Sturzfaktor und Aufprallkraft: wesentliche Begriffe bei vertikalen Tätigkeiten

Sturzfaktor und Aufprallkraft sind zwei Sicherheitsbegriffe, die so eng miteinander verknüpft sind, dass sie beim Klettern immer nebeneinander erklärt werden. Wir sprechen darüber, wie wichtig es ist, diese Konzepte zu kennen und zu wissen, wie man sie richtig interpretiert, damit man sich in der Vertikalen sicherer bewegen kann.

Sturzfaktor und Aufprallkraft. Zwei Begriffe, die man kennen muss, um sie zu interpretieren. Foto: Beal / Kyrre Buxrud

Sturzfaktor und Aufprallkraft sind zwei weit verbreitete Begriffe bei vertikalen Aktivitäten. Beide Begriffe sind zwar unterschiedlich, aber eng miteinander verbunden, und es ist nützlich, sie zu kennen und zu wissen, wie sie entstehen, damit wir unsere Tätigkeiten auf sichere Weise ausführen können.

Beginnen wir mit der theoretischen Grundlage

Unser Körper, der von der Schwerkraft der Erde angezogen wird, ist von potenzieller Energie betroffen, und wenn wir klettern, gleichen wir diese Energie durch unsere Kraft aus, während wir uns an der Felswand festhalten. Wenn diese Kraft versagt, kommt es zum Sturz, und um größeren Schaden zu vermeiden, muss er durch ein Element unserer Ausrüstung, in der Regel ein Seil, aufgehalten werden, das uns daran hindert, auf den Boden zu fallen.

Während des Falles nimmt die kinetische Energie unseres Körpers mit der vor dem Abbremsen zurückgelegten Strecke zu, so dass ein längerer Fall theoretisch im Moment des Abbremsens heftiger sein müsste als ein kürzerer; dies ist nicht immer der Fall, wie wir später sehen werden. Die Härte eines Sturzes hängt nicht nur von der Länge unseres Falles ab, sondern auch von der Länge unseres Verbindungsmittels (Seil, Ankerleine usw.) und seiner Fähigkeit, den Aufprall beim Bremsen zu absorbieren.

Beal
Die Länge des Seils zum Sichernden ist entscheidend. Foto Beal.

Obwohl die Masse keinen Einfluss auf die Fallbeschleunigung hat (ohne Reibung fallen wir mit der gleichen Geschwindigkeit, egal ob wir 80 oder 50 Kilo wiegen), wirkt sie sich auf das Bremsmoment aus, wobei ein schwerer Körper mehr Energie aufnimmt als ein leichter. Dies ist der entscheidende Punkt bei der Unterscheidung zwischen Sturzfaktor (Verhältnis zwischen der Länge des Sturzes und der Länge unseres Verbindungsmittels) und Aufprallkraft (Energie, die wir erhalten, wenn der Sturz aufgefangen wird).

Um die theoretische Gefahr eines Sturzes zu kennen, müssen wir also neben der Schwerkraft der Erde (oder des Planeten, auf dem wir klettern) nur noch die Länge des Sturzes und die Fähigkeit unseres Materials, das die beim Sturz entstehende Energie absorbiert, berücksichtigen. Wenn wir auch wissen wollen, wie heftig der Sturz sein wird, müssen wir auch die Masse des Kletterers mit berücksichtigen.

Sturzfaktor

In dynamischen Situationen (Stürzen) haben wir gesehen, dass die Schwerkraft die von unserem Körper angesammelte Energie stark erhöht und wir ein Element benötigen, das einen Teil dieser Energie absorbiert.

Je mehr von diesem energieabsorbierenden Element zur Verfügung steht, desto größer ist die Fähigkeit, die Energie des Sturzes zu zerstreuen. Bei gleicher Sturzlänge von z.B. 4 Metern ist also die potentielle Gefahr eines Sturzes umso geringer, je mehr Seil zum Abfangen des Sturzes zur Verfügung steht. Diese Seillänge wird beim Klettern im energieverzehrenden Teil gemessen, vom Sicherungsgerät bis zum Sicherungsknoten.

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Der gleiche Sturz aus 4 Metern Höhe verursacht je nach Länge des Seils unterschiedliche Faktoren. Gráfico Petzl

Warum ist das wichtig zu wissen?

Manchmal, insbesondere bei Kletteranfängern, ist ein Sturz in Bodennähe psychologisch beruhigender als ein Sturz näher an der Seilschaft. Höhenangst und andere Probleme, wie z. B. den Sichernden nicht zu sehen oder zu hören, führen oft dazu, dass wir unbewusst denken, dass ein Sturz in der Nähe unseres Kletterpartners besser ist als ein Sturz in größerer Höhe.

Die Zahl der Faktoren, die dabei eine Rolle spielen, ist groß (fehlende Reibung, dynamische Sicherung, Absorptionsvermögen des Seils, sogar die Bewegung des Stürzenden verringert die Abruptheit der Bremsung), aber wir werden jetzt zeigen, dass bei gleicher Sturzlänge, je mehr Seil das Sicherungsgerät verlassen hat, desto besser ist es für unsere Interessen.

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4,6 Meter Fallhöhe zwischen 2,6 Metern Seil: Sturzfaktor 1,77. Gráfico Petzl

Der Sturzfaktor ist das Ergebnis der Division der Fallmeter durch die verfügbaren Seilmeter. Der Sturzfaktor allein sagt nicht viel darüber aus, wie sich der Sturz anfühlen wird, aber er gibt uns eine Vorstellung davon, wie sich der Sturz für uns und die Seilverankerungen anfühlen wird, insbesondere für diejenige, die den Sturz auffängt. Je niedriger der Sturzfaktor und unter sonst gleichen Bedingungen, desto weicher ist der Sturz.

Welche anderen Faktoren müssen berücksichtigt werden?

Der Sturzfaktor ist ein theoretisches Ergebnis, das, wie oben erwähnt, nur die Sturzlänge und die verfügbare Seillänge berücksichtigt. In realen Situationen ist die Anhäufung der Faktoren jedoch oft komplizierter: das Reiben des Seiles an den Karabinern und der Felswand oder das Zickzacklaufen durch die Sicherungsgeräte verändern das Ergebnis, indem sie die Stoßdämpfungsfähigkeit des Seiles verändern.

Auch die Möglichkeit, dass der Sichernde uns aufgrund der Entfernung oder des Vorhandenseins von Vorsprüngen oder Felsvorsprüngen nicht vollständig wahrnimmt, ist eine Gefahr, die umso offensichtlicher wird, je weiter wir fallen, aber unabhängig davon erlaubt uns die Formel für den Sturzfaktor, die theoretische Kapazität des Seils zum Auffangen des Aufpralls zu kennen.

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Aufmerksamkeit für die Reibung beim Klettern. Sie beeinflusst den Sturzfaktor und die Aufprallkraft. Gráfico Petzl

Welches ist der höchste Sturzfaktor, den wir erhalten können?

Die Logik lässt uns vermuten, dass der maximale Sturzfaktor, den wir erleben können, der Faktor 2 ist, d. h. wir fallen doppelt so tief wie das Seil. Dies sind Situationen, denen wir regelmäßig auf verschiedenen Strecken ausgesetzt sind, wenn wir eine Sitzung verlassen, bis zur ersten Sicherung verankert wird. Wenn wir das Pech hatten, vor dem erneuten Verankern zu fallen, würden wir alles, was wir aufgestiegen sind, um das Doppelte zurückfallen. So können wir beim Klettern und Bergsteigen einen maximalen Sturzfaktor von 2 erreichen.

Es gibt jedoch eine Situation, in der der gefürchtete Sturzfaktor 2 weit überschritten wird, und zwar dann, wenn wir mit einem Seil an einem anderen Progressionselement verankert sind. Beim Canyoning oder in der Höhlenkletterei findet man häufig Handläufe, die einen zwingen, sich an ihnen zu verankern. Wäre der Handlauf schräg oder gar senkrecht, würde der Moment des Abbremsens des Sturzes an einem kurzen Seil bei einem Sturz aus mehreren Metern Höhe Sturzfaktoren von gefährlich über 2 erzeugen.

Bei Klettersteigen, bei denen der Aufstieg von Anfang bis Ende mit Hilfe von Sicherungsseilen erfolgt, ist es notwendig, dass diese Seile Energiefalldämpfer verwenden, um die hohen Aufprallkräfte zu vermeiden, die beim Abbremsen auftreten würden.

Edelrid
Falldämpfer für Klettersteige, unverzichtbar für die Sicherheit auf vertikalen Strecken. Foto Edelrid

Wenn Sie mehr über diese Aktivitäten erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen die Lektüre der Artikel notwendige Ausrüstung für das Canyoning und notwendige Ausrüstung für Klettersteige, die Ihnen sicher sehr nützlich sein werden, um zu verstehen, wie wichtig eine gute Ausrüstung ist.

Aufprallkraft

Die Aufprallkraft ist die Energie, die wir erhalten, wenn unser Sturz abgebremst wird. Sie hängt von mehreren Faktoren ab, von denen die wichtigsten der Sturzfaktor, das Gewicht des Fallenden und die Aufnahmefähigkeit des Seiles und anderer Seilelemente sind./p>

Zu bedenken ist auch, dass die Labordaten oft übertriebener sind als in der Realität, weil die Steifigkeit der in den Tests verwendeten Metallmasse im Vergleich zum menschlichen Körper keine Energie absorbiert und vor allem die Fähigkeit der Sicherung, den Aufprall zu dämpfen, von großer Bedeutung ist. Über wie man beim Klettern richtig dynamisch sichert, haben wir diesen Artikel geschrieben, den wir Ihnen ans Herz legen möchten.

Petzl / F. Kretschmann
Dynamische Sicherung: Die Aufprallkräfte sind sehr gering.. Foto Petzl / F. Kretschmann

Was ist die größte Aufprallkraft, die wir empfangen können?

Die größte Aufprallkraft, die wir bei Aktivitäten in den Bergen erfahren können, hängt von dem Element ab, das unseren Fall unterbricht. Sie werden in der Regel in Sturzfaktor 2 und mit einer Masse von 80 Kilogramm gemessen, und obwohl die Vorschriften viele Bedingungen festlegen, fassen wir die wichtigsten kurz zusammen. Hier einige Beispiele:

  • Beim Klettern mit einem Einzelseil (Sportklettern) beträgt die maximale Kraft, die wir aufnehmen können, 12 kN.
  • Beim Klettern mit Doppelseilen (traditionelles Klettern oder Bergsteigen) ist der Aufschlag maximal bei 8 kN den wir auf ein einzelnes Seil abbekommen (gemessen mit 55 kg).
  • ei UIAA-109-zugelassenen Verankerungsseilen beträgt die maximal zulässige Belastung 10 kN. Werfen Sie auch einen Blick auf den Artikel über die neue Norm für Verankerungen.
  • In Klettersteigen beträgt die maximale Aufprallkraft, die wir erhalten können, 6 kN.

Für welches Gewicht ist unser stoßdämpfendes Material berechnet?

Wir haben bereits erwähnt, dass neben dem Sturzfaktor auch das Absorptionsvermögen des Seils oder der Ankerleine und die Masse des Objekts (unser Gewicht) bei der Berechnung des Aufprallkraft zu berücksichtigen sind. In den Vorschriften und Materialzulassungen ist protokolliert, dass die Masse, mit der die Tests durchgeführt werden, 80 Kilogramm beträgt.

Es gibt jedoch einige Ausnahmen bei bestimmten Materialien, bei denen die Aufprallkraftübertragung geringer sein muss. Bei Zwillingsseilen beträgt die Masse für jedes einzelne Seil 55 Kilogramm oder bei Falldämpfern für Klettersteige, bei denen neben der Standardmasse von 80 Kilogramm auch Tests mit 40 und 120 Kilogramm durchgeführt werden, können wir den Unterschied zur Norm feststellen.

Climbing Technology
Maximale Aufprallkräfte gemäß den Klettersteignormen. Gráfico Climbing Technology

Andere Elemente zur Stoßdämpfung

Nicht nur Seile und Ankerleinen sind darauf ausgelegt, Stöße zu absorbieren. Es gibt auch Falldämpfungsbänder, die als Schnellverschlüsse verwendet werden und bereits bei extrem niedrigen Werten von 1 kN mit der Falldämpfung beginnen, damit der Aufprall auf den Anker, der den Sturz auffängt, so sanft wie möglich ist. Sie werden vor allem beim Eisklettern eingesetzt, sind aber auch beim traditionellen Klettern oder in all jenen Situationen, in denen man sich auf prekäre Sicherungen verlassen muss, sehr nützlich.

Crashpads oder Matratzen zum Blockklettern oder Bouldern haben, wenn auch auf andere Weise, ebenfalls ihre Berechtigung, um den Aufprall des Kletterers beim Sturz abzufangen. Seit 2018 legt die Norm UIAA-161 den HIC-Wert (head injury criterion) als Prüfstandard fest; bei Crashpads gilt es bereits als kritischer Fall, wenn der HIC über 400 liegt. Zum Vergleich: In der Automobilindustrie gilt ein HIC-Wert von 700 bereits als maximal akzeptabler Wert und ein Wert von 1000 führt nachweislich bei 90 % der Betroffenen zu Verletzungen.

So viel zu den Erläuterungen der theoretischen Konzepte von Sturzfaktor und Aufprallkraft. Wir hoffen, dass sie Ihnen nützlich waren und Ihnen ein besseres Verständnis für die Daten der Produkte für technisches Klettern, Bergsteigen und Klettersteige gegeben haben. Für weitere Fragen und um mehr über die Produkte zu erfahren, stehen Ihnen unsere technischen Support-Teams auf unserer Webseite und in unseren Geschäften zur Verfügung.

Webseite: www.barrabes.com/de-de/

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