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I LIKE TO MOVE IT

M.OPPOLZER & T.WAHLS

FLASCHENZÜGE IN DER SEILTECHNIK

Warum ein Buch über Flaschenzüge?

Flaschenzüge erleichtern als einfache Maschinen seit Jahrtausenden das Leben des Menschen. Deshalb herrscht der Glaube vor, daß diese nichts Neues sind und alles darüber bekannt ist.

Viele behaupten Flaschenzüge verstanden zu haben und doch gibt es über Flaschenzüge eine Menge Mißverständnisse. Vieles wurde und wird nicht richtig erklärt oder falsch verstanden. Denn Flaschenzüge sind keine Banalität! Auch - und gerade weil - der bisherige Wissensstand verwirrend ist.

In der Fachliteratur werden Flaschenzüge meistens nur kurz behandelt. Das ist verwunderlich bei einem so interessanten und rießigem Thema.

Es gibt bis jetzt kein Buch in der Seiltechnik, das die neuen mit den alten Erkenntnissen verknüpft. Durch Änderungen und Aktualisierungen sind Systeme entstanden, die neue Anforderungen mit sich bringen und für die alte Erklärungsmuster nicht mehr genügen.

Dieses Buch soll endlich die losen Enden verbinden, damit alle, die mit Flaschenzügen arbeiten, besser wissen wovon sie reden und vor allem womit sie arbeiten. Darüber hinaus soll es getreu dem Prinzip „Weisheit durch lebenslanges Lernen“ auch eine Unterstützung für die Lehrenden sein.

Selbstverlag9 783982 061801

UVP

55,

00 €

MENSCHEN MIT EINER NEUEN IDEE GELTEN SO LANGE ALS SPINNER,

BIS SICH DIE SACHE DURCHGESETZT HAT.

[MARK TWAIN]

MATHIAS OPPOLZER & THOMAS WAHLS

I LIKE TO MOVE IT

9 783982 061801

INHALTSVERZEICHNIS

Hinweise und Haftungsablehnung, Vorwort 2

Vorstellung der Autoren 4

1. Theoretische Grundlagen 9

1.1 Von Grund auf 10Vereinfachungen zu Beginn 10Grundlegende Begriffe und deren Visualisierung 11Aufbau des Systems 13

1.2 Physikalische Gesetze 16Die Goldene Regel der Mechanik 16Das Prinzip „Actio gleich Reactio“ 18Kraftübertragung 18

1.3 Bestandteile von Flaschenzügen 19Das Zugmedium 19Die Umlenkungen 20Die Anschlagrichtung 25

1.4 Zusammenfassung 27

2. Systematik 29

2.1 Definition 30

2.2 Die Gruppen: Normativ, Relativ 30

2.3 Spartanische Flaschenzüge 31

2.4 Einfache Flaschenzüge 32

2.5 Komplexe Flaschenzüge 33

2.6 Kombinierte Flaschenzüge 34

2.7 Andere Systeme 34Verschränkte Flaschenzugsysteme 35Differential-Flaschenzug 36Systeme mit Gegengewichten 36Seilzugsysteme 36


3. Die T-Methode 39

3.1 Was ist die T-Methode? 40

3.2 Durchführung der T-Methode 40Das Prinzip der fortlaufenden Kräfte 41Das Prinzip der Kraftverdoppelung 41Das Prinzip der Krafthalbierung (Sonderfall) 41Das Prinzip der Kraftvereinigung 41Das Prinzip des Kräftegleichgewichtes 41T-Methode für einfache Systeme (Option 1) 42T-Methode für relative Systeme (Option 2) 46T-Methode bei verschränkten Systemen (Option 3) 48


4. Physik am Seil 51

4.1 Vektoren, Hebel und Wirkungsgrad 52Hebel in Umlenkungen 54Fazit zum Thema Hebel 58

4.2 Kräfte und Reibung 59

4.3 Was ist Reibung? 60

4.4 Reibung und reales Equipment 68Rollen 68Abseilgeräte 69Kantenschoner und Rollen 69Reibungswerte für Geräte und Kanten 71

4.5 Reibung im Flaschenzug 74Zonen im Flaschenzug 74Seilhygiene / -ordnung 75

4.6 Wirkungsgrad und Effizienz 76Der Wirkungsgrad in der Rolle 76Der Wirkungsgrad des Flaschenzugsystems 77


5. Flaschenzüge im Einsatz 81

5.1 Von der Theorie zur Praxis 82Anforderungen an Flaschenzüge 83

5.2 Der Anforderungskatalog 83Anforderungen an Flaschenzüge: 85

5.3 Überprüfung vor Einsatzbeginn 86Methoden 86

5.4 Materialauswahl 88Rollen 88Verbindungselemente 89Automatisierte Rücklaufsperren 90Vorkonfektionierte Flaschenzüge 92Seilklemmen 94Seile 95Knoten 96Umgang mit Knoten im System 97Vorstellung von Last-Meßzellen 98Einsatzgrenzen von Material 98Der Budget-Aspekt 99Merkliste für die Materialauswahl 100

5.5 Flaschenzüge im Raum 102Flaschenzüge in der Horizontalen 102Schwebende Ankerpunkte 104Vektor-Zug 105Künstliche, hohe Anschlagpunkte 106Kontinuierliches Ziehen vs. Ziehen + Zurücksetzen 107

5.6 Sicherheitsaspekte 109Vollumfängliche Redundanz in Flaschenzügen 109Zwei gespannte Systeme 110Zur Sicherheitsmarge 110Der sanfte oder der steinige Weg 110Reversibilitäten 111Flaschenzüge auf Arbeits-, Bau- und Einsatzstellen 112Team-Zug 113Arbeitseinsätze im Vergleich zu Rettungseinsätzen 113Zughilfen 114Lastfreigabe-Systeme 115

5.7 Grundregeln, Begrifflichkeiten und Konzepte 116Grundregeln 116Begrifflichkeiten und Konzepte 117

5.8 Merkhilfen und Akronyme 117BOB und LOS 118Flaschenzug-Akronym 119

6. Gängige Ausführungen unter der Lupe 123

6.1 Die Verbindungspunkte 124

6.2 Die Umlenkrollen 125

6.3 Die Rücklaufsperren 126

6.4 Rücklaufsperren und Reversibilitäten 128

6.5 Ausgewählte Systeme 133a) Der „Direkte Zug“ 134b) Der „U-Turn“ 136c) Das „V-Rig“ 138d) Das „N-Rig“ 140e) Das „M-Rig“ 141f ) Der „Reversible Potenzflaschenzug“ 142g) Das „Umlaufende System“ 144h) Das „Z-Rig“ 146i) Das „gedoppelte Z-Rig“ 148j) Das „Lift-System“ 150k) Das „Set of Four“ (oder „Block&Tackle“) - Teil 1 152l) Das „Set of Four“ (oder „Block&Tackle“) - Teil 2 154m) Die „Große Kombination“ - Teil 1 156n) Die „Große Kombination“ - Teil 2 157o) Die „Schweizer Flaschenzüge“ - Teil 1 158p) Die „Schweizer Flaschenzüge“ - Teil 2 160q) Der „Express-Flaschenzug“ 162r) Das „Einbrechen in Gespannte Systeme“ 164

6.5 Flaschenzüge in Anwendung 166

7. Anhänge 169

7.1 Knoten 170Einführung 170Grundbegriffe am Seil 170Grundregeln zu Knoten 173Seilüberstände 174Unmittelbares Feedback durch Knoten 175Steckbriefe bekannter Knoten 176Zusammenfassung Knoten 181

7.2 Abkürzungen 182

7.3 Glossar / Definitionen 183

7.4 Merkhilfen, Abbildungen, Übungsblatt 188

8. Literaturverzeichnis 195

9. Nachwort 199

KAPITEL 1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN

9

Dieses Kapitel soll das nötige theoretische Wissen vermitteln. Das reicht von grundlegenden Begriffen, über den Aufbau eines Flaschenzugs bis zur Funktion der einzelnen Bestandteile. Dabei sollen die physikalischen Hintergründe nur gestreift werden. Es schafft vorerst eine umfassende Basis für das einfache Verständnis von Flaschenzügen.

KAPITEL 1THEORETISCHE GRUNDLAGEN

10


1.1 VON GRUND AUF

Per Definition ist ein Flaschenzug eine „einfache Maschine“, also eine Vorrichtung, die eine vorhandene Kraft in Arbeit umsetzt. Diese besteht aus einem Zugmedium und mindestens einer Umlenkung um 180°. Ist der Umlenkungswinkel kleiner als 180° wird von einer flaschenzugähnlichen Maschine gesprochen. Im Wesentlichen sind solche Maschinen eine Hilfe, um Arbeit körperschonender, also ergonomischer zu verrichten oder um schwerere Gewichte anheben zu können, als es ohne diese Vorrichtung überhaupt möglich wäre.

Umgangssprachlich bedeutet das, daß wir uns mit Seilen und Rollen (oder rollenähnlichen Bauteilen, die ein Seil umlenken können) ein System aufbauen. Dieses System verändert entweder die Zugrichtung, was uns z.B. ermöglicht, mit der Schwerkraft zu ziehen und unser Körpergewicht besser einzusetzen, oder im Idealfall macht es uns einfach „stärker“, da es unsere Körperkraft so übersetzt, dass wir schwerere Lasten anheben können oder Seile stärker spannen können, als es uns ohne dieses System möglich wäre.

Diese Möglichkeiten – die Ermöglichung eines sonst zu kraftaufwendigen Vorgangs, die Reduzierung des Krafteinsatzes für einen Vorgang oder ein ergonomischeres Ziehen - eröffnen eine Fülle an praktischen Anwendungen von solchen einfachen Maschinen. Daher sollte dieses Thema von allen Seiltechnik verwendenden Personen, die auch mal mit Lasten zu tun haben, beherrscht und verstanden werden.

VEREINFACHUNGEN ZU BEGINN

Für einen vereinfachten Einstieg tasten wir uns schrittweise an diese einfachen Maschinen heran. Wir werden das wichtige Thema Reibung vorerst vernachlässigen und uns im Kapitel 4 umfassend damit auseinandersetzen.

Die Kraft, mit welcher gezogen wird (bezeichnet mit dem Kürzel „F“), hat die Einheit „Newton“. Ein Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um eine Masse / Gewicht von 1kg auf eine Geschwindigkeit von 1m/s zu beschleunigen. Schwer vorstellbar? Abstraktionsvermögen an der Grenze? Das finden wir auch. Eine einfachere Möglichkeit sich vorzustellen wie viel Energie in einem Newton steckt, ist diese ortsungebundene Kraft in eine Gewichtskraft umzurechnen: Dann wird alles greifbarer und 1 Newton (1N) entspricht der Gewichtskraft (ortsgebunden auf der Erde) von etwa 100 Gramm (eine Tafel Schokolade) und damit entsprechen 100kg einer Kraft von 1kN (Kilo-Newton). Dies dient der Verständlichkeit und somit werden wir uns an vielen Stellen dieser Vereinfachung bedienen.

Das ist physikalisch zwar nicht ganz richtig, hat aber auf die Verhältnisse, die hier besprochen werden, keinen entscheidenden Einfluss.

Bei allen anfänglichen Betrachtungen vernachlässigen wir vorerst etwaige Reibungsverluste, um uns später mit dieser Thematik auseinanderzusetzen

Das Einheiten-Problem:

1N entspricht 101,97 g1kN entspricht 101,97 kg

oder für uns einfach:1kN ≈ 100 kg

10kN ≈ 1t

Früher wurde das sogenannte Kilopond (kgp oder kgf ) regulär verwendet, findet heute aber keine Anwendung mehr. Wenn auch physikalisch etwas veraltet, verwenden wir für die Kraft F oft diesen Wert mit kg, um die Abstraktion leichter zu ermöglichen.

11


GRUNDLEGENDE BEGRIFFE UND DEREN VISUALISIERUNG

Um die Prozesse zu veranschaulichen bedienen wir uns im Folgenden stark stilisierter Graphiken.

Die Last ist der Grund für dieses Buch und steht für das Gewicht, das angehoben, gezogen oder gespannt werden soll. Es kann sich hierbei auch um einen Verbindungspunkt an einem Seil handeln, an dem gezogen wird und muß nicht direkt ein Gewicht oder ähnliches sein.

Die Struktur steht für räumlich feste Objekte, die als Anschlag- /Ankerpunkte für Flaschenzug-Komponenten dienen können.

Das Zugmedium ist das Seil, mit dem wir die Kraft vom T-Punkt bis zur Last übertragen. Diese Funktion kann auch beispielsweise durch eine Bandschlinge erfüllt werden. Jedoch weisen Seile in vielerlei Hinsicht die besten Eigenschaften für diese Aufgabe auf.

Umlenkungen lenken das Seil in eine andere Richtung um. Da Rollen diese Funktion am besten erfüllen, heißen diese Umlenkungen umgangssprachlich auch Rollen, werden jedoch traditionell auch als „Flasche“ bezeichnet, womit sich die Namensgebung unserer Flaschenzüge leicht erklärt. Sie kommen in der Regel mit einer oder zwei Seilscheiben vor, wobei auch größere "Flaschen" existieren.

Ein Verbindungspunkt steht für Stellen in unserem System, an denen das Zugmedium fest mit einer anderen Komponente (z.B. mit einem weiteren Zugmedium oder einer Rolle) verbunden ist. Dies kann unter anderem durch einen Klemmknoten, mittels einer Seilklemme oder eines Seilmitteknotens geschehen.

Der Ansatzpunkt der Zugkraft oder T-Punkt bezeichnet die Stelle, an der am Seil gezogen wird, um den Arbeitsvorgang zu tätigen. Das kann zum Beispiel durch eine Person oder eine motorbetriebene Winde geschehen. Das T kommt von „Traktion“ (ziehende Kraft). Für alle die es wissen wollen, das Wort kommt vom lateinischen trahere, was überraschenderweise ziehen bedeutet.

Der T-Punkt ist immer dort, wo der Zugweg des auslaufenden Seils gemessen wird, anhand dessen auch der mechanische Vorteil aufgezeigt werden kann (siehe „Die Goldene Regel der Mechanik“). Das kann auch der Punkt sein, an dem gezogen wird. Am deutlichsten wird dies bei einer Winde, da der Achsmittelpunkt konstant an einer Stelle bleibt. Als T-Punkt kann auch eine Umlenkung dienen, von welcher aus die Länge des auslaufenden Seils gemessen wird. Bei einer Person, die Hand über Hand zieht, wird für die Berechnung ein Durchschnitt des Aktionsradius angenommen. Der T-Punkt ist ein Bezugspunkt im System.

23


1 2 3 4

1:21:1 1:21:1

a

b b

R

R

T

T

D

TT

a

a a

Abstand a von der Decke D zur Rolle R bleibt auch beim Ziehen gleich

> ruhende Rollen

Abstand b von der Rolle R zum T-Punkt T

bleibt auch beim Ziehen gleich

Am T-Punkt T muss die selbe Distanz an Seil

eingeholt werden um die sich die Last anhebt

> passiv

„Feste Rolle“ ruhende, lose Rolle ?? bewegte, feste Rolle?? „Lose Rolle“

Abstand b von der Rolle R zum T-Punkt T verändert sich beim

Ziehen

Am T-Punkt T muss die doppelte Distanz an Seil eingeholt werden um die

sich die Last anhebt

> aktiv

Abstand b von der Rolle R zum T-Punkt T

bleibt auch beim Ziehen gleich

Am T-Punkt T muss die selbe Distanz an Seil

eingeholt werden um die sich die Last anhebt

> passiv

Abstand b von der Rolle R zum T-Punkt T verändert sich beim

Ziehen

Am T-Punkt T muss die doppelte Distanz an Seil eingeholt werden um die

sich die Last anhebt

> aktiv

Abstand a von der Decke D zur Rolle R verändert sich beim Ziehen

> bewegte Rollen

bb

Begriffsproblematik

Eingehendere Betrachtungen zum Thema „Lose-Rolle"-Dilemma:

Warum vermeiden wir die Begriffe „lose" und „fest“:

KAPITEL 2 SYSTEMATIK

29

In diesem Kapitel wird ein kurzer Blick darauf geworfen, ab wann eigentlich von einem Flaschenzug geredet wird, also die Definition festgelegt und verschiedene Arten von Flaschenzügen in Gruppen zusammengefasst, um auch hier einen besseren Überblick über die Vielfalt der Systeme zu erhalten.

KAPITEL 2SYSTEMATIK

KAPITEL 3 DIE T-METHODE

39

Wie groß die Übersetzung eines Flaschenzuges ist, ist kein Ratespiel. Dieses Kapitel erklärt, woher dieses Verhältnis kommt, was es aussagt und wie es berechnet wird

KAPITEL 3DIE T-METHODE

44


T-Methode zweites Beispiel

q Abbildung 3.4

12

45

54... in Schritt das Ergebnis ermitteln

und mit Schritt überprüfen. Fertig.

1In Schritt wird wieder der T-Punkt ermittelt und mit einer 1 beschriftet.

1:191

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1111

1

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5

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18

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1

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+ =19

=191:19

1

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5

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1

1

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1 1

1

?

2In Schritt dem Seilverlauf folgen und die Punkte, an denen diese Zugkraft übertragen wird, ebenso mit der entsprechenden eingesetzten Kraft beschriften. Immer so weiter, wie das eben erstmal geht.

45


2

2

3

3

3

2 3Schritt und wie-derholen sich jetzt, bis alle Werte bis hin zur Last ermittelt sind...

3Für Schritt werden nun die Werte an den Umlenkpunkten summiert und die Werte zusammengezählt, die an den Verbindungspunkten aufeinander treffen.

1

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9 10

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1

1

KAPITEL 4 PHYSIK AM SEIL

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KAPITEL 4PHYSIK AM SEIL

Bis hier hin wurden Flaschenzüge mit stark vereinfachten Annahmen besprochen, daher fehlen noch einige entscheidende Informationen, um die Brücke zur Praxis sicher zu schlagen.

An dieser Stelle sollen noch ein paar weitere physikalische Hintergründe erläutert werden, um das Grundwissen für diesen Themenblock zu vervollständigen.

Dafür werden die Vektoren und die Hebelkräfte in Rollen betrachtet und dann intensiver das Thema Reibung und damit auch die Sache mit dem Wirkungsgrad.

53


vernachlässigt, sind beide Kräfte gleich groß, also zieht das Seil auf beiden Seiten mit derselben Kraft an der Umlenkung (siehe Kapitel 1 Actio gleich Reactio / Kraftübertragung). Damit ziehen bei 0° Grad Öffnungswinkel beide Kräfte in entgegengesetzte Richtungen und es entsteht also keine Kraft am Umlenkpunkt. Aber zwischen 0° und 180° Grad Umlenkungswinkel ziehen beide Kräfte in unterschiedliche Richtungen und damit steigt mit dem Öffnungswinkel die resultierende Kraft an. Bei 180° Grad ziehen sie in die gleiche Richtung und damit verdoppelt sich das Resultat an der Umlenkung:

Skalarprodukte für Umlenkungen in Abhänigkeit vom Umlenkungswinkel

q Abbildung 4.3

FZ(δ=10°)= 0,17 FG

FZ(δ=30°)= 0,52 FG

FZ(δ=45°)= 0,77 FG

FZ(δ=60°)= 1,0 FG

FZ(δ=75°)= 1,22 FG

FZ(δ=90°)= 1,41 FG

FZ(δ=120°)= 1,73 FG

FZ(δ=135°)= 1,85 FG

FZ(δ=160°)= 1,97 FG

FZ(δ=180°)= 2,0 FG

* FA= 1,0 FG

FG

δ

FG = Gewichtskraft der LastFA = Kraft auf den Hauptankerpunkt (ohne Reibung)FZ = Kraft auf den Umlenkungspunkt (ohne Reibung)δ = Umlenkungswinkel

FA*

76


4.6 WIRKUNGSGRAD UND EFFIZIENZ

Ein allerletzter interessanter Punkt, bevor endlich die kletterspezifischen Details an die Reihe kommen, ist nun der Wirkungsgrad, bzw. die Effizienz. Da wir im Feld kaum mit dem Taschenrechner hantieren werden, wird der Punkt hier nur grob umrissen.

Der Wirkungsgrad ist das Ergebnis, wenn aus der Qualität der verwendeten Hebel und der Menge an Reibungswiderstand im untersuchten System eine Bilanz gezogen wird.

Der Wirkungsgrad bemißt die Effizienz der Übertragung der in einer Rolle wirkenden Kraft. Je größer dieser Wert ist - 0 % bis 100 % sind möglich - desto mehr entspricht dieser der Idealsituation – nämlich der Utopie einer vollständigen Befreiung vom Reibungsverlust. 100 % Wirkungsgrad bleiben ein Traum aller Anwender*innen von kontrolliert reversiblen Rücklaufsperren.

DER WIRKUNGSGRAD IN DER ROLLE

Die folgende Abbildung zeigt alle relevanten Faktoren, die in einer Formel zur Berechnung des Wirkungsgrads auftauchen würden:

Alle wichtigen Größen des Wirkungsgrades in Rollen

u Abbildung 4.25

FN

β

d1

d2

FZ FZ+FR

Effizienz vs. EffektivitätEffizienz bezieht sich darauf, wie gut der Wirkungsgrad eines Systems ist. Effektivität sagt, wie erfolgreich ein System ist in Bezug auf die zu verrichtende Aufgabe ist. Auch ein hoch effizientes System kann keine Effektivität zeigen, wenn es niemand bedienen kann! Genauso kann ein sehr uneffizientes System hoch effektiv (wirksam) sein, wenn genug Power da ist, um es anzutreiben (dafür ist es vielleicht einfach und schnell zu bedienen).

KAPITEL 5 FLASCHENZÜGE IM EINSATZ

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KAPITEL 5FLASCHENZÜGE IM EINSATZ

Nachdem ein solides Fundament an theoretischen Grundlagen geschaffen wurde, wird es Zeit, Flaschenzüge im Einsatz zu betrachten.

Hier wird es auf eine andere Art und Weise interessant, da sich der Rahmen erweitert und zusätzlich eine unendlich scheinende Palette an Parametern und Einflüssen zu berücksichtigen ist.

Dieses Kapitel verbindet das Fundament mit hilfreichen Werkzeugen um effiziente und effektive Flaschenzüge zu erstellen und zu nutzen.

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ANFORDERUNGEN AN FLASCHENZÜGE

Unterschiedlichste Umgebungsbedingungen schaffen Anforderungen und Rahmenbedingungen für das benötigte System. Diese müssen abgewogen und in der Praxis berücksichtigt werden, um einen sicheren und effizienten Aufbau von Flaschenzügen zu gewährleisten.

Um sinnvolle Entscheidungen treffen zu können, müssen wir uns aller Anforderungen bewußt sein, um diesen je nach Situation und Priorität gerecht zu werden. Die Reichweite der Anforderungen an das eingesetzte System ist sehr viel größer als das oft offensichtlich ist und viele Entscheidungen werden ohne große Überlegung getroffen, weil nach einstudierten und gelernten Mustern gehandelt wird, aber auch weil die Situation ein schnelles Handeln oder ein zielstrebiges Arbeiten erfordert. In ruhigen Momenten ist es sinnvoll, sich die Tragweite mancher Entscheidungen bewußt zu machen. Es tut gut, die Scheuklappen abzulegen, welche in der Routine des Alltags oft entstehen. Die entscheidende Frage bleibt: Was gibt es an möglichen Anforderungen?

5.2 DER ANFORDERUNGSKATALOG

Dieser kann als Basis für die Gefährdungsermittlung und Risikobewertung dienen. Das TOP-Prinzip hilft an dieser Stelle, eine Übersicht zu schaffen. Es steht für die Reihenfolge der Kategorien: Technisch – Organisatorisch – Persönlich. Damit lassen sich Voraussetzungen für die Arbeitsplanung und deren Durchführung, eine Gefährdungsermittlung und nötige Maßnahmen strukturiert erarbeiten. Als Grundlage dienen hierbei die Anforderungen an Flaschenzüge.

Vorschau Anforderungskatalog

q Abbildung 5.2

8382

KAPITEL 5 FLASCHENZÜGE IM EINSATZ KAPITEL 5 FLASCHENZÜGE IM EINSATZ

ANFORDERUNGEN AN FLASCHENZÜGE:

Technische Anforderungen Organisatorische Anforderungen Persönliche AnforderungenEFFEKTIVITÄT

Die Übersetzung des Flaschenzugs sollte so dimensioniert sein, daß die gewünschte Arbeit trotz der unvermeidbaren Reibungsverluste im System zu verrichten ist. Allerdings sollte auf überdimensionierte Übersetzung (en) verzichtet werden, um die Bedienung des Systems einfach und übersichtlich zu halten.

ZUGANG

Hier sind die Möglichkeit des Zugriffs, der vorhandene Platz, und die daraus resultierende Bedienbarkeit entscheidend. Dies beinflußt die Ergonomie. Ein langer Zustieg kann zusätzlich zu einer Ermüdung führen, bevor es überhaupt zum Einsatz eines Flaschenzuges kommt.

EFFEKTIVITÄT

Es gibt Vorlieben, ob Anwender*Innen lieber aus der Kniebeuge nach oben ziehen oder ihr Körpergewicht mit in die Zugrichtung bringen

SICHERHEIT

Jeder Flaschenzug sollte eine technische Sperre beinhalten, die bei einem ungewollten Loslassen verhindert, das sich das System bewegt. Wir sprechen dabei von einer Rücklaufsperre oder einem sogenannten PCD (Process Capturing Device). Spätestens beim Einsatz zur Personenrettung ist dies unerläßlich.

ÜBERSICHT

Die Grundanforderungen an jedes System sind deren Einfachheit und Übersichtlichkeit. So bleiben die Bedienbarkeit und die Sicherheitskontrolle leichter zu bewerkstelligen. Je komplexer ein System wird, desto schwieriger wird es, speziell unter Streß, reproduzierbar, Kolleg*innen zu vermitteln und zu handhaben. ASAP2 (As simple as possible / as safe as possible)-> So einfach wie möglich und so sicher wie möglich. Das Grundprinzip in der Seiltechnik bleibt auch hier gültig.

Ein zweiter Aspekt der Übersicht ist die Arbeitsplatzorganisation unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen.

PHYSISCHE VORAUSSETZUNG

Eigenes Gewicht / Eigene Haltekraft / Kondition

FLEXIBILITÄT

Für eine bessere Handhabung sollte das gesamte System kontrolliert reversibel (umkehrbar) angelegt sein. Das bedeutet, das trotz einer Rücklaufsperre das System nicht nur verkürzt, sondern im Bedarfsfall auch jeder Zeit wieder verlängert werden kann.

VORLIEBEN

Bevorzugung bestimmter Hersteller und Materialkomponenten

ABHÄNGIGKEIT

Ob ein System intern / direkt oder extern / indirekt angelegt wird, kann eine entscheidende Rolle spielen. Intern würde bedeuten einen Flaschenzug auf und mit einem Seil zu konstruieren, welches auch die Last trägt. Externe Flaschenzüge werden nur vorübergehend auf das Tragseil aufgesetzt und können jeder Zeit von diesem getrennt werden.

GEWICHT

Die ganze Ausrüstung sollte möglichst leicht (sprichwörtlich in punkto Gewicht) sein. Das benötigte Material sollte möglichst an die Lasten angepasst werden. Ob im Baum, einem Rigg / einer Traversenkonstruktion oder in der tiefsten Höhle: Alles was rauf, rein oder runter muss, soll auch wieder mit zurück und irgendwer muss es tragen. Personal das schon erschöpft ist, bevor der Flaschenzug eingerichtet ist, bringt auch mit Flaschenzug nicht mehr viel zu Stande. Es leidet die Konzentration und die Effektivität des Teams.

STANDARDS

Verwendete Standard-Kits innerhalb von Teams und von denen festgelegte SOP (Standard Operation Procedure / Standardeinsatzregel) (z.B. Module vs. einzelnes Material).SEILLÄNGE

Der Seilverbrauch spielt eine wesentliche Rolle. Je größer die Übersetzung des Systems und je länger ein System im gelösten Zustand ist, desto länger muss das benötigte Seil sein. So können schnell große Längen an Seilstrecke für ein System benötigt werden.

EINBAUHÖHE

Die minimale Systemlänge beschreibt den Systemzustand, in welchem es nicht mehr weiter verkürzt werden kann und ist in einigen Situationen entscheidend für ein ergonomisches Gelingen der geplanten Aktion. Diese Distanz wird in der Seiltechnik Einbauhöhe (Headspace) genannt.

EINSATZZWECK

Für welchen Zweck das ganze System überhaupt benötigt wird, kann maßgeblichen Einfluss auf die Komponenten haben. Das zeigt die folgende Liste an Beispielen.

◆ Personenrettung: Verwendung von genormten und zertifizierten Material, Bruch-lasten mit zehnfacher Sicherheit ca. im Bereich von zwei Tonnen

◆ Wasserrettung und Offshore-Arbeiten: Verwendung von genormten und zertifi-zierten Material, Bruchlasten mit zehnfacher Sicherheit ca. im Bereich von zwei Tonnen, korrosionsbeständiges Material, schwimmfähige Leinen

◆ Materialbergung: Verwendung von genormten und zertifizierten Material bei schwebenden Lasten über Personen, hier können höhere Bruchlasten als bei der Personenrettung nötig werden

◆ Baumfällungen: Extrem hohe Bruchlasten, deutlich höher als bei der Personenret-tung nötig, da geplante Fangstöße und große Hebelkräfte oft ein Teil des Arbeits-ablaufes darstellen

◆ Felssicherung: Genormtes und zertifiziertes Material bei schwebenden Lasten über Personen

STABILITÄT

Das Verdrehen der Seile gegeneinander ist zu vermeiden. Dieses ist auf Grund der Reibung kraftraubend. Im Bereich der Höhenrettung ist es nicht patient*innengerecht, sich hilflos in einer Trage um die eigene Achse zu drehen. Ist ein Verdrehen der Seile gegeneinander möglich und würde sich dadurch die Reibung erhöhen, sind Gegenmaßnahmen nötig. Diese können zum Beispiel:

◆ der Verzicht auf lange Seilstrecken in so genannten Block & Tackle-Systemen (Seite 91)◆ der Einsatz von Drehwirbeln◆ eine Führungsleine zur Verhinderung der Drehung der Last◆ und krangelfreies Arbeiten sein.

REIBUNG

Wenn ein Flaschenzug über eine Kante läuft und sich dadurch die Reibung erhöhen kann, so sind auch hier Gegenmaßnahmen nötig. Dies können zum Beispiel die Verwendung von Roll-Modulen oder künstlichen hohen Ankerpunkten (AHD, Artificial High Directional) in Verbindung mit der Beschränkung auf ein Seil welches über die Kante laufen muß, sein

UMSETZHÄUFIGKEIT

Dieser Begriff umschreibt die Häufigkeit des Umsetzens einzelner Komponenten um die Aufgabe vollständig zu erfüllen.

Menschliche Ankerpunkte, bestehend aus einem oder mehreren Menschen, können eine sinnvolle Notlösung sein. Sie setzen jedoch mindestens folgende Dinge voraus:• Platz, um den oder die Menschen

unterzubringen• Genug Reibung zwischen

Mensch und dem Untergrund oder

• Kanten zum Abstützen• Je schwerer der menschliche

Ankerpunkt im Verhältnis zur Last ist, desto besser ist dies für die Haltbarkeit

Da es sich um personifizierte Ankerpunkte handelt, sind auch menschliche Bedürfnisse aller Art zu berücksichtigen. Des Weiteren sind hier alle besprochenen Techniken zur Verteilung der Last auf mehrere Ankerpunkte, die Beachtung der Vektorkräfte und hoch effiziente Systeme von besonderer Bedeutung.

105


VEKTOR-ZUG

Der Vektor–Zug (englisch: Vector-Pull) ist eine Möglichkeit, mit wenig Kraftaufwand eine Last kurz anzuheben oder ein schon vorgespanntes Seil unter höhere Spannung zu bringen. Diese Technik ist in der Seefahrt Standard und hat erst in den letzten Jahren ihren Weg in die Seiltechnik gefunden. Im Wesentlichen wird dabei im 90°-Winkel an einem Seilstrang gezogen (gelber Pfeil, Beispiel A). Die Last wird mit geringem Kraftaufwand angehoben, da aufgrund des großen Öffnungswinkels die eingebrachte Zugkraft ins nahezu Unendliche übersetzt wird (positive Umkehrung der Effekte bei großen Öffnungswinkeln in Traversen, siehe Anhang).

Soll nun das System B genutzt werden, kann durch abwechselndes ziehen (am roten und oranger Pfeil, Abbildung 5.13) zwischen Vektor-Zug und „Nachziehen“ des Systems gewechselt und damit eine schwere Last bewegt werden. Damit die Last nach dem „Nachziehen“ von Hand gehalten werden kann, ist eine Rücklaufsperre in der letzten Umlenkung (zum Beispiel ein blanker Karabiner mit einem Rundtörn oder eine Protraxion) nötig.

Vektor-Zug als Anwendung in Flaschenzügen

Flaschenzug am Ankerpunkt vom Boden gehoben.

q Abbildung 5.13

p Abbildung 5.12

A

B

KAPITEL 6 GÄNGIGE AUSFÜHRUNGEN UNTER DER LUPE

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KAPITEL 6GÄNGIGE AUSFÜHRUNGEN UNTER DER LUPE

Hier werden verschiedene mögliche Varianten von Teilbausteinen und ganzen Flaschenzügen in der Umsetzung von der Skizzierung in annähernd realistische Geräte betrachtet. Es war bis hierhin wichtig, die Geräte und Funktionen zwecks der Übersicht in der zweidimensionalen und systematischen Darstellung auf dem Papier zu vereinfachen. Nachdem das Verständnis mit Hilfe dieser Grundlagenarbeit erreicht ist, wird von der Vereinfachung zum Detailreichtum zurückgekehrt.

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c) DAS „V-RIG“

Übersetzung: intern und extern 1:2

Zuordnung in der Systematik: > Spartanischer Flaschenzug: Aktive Umlenkung (normativ)

Das V-Rig bringt einen mechanischen Vorteil von 1:2 und bietet die Möglichkeit, einen Ankerpunkt mit verringerten Werten der Kraft, welche der Last plus dynamischen Beiwert entspricht, zu belasten.

Hier bestätigt sich in der Praxis, was wir in der Theorie (Reibung, Hebelgesetze) schon erklärt haben: In der Regel bringt auch eine schlechte Rolle hier mehr Erleichterung als Verlust.

Während diese Variante in der alleinigen Ausführung Grenzen hat (Verdrehen der Seile, Einsatzhöhen-Begrenzung durch benötigte doppelte Seillänge), ist sie in der aufgesetzten Ausführung ein beeindruckendes Allzweck-Werkzeug. Auch hier sind beide Varianten - mit und ohne Rücklaufsperre - oft von Nutzen.

Dabei entsteht aus der Aneinanderreihung von mindestens zwei V-Rigs der Potenz-Flaschenzug (siehe nächste Seite).

Lowtech vs. Hightech 1:2

q Abbildung 6.9

Lowtech

vs.

Hightech

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Häufige / übliche Anwendung:

◆ als Modul, interne und externe Variationen ◆ in Zugseilen für Einzel- und Team-Zug-Anwendungen◆ als zusätzliche Potenz extern aufgesetzt◆ Kraftverteilung auf zwei Ankerpunkte◆ Kraftreduzierung, falls nur eine Rolle vorhanden◆ bei entsprechendem Öffnungswinkel Verdrehschutz für die Last

Vorteile:

◆ geringer Materialbedarf

Nachteile:

◆ geringer mechanischer Vorteil◆ nur eine Rolle, um eine Rücklaufsperre zu installieren, die leicht außer

Handreichweite gerät

Beispiele für V-Rig-Varianten- als externe Ergänzung- Lowtech mit Rücklaufsperre Tibloc- „dreckiges“ Notsystem aus Grillon

q Abbildung 6.10

+

KAPITEL 7 ANHÄNGE

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KAPITEL 7ANHÄNGE

Auf den folgenden Seiten stehen alle nötigen Hilfsmittel zur Verfügung. Die wichtigsten Abkürzungen werden erklärt, es gibt ein Glossar sowie Merkhilfen und Abbildungen, die im Buch keinen speziellen Platz fanden. Diese sind durchaus hilfreich, um die zuvor besprochenen Dinge in die Praxis umzusetzen.

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KAPITEL 7 ANHÄNGE

KÖRPERMASSE

Die „VLY-Regel“ ermöglicht es, sich auch im Einsatz ohne Meßwerkzeuge den richtigen Winkeln anzunähern

Messen mit Körpermaßen ist eine weitere Variante, im Einsatz ohne Meßwerkzeuge weiter zu kommen.

Dazu den eigenen Körper vermessen, um diesen zum Abschätzen von Maßen zu nehmen.

◆ Eine Körperlänge: ca. 2m (entsprechend die Spannweite)◆ Zoll: die Breite des Daumens /die Länge des ersten Daumenglieds◆ Hand(breit)um 10 cm = 1 dm◆ Spanne: der Abstand zwischen der Spitze des Daumens und des Zeigefingers ◆ Elle: Länge des Unterarmes, d.h. der Abstand zwischen Ellenbogen und

Fingerspitzen◆ Fuß: Länge des menschlichen Fußes, meistens 12 Zoll = 25–43 cm, manchmal

1/2 Elle◆ Dezimalfuß 10 Zoll◆ Schritt: etwa 71–75 cm◆ Doppelschritt: etwa 142–150 cm = 2 Schritt Spannweite der Arme

Merkhilfe Öffnungswinkel „VLY-Regel“

u Abbildung 7.9

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KAPITEL 7 ANHÄNGE

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Ak�ve Umlenkung

Kombinierte Flaschenzüge

Einfache Flaschenzüge

Spartanische Flaschenzüge Komplexe Flaschenzüge Rela�ve Flaschenzüge

andere Aufbauten

Passive Umlenkung

Faktoren-Flaschenzüge

Potenz-Flaschenzüge

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KAPITEL 8 LITERATURVERZEICHNIS

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KAPITEL 8LITERATURVERZEICHNIS

Eine Auswahl der wertvollsten Klunker unserer Bibliothek, aus denen wir so viel gelernt haben...

WER IST MUCK?Ich bin in vielen Dingen im Leben ein sogenannter „Spät-Zünder“ gewesen. Ein bisschen später eingeschult, dafür ein bisschen länger mit Lego gespielt und auch bisschen länger in der Schule verbracht, dafür ein bisschen mehr in der Werkstatt meines Papas gespielt. Das zieht sich so ziemlich konsequent durch mein Leben.Denn dieses „Spielen“ ist in meinen Augen eine sehr wichtige Sache und ein großer Pfeiler in meinem Leben. So richtig mit Seilen spielen gelernt habe ich auch erst, als ich meine erste Petzl Stop in den Händen hielt und mein erstes Schnupper-Training am Seil bei Greenpeace in Hamburg erlebte. Da war ich auch schon 20 und wieder mal etwas spät dran, aber dafür packte mich der „Shit“ um so mehr. Innerhalb kürzester Zeit las ich so ziemlich jedes Buch was es zu diesem Thema gab und nutzte jede Gelegenheit an einem Seil rumzuhängen. Der Zivildienst als Rettungssanitäter und das Geographie- und Gartenbauwissenschaften-Studium waren zwar spannend, aber aus spielerischer Sicht eben nie auslastend. Ich besuchte Kurse und Seminare, begann als Trainer für Greenpeace Schulungen mit anzuleiten, arbeitete in Kletterhallen als Trainer und Routenschrauber und fand sogar einen Fachbereich an meinem Institut (Höhlenforschung), bei dem ich irgendwie auch meine Kletterbegeisterung ein bisschen integrieren konnte. Ich hatte meinen Weg richtig zu spielen gefunden. Als ich dann die Industriekletterei ein bißchen (nie ganz) hinter mir ließ und in der Mitte des Studiums mehr und mehr in die Baumpflege wechselte, kam da noch einmal ein riesiger Begeisterungs-Schub. Und zum ersten Mal war ich einfach traurig, daß ich so spät (Mitte Zwanzig) dran war. Doch ich hatte das Gefühl endlich da zu sein, wo ich hingehöre: Klettern in Bäumen. Unglaublich anspruchsvoll (wenn man nach dem perfekten Flow sucht) und unglaublich begeisternd!Doch all mein „Rumgedaddel“ und auch mein Studium haben mich auch eine Menge gelehrt und ich bin sehr froh, daß ich diese doch recht freie Zeit in meinem Leben hatte und sie mir bis heute auch immer wieder nehmen kann. Ohne das Privileg ein Semester im Ausland studieren zu können wäre zum Beispiel dieses Buch nie entstanden - zumindest nicht mit mir. Denn die Klarheit, wie wichtig gutes Lehrmaterial ist, kam zwar schon durch die Arbeit bei Greenpeace, die Fähigkeit so richtig an Graphiken und Skripten zu arbeiten wurde aber erst mit meinem Auslandsemester 2012 in den USA entwickelt. Seitdem ist diese Tätigkeit ein wichtiger und zeitraubender Aspekt, der sich durch mein Berufs- und Privatleben zieht und mich immer begleitet. Im Nationalpark in Süd Dakota im Winter hatte ich auch viel Zeit mit mir allein und dort begann ich mit den Arbeiten neue Erklärungen für diese verwirrenden Flaschenzüge zu entwickeln. Als ich wieder in Deutschland war, wurde die Zusammenarbeit mit Thomas intensiver und schließlich veröffentlichten wir unsere ersten Artikel zu dem Thema. Gleichzeitig wuchs auch ein Skript heran, aus dem ein kleines Manual mit 20 bis 30 Seiten werden sollte, um die Theorie zu Flaschenzügen anschaulich zu erklären. Als Thomas dann im Sommer 2016 endgültig mit einstieg, vervielfachte sich der geplante Inhalt und damit natürlich auch die Seitenzahl. Und heute könnt Ihr endlich sehen, was daraus geworden ist.Bis heute sind meine Leidenschaften zum einen die Seiltechnik und zum anderen das lösungsorientierte Auseinandersetzen mit Problemen, von einfachen Dingen (wie zum Beispiel zwei Hölzer stabil und formschön zu verbinden) bis hin zu philosophischen Fragen (zum Beispiel, wie wir als Gemeinschaft auf diesem Planeten nachhaltig gut funktionieren können). Dabei treibe ich als Selbstständiger, immer spielender Träumer durch die Welt und freue mich stets über Begegnungen mit ebenso begeisterten Menschen, die mir neue Inspiration und Energie geben. Ohne diese Anderen macht das alles nur begrenzt Spaß und führt auch nirgendwo hin.Und ich hoffe sehr, mit dieser Arbeit ein wenig Spaß und Begeisterung rund um die Seiltechnik mit Euch allen teilen zu können.

Muck

Bilder von oben nach unten: Andreas Kempter, Thea Roberts, Dan Austin

WER IST THOMAS?Meine Verbindung zum Klettern entstand im Elternhaus: Regelmäßig war ich auf der anderen Seite des Geländers und in den Bäumen des Gartens unterwegs.Mein weiterer Weg beinhaltete immer den kreativen Umgang mit Grenzen.Als ich einmal ohne vorherige Einweisung mit einem Sitzgurt am Einfachseil festhing, da meine Abseilacht umgeschlagen war und ich überrascht einen Ankerstich vor mir hatte, fasste ich einen Entschluss: Jetzt will ich das lernen und richtig machen!Der Seil-Virus hatte mich erwischt: Das Internet gab es noch nicht und so war kein Buch zu dem Thema vor mir sicher.Meine Affinität zu Höhe führte mich zu meinem Ausbildungsberuf Gerüstbauer. Hier lernte ich viel über die alternativen Maßnahmen zur Absturzsicherung, denn PSA gegen Absturz war zu dieser Zeit nicht besonders weit verbreitet.Darauf folgte in meinem Leben das Veranstaltungsrigging: Auch hier war die Nutzung von PSA gegen Absturz am Anfang eher rudimentär. Allerdings spielten Seile und Umlenkungen eine entscheidende Rolle. Auf der Suche nach Möglichkeiten, diesen Job richtig und sicher auszuführen begegnete ich dem damals recht jungen Fachverband für seilunterstützte Arbeitstechniken e.V. (FISAT). Diesen durfte ich zunächst als Ausbilder und dann als Zertifizierer begleiten. In der Zeit entwickelte ich maßgeblich den Kurs „PSA gegen Absturz in der Veranstaltungstechnik“ mit. Der Seil-Virus wurde zu meinem Beruf.Dieser Beruf führte mich in viele Bereiche, in denen Seile verwendet werden: Die spezielle Rettung aus Höhen und Tiefen (SRHT), in Höhlen, die Baumpflege und viele andere mehr.Während meiner Ausbilder-Tätigkeit wurde mein während der Schulzeit eher geringes Interesse an Mathematik und Physik kurzfristig zum Handicap: Ich wußte, daß Flaschenzüge funktionieren und wie ich diese zusammen fügen mußte, damit sie es tun. Zum Teil saßen in meinen Kursen nun Ingenieur*innen, die auch noch erklären konnten, warum das so ist. Nachdem ich mir das in Zusammenarbeit mit ihnen auch angeeignet hatte (erstaunlich, was der Seil-Virus alles bewirken kann), konnte ich lange Zeit eine gute Arbeit liefern bis zu dem Tag, der alles veränderte: es wurde ein mechanischer Vorteil entdeckt, ohne daß die Rolle sich bewegt!Die Menschen wurden aufgefordert, alles bisher Gelernte über Flaschenzüge zu vergessen.Das ließ mir keine Ruhe und damit war ich nicht alleine. Ich begegnete Muck, der dazu eine eigene Sicht der Dinge hatte, deren Wert ich damals zwar ahnte und doch nicht vollumfänglich verstand. Wir befanden uns in einem Stadium in dem sich unsere Erklärungsansätze an den gegenüberliegenden Enden der Bandbreite möglicher Erklärungen befanden.Nach vielen hitzigen und konstruktiven Debatten waren wir der Meinung, daß - wenn es uns schon gelingt einander zu überzeugen - die Ausarbeitung eines Ergänzungsheftes zu den bestehenden Ausbildungsunterlagen ansteht. Auf dem Weg dahin veröffentlichten wir gemeinsam zwei Artikel, einen davon zusammen mit Dirk Lingens, in der Fachpresse.Aus den ursprünglich geplanten 30-50 Seiten des Ergänzungsheftes entstand dieses Buch!Dies ist der vorläufige Höhepunkt der oben beschriebenen Reise.Ich wünsche viel Spaß beim Lesen!

Thomas

Bilder von oben nach unten: Holger Lucke, Tom Nickel, Johannes Nacke

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