{"id":13,"date":"2005-08-29T14:21:36","date_gmt":"2005-08-29T12:21:36","guid":{"rendered":"http:\/\/kvfl.com\/festigkeit-von-sicherungsmitteln-im-eis\/13\/"},"modified":"2013-03-25T09:44:40","modified_gmt":"2013-03-25T08:44:40","slug":"festigkeit-von-sicherungsmitteln-im-eis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/festigkeit-von-sicherungsmitteln-im-eis\/13\/","title":{"rendered":"Festigkeit von Sicherungsmitteln im Eis"},"content":{"rendered":"<p><cite>Archiviert aus: DAV Panorama 2\/2005,&#8220;Eiskalt und doch brandhei\u00df&#8220;, von Chris Semmel und Dieter Stopper<\/cite><\/p>\n<blockquote><p>\nKlettern an gefrorenen Wasserf\u00e4llen gilt als eine der gef\u00e4hrlichsten Spielformen des Bergsteigens. Neben der Frage nach der Lawinengefahr muss die Stabilit\u00e4t des gesamten Wasserfalls, die Eisqualit\u00e4t und der Routenverlauf bez\u00fcglich Eisschlaggefahr und Absicherbarkeit beurteilt werden. Bringt man schlie\u00dflich eine Schraube im Eis an, bleibt die qu\u00e4lende Frage, ob und was diese h\u00e4lt.<\/p><\/blockquote>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"https:\/\/kvfl.com\/eis\/kraefte_schraube.jpg\" alt=\"Festigkeit lauf Norm\" \/><br \/>\n<strong>Festigkeit laut Norm<\/strong><br \/>\nKr\u00e4fte an EisschraubenLaut Europ\u00e4ischer Norm (EN) m\u00fcssen Eisschrauben radial eine Bruchfestigkeit von 10kN aufweisen. Die UIAA-Norm verlangt hingegen radial 15kN und zus\u00e4tzlich eine axiale Festigkeit von 5kN. Zur Pr\u00fcfung der Schrauben werden diese in einen Beh\u00e4lter mit Wasser eingelegt und dann gefroren, nicht eingedreht. Die Pr\u00fcfung findet bei minus 18\u00b0 C statt.<br \/>\nF\u00fcr die Praxis im nat\u00fcrlich gewachsenen Wasserfalleis sind Festigkeitswerte moderner Eisschrauben weitgehend unbekannt. Folgenden Fragen wollten wir auf den Grund gehen:<\/p>\n<ul>\n<li>Was halten Schrauben in verschiedenen Eisqualit\u00e4ten?<\/li>\n<li>Welche Schraubenl\u00e4ngen sind sinnvoll?<\/li>\n<li>Welche Rolle spielt der Setzwinkel der Eisschraube?<\/li>\n<li>Was halten gebohrte und gewachsene Eissanduhren?<\/li>\n<li>Sind Snargs (Eishaken) heutzutage noch zeitgem\u00e4\u00dfe Sicherungsmittel?<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Vorgehen<\/h3>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"https:\/\/kvfl.com\/eis\/image014.gif\" alt=\"Winkel laut Norm\" \/><br \/>\nWir bestellten bei Black Diamond, Grivel und Charlet Moser moderne Kurbeleisschrauben. Alle Fixpunkte belasteten wir mittels unseres Hubzugs in Sturzzugrichtung (radial). Die Schrauben wurden zun\u00e4chst in einem neutralen Setzwinkel platziert (ca. 90\u00b0 zur Eisoberfl\u00e4che). Als Widerlager f\u00fcr den Hubzug setzten wir unterhalb des Eisfalls Bohrhaken im Fels. Das<br \/>\nEis unterteilten wir in drei Qualit\u00e4tsstufen:<\/p>\n<ul>\n<li>Eisqualit\u00e4t I = gut: kompaktes Wassereis mit solider Basis.<\/li>\n<li>Eisqualit\u00e4t II = mittel: Eis mit 10-20 Prozent Hohlr\u00e4umen (luft- oder schneegef\u00fcllt), die Schrauben wurden an exponierten Stellen gesetzt.<\/li>\n<li>Eisqualit\u00e4t III = schlecht: sehr r\u00f6hriges Eis mit 30-50 Prozent Hohlr\u00e4umen (Luft), die Schrauben wurden an exponierten Stellen gesetzt (siehe Bildleiste rechts).<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Erste Versuche<\/h3>\n<p>Mit dem \u00f6sterreichischen Bergf\u00fchrerlehrteam trafen wir uns im Januar 2004 zu einer ersten Untersuchung im Maltatal. Wir begannen mit Eisqualit\u00e4t I (gut) und einer mittellangen Schraube (16 cm). Wir staunten nicht schlecht, als bei einer Belastung von 22,8 kN unser Hubzug nicht mehr wollte, die Schraube und das Eis jedoch noch keine Anzeichen von Nachgiebigkeit zeigten. Das Eis knackte zwar etwas, die Lasche der Schraube verbog sich ein wenig, aber weiter geschah nichts. Auch bei weiteren Versuchen in Qualit\u00e4tsstufe I f\u00fchrten unsere Bem\u00fchungen lediglich zum Bruch eines Bohrhakens und eines Karabiners. Wir gingen dazu \u00fcber, k\u00fcrzere Schrauben zu testen. Schlie\u00dflich hatten wir &#8222;Erfolg&#8220;. In einer etwa 15 cm dicken Eisglasur der Qualit\u00e4tsstufe I hielt die k\u00fcrzeste Schraube (10 cm) etwa eine Tonne (10,1 kN). Das Eis brach gro\u00dffl\u00e4chig und kegelf\u00f6rmig mit der Schraube aus. Auch die bei mittlerer und schlechter Eisqualit\u00e4t erzielten Werte \u00fcberraschten uns.<br \/>\nIn Qualit\u00e4tsstufe II (mittel) lagen die Werte der 16 bzw. 17 cm langen Schrauben etwa bei 15 kN. Auch die Werte der 12 bzw. 13 cm langen Schrauben lagen mit 11 kN und 18 kN sehr hoch. L\u00e4ngere Schrauben brachten keinen deutlichen Festigkeitsgewinn. Jede der getesteten Schrauben h\u00e4tte also einen Sturz gehalten.<br \/>\nBei Qualit\u00e4tsstufe III (schlecht) lagen die Ausbruchfestigkeiten mit 1,2 kN und 13 kN weit auseinander.<br \/>\nGebohrte Eissanduhren hielten je nach Dicke des Stegs zwischen 8,7 kN und 11,5 kN, wobei beim gr\u00f6\u00dferen Wert nicht das Eis brach, sondern die Sieben-Millimeter-Reepschnur riss. Eine nat\u00fcrlich gewachsene Struktur mit einer Basis von cirka 10 auf 23 cm hielt 8,7 kN.<\/p>\n<h3>Weitere Werte<\/h3>\n<p>Im Januar 2005 setzten wir \u00fcber drei Tage unsere Versuchsreihe fort. Skeptisch gegen\u00fcber unseren im vergangenen Jahr erzielten Werten, wollten wir zun\u00e4chst mehr Daten ermitteln, um eine Streuung berechnen zu k\u00f6nnen. Dazu zerst\u00f6rten wir weitere 49 Kurbelschrauben sowie f\u00fcnf Snargs. Auch die Aussage, h\u00e4ngend gesetzte Schrauben hielten mehr als spitzwinklig gesetzte, wollten wir im nat\u00fcrlich gewachsenen Wasserfalleis \u00fcberpr\u00fcfen. W\u00e4hrend dieser Versuchsreihe beschr\u00e4nkten wir uns auf Schrauben mittlerer L\u00e4nge (Black Diamond 16 cm, Charlet Moser 18 cm und Grivel 17 cm).<br \/>\nIn Eisqualit\u00e4tsstufe I standen wir bei einem Setzwinkel von ca. 90\u00b0 wiederum mit unserem Hubzug an. Von zw\u00f6lf Schrauben konnten wir keine einzige aus dem Eis rei\u00dfen. In zwei F\u00e4llen rissen die Laschen der Schrauben (13,2 bzw. 15,6 kN), bei einer Schraube brach das Rohr (18 kN). Bei allen weiteren konnten wir dem Eis lediglich ein Knacken entlocken und Risse im Eis produzieren. Aufgrund der limitierten Zugkraft unseres Hubzugs mussten wir bei einer Belastung von ca. 19 kN aufh\u00f6ren. Abermals brachen uns bei den Bem\u00fchungen, die Schrauben auszurei\u00dfen, drei Bohrhaken sowie ein Karabiner.<br \/>\nIn Eisqualit\u00e4tsstufe II erzielten wir w\u00e4hrend der zweiten Testreihe schw\u00e4chere Werte im Vergleich zur ersten Testreihe. Der Mittelwert aller Festigkeiten in Eisqualit\u00e4t II liegt bei 9,6 kN, also bei einer knappen Tonne. Bedenklich ist die Streuung. Die Werte schwankten zwischen 4,3 kN und 18,3 kN.<br \/>\nIn Prozenten ausgedr\u00fcckt h\u00e4tten 56 Prozent der Eisschrauben einen Sturz gehalten, 13 Prozent waren grenzwertig und 31 Prozent h\u00e4tten einem Sturz mit gro\u00dfer Wahrscheinlichkeit nicht stand gehalten (als sicher gelten Werte \u00fcber einer Tonne &#8211; 10 kN. Grenzwertig sind Festigkeiten zwischen 5 und 10 kN, was darunter liegt, wird wahrscheinlich ausbrechen).<br \/>\nBei den Versuchen im Eis der III. Qualit\u00e4tsstufe lagen die Werte im Mittel bei 5,6 kN, wobei die Festigkeiten zwischen 1,2 kN und 13 kN streuten. Hier h\u00e4tten 56 Prozent der Fixpunkte versagt, 13 Prozent waren grenzwertig und nur 13 Prozent h\u00e4tten einen Sturz verkraftet. Ausgehend von der im &#8222;Normeis&#8220; durchgef\u00fchrten Untersuchung von Black Diamond zur h\u00f6heren Festigkeit von h\u00e4ngend gesetzten Schrauben (positiver Setzwinkel) verglichen wir bei einer Temperatur von minus 12\u00b0 C und spr\u00f6dem Eis die Haltbarkeit der Eisschrauben bei verschiedenen Setzwinkeln im Wasserfalleis der Qualit\u00e4tsstufe I. Unsere Ergebnisse decken sich weitgehend mit denen der Laboruntersuchung. Auch im nat\u00fcrlichen Wasserfalleis bringt eine h\u00e4ngend gesetzte Schraube h\u00f6here Festigkeiten. Der Winkel sollte etwa zwischen 0\u00b0 und 30\u00b0 liegen. Dies spielt vermutlich bei k\u00e4lteren Temperaturen (spr\u00f6dem Eis, unter minus 10\u00b0 C) eine wichtigere Rolle als bei warmen Temperaturen (0\u00b0 bis minus 8\u00b0 C). Das &#8222;warme&#8220; Eis ist unserer Erfahrung nach plastischer und kann somit h\u00f6here Kr\u00e4fte aufnehmen.<\/p>\n<h3>Zusammenfassung der Ergebnisse<\/h3>\n<p>Die Festigkeit von Qualit\u00e4tseisschrauben im guten Wasserfalleis ist erstaunlich. Bei relativ warmen Temperaturen (+ 2\u00b0 C) wie bei sehr spr\u00f6dem Eis (minus 12\u00b0 C) versagten mehrfach die Bohrhaken, an denen unser Zugger\u00e4t angebracht war. Die Eisschrauben dagegen hielten der Belastung stand. Ebenso erstaunlich ist, dass selbst die k\u00fcrzesten Schrauben im guten Eis einem Sturz standhielten (Festigkeit von 10,1 kN). Zum Vergleich: Bei Sturzmessungen erhielten wir bei Fixpunktsicherung eine Umlenkungsbelastung von 7,5 kN. Lange Schrauben (22 cm) bringen keinen deutlichen Festigkeitsgewinn im Vergleich zu den mittellangen Schrauben.<br \/>\nAllgemein gilt, dass h\u00e4ngend gesetzte Eisschrauben deutlich mehr halten als im spitzen Winkel eingedrehte Schrauben. Der Grund daf\u00fcr liegt in der g\u00fcnstigeren Kraftverteilung auf eine gr\u00f6\u00dfere Eisfl\u00e4che. F\u00fcr die Sanduhren kann angenommen werden, dass gebohrte Sanduhren den nat\u00fcrlich gewachsenen Strukturen vorzuziehen sind, da die einwirkenden Kr\u00e4fte gro\u00dffl\u00e4chiger auf die Umgebung verteilt werden. Im guten Eis ist eine Sanduhr mit einer Breite von etwa 15 cm und einer Stegtiefe von mindestens 12 cm ein zuverl\u00e4ssiger Fixpunkt.<br \/>\nSnargs halten nur bei negativem (spitzem) Setzwinkel. Die Festigkeiten liegen dann in etwa bei einem Drittel der Festigkeit von h\u00e4ngend gesetzten Eisschrauben.<br \/>\nBei positivem (h\u00e4ngendem) Setzwinkel halten Snargs oft nicht einmal das K\u00f6rpergewicht. Sie haben ein nur schwach ausgepr\u00e4gtes Gewinde, das keine ausreichende Verzahnung mit dem Eis bietet. In den Eisqualit\u00e4ten II und III ist vor allem die breite Streuung der Festigkeiten problematisch.<\/p>\n<h3>Fazit f\u00fcr die Praxis<\/h3>\n<p>Forderungen, f\u00fcr den Standplatzbau nur lange Schrauben zu verwenden, scheinen unbegr\u00fcndet. Die hohen Festigkeiten der Schrauben im guten Eis sind vergleichbar denen von Bohrhaken. Somit k\u00f6nnen die Regeln f\u00fcr den Standplatzbau an zwei Bohrhaken im Fels auf den Standplatzbau im Eis \u00fcbertragen werden. Ideal erscheint die Reihenschaltung als Basismethode, da vom Sichernden nur eine der beiden Schrauben belastet wird.<br \/>\nDie obere Schraube bietet Redundanz und kann gleichzeitig als erste Zwischensicherung dienen. Der Stand kann sehr schnell mit einem der Halbseilstr\u00e4nge eingerichtet werden (Wechself\u00fchrung) oder mit Hilfe einer vorbereiteten Reihenschaltungsschlinge.<br \/>\nIm zweifelhaften Eis sollte r\u00f6hriges und morsches Eis unbedingt vorsichtig entfernt werden. Zur Not sollten &#8222;Schraubennester&#8220; oder eine Ausgleichsverankerung als Zwischensicherung angebracht werden. Bei\u00dft eine Schraube beim Setzen \u00fcber mehr als drei Umdrehungen nicht, ist sie als zweifelhaft einzustufen.<br \/>\nNach wie vor wird niemand mit Steigeisen an den F\u00fc\u00dfen und Eisger\u00e4ten in den H\u00e4nden im senkrechten oder geneigten Eis st\u00fcrzen wollen. Viel zu gro\u00df ist das Verletzungsrisiko. Trotzdem beruhigen die Festigkeitswerte der Schrauben enorm. Vorausgesetzt die Eisqualit\u00e4t stimmt. Qualit\u00e4tseisschrauben sind aus Stahl (auch die Lasche!). Sie sind scharf geschliffen sowie oberfl\u00e4chenveredelt, um die Reibung beim Eindrehen gering zu halten, und sie besitzen eine Kurbel. Die optimale L\u00e4nge liegt bei 15-18 cm. Die Schrauben besitzen in der Regel zwischen 14 und 17 Windungen. L\u00e4ngere Schrauben sind gut zum Bohren von Eissanduhren. K\u00fcrzere Schrauben ben\u00f6tigt man zum Absichern d\u00fcnner Eisauflagen. Snargs geh\u00f6ren aufgrund der geringen Auszugsfestigkeiten in die Alteisensammlung.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"https:\/\/kvfl.com\/bullets\/pdf.gif\" alt=\"Download als PDF-Dokument\" \/><a href=\"https:\/\/kvfl.com\/download\/pdf\/haltekraefte_von_eissicherungen.pdf\">Diese Seite als Acrobat pdf-Dokument downloaden.<\/a><\/p>\n<p><cite>Archiviert aus: DAV Panorama 2\/2005,&#8220;Eiskalt und doch brandhei\u00df&#8220;, von Chris Semmel und Dieter Stopper<\/cite><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<blockquote><p>\nKlettern an gefrorenen Wasserf\u00e4llen gilt als eine der gef\u00e4hrlichsten Spielformen des Bergsteigens. Neben der Frage nach der Lawinengefahr muss die Stabilit\u00e4t des gesamten Wasserfalls, die Eisqualit\u00e4t und der Routenverlauf bez\u00fcglich Eisschlaggefahr und Absicherbarkeit beurteilt werden. Bringt man schlie\u00dflich eine Schraube im Eis an, bleibt die qu\u00e4lende Frage, ob und was diese h\u00e4lt.<\/p><\/blockquote>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[83,90,103,287],"class_list":["post-13","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-eisklettern","tag-eis","tag-eisschraube","tag-festigkeit","tag-sicherung"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":714,"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13\/revisions\/714"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/kvfl.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}