zur möglichkeit des sicherns in schnee und firn beim bergsteigen karl sulser

Zur Möglichkeit des Sicherns in Schnee und Firn beim

Bergsteigen

Karl Sulser

Masterarbeit

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 hartMesser-

klinge 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

Fixpunkte im Schnee sind:• T- Anker (Pickel oder Ski)

• Modifizierter Rammpickel

• Deadman, Pickel mit Abalakovschlinge

• Sitzen im Schnee

Dazu sind Fixpunkte nötig

DAS Problem: Die Haltekräfte sind vom Schnee abhängig und im allgemeinen nicht bekannt.

T- Anker: Haltekräfte:• 3 bis 5 kN [2] je nach Firndichte und

Ankertiefe • bis 12kN in gutem Firn [1]

Modifizierter Rammpickel: Haltekräfte:2kN bis 2,6kN [1]

Was ist guter Firn?

Wie hoch sind die Haltekräftewenn der Firn nicht gut ist?

[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

Methode der UntersuchungDie 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: – Schneehärte „4 Finger“: 0,3 bis 1kN

– Schneehärte „1 Finger“: 4,7 bis 7,9kN

– Schneehärte „Messerklinge“: bis über 16,8kN

• 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

Einordnungder Schnee-

härteHandtest

SchweizerRammsonde

[N]

sehr weich Faust 0-50

weich 4 Finger 50-175

mittel 1 Finger 175-390

hart Bleistift 390-715

sehr hartMesser -

klinge715-1200

Eis - >1200

Ergebnisse: Sturzversuche

Sturz im NachstiegHöchsterWert [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

Pendelstürze 

höchster Wert [kN]

tiefster Wert [kN]

Mittelwert 3 Versuche [kN]

Pendelstürze 5m ausgegebenes Seil 1,62 1,24 1,4

Ergebnisse: Sturzversuche

VorstiegHöchsterWert [kN]

TiefsterWert [kN]

Mittelwert 3 Versuche [kN] Bemerkung

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 2,63  

14m ausgegebenes Seil

Knicksicherung 1,42 1,12   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