Knotenfestigkeit
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
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.
Vergleich verschiedener Knoten
Die Knotenfestigkeit wird in Prozent von der Festigkeit des unverknoteten Einzelstranges angegeben. Bei den Zerreißversuchen wird eine Last quasistatisch erhöht.
Schlaufe
Die folgende Tabelle erstellte der Deutsche Alpenverein im Jahr 1999 bei Versuchen mit einem dynamischen 10,5 mm Kletterseil und Edelrids 11 mm Statikseil „Everdry“.
| Knoten | Dynamisch | Statik | Klettername | |
|---|---|---|---|---|
| Neunerknoten |  |
77 % | ||
| Bulin 1.5 |  |
67 % | 64 % | Bulin 1.5 |
| Achterknoten (Schlaufe) |  |
63 % | 65 % | |
| Palstek |  |
64 % | Bulin | |
| Führerknoten |  |
58 % | 59 % | Sackstich |
| Doppelter Palstek |  |
56 % | Doppelter Bulin | |
| Spierenstich |  |
56 % | 58 % | Spierenstich |
| Webeleinenstek |  |
52 % | Mastwurf |
Seilverbindung
Folgende Werte ermittelte der Deutsche Alpenverein für Seilverbindungen. Dabei erstellten die Tester eine Endlosschlinge, indem die Enden eines Seilstücks mit dem zu prüfenden Knoten verbunden wurden. Die so entstandene Schlinge wurde mit zwei Karabinern gespannt und die Last quasistatisch erhöht. Die ermittelten Werte gelten somit für die gesamte Schlinge und sind für den Einzelstrang zu halbieren.
| Knoten in Endlosschlinge | 10,5 mm | 7 mm | |
|---|---|---|---|
| Achterknoten gesteckt |  |
116 % | > 144 % |
| Achterknoten in Tropfenform |  |
119 % | > 146 % |
| Sackstich gesteckt |  |
126 % | > 133 % |
| Sackstich in Tropfenform |  |
89 % | 105 % |
Als Prüfseile diente ein 10,5 mm Kletterseil und eine 7 mm Reepschnur. 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
- Knotenfestigkeit und Bruchlastreduktion vieler wichtiger Knoten
- Vergleich von Sackstich, Doppelter Spierenstich und Dreifacher T-Spierenstich
- Chris Semmel: Drum prüfe, wer sich bindet ... – Knotenfestigkeit bei Schlingen und Reepschnüren, Teil 2. In: Deutscher Alpenverein (Hrsg.): Deutscher Alpenverein Panorama. Nr. 4, 2007, S. 76–79 (PDF; 573 kB).
- Thomas Bock: Schwachstelle Knoten. Nr. 10. Delius Klasing, 2004, ISSN 0006-7636, S. 66 ff. (PDF; 403 kB – Knotenbruchlast bei Leinen für Segler).