====== Messen der Fangstoßkraft beim Klettern ====== {{.:pasted:20261031-231648.png}} Noah Thomas, Ende 2023 Schüler der 10. Klasse des Friedrich-Schiller-Gymnasiums Pirna, beschäftigte sich mit der Messung von Fangstoßkräften beim Felsklettern. Die Messungen bildeten die Grundlage für seine Komplexe Leistung zum Thema „Physik des Kletterns“, für die er die Bestnote 1 erhielt. Noah wollte seinen Klassenkameraden in einem Vortrag mit Videos zeigen, welchen Einfluss eine harte oder weiche Sicherung auf die Fangstoßkraft hat. Mit einem mobilen Kraftmessgerät aus dem [[https://mecsense.de/Mieten/|Mietangebot von MecSense]] konnte er die Maximalkraft jedes Sturzes zuverlässig messen. Der Kraftaufnehmer wurde am Körper zwischen Sitzgurt und Seilende platziert. Das Anzeigegerät befand sich in einer über die Schulter gehängten Tasche. Es wurden etwa 12 m Seil ausgegeben und von unten gesichert. Beide Kletterer wogen ca. 70 kg. Die Sicherungsperson war nicht fixiert. Die Ergebnisse zeigen, dass hochdynamische Messungen mit einem am Körper getragenen Kraftaufnehmer problemlos möglich sind. ===== 1. Versuchsaufbau und Sicherungsarten ===== Hart: Der Sicherungsmann lässt kein Seil durch das Sicherungsgerät laufen. Während des Sturzes wird er jedoch durch das Seil vom Standplatz gehoben. Weich: Der Sicherungsmann lässt etwas Seil durch das Sicherungsgerät laufen. Während des Sturzes wird er ebenfalls durch das Seil vom Standplatz gehoben. Anspringen: Der Sicherungsmann springt während des Sturzes langsam aus der Hocke nach oben. Dabei wird er durch das Seil ca. 2,20 m vom Standplatz gehoben. ===== 2. Messergebnisse der Fangstoßkraft ===== Alle Messwerte sind in kN angegeben. ^ Art der Sicherung ^ Messung 1 ^ Messung 2 ^ Messung 3 ^ Durchschnitt ^ Spannweite ^ | Hart, kein Schlappseil | 1,99 | 2,05 | 1,91 | 1,98 | 0,14 | | Hart, 0,5 m Schlappseil | 2,37 | 2,21 | 2,35 | 2,31 | 0,16 | | Hart, 1 m Schlappseil | 2,35 | 2,52 | – | 2,44 | 0,17 | | Weich, 0 m Schlappseil | 1,80 | 1,78 | – | 1,79 | 0,02 | | Weich, 0,5 m Schlappseil | 1,99 | 2,06 | – | 2,03 | 0,07 | | Weich, 1 m Schlappseil | 2,25 | 2,42 | 2,12 | 2,20 | 0,30 | | Anspringen | 1,45 | 1,49 | – | 1,47 | 0,02 | ===== 3. Schlussfolgerungen für das Toprope-Sichern beim Klettern ===== Selbst wenig Schlappseil führt zu einer Erhöhung der Fangstoßkraft von bis zu 20 % bei harter Sicherung und bis zu 10 % bei weicher Sicherung. Der Kletterer befindet sich aufgrund des Schlappseils länger im freien Fall, bevor das Sicherungsgerät den Sturz abbremst. Ein Anspringen kann die Sicherung noch wesentlich weicher machen. Voraussetzung dafür ist allerdings eine rechtzeitige Ansage des Vorsteigers. ===== 4. Messgenauigkeit ===== Die Messunsicherheit des verwendeten Kraftaufnehmers TS/5kN mit Gelenkösen und der mobilen Anzeige AE 703 kann auf ca. 10 N abgeschätzt werden. Die Messrate des Anzeigegerätes betrug 1.600 Messungen pro Sekunde. Die großen Variationen beim Ausgeben des Seils, das Mitgehen der Sicherungsperson sowie die variablen Reibungsbedingungen – insbesondere an der oberen Seilumlenkung – sind vermutlich die Hauptursachen für die großen Spannweiten von bis zu 15 %. ===== 5. Fazit von Noah Thomas ===== Die Sicherheit hängt nicht nur von der Straffheit des Seils ab. Eine dynamische Sicherung führt zu geringeren Fangstoßkräften als eine statische Sicherung. Schlappseil verlängert den Sturzweg und erhöht den Sturzfaktor bzw. die Fangstoßkraft. Die Berücksichtigung der jeweiligen Sturzsituation ist entscheidend. [[https://mecsense.de/Downloads/Fangstosskraft1.mp4| Video]]