Knotenfestigkeit

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche

Jeder Knoten verringert die Zugfestigkeit eines Seiles, das heißt ein unter Zug stehendes Seil reißt am wahrscheinlichsten an oder in einem Knoten. Die Knotenfestigkeit ist eine Größe in der Knotenkunde, die angibt, auf wie viele Prozent sich die ursprüngliche Reißfestigkeit eines Seiles reduziert. Der Wert ist abhängig von der Art des Knotens und des verwendeten Seils. Je höher der Prozentwert, desto besser. Typische Knoten reduzieren die Festigkeit um 30 bis 50 Prozent, die Knotenfestigkeiten liegen also hier bei 50 bis 70 Prozent.

Ursachen[Bearbeiten]

Bei Zerreißversuchen wird ein geknotetes Seil immer im Knoten reißen, vorausgesetzt, das Seil läuft nicht über scharfe Kanten (Kantenfestigkeit) und ist nicht beschädigt (Abriebfestigkeit, UV-Beständigkeit, chemische Beständigkeit, Sturzfestigkeit).

Die Seilfasern werden im Knoten stark und ungleichmäßig belastet. Durch Streckung können einzelne Fasern reißen. Das Material erreicht abhängig von der angelegten Kraft und vom Elastizitätskoeffizient die Streckgrenze und beginnt zu fließen. Durch Quetschung und Streckung verringert sich der Durchmesser (Querkontraktion) und damit die Reißfestigkeit.

Durch einen hohen Quetschdruck kann das Material die Quetschgrenze überschreiten und ebenfalls zu fließen beginnen. Sind einzelne Fasern beschädigt, müssen die restlichen die gesamte Belastung übernehmen, was die Reißfestigkeit des verbleibenden Faserbündels dann überschreiten kann.

Parameter[Bearbeiten]

Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen (beispielsweise Einzelnachweisen) ausgestattet. Die fraglichen Angaben werden daher möglicherweise demnächst entfernt. Bitte hilf der Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfügst. Näheres ist eventuell auf der Diskussionsseite oder in der Versionsgeschichte angegeben. Bitte entferne zuletzt diese Warnmarkierung.
Vor allem die je...desto... Aussagen

Die Knotenfestigkeit ist abhängig vom verwendeten Material, der Herstellungsart (Flechtart, Gedreht/geschlagen) der Geometrie des Querschnitts (rund, flach — Bandmaterial, Durchmesser) der Geschmeidigkeit, der Belastung, der Belastungsrichtung, den Umgebungsbedingungen. Und natürlich vom verwendeten Knoten: Beim Festziehen unter hoher Last rutschen die Seilenden mehr oder weniger nach, bis sie sich entweder fest bekneifen, oder aber ganz durchrutschen (Diebesknoten). Bis der Knoten fest ist, wird auch mal eine Seillänge vom Fünfzehnfachen des Durchmessers (!) verbraucht, wie zum Beispiel beim Sackstich.

Das Material und die Geometrie des zu knotenden Materials werden hinsichtlich ihrer Bedeutung oft unterschätzt: Haare lassen sich kaum knoten, Knoten in Dyneema, Kevlar und sonstigen Aramidfasern neigen dazu, sich unversehens zu lösen, zu lockern und „rutschen durch“. Bandmaterial (ob als Flachband oder Schlauch) lässt sich zwar knoten, es gibt aber bisher keinen Verbindungs- und Schlaufenknoten der als „sicher“ eingestuft werden kann. Der oft angeführte „Bandschlingenknoten“ ist potentiell gefährlich und führte bereits zu tödlichen Unfällen. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass Bänder und Gurtschlingen für Hebezwecke nach DIN nur vernäht, aber niemals geknotet werden dürfen.

  • Knoten im nassen Seil verringern die Reißfestigkeit um etwa 25 %.
  • Je dünner das Seil, desto geringer die Knotenfestigkeit.
  • Je glatter das Seil, desto geringer die Knotenfestigkeit.
  • Je steifer das Seil, desto geringer die Knotenfestigkeit.

Vergleich verschiedener Knoten[Bearbeiten]

Die Knotenfestigkeit wird in Prozent von der Festigkeit des Einzelstranges (100 %) angegeben. Die Ergebnisse beziehen sich auf dynamische Kletterseile. Andere Seiltypen haben andere Werte.

Knotennamen beziehen sich auf die Liste der Knoten.

Schlaufe[Bearbeiten]

Schlaufe an Karabinerhaken (nur ein Strang belastet):

Knoten Dynamisch[1] Statik[2] Klettername
Neunerknoten Neunerknoten.jpg 77 %
Bulin 1.5 Bulin 1.5 DAV.jpg 67 % 64 % Bulin 1.5
Achterknoten Achterknoten2.JPG 63 % 65 % Achterknoten
Palstek Palstek aussen.jpg 64 % Bulin
Führerknoten Führerknoten.JPG 58 % 59 % Sackstich
Doppelter Palstek Doppelter Palstek.jpg 56 % Doppelter Bulin
Spierenstich Spierenstich.jpg 56 % 58 % Spierenstich
Webeleinenstek Mastwurf complete.jpg 52 % Mastwurf

In der Seefahrt wird für Schlaufen häufig der Palstek verwendet. Er hat zwar eine geringe Festigkeit, ist aber auch nach längerer Belastung wieder gut zu öffnen. Beim Klettern, wo er als (einfacher) Bulin bezeichnet wird, darf er nicht verwendet werden, da er sich bei Ringbelastung (d. h. Reibung in der Schlaufe) löst.

Als Anseilknoten beim Klettern sind der Achterknoten, der doppelte Bulin und der Bulin 1.5 geeignet. Zur Auswahl des Anseilknotens unter diesen dreien stellt die unterschiedliche Knotenfestigkeit kein entscheidendes Kriterium dar, weil moderne Kletterseile so überdimensioniert sind, dass sie nur bei einem Scharfkantensturz reißen können. Wichtiger bei der Auswahl des Anseilknotens ist die leichte Kontrolle mit einem Blick (Achterknoten) und das leichte Lösen nach Sturzbelastung (doppelter Bulin).

Seilverbindung[Bearbeiten]

Eine Seilschlinge, bei der die zwei Enden eines Seiles miteinander verbunden werden („Endlosschlinge“), hat folgende Festigkeit (Schlinge zwischen zwei Karabinerhaken gespannt – die Werte sind also für Einfachseilstränge etwa zu halbieren):[3]

Knoten in Endlosschlinge 10,5 mm 7 mm
Flämischer Achtknoten Doppelter Achtknoten gesteckt.jpg 116 % > 144 %
Achterknoten in Tropfenform Doppelter Achknoten Tropfen.jpg 119 % > 146 %
Sackstich gesteckt Sackstich gesteckt.jpg 126 % > 133 %
Sackstich in Tropfenform Sackstich Tropfen.jpg 89 % 105 %

Die ungenauen Angaben bei der 7-mm-Schnur kommt daher, dass die Reepschnur bei dieser Belastung am Karabiner gerissen ist. Die Festigkeit im Knoten liegt demnach höher.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Untersuchung des DAV an dynamischen Kletterseilen 10,5 mm.
  2. Untersuchung der Fa. Edelrid an 11 mm Statikseil „Everdry“, 1999.
  3. Untersuchung des DAV an Kletterseil und Reepschnur.