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2015-10-12 07:59:00

DAV-Sicherheitsforschung informiert

Sicherheitsproblem bei Umlenkketten von FIXE

 

Abbildung 1: Ausgleichsverankerung von FIXE
Abbildung 1: Ausgleichsverankerung von FIXE

Im Sommer 2015 ist in einer DAV Kletterhalle bei einem Ablassvorgang an der Außenwand ein Kettenglied einer FIXE Umlenkeinrichtung aus Edelstahl gebrochen. Da es sich bei der Umlenkung um eine Kräfteverteilung (Abbildung 1) handelte, blieb der Bruch glücklicherweise ohne Folgen. Bei der anschließenden Überprüfung aller Umlenkketten an der Außenwand dieser Kletterhalle sind weitere Kettenglieder mit Riss entdeckt worden. Betroffen war jeweils das letzte Kettenglied, das die Verbindung zum Bohrhaken herstellt. Die Risse traten dabei sowohl im Bereich der Schweißnaht als auch am Schenkel gegenüber der Schweißnaht auf (Abbildung 2, 3). Die betroffenen Umlenkketten waren erst seit zwei Jahren im Einsatz. Nachdem am 28. Juli vom DAV und am 29. Juli von FIXE (TechRock) Sicherheitswarnungen veröffentlicht wurden, sind an zwei weiteren Außenanlagen von Kletterhallen Umlenkketten mit Rissen im Kettenglied am Bohrhaken entdeckt worden.

 

Ursache

Ein vom Hersteller FIXE beauftragtes spanisches Labor analysierte eine der Umlenkeinrichtungen und bescheinigte als Ursache für die auftretenden Risse Spannungsrisskorrosion. Diese tritt unter drei Voraussetzungen auf: Der Werkstoff ist anfällig für Spannungsrisskorrosion, am Bauteil treten Zugspannungen auf (durch thermische Eigenspannungen im Bauteil oder externe Lasten) und die Umgebung ist korrosionsförderlich. Eine für Korrosion förderliche Umgebung ist im Außenbereich quasi immer gegeben.

 

Abbildung 2: Kettenglied mit mittleren Korrosionsspuren und einem deutlichen Riss.
Abbildung 2: Kettenglied mit deutlichen Riss.

Die Anfälligkeit des Materials für Spannungsrisskorrosion wird nach unserem Kenntnisstand durch den manuellen Schweißvorgang des Edelstahls erzeugt. Das von Rissen betroffene Klettenglied im Bohrhaken wird vom Hersteller Fixe manuell geschweißt und weist in der metallographischen Analyse Auffälligkeiten im Gefüge auf.

 

Abbildung 3: Kettenglied mit mittleren Korrosionsspuren und einem feinen Riss gegenüber der Schweißnaht.
Abbildung 3: Kettenglied mit feinen Riss gegenüber der Schweißnaht.

Im Gegensatz dazu sind die restlichen Kettenglieder unter kontrollierten Bedingungen maschinell geschweißt und weisen keine Auffälligkeiten auf. Ob dann thermische Spannungen im Bauteil oder die Lasten beim Ablassen letztlich die Spannungsrisskorrosion verursachen ist noch nicht klar.

FIXE kann das Problem bisher nicht auf eine Produktionscharge eingrenzen. Deshalb können alle Umlenkungen des Herstellers aus Edelstahl betroffen sein. Bisher wurden nur Risse bei Ketten in Kräfteverteilungen entdeckt, bei denen beide Kettenstränge unter Last sind. Bei Festigkeitsuntersuchungen der DAV Sicherheitsforschung fiel eine Kette auf, an der nur ein sehr feiner Riss sichtbar war (Abbildung 3), die aber nur noch 5,6 kN Bruchkraft aufwies! Eine optische Kontrolle muss daher sehr sorgfältig durchgeführt werden. Spannungsrisskorrosion kann irgendwann in der Lebensdauer eines Bauteils auftreten. Eine einmalige Kontrolle auf Risse ist daher nicht ausreichend um das Problem auszuschließen.

 

 

Abbildung 4. Umlenkeinrichtung von FIXE als Reihenschaltung.
Abbildung 4. Umlenkeinrichtung von FIXE als Reihenschaltung.

Zwei Fragen bleiben im Zusammenhang mit der Problematik noch offen. Erstens: können auch Umlenkungen mit Reihenschaltung betroffen sein (Abbildung 4)? Hier ist die Kette als Redundanzsystem ohne Last dahinter geschaltet. Thermische Spannungen, erzeugt durch den Schweißvorgang, müssten die Korrosion ohne zusätzlichen Lasteintrag hervorrufen. Und zweitens: kann auch der Ring, der die beiden Ketten (Variante Kräfteverteilung) bzw. die Kette und den Bohrhaken (Variante Reihenschaltung) verbindet, von Spannungsrisskorrosion betroffen sein? Dieser Ring ist zwar ebenfalls manuell geschweißt, hat aber einen wesentlich größeren Querschnitt. Dadurch besteht prinzipiell ein größeres Sicherheitspolster und die Zugspannungen im Material sind geringer. Bisher wurde noch kein Ring mit Rissen entdeckt. Bei der Analyse der Umlenkungen mit rissigen Kettengliedern wiesen die Ringe weder Risse noch reduzierte Festigkeiten auf.

 

Generell ist das Problem von Spannungsrisskorrosion in der Kletterszene bereits bekannt. Bisher trat das Phänomen aber verstärkt in maritimen oder tropischen Umgebungen auf. Die UIAA Safety Commission widmet sich schon seit längerem diesem Thema. (Siehe auch http://www.theuiaa.org/index.php?page=318 ) Über die Spannungsrisskorrosion hinaus bestehen die generellen Korrosionsproblematiken natürlich weiterhin.

 

 

Abbildung 5. Hintersicherung mit Exe als Übergangslösung.
Abbildung 5. Hintersicherung mit Exe als Übergangslösung.

Fazit

Die Edelstahl-Umlenkungen von FIXE mit Kräfteverteilung (Abbildung 1) sind als heikel zu bewerten. Sie sollten auf Dauer ausgetauscht werden. Kurzfristig bzw. wenn man als Kletterer an eine solche Umlenkung kommt, können sie hintersichert werden. Hierzu kann beispielsweise eine Exe parallel zu einem Kettenstrang geschalten werden (Abbildung 5).

 

FIXE Umlenkungen in Reihenschaltungsform aus Edelstahl sollten von Betreibern künstlicher Kletteranlagen und Verantwortlichen von Klettergärten auf starke Korrosionspuren und Risse hin kontrolliert werden. Bei dieser Kontrolle liegt das Hauptaugenmerk auf dem letzten Glied im Bohrhaken sowie auf dem Ring am zweiten Bohrhaken. Die Kontrolle muss sorgfältig erfolgen, da die Risse sehr fein sein können (Abbildung 3).

 

 

Wir freuen uns, wenn Umlenkungen, die aufgrund von Rissen oder Verrostung, ausgetauscht wurden, uns zu Testzwecken und zur Bestandsaufnahme zugesendet werden:

 

DAV Sicherheitsforschung

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Von-Kahr-Str. 2-4

80997 München

 
 

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