Transcript Masterarbeit Zur Möglichkeit des Sicherns in Schnee und Firn beim Bergsteigen Karl Sulser Bisherige Untersuchungen der Thematik •Wenige Untersuchungen: 2? [1][2] •Nur kleine Bereiche wurden untersucht •Keine Untersuchung.

Masterarbeit
Zur Möglichkeit des Sicherns in
Schnee und Firn beim
Bergsteigen
Karl Sulser
Bisherige Untersuchungen
der Thematik
•Wenige Untersuchungen: 2? [1][2]
•Nur kleine Bereiche wurden untersucht
•Keine Untersuchung zum Einfluss des Schnees
[1] Schubert P.: Sicherung am senkrecht eingerammten Eispickel? DAV Panorama. 4/2000 S. 64
[2] Schubert P., Stückl P.: Alpin Lehrplan Band 5. Sicherheit am Berg. Ausrüstung, Sicherung. BLV. 3. Auflage.
München 1999
Der Schnee und seine
Eigenschaften
•
Die wichtigsten Eigenschaften sind: Dichte,
Temperatur, Feuchtigkeit, Schneehärte [3]
•
Schnee weist nie die gleichen Eigenschaften auf [3]
•
Alle Eigenschaften des Schnees weisen eine große
Abhängigkeit von der Schneeart, der Dichte, der
Temperatur und der Belastungsgeschwindigkeit auf [3]
[3] Land Tirol (Herausgeber): Lawinenhandbuch. Redaktion und Bearbeitung: K. Gabl und B. Lackinger. 7.
Auflage. Tyrolia. Innsbruck, Wien 2000
Die Schneehärte (Nivologie)
•
•
Wird mit dem Handtest
ermittelt
Kann mit der
Rammsonde gemessen
werden
Einordnung
der Härte
Handtest
Schweizer
Rammsonde
[N]
sehr weich
Faust
0-50
weich
4 Finger
50-175
mittel
1 Finger
175-390
hart
Bleistift
390-715
sehr hart
Messerklinge
715-1200
Eis
-
>1200
[4] Fierz C. et al.: The International Classification for Seasonal Snow on the Ground. IHP-VII Technical
Documents in Hydrology N°83, IACS Contribution N°1. UNESCO-IHP. Paris 2009
Sicherungsmöglichkeiten in
Schnee- und Firnhängen
•
Kurzes Seil
•
Seilfreies Klettern
•
Sicherung von Standplatz zu Standplatz
Sicherung von Standplatz zu
Standplatz
Dazu sind Fixpunkte nötig
Fixpunkte im Schnee sind:
• T- Anker (Pickel oder Ski)
• Modifizierter Rammpickel
• Deadman, Pickel mit
Abalakovschlinge
• Sitzen im Schnee
DAS Problem: Die Haltekräfte sind vom Schnee abhängig und im allgemeinen
nicht bekannt.
Modifizierter Rammpickel:
Haltekräfte:
2kN bis 2,6kN [1]
[1] Schubert P.: Sicherung am senkrecht eingerammten
Eispickel? DAV Panorama. 4/2000 S. 64
[2] Schubert P., Stückl P.: Alpin Lehrplan Band 5. Sicherheit
am Berg. Ausrüstung, Sicherung. BLV. 3. Auflage. München
1999
T- Anker:
Haltekräfte:
• 3 bis 5 kN [2] je nach Firndichte und
Ankertiefe
• bis 12kN in gutem Firn [1]
Was ist guter Firn?
Wie hoch sind die Haltekräfte
wenn der Firn nicht gut ist?
Methode der Untersuchung
Die Untersuchung gliederte sich in zwei Teile:
•
Teil 1: Untersuchung der Haltekräfte von Fixpunkten im Schnee.
Parallel dazu wurde der Schnee untersucht.
•
Teil 2: Untersuchung der Kräfte, die beim Sturz eines Bergsteigers am
Standplatz auftreten
Methode: Ausreißversuche
•
•
•
•
•
•
10 Messtermine
Untersuchte Sicherungsmethoden:
1.
T- Anker (Pickel und Ski)
2.
Modifizierter Rammpickel (Sitz- und Stehpickel)
3.
Pickel mit Abalakovschlinge
4.
Sitzen im Schnee
Zug von Hand, mit und ohne Flaschenzug
Aufzeichnung der Kraft mit einem Ringkraftmessgerät
Parallel dazu Untersuchung des Schnees: Dichte, Feuchtigkeit, Temperatur und
Schneehärte
Auswertung anhand von Korrelationen
Ausreißversuche
Methode: Sturzversuche
•
•
•
•
•
Untersuchung von verschiedenen spezifischen Sturzsituationen:
– 1,2 oder 3 Personen im Nachstieg
– Pendelstürze
– Stürze im Vorstieg
Versuchspersonen im Nachstieg, Tonne im Vorstieg und bei
Pendelstürzen
Verwendete Sicherung: HMS oder Knicksicherung
Messung des Kraftverlaufs anhand einer elektronischen
Kraftmessdose
Auswertung der Rohdaten mit Labview 7.1
Sturzversuche
Sturzversuche
Ergebnisse: Ausreißversuche
•
•
Korrelation zwischen der Schneehärte und
der Ausreißkraft beim T-Anker: 0,96 (27
Werte)
T- Anker:
–
•
•
Einordnung
der Schneehärte
Schweizer
Handtest Rammsonde
[N]
Schneehärte „4 Finger“: 0,3 bis 1kN
–
Schneehärte „1 Finger“: 4,7 bis 7,9kN
–
Schneehärte „Messerklinge“: bis über 16,8kN
sehr weich
Faust
0-50
weich
4 Finger
50-175
mittel
1 Finger
175-390
hart
Bleistift
390-715
sehr hart
Messer klinge
715-1200
Eis
-
>1200
Sitz- und Stehpickel:
–
Schneehärte „4 Finger“: <1kN
–
Schneehärte „1 Finger“: 2,2 bis 3kN (Sitzpickel)
sowie 1,6 bis 3,3kN (Stehpickel)
Sitzen im Schnee
–
Schneehärte „4 Finger“: >1,2kN
Ergebnisse: Sturzversuche
Höchster
Wert [kN]
Tiefster
´Wert [kN]
Mittelwert
5 Versuche [kN]
1 Nachsteiger: HMS
0,86
0,54
0,71
1 Nachsteiger: Platte
1,15
0,86
0,99
2 Nachsteiger: HMS
1,53
0,9
1,21
2 Nachsteiger: Platte
1,64
1,21
1,38
3 Nachsteiger: Platte
1,92
1,03
1,58
Sturz im Nachstieg
Pendelstürze
Pendelstürze 5m ausgegebenes
Seil
höchster Wert
[kN]
tiefster Wert
[kN]
Mittelwert 3
Versuche [kN]
1,62
1,24
1,4
Ergebnisse: Sturzversuche
Vorstieg
Höchster
Wert [kN]
Tiefster
Wert [kN]
Mittelwert
3 Versuche [kN]
6m ausgegebenes Seil
HMS
2,26
2,99
nur zwei Versuche
6m ausgegebenes Seil
Knicksicherung
1,49
1,49
nur ein Versuch
14m ausgegebenes
Seil HMS
2,36
2,9
14m ausgegebenes
Seil
Knicksicherung
1,42
1,12
Bemerkung
2,63
nur zwei Versuche
•Knicksicherung verursacht kleinere Kräfte als die HMS
•Kein offensichtlicher Unterschied in den Bremskraftwerten bei 6m
und 14m ausgegebenem Seil (keine statistische Überprüfung
möglich)
Diskussion Ausreißversuche
•
Der Handtest zur Messung der
Schneehärte eignet sich zum
Abschätzen der Haltekräfte eines
Fixpunktes im Schnee und Firn
•
Überlappungen der Härtegrade [5]
•
Beurteilung der Härte mit dem üblichen
Handtest ist nicht immer zutreffend [5]
•
Handtest müsste präziser definiert
werden (Größe der zu verwendeten
Objekte, Eindringtiefe....) [5]
[5] Höller P., Fromm R.: Quantification of the hand hardness test. Annals of Glaciology 51(54) 2010 S. 39-44
Diskussion Sturzversuche:
• frühere Untersuchungen werden bestätigt: Das kurze Seil
als Sicherungsmethode gegen Absturz stellt ein
Sicherheitsrisiko dar.
• Mit der HMS gebremste F-2 Stürze bei 35° verursachen
gleiche Bremskräfte wie ein entsprechender Sturz - sanft
gebremst - in der Senkrechten!
Schwächen der Untersuchungen
•
Die Schneehärte ist vielfach innerhalb der Schneedecke
sehr variabel
•
Nur einfache statistische Auswertung möglich
•
Alle Ausreißversuche wurden mit einem Pickel mit 60cm
Länge durchgeführt
•
Einfluss der Länge des Pickels ist unbekannt
•
Einfluss der Hangsteilheit ist unbekannt
•
Einfluss des Körpergewichts beim modifizierten Rammpickel
ist unbekannt
Herzlichen Dank