Klettersturz, höchste Belastung an der Umlenkung

KRZ82 · Anmeldungsdatum: 04.03.2019 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hallo, ich habe folgendes Szenario:
Ein Kletterer stürzt in das Seil.
Das Seil ist dabei umgelenkt und wird vom Sicherer unter ihm gehalten.
Durch die Umlenkung zieht es den Sichernden ruckartig nach oben.
Damit der Sichernde nicht zu weit nach oben gerissen wird, hat er sich aber mit einer Schlinge befestigt. Seine Schlinge ist dabei 90cm über ihm an der Wand befestigt, wodurch er 180cm nach oben gerissen wird, bis die Schlinge ihn ruckartig stoppt.
Frage: Wann erfährt die Umlenkung die grösste Belastung? Vor dem hochreissen des Kletterers, oder erst wenn dieser oben in der Schlinge gebremst wird?
Hier eine Animation dazu:
https://bergsport.life/klettersturz-wann-tritt-die-hoechste-belastung-an-der-umlenkung-auf/

Meine Ideen:
1. Ansatz: Auf Grund der Massenträgheit des Kletterers ist die grösste Belastung
Auf die Umlenkung bevor sich der Sicherer nach oben bewegt.

2. Ansatz: Die grösste Belastung der Umlenkung erfolgt erst, wenn der hochgezogene Kletterer abrupt von seiner Schlinge abgebremst wird.

Frankx · Anmeldungsdatum: 04.03.2015 Beiträge: 982

Für die Kraftverläufe sind auch die realen Seillängen und Dehnbarkeit des Seils entscheidend.

Wenn das Seil (und angrenzende Elemente) als unendlich starr angenommen wird, dann wäre die Kraft am Ende des Vorgangs (Sicherungsmann wird abrupt gestoppt) theoretisch unendlich groß, da der Bremsweg=0 wäre.
In der Praxis ist dies jedoch auf Grund der realen Elastizität des Seils und angrenzender Elemente (auch der Personen selbst) nicht der Fall.

Zu welchem Zeitpunkt die Kraft auf die Umlenkung am größten ist, kann nur eine Simulation unter Berücksichtigung der genannten Parameter (Seillängen, Elastizitäten) zeigen.

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KRZ82 · Anmeldungsdatum: 04.03.2019 Beiträge: 3

Hallo Frankx,
ich danke dir für diese professionelle Antwort, du glaubst nicht was ich schon Online-Diskussionen hinter mir habe und es wird nicht mal das Thema verstanden und nur gepöpelt. Prost

Also bist du der Meinung dass beide Szenarien möglich sind, jedoch abhängig von den Parametern?

Was würdest du zu folgendem Gegenargument für Ansatz 2 sagen:
Durch den Impuls vom Stürzenden an den Sicherer wird Energie abgebaut, und der anschliessende Ruck kann die Umlenkung nicht mehr belasten kann als davor.

Ich versuche gerade diese Aussage zu prüfen mit einer vereinfachten Rechnung mit folgenden Parametern:
Kletterer = 80kg
Stürzender = 70kg
g= 10
Sturzstrecke = 10m
30% Verlust an der Umlenkung

Danke und Gruss
KRZ

Frankx · Anmeldungsdatum: 04.03.2015 Beiträge: 982

KRZ82 · Anmeldungsdatum: 04.03.2019 Beiträge: 3

Hallo Frankx

Okay, diese Gefühl habe ich eben auch.

Ich habe jetzt mal eine Rechnung gemacht und folgenden Ansatz gewählt:
1. Sturzenergie des Kletterers über die Geschwindigkeit des freien Falls berechnet
2. Verlust durch Reibung von der Sturzenergie abgezogen
3. Mit dieser Energie wieder auf die Seilgeschwindigkeit zurückgerechnet und dabei die Seildehnung (20%) und das Durchrutschen des Seils durch das Sicherungsgerät (0.4m) berücksichtigt.
4. Von dieser Geschwindigkeit habe ich wieder auf die verbleibende Energie zurückgerechnet.
5. Vergleich bleibende Energie zu nötige Energie um den Kletterer anzuheben.

Ich habe es so gut wie es geht niedergeschrieben, aber es ist nicht gerade sehr schön.
Konnte das Bild nich hochladen, darum hier: https://bergsport.life/klettersturz-wann-tritt-die-hoechste-belastung-an-der-umlenkung-auf/

Was meinst du dazu, kann man das so annähern, oder ist das nicht repräsentativ?

Danke u d Gruss
KRZ

Frankx · Anmeldungsdatum: 04.03.2015 Beiträge: 982

Wenn es um eine Maximalwertbetrachtung geht würde ich den Sicherungsmann ignorieren und so tun, als sei das Seil am Umlenkpunkt festgeknotet.

Das Seilstück vom Umlenkpunkt bis fallender Kletterer dehnt sich und hat die Funktion einer Zugfeder.

Die kinetische Energie des fallenden Kletterers geht in potentielle Federspannenergie des Seils über. Daraus lässt sich eine Kraft am Umlenkpunkt bestimmen. Diese muss man noch verdoppeln, da ja die gleiche noch mal am anderen Seilende zieht.

Die realen Kräfte liegen dann imho in jedem Fall darunter, da das andere Seilende ebenfalls elastisch ist und die Bewegung des Sicherungsmann es zusätzlich die Seilkraft reduziert.

edit: Leider muss ich hier abbrechen, da ich in nächster Zeit keine Gelegenheit habe, am Forum teilzunehmen.

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