste Zeit an stark überspezifizierten Seilen. Da Halbseile den gleichen Falltest bestehen wie Einfachseile, aber mit 55 kg statt 80 kg Masse, scheinen solche Seile einem 55 kg schweren Kletterer (einschließlich Ausrüstung) genauso viel Sicherheit zu bieten wie ein Einfachseil einem 80 kg schweren Kletterer. Wie eingangs erwähnt, ist diese Bewertung nach dem Sturz nicht die einzige Sorge, aber es ist unwahrscheinlich, dass ein Halbseil von einem 55-kg-Kletterer leichter durchtrennt wird als ein Einfachseil von einem 80-kg-Kletterer, da der PSI (Gewicht über Fläche) der ist gleich. Außerdem hat, wie vom Mammut-Vertreter (oben) beschrieben, ein robustes Halbseil wie das Genesis einen viel kräftigeren Mantel als ein dünnes Einfachseil wie das Serenity.

Weitere Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Masse und Tropfen statt

In den Kommentaren stellte DavidR die Formel in Frage, die verwendet wurde, um die Beziehung zwischen Testmasse und gehaltenen Tropfen anzunähern. Deshalb habe ich mich auf die Suche nach empirischen Daten begeben. Leider habe ich keinen Zugang zu rohen Testdaten, also habe ich eine Tabelle mit Herstellerbewertungen für jedes mehrfach zertifizierte dynamische Seil zusammengestellt, das ich finden konnte. Einige Seile oder Datenpunkte wurden weggelassen, weil sie zB mit "20+" und nicht mit einem bestimmten Wert bewertet wurden. Bitte beachten Sie, dass Hersteller nach meinem besten Wissen nicht gesetzlich verpflichtet sind, genaue Falltestnummern anzugeben. Sie müssen nur den Mindeststandard erfüllen, und die UIAA gibt der Öffentlichkeit nur ein „PASS“-Rating. Hier sind die Ergebnisse:

Links steht der Name des Seils; Die nächsten beiden Zahlen sind die Fallmasse (80: Single, 55: Half, 40: Twin), und die Zahl rechts ist der abgeleitete Exponent, der mit den Falltestzahlen übereinstimmen muss. Dreifach zertifizierte Seile haben rechts drei Paarungen.

Zwei Dinge sollten schnell klar sein: Die Zahlen variieren stark, und keiner von ihnen ist so hoch wie vier. Ein Teil der Variation kann von den Rundungszahlen der Hersteller stammen, z. B. eine Spezifikation von "Falls: 6 Half, 20 Twin" anstelle von "21 Twin" usw., aber ich vermute, dass ein Großteil der Variation auch real ist. Da keiner der abgeleiteten Exponenten vier überschreitet, vermute ich, dass 4 in der von Jean-Franck Charlet angegebenen Formel als obere Grenze erreicht wurde; in der Tat ist dies angesichts der Art und Weise, wie es in der Sicherheitsnorm verwendet wird, sinnvoll. Als Histogramm sehen die Daten so aus:

Der Mittelwert liegt bei 2,97 mit einer SD von 0,55.

Unter Verwendung eines Exponenten von drei sieht das simulierte Tropfendiagramm wie folgt aus:

Beachten Sie, dass auf dieser Tabelle die UIAA-Twin- und Half-Standards sehr nah beieinander liegen. Während man nicht davon ausgehen kann, dass ein Twin den Half-Test bestehen könnte, schon wegen der großen extremen Streuung, gibt es Hinweise darauf, dass die beiden Standards tatsächlich ziemlich nah beieinander liegen: die dünnen doppelt zertifizierten Seile selbst:

• Metolius Monster : 38 g/m, 6 / 16 Stürze (gleiches Seil wie Tendon Master)
• Edelrid Apus : 42 g/m, 8/20 Stürze
• PMI Verglas : 42,1 g/m², 8/18 Stürze
• Petzl Paso : 42 g/m², 7/20 Stürze
• Beal Gully : 36 g/m, 6/13 Stürze

Was Rory Alsop gepostet hat, sind großartige Informationen, die „internetsicher“ und eine großartige Faustregel sind. Viele Unternehmen werden ihre Seile jedoch bis zu einer Dicke von 9 mm als einfachseilsicher einstufen. In Bereichen, in denen häufig Seilschoner verwendet werden, gehen Kletterer sicher bis auf 8 mm.

Ich klettere regelmäßig mit einem Mammut Infinity 9.5mm. Vergleichen Sie das mit Petzl Xion 10,1 mm

                      Mammut / Petzl
Diameter:             9.5mm  / 10.1mm
Weight:               58g/m  / 66g/m (grams per meter)
Impact force:         8.7Kn  / 8.2 Kn
UIAA number of Falls: 8-9    / 7
Dynamic elongation:   30%    / 33.6%
Static Elongation:    6.8%   / 6.7%
MSRP for 60m:         240    / 200  (USD)

Jetzt kostet die 60m lange Mammut aus gutem Grund etwa 40 USD mehr, aber Sie bekommen das Bild. Für 20 USD mehr als das Mammut Infinity gibt es das Mammut Serenity 8.9mm, das ähnliche Werte bei noch geringerem Gewicht (es prahlt damit, das „leichteste Einfachseil der Welt“ zu sein) und Durchmesser hat. Als Faustregel würde ich mich an 10 mm und mehr halten, aber es gibt definitiv Ausnahmen, und alles, was vom Hersteller als Einfachseil eingestuft wird, sollte in Ordnung sein.

Die ABC of Rock Climbing-Website hat einen nützlichen Artikel zur Auswahl von Seilen.

Durchmesser

Seildurchmesser reichen von 7,5 mm bis 11 mm. Im Allgemeinen bedeutet ein dickerer Durchmesser ein stärkeres und haltbareres Seil, aber es ist auch schwerer.

Generell bist du mit einem Seildurchmesser zwischen 10mm und 11mm auf der sicheren Seite. Diese Seile eignen sich für Fels-, Eis- und Gletscherfahrten.

Seile mit einem Durchmesser von weniger als 9 mm werden paarweise verwendet und an separaten Schutzstücken befestigt, um den Seilwiderstand auf Umwegen zu verringern. Diese Seile sollten nicht einzeln verwendet werden!

Leichte 9-mm-Einfachseile werden für einfache Gletscherreisen verwendet, sind aber zu dünn, um Stürze auf senkrechtem Fels zu halten.

Ich habe ein 10-mm-70-m-Seil und ein 10,5-mm-50-m-Seil - das längere ist schwerer, aber der etwas dünnere Durchmesser bedeutet, dass es nicht zu unhandlich ist.