Benutzer:Markus Bärlocher/Knotenfestigkeit

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Jeder Knoten verringert die Reissfestigkeit eines Seiles. Ein geknotetes Seil reisst meist an oder im Knoten. Die Knotenfestigkeit gibt an, wieviele Prozent der ursprünglichen Reissfestigkeit eines Seiles bei einem bestimmten Knoten übrigbleibt. Je höher der Prozentwert, desto besser. Standardwerte liegen bei 50 bis 70 Prozent.

Ursachen

siehe Hauptartikel: Reissfestigkeit

Dehnungsdiagramm

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 erst mal einzelne Fasern beschädigt, müssen die restlichen Fasern die gesamte Belastung übernehmen, was die Reissfestigkeit des verbleibenden Faserbündels dann überschreiten kann.

• 
  Kreuzknoten
• 
  Diebesknoten
• 
  Altweiberknoten

Im Knoten wirken die Kräfte der ineinander verschlungenen Seilenden in unterschiedlichen Richtungen und verstärken oder verringern sich gegenseitig und verändern damit die Reibung und die Haltekraft.

Deutlich wird das im Vergleich von Kreuzknoten und Diebesknoten. Und der sehr ähnliche Altweiberknoten hält überhaupt nicht.

Parameter

Die Knotenfestigkeit ist abhängig vom verwendeten Material, der Flechtart, dem Seildurchmesser, 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 bekeifen, oder aber ganz durchrutschen (Diebesknoten). Bis der Knoten fest ist wird manchmal eine Seillänge vom Fünfzehnfachen(!) des Durchmessers verbraucht (Sackstich).

• Knoten im nassen Seil verringern die Reissfestigkeit um ca. 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

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

Achtung: die Knotennahmen beziehen sich auf die Liste der Knoten !

Schlaufe

Schlaufe an Karabinerhaken (nur ein Strang belastet):

Knoten		Festigkeit	Bemerkung
Bulin 1.5		67 %
Achterknoten		63 %
Führerknoten		58 %	Sackstich
Doppelter Palstek		56 %	Doppelter Bulin
Webeleinenstek		52 %	Mastwurf

In der Seefahrt wird der Palstek verwendet. Er hat zwar eine geringe Festigkeit, ist aber auch nach längerer Belastung wieder gut zu öffnen. Beim Klettern darf er nicht verwendet werden, da er sich bei Ringbelastung löst.

Seilverbindung

Eine Seilschlinge, bei der die zwei Enden eines Seiles miteinander verbunden werden ("Endlosschlinge"), hat folgende Festigkeit (Schlinge zwischen zwei Karabinerhaken gespannt):

Knoten		10.5 mm	7 mm
Doppelter Achtknoten		116 %	> 144 %
Achterknoten in Tropfenform		119 %	> 146 %
Sackstich gesteckt		126 %	> 133 %
Sackstich in Tropfenform		89 %	105 %

In der Seefahrt wird der Schotstek verwendet. Sowohl für unterschiedlich dicke, als auch für gleich dicke Taue. Er hat zwar eine geringe Festigkeit, ist aber auch nach längerer Belastung wieder gut zu öffnen. Bei stark ungleich dicken Tauen wird der Doppelte Schotstek verwendet.

Knotbarkeit

Knotbarkeit ist ein Mass für die Flexibilität eines Seiles. In das Seil wird ein Überhandknoten geschlagen und das Ende mit 10 kg belastet. Dann wird der Innen-Durchmesser des Knotens gemessen. Mit diesem und dem Seildurchmesser wird dann die Knotbarkeit berechnet.

Je flexibler ein Seil, also je grösser die Knotbarkeit, desto grösser ist seine Knotenfestigkeit. Trossen haben eine geringe Knotbarkeit, Stahlseile eine noch geringer, die meisten Schnürsenkel hingegen eine gute.

Literatur

• Pit Schubert, Pepi Stückl: Alpin-Lehrplan Band 5, Sicherheit am Berg, Ausrüstung, Sicherung. BLV, München 2003, ISBN 3-405-16632-2.

Weblinks

• Vergleich von Sackstich, Doppelter Spierenstich und Dreifacher T-Spierenstich

Quellen