Heim

Knotenfestigkeit

Jeder Knoten verringert die Zugfestigkeit 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.

Inhaltsverzeichnis

Ursachen

siehe Hauptartikel: Zugfestigkeit

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 Fasern die gesamte Belastung übernehmen, was die Reißfestigkeit des verbleibenden Faserbündels dann überschreiten kann.

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 Altweiberknoten. Und der sehr ähnliche Diebesknoten 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 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).

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 Knotennamen beziehen sich auf die Liste der Knoten !

Schlaufe

Schlaufe an Karabinerhaken (nur ein Strang belastet):

Knoten Dynamisch [1] Statik [2] Klettername
Neunerknoten 77 %
Bulin 1.5 67 % 64 % Bulin 1.5
Achterknoten 63 % 65 % Achterknoten
Palstek 64 % Bulin
Führerknoten 58 % 59 % Sackstich
Doppelter Palstek 56 % Doppelter Bulin
Spierenstich  ? 56 % 58 % Spierenstich
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.

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

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 10.5 mm 7 mm
Doppelter Achtknoten 116 % > 144 % [4]
Achterknoten in Tropfenform 119 % > 146 % [5]
Sackstich gesteckt 126 % > 133 % [6]
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.

Im Bergsport wird der Sackstich in Tropfenform 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.

Siehe auch

Literatur

Quellen
  1. Untersuchung des DAV an dynamischen Kletterseilen 10,5mm
  2. Untersuchung der Fa. Edelrid an 11mm Statikseil "Everdry", 1999
  3. Untersuchung des DAV an Kletterseil und Reepschnur
  4. nicht im Knoten, sondern am Karabiner gerissen
  5. nicht im Knoten, sondern am Karabiner gerissen
  6. nicht im Knoten, sondern am Karabiner gerissen