Klettersteigset für Kinder

[Lariel]

So, und da wir nun durch die allgemeinen Dinge (hoffentlich) durch sind, bringe ich auch noch einen Vorschlag:

CAMP - Rewind mit einem Karabiner wie dem Petzl Vertigo oder dem Black Diamon Iron Cruiser.

Grund für das Set:
Kinder haben kurze Arme, da hat man mit einem Set ohne Gummizugarmen Probleme, das baumelt denen dann alles in den Beinen rum und stolpern ist halt echt nicht angesagt. Typische vertreter sind da zum Beispiel neben dem CAMP Rewind auch das Petzl Scorpio oder das Black Diamond Via Ferrata Set (letzteres ist der Preisbrecher für Erwachsene). Warum nun nicht das Black Diamond oder das Petzl für Kinder? Die Bandfalldämpfer sind 15 cm lang, eine Länge, die dann zu den Tentakeln des Sets addiert werden muss und wieder das Baumeln verstärkt. Für Erwachsene kein Problem, aber bei einem Zwerg ist man wieder direkt zwischen den Beinen. Der scheinbare Nachteil, dass man bei einem *edit* Bandfalldämpfer -> Seilbremse *edit* dieses dumme Restseil irgendwo rumbaumeln hat lässt sich sehr sehr gut mit einem Einmachgummi lösen (und ich hab keine Ahnung, warum sich das nicht bei KS-Gehern rumspricht).

Grund für die Karabiner:
Die "modernen" Handballenkarabiner sind meines erachtens für Kinderhände schwer zu bedienen. Ich hab schon öfters auf Klettersteigen gesehen, wie Kinder sich damit abgemüht haben und dann immer mit zwei Händen an jedem Karabiner rumfummeln mussten. Da sind die Finger einfach noch zu Kurz und die Kraft im Handballen zu schwach. Hier ist definitv ausprobieren angesagt, bevor man etwas kauft.

So, viel Spass

~ Christoph

 

[Kruemels]

Hier geht es aber jetzt mächtig durcheinander.

Die allgemeinen Dinge sind leider überhaupt noch nicht durch, weil mir bis jetzt noch niemand erklären, geschweige denn belegen konnte, ob "normale" Klettersteigsets denn nun für Kinder um 30kg geeignet sind. Wie ich schon erwähnte, warnt Petzl beim Scorpio bei Gewichten unter 45kg mit Lebensgefahr! Der eine meint, weiche Bremsen seien eher für schwere Leute geeignet, der andere Kinder können höhere Fangstöße vertragen. Das hört sich alles nach gefährlichem Halbwissen an.

@ Lariel:
Was aus deinem Beitrag nicht hervorheht, du rätst mir also zu einem Set mit Seilbremse? Aber aus Bequemlichkeitsgründen, nicht aus Sicherheitsaspekten?

Der scheinbare Nachteil, dass man bei einem Bandfalldämpfer dieses dumme Restseil irgendwo rumbaumeln hat lässt sich sehr sehr gut mit einem Einmachgummi lösen

Und ich dachte, das wäre gerade bei einem Bandfalldämpfer nicht der Fall!??

 

[Die Schatzjäger]

Der scheinbare Nachteil, dass man bei einem Bandfalldämpfer dieses dumme Restseil irgendwo rumbaumeln hat lässt sich sehr sehr gut mit einem Einmachgummi lösen

Und ich dachte, das wäre gerade bei einem Bandfalldämpfer nicht der Fall!??

Ich denke er meinte Seilbremsen. Bei Bandfalldämpfern hat man natürlich kein störendes Reststeil.

Ich habe in diesem Beitrag eigentlich hauptsächlich das Klettersteigset von Mammut ins Spiel gebracht, welches eben 'für Menschen mit weniger Gewicht' extra geeignet sein soll. Wissenschaftliche Fakten kann ich nicht anbringen, und deshalb werf ich hier auch nichts in die Runde.

Um es ganz sicher zu wissen wäre vielleicht eine Anfrage an die DAV Sicherheitsforschung, bzw. die Bergundsteigen - da kommt dann wenigstens nachvollziehbares Fachwissen raus, auf das man sich berufen kann.

Dieser Artikel der Bergundsteigen 03/2000 ist auch sehr interessant, und enthält die Berechnungsformeln die bei einem Klettersteigsturz angewendet werden können.

Ich probiere das mal entsprechend anzupassen für ein 30 kg Kind:
Zuerst erechnen wir die potentielle Energie bei einem Sturz 5 Meter über der Verankerung:

Epot= m x g x h = 30 kg x 9.81 m/s2 x 5 m = 1471 J (Joule)

Hier fällt schonmal auf dass die potentielle Energie eines Kindes aufgrund des geringeren Gewichtes auch geringer ist.
(Erwachsener hatte hier ~4000 Joule)

Und hier berechnen wir den Bremsweg, ausgehend von einer Bremse die ab 4 KN (4000 Newton) anspricht:

Bremsweg = Sturzenergie / Bremskraft = 1471 / 4000 = 0,36m

Hier fällt auf dass der Bremsweg auch kürzer ist als bei einem Erwachsenen, klar, es muss ja weniger Energie vernichtet werden, und die Bremse spricht aber trotzdem bei 4 KN an.
(Erwachsener hatte hier 1m Bremsweg)

Spricht die Bremse nun früher an, verlängert sich der Bremsweg zwar, aber es wird weniger Kraft auf den Körper ausgeübt.

Bleibt also die Frage: Halten Kinder mehr oder weniger aus, als Erwachsene ? Meiner Meinung nach sind Stürze bei ihnen 'sanfter' weil sie mit weniger Gewicht (geringerer potentieller Energie) in das Set fallen.

Thomas

PS; Nein, ich hab mir das gerade eben anhand des verlinkten Bergundsteigen-Artikels zusammengestöpselt, und ich habe NICHT DIE GERINGSTE Ahnung von Physik !

 

[DerTonLebt]

Soweit ich diese Problematik bisher verstanden habe, ist die häufig anzutreffende - um nicht zu sagen: gängige Meinung im Bergsport die, dass zumindest Befürchtet wird, die Masse eines Kinderkörpers könnte (natürlich in Abhängigkeit zur Sturztiefe) nicht ausreichen um die Bremse überhaupt initial auszulösen. Die befürchtete Folge ist, dass das Kind nach einem Sturz aus x Metern Höhe nahezu ungedämpft vom statischen Bandmaterial der KS-Arme gestoppt wird. Dass so Sturzfaktor und Fangstoß signifikant höher ausfallen werden, als wenn 1 m oder 1,20 m Bremsweg mit angestrebt konstanter Dämpfung von </= 6 kN zur Verfügung stehen, erscheint zumindest auf Anhieb logisch - auch ohne Physikgrundkursrechnungen unter Missachtung von allen möglichen Reibungen, halbstatischen/dynamischen Federkonstansten, plastischer Deformation und weiteren Präzisierungen.

Daher rührte auch meine Frage nach Belegen dafür, dass Kinderkörper höhere Beschleunigungen und Kräfte in Form von Fangstößen aushalten sollen...

Diese "gängige Meinung" habe ich schon verschiedentlich gelesen und gehört.
In der journalistischen Produktvorstellung des Mammut KS-Sets "Step" bei bergsteigen.at wird diese Ansicht ähnlich angeführt:

Herkömmliche Klettersteigsets mit klassischen Seilbremskonstruktionen erzeugen am Anfang des Bremskraftverlaufes einen charakteristischen „Peak“ (s. Abbildung), das heisst eine kurze Kraftspitze mit relativ hohem Fangstoss, durch die schon der größte Teil der Energie absorbiert wird. Da bei normgeprüften Klettersteigbremsen dieser Fangstoss im zulässigen Rahmen liegt, funktionieren diese Modelle bei normalgewichtigen Erwachsenen zufriedenstellend. Bei leichten Personen oder Kindern allerdings kann es sein, dass kaum Bremsseil durchläuft; die Bremse wirkt dann fast statisch und es entstehen hohe Kräfte, die gerade für Kinder sehr gefährlich sein können.

Quelle mit Abbildung:http://www.bergsteigen.at/de/bericht.aspx?ID=960

Die Angaben im Waschzettel des "Petzl Scorpio", dieses nicht durch Personen unter 45 kg Körpermasse zu verwenden, erscheint in diesem Hinblick ebenfalls logisch.

Referenzierbare Ergebnisse aus der Sicherheitsforschung sind mir jedoch bisher nicht untergekommen, was evtl. heißt, dass an der Ansicht nichts dran ist. Es kann aber auch bedeuten, das derartige Unfälle bisher selten vorgekommen oder zumindest nicht dokumentiert sind. Erfahrungsgemäß sind nämlich die Geräte und Techniken am besten sicherheitserforscht, bei denen in der Vergangenheit viele Unfälle passiert sind.


Wer konkrete Belege pro oder kontra dieser Ansicht hat, möchte sich unter Angabe dieser bitte melden. Ich bin an einer Klärung ebenfalls interessiert.

 

[klo25]

Meiner Meinung nach sind Stürze bei ihnen 'sanfter' weil sie mit weniger Gewicht (geringerer potentieller Energie) in das Set fallen.
!

Mhhhm. Unklar, wie das zu verstehen ist.

Durch weniger Gewicht wird bei einem Sturz/Fall natürlich weniger pot. Energie umgesetzt. Wenn aber erst mal so viel kinetische Energie vorhanden ist, dass bei Greifen der Sicherung die Fallbremse aktiviert, wird die Kraft durch den Falldämpfer begrenzt, nicht durch das Gewicht.

Das Gewicht hat dann Einfluß auf die Beschleunigung sowie die Dauer mit der diese auf den Körper wirkt. Ich denke das sind die beiden Faktoren, die relevant sind.

Weniger Gewicht bedeutet eine Vergrößerung der Beschleunigung bei gleichzeitiger Verkürzung des Bremsvorgangs.

Im Netz habe ich wenig über die Auswirkung von kurzzeitigen Beschleunigungen auf menschlichen Körper unterschiedlichen Gewichts gefunden. Offenbar spielt neben der Beschleunigung und Dauer auch die Richtung eine Rolle, aber vielleicht findet sich ein Wissender?

Gruß,
klo25

 

[Kruemels]

Mir erscheint momentan der von Schatzjäger empfohlene Mammut Tec Step die beste Lösung zu sein. Ich vermute die Karabiner sind vernäht und nicht tauschbar, da muß man wohl man einen in die Hand bekommen, um zu testen ob die gut von Kindern zu bedienen sind. Ich habe selbst die Vertigos von Petzl, die Lariel empfohlen hat, die gehen in der Tat super.

Zum allgemeinen:

Die Meinung von DerTonLebt wird ja auch im weiter oben bei Skytrain verlinkten Testbericht von bergundsteigen vertreten. Es gibt keine dokumentierten Unfälle mit Kindern, also auch keine Forschung. Vorbildlich, dass sich Mammut dieses Themas angenommen hat.

Nach etwas Webrecherche geht die gängige (Fach)-Meinung wohl dahin, dass Kinder nur niedrigere Fangstöße als 6kN aushalten. Das hängt mit dem proportional größeren Gewichtes des Kopfs zusammen, was dann zu Verletzungen im HWS Bereich führt. Genau aus diesem Grund hat man ja auch Kindersitze mit seitlichem Kopfschutz im Auto! Ich denke, es ist etwas anderes, ob ein Kind gelegentlich einen Sturz aus dem 10. Stock überlebt und dabei flach auf den Boden donnert oder einem Fangstoß ausgesetzt ist. Nach wie vor fehlen aber fundierte Aussagen zu dem Thema.

 

[Lariel]

Gut, dann gehe ich von meinem Tip (den ich aufrechterhalte) nochmal zurück zum ganz allgemeinen.

a) Fallen im Klettersteig ist nicht vorgesehen.
Wer im Klettersteig stürzt wird sich schwer verletzen. IMMER! Deshalb gilt es einen Sturz zu vermeiden. Für Kinder würde ich deshalb immer einen 25 m Strick und einen HMS dabeihaben, damit ich im Zweifel ein schweres Stück vorgehen und dann das Kind nachsichern kann.

b) Ein Klettersteigset soll vorallem den Todesfall bei einem KS Sturz verhindern.
Sprich man schmiert ab und wird nach x m irgendwo hängenbleiben. Die Folgen sind dann etwas geringer als oben, aber nicht unbedingt viel geringer. Der Sinn ist demnach unabhängig von Kind oder Erwachsenem.

c) (persönliche Meinung) Klettersteigsets mit dieser mitlaufenden Seilrollenbremse (Skylotek) lassen sich nur bei wenigen, meist extremen KS benutzen. Viele ältere KS und vorallem auch die in mittleren Schwierigkeiten haben kein Seil neben einer Leiter, so das der beworbene Anwendungsfall gar nicht existiert.

d) Momentan als Lehrmeinung akzeptierte Sets bestehen aus einem "Y", dass mit Seilbremse oder Bandfalldämpfer am Gurt befestigt wird, bei einer Seilbremse muss das "Y" vernäht sein.

So, nun zur Physik

e) Im Falle eines "Falles" wird potentielle Energie (durch stehen in einer gewissen Höhe) in Kinetische Energie (durch fallen mit einer gewissen Geschwindigkeit) umgewandelt. Abgesehen von Luft und Felsreibung ist diese Umwandlung vollständig.

f) Das KS Set soll den fallenden Körper abbremsen, dabei muss es die zuvor gewonnene kinetische Energie aufnehmen und in eine andere Energieform umwandeln.

g) Die Norm gibt vor, dass dieses Abbremsen des Kröpers mit einer Kraft kleiner x kN geschehen muss. Nun ist es so, dass (nach F=m*a) die Kraft sich aus der Masse des Körpers und der (negativen) Bescheunigung zusammensetzt. Die Bremsstrecke bestimmt sich dann aus der zuvor erreichten Geschwindigkeit und der (negativen) Beschleunigung. Ein schwerer Körper wird also nach der Vorgabe mit einer geringeren Beschleunigung abgebremst und hat deswegen einen längeren Bremsweg.

h) es gibt derzeit zwei klassische Wege, diese Verzögerung zu erreichen, einmal durch Reibung und einmal durch zerreissen von Fäden. Beide Wege benötigen eine "Minimalkraft" bevor die Wirkung einsetzt (entweder die Haftreibung des Seils oder die Bruchlast des einzelnen Fadens).

I) fällt ein steifer Körper in ein nicht elastisches Seil, ist seine Verzögerung im ersten Moment unendlich. Dies setzt die Kraft auf undendlich und damit fängt die Bremse auch sofort an zu wirken.
Klassischer Versuch dazu: ein 1 kg Gewicht an ein Haar hängen hält, Bruchlast ist scheinbar über 10 N, das Gewicht 1 cm reinfallen lassen und das Haar zerreist, weil es fast keine Dehnung hat und damit die Kraft quasi unendlich.
Analoger Versuch dazu: ein 500 kg Gewicht in eine Bandschlinge hängen (5kN, hält die locker) oder reinfallen lassen....

j) In der Realität ist zum einen der Körper nicht steif (Fleisch/Muskelmassenglibber und durchbiegung des Körpers/brechen von Knochen) und zum anderen das Seil des KS Sets nicht total unelastisch. Deswegen folgt bei kleinen Ausrutschern nicht sofort ein Auslösen des KS Sets. Bei einem Regulären Sturz ist der zu erwartende Fangstoss dennoch im Bereich des Normwertes. Reicht die Strecke des Dämpfers dabei nicht aus, gibt es am ende nocheinmal eine Kraftspitze, weil der Körper dann schlagartig abgebremst wird. Je nach Art des Dämpfers (Dynamikseil oder Bandmaterial) und Restgeschwindigkeit geht das von unangenehm bis zu fatal (Riss des Bandmaterials, wenn ein 150 kg Mensch xx m in sein Set rauscht).

*edit*
jj) Sowohl durch Haftreibung > Gleitreibung als auch durch die Initialzündung vom Reißen ist eine Kraftspitze zu Beginn zu erwarten. Dabei ist es natürlich unklar, ob die angegebenen 6kN diese Spitze oder der Durchschnittswert beim Bremsen sind.
*edit*


So. Das waren jetzt die Physikalischen Grundlagen für normale und schwere Menschen. Weiter zu den Kindern.

Weiter zu einem Gedankenexperiment:

Wir nehmen eine Holzkiste mit Masse 0 kg mit einem Haken oben in der Decke (Physiker haben sowas immer zur Hand) packen 10 Eier rein (=M). Alle schön nebeneinander. Jetzt lassen wir sie in eine Seilbremse fallen, die sie so sanft abbremst, dass die Eier nicht kaputtgehen. Fein, alles schön. Die Seilbremse bremst nun mit einer voreingestellten Maximalkraft FMax, die Aufgrund der Masse der 10 Eier eine Beschleunigung a wirken lässt. Auf jedes der Eier wirkt dann die Kraft FEi = M/10 * a = FMax / 10. Nun lassen wir in die gleiche Bremse die gleiche Kiste mit nur einem Ei drin fallen. Da wir die Bremskraft vorgegeben haben, jetzt aber nur noch ein Ei drin ist, ist M deutlich kleiner und a entsprechend Größer. Auf das einzelne Ei wirkt nun FMax. Uiuiui.

Weiter im Text:

k) Mir ist als Physiker und Nichtmediziner nicht klar, ob für einen Körper unter Extrembelastungen die gesamt wirkende Kraft oder die Beschleunigung die relevante Größe für das Schadensausmaß ist. Meine "Erfahrung" aus anderen Bereichen spricht dafür, dass die Wahrheit irgendwo dazwischen liegt.

l) Aus diesem Grund scheinen mir Hersteller langsam darüber nachzudenken, den extrem seltenen und auch sehr ungewollten Fall eines Sturzes im Klettersteig auch für leichtere Menschen "angenehmer" gestalten zu wollen. Dies ließe sich mit einem progressiven Dämpfer bewerkstelligen, der die Bremskraft steuert. Zum Beispiel ließe sich das im Fall eines Bandfalldämpfers dadurch erreichen, dass man von Anfangs wenigen zu immer mehr Fäden geht. Dies würde den Fall dann auch für Normgewichte deutlich angenehmer machen.

---
Alle obigen aussagen entspringen den wirren Gedanken eins Physikers und haben keine medizinische Relevanz. Auch bin ich bei weitem nicht unfehlbar und verrechne mich leicht (so wie bei der Waschmaschine). Dennoch hoffe ich, auf die im Raum stehen de Fragestellung ein weiteres, vielleicht sogar erhellendes Licht geworfen zu haben. Vielleicht sind auch alle unsere Überlegungen müßig und der Unterschied ist gar nicht so groß.

*edit* Zitat aus dem berg und steigen Artikel , den DerTonLebt erwähnt hat:
Der Mensch kann kurzzeitig etwa
das Zehnfache der Erdbeschleunigung
(= 10 g, eine Person mit 70
kg hat dann ein „Gewicht“ von
700 kg) unverletzt überstehen.
Bei höheren Belastungen kommt
es zu Knochenbrüchen und inneren
Verletzungen sowie zu Kreislaufschäden
bis hin zum Herzstillstand.

... was bei einem 80 kg Menschen 5g ist, ist bei einem 40 kg Kind 10g
*edit*

~ Christoph

Verfeinertes Gedankenexperiment:

Eine Kiste mit Masse M=0 und Haken, darin ein Gänseei. Die Kiste fällt so in ein KS Set, dass das Ei gerade nicht kaputtgeht.

Jetzt packen wir in die Kiste ein Hühnerei. Wenn wir davon ausgehen, dass ein Hühnerei das gleiche Aushält, was ein Gänseei kann, nur halt die Hälfte wiegt, dann passiert auch hier nix. Halbe Masse, gleiche Kraft, doppelte Beschleunigung.

Nun ist der Körper aber kein Ei. Nehmen wir an, der Körper besteht aus verschiedenen Teilen, die verschieden viel aushalten. Sagen wir mal ein paar Sachen sind Robust (Großes Gänseei mit verstärkter Schale), dann gibt es verschiedene Sachen, die gleichviel aushalten (Gänseei und Hühnerei und empfindliches Zeug im Körper(Taubenei).

In der Kiste des Erwachsenen sind dann einige robuste Gänseeier, ein paar Gänse und Hühnereier und sowie sicher auch Taubeneier. Die maximale Bremskraft des KS Sets ist so, dass bei einem Sturz alle Taubeneier Kaputtgehen, die normalen Eier gerade noch und das robuste Gänseei locker ganz bleiben.

Bei einem Kind werden die Anzahlen natürlich nicht ganz genau die Hälfte der Anzahlen des Erwachsenen sein, aber das ist auch nicht wichtig.

Wenn die Kinderkiste nun in des KS Set fällt ist die Verzögerung aufgrund der halben Gesammtmasse doppelt so hoch. Demnach wirkt auf jedes der vorhandenen Eier die doppelte Beschleunigung. Da die Masse der einzelnen Eitypen gleich bleibt verdoppelt dies auch die Kraft auf die einzelnen Eier (es sind halt nur einfach weniger pro Sorte da).
- Die Taubeneier gehen bei der doppelten Kraft also sicher wieder kaputt.
- Bei den Hühnereiern sieht es wieder ganz gut aus. Da wir ja wissen, dass ein Gänseei das doppelte wiegt, aber die gleiche Kraft wie ein Hühnerei aushält, ist alles gut, bei der Kinderkiste ist die Kraft doppeltsohoch, also die, die das Gänseei beim Erwachsenen abbekommen und überlebt hat.
- Für die Gänseeier sieht es schlecht aus. Diese bekommen jetzt jeweils die doppelte Kraft ab, waren aber vorher schon an der Bruchgrenze. Die gehen also auch kaputt.
- Bleiben die robusten Gänseeier. Ob diese die doppelte Kraft auch noch locker wegstecken oder nahe an bzw. über ihre Bruchgrenze gebracht werden ist dann fraglich.

Dieses einfache Gedankenexperiment sollte zeigen, dass die simple Beschränkung auf einen Maximalwert der Bremskraft sicher nicht über weite Gewichtsklassen von Menschen zu halten ist.