Redakteur: Otto Tromm | Testdatum: 3. Jun
Einleitung
Was passiert, wenn ein kostengünstiges Polypropylen-Seil, das jahrelang im hinteren Teil eines Lagers gelagert wurde, einem Bruchlasttest unterzogen wird?
Dieses orangefarbene 4-mm-Polypropylen-Seil war 7,5 Jahre gelagert worden, und die Testergebnisse zeigten etwas Bemerkenswertes.
Die durchschnittliche Bruchlast dieses 7,5 Jahre alten 4-mm-Polypropylen-Seils betrug 2,90 kN (296 kg), gemessen über 5 Tests.
Nach 7,5 Jahren erfüllt dieses Seil noch immer die ISO-Norm, die ein Minimum von 285 kg (2,80 kN) vorschreibt.
Dies stimmt mit einem früheren Test an einem 8-mm-Polypropylen-Seil überein, das nach 10 Jahren ebenfalls die Norm erfüllte. Lesen Sie diesen Test hier.
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Was ist ein 4-mm-Polypropylen-Seil?
Polypropylen (PP) ist das leichteste synthetische Seilmaterial und das einzige, das von Natur aus auf Wasser schwimmt. Dieses Seil hat eine klassische 3-litzige geschlagene Konstruktion: Drei Faserbündel, die umeinander geschlagen sind und eine runde, stabile Struktur bilden.
Diese Konstruktion macht das Seil leicht zu spleißen und kompatibel mit einfachen Knoten, obwohl das Knüpfen die Bruchlast verringert.
Polypropylen ist die kostengünstigste synthetische Faser im Seileinsatz. Der Nachteil liegt in der geringeren UV-Beständigkeit im Vergleich zu Polyester oder Nylon sowie in einer niedrigeren Bruchlast je Durchmesser. PP wird für sicherheitskritische Anwendungen generell nicht empfohlen.
Wie wurde die Bruchlast des 4-mm-Polypropylen-Seils gemessen?
Die Tests wurden an einer Universalprüfmaschine durchgeführt, die mit seilspezifischen Klemmen für dünne geschlagene Seile ausgestattet war.
Die Prüfgeschwindigkeit betrug 20 mm/s, entsprechend der Standardmethode für Seile unter 12 mm Durchmesser.
Es wurden 5 Einzeltests an demselben Seil durchgeführt, das zum Zeitpunkt der Prüfung 7,5 Jahre alt war.
Das Seil wurde ohne Vorspannung geprüft: Die freie Länge zwischen den Klemmen wurde schrittweise in eine straffe Position gebracht, jedoch wurde keine messbare Vorlast aufgebracht.
Dies entspricht dem praktischen Testaufbau bei Prorope. Die Ergebnisse wurden als Spitzenlast beim Versagen aufgezeichnet.
Wichtig: Die ursprüngliche Bruchlast dieses spezifischen Seils war nicht bekannt. Ein direkter Vergleich zwischen neuem und gealtertem Zustand ist daher nicht möglich.
Die Testergebnisse werden mit der ISO-Norm für neues 4-mm-Polypropylen-Seil verglichen, die ein Minimum von 285 kg (2,80 kN) vorschreibt.
Die Prüfung wurde gemäß ISO 2307:2019 durchgeführt.
Bruchlast des 4-mm-Polypropylen-Seils
Die 5 Tests lieferten folgende Ergebnisse:
- Durchschnittliche Bruchlast: 2,90 kN (296 kg)
- Höchster gemessener Wert: 3,09 kN
- Niedrigster gemessener Wert: 2,74 kN
- Anzahl der Tests: 5
Die Streuung zwischen dem höchsten (3,09 kN) und dem niedrigsten (2,74 kN) Messwert beträgt 0,35 kN. Das ist eine relativ geringe Streuung für ein 7,5 Jahre altes Seil und weist auf ein gleichmäßiges Materialverhalten trotz seines Alters hin.
Das Bruchmuster ist bemerkenswert: Bei 4 der 5 Tests brachen zunächst 2 Litzen, während die dritte Litze zuletzt versagte. Im 5. Test brachen alle 3 Litzen nahezu gleichzeitig.
Dies ist auf die geschlagene Konstruktion zurückzuführen: Die Litzen tragen die Last nicht immer gleichmäßig, und geringfügige Unregelmäßigkeiten im Seil oder in der Einspannung bestimmen, welche Litze zuerst versagt.
Das bedeutendste Ergebnis: Dieses 7,5 Jahre alte Seil erfüllt mit einem Durchschnitt von 2,90 kN (296 kg) noch immer die ISO-Norm, die für neues 4-mm-Polypropylen-Seil ein Minimum von 285 kg (2,80 kN) vorschreibt.
Selbst der niedrigste gemessene Wert von 2,74 kN (280 kg) liegt nur knapp unterhalb dieser Norm. Die Tatsache, dass dieses Seil ohne direkte UV-Einwirkung gelagert wurde, erklärt wahrscheinlich, warum das Material einen Großteil seiner Zugfestigkeit behalten hat.
4-mm-Polypropylen-Seil im Vergleich zu anderen Seilen
Um die Leistung dieses Seils in einen Zusammenhang zu setzen, werden die Testergebnisse mit anderen von Prorope geprüften 4-mm-Seilen verglichen:
- HMPE 12-litziges geflochtenes Seil: 17,93 kN — 6,2× stärker als dieses PP-Seil
- HMPE mit Mantel: 6,70 kN — 2,3× stärker
- HMPE: 5,59 kN — 1,9× stärker
- Polypropylen 4 mm (dieses Seil, 7,5 Jahre alt): 2,90 kN (296 kg)
Der Unterschied zu HMPE ist erheblich. HMPE hat das höchste Festigkeits-Gewichts-Verhältnis aller synthetischen Fasern: Ein 12-litziges geflochtenes HMPE-Seil mit 4 mm erreicht 17,93 kN — mehr als das 6-Fache der Bruchlast dieses Polypropylen-Seils bei gleichem Durchmesser. Wo absolute Festigkeit bei 4 mm gefragt ist, ist HMPE die geeignete Wahl. Wo eine kostengünstige, leichte, schwimmende Schnur für den temporären Einsatz benötigt wird, ist Polypropylen zweckmäßig.
Wann sollte man 4-mm-Polypropylen-Seil verwenden?
Dieses Seil eignet sich am besten für Anwendungen, bei denen niedrige Kosten, geringes Gewicht und Schwimmfähigkeit die ausschlaggebenden Faktoren sind – nicht maximale Festigkeit oder eine lange Außendienstzeit.
- Temporäre Absperrung und Markierung: Baustellen, Felder, Veranstaltungsgelände. Kostengünstig im Einsatz, einfach zu ersetzen.
- Verpackung und Bündelung: leichte Lasten in Innenräumen oder geschützten Umgebungen, in denen UV-Strahlung kein Faktor ist.
- Schwimmleinen und Wasseranwendungen: Polypropylen schwimmt von Natur aus; gut geeignet als Markierleine auf dem Wasser.
- Lagerung unter geschützten Bedingungen: Wie dieses Seil zeigt, behält PP-Seil, das ohne direkte UV-Einwirkung gelagert wird, über viele Jahre einen Großteil seiner Zugfestigkeit.
- Landwirtschaftlicher Einsatz: temporäre Befestigung, Ergänzung von Einzäunungen, Pflanzenstützen – Anwendungen, bei denen ein regelmäßiger Austausch akzeptabel ist.
Die zulässige Arbeitslast (WLL) dieses Seils hängt vom erforderlichen Sicherheitsfaktor ab. Bei einem Sicherheitsfaktor von 5:1 (Standard für allgemeine Hebeanwendungen) beträgt die WLL auf Basis der durchschnittlich geprüften Bruchlast von 2,90 kN ungefähr 0,58 kN (59 kg).
Anwendungen mit Personenbezug oder kritischen Lasten erfordern einen höheren Sicherheitsfaktor; dieses Seil ist für solche Zwecke nicht geeignet.
Wann ist Polypropylen-Seil nicht geeignet?
Polypropylen hat Einschränkungen, die für jede professionelle Anwendung relevant sind:
- Längere UV-Exposition: PP degradiert unter direkter Sonneneinstrahlung schneller als Polyester oder Nylon. Ein im Freien ohne Schutz gelassenes Seil kann innerhalb von ein bis zwei Saisons erheblich an Festigkeit verlieren. Dieses Seil hat sich gut gehalten, weil es in einer geschützten Umgebung gelagert wurde.
- Sicherheitskritische Anwendungen: Mit einer durchschnittlichen Bruchlast von lediglich 2,90 kN und relativ geringer Abriebfestigkeit ist dieses Seil nicht für Hebe-, Sicherungs-, Kletteranwendungen oder andere Situationen geeignet, bei denen ein Versagen Personen gefährdet.
- Hohe Zugbelastung: Im Vergleich zu HMPE (17,93 kN bei gleichem Durchmesser) oder selbst Polyester liefert PP die niedrigste Bruchlast je Durchmesser unter den gängigen synthetischen Materialien.
- Anhaltende statische Belastung bei erhöhten Temperaturen: Polypropylen zeigt unter anhaltender Last bei höheren Temperaturen Kriechen (dauerhafte Dehnung). Nicht für Anwendungen verwenden, bei denen das Seil über längere Zeit unter Spannung in direktem Sonnenlicht verbleibt.
- Stoßbelastung: Die geringe Dehnung von PP (niedriger als bei Nylon oder Polyester) macht es weniger geeignet für Anwendungen mit dynamischer oder stoßartiger Belastung, wie Schleppseile oder Ankerleinen.
Alternativen zum 4-mm-Polypropylen-Seil
Für Anwendungen, bei denen Polypropylen nicht ausreicht, stehen zwei naheliegende Alternativen zur Verfügung:
- Geflochtenes Polyester (4 mm, pro Meter, weiß) — Polyester bietet eine deutlich bessere UV-Beständigkeit und höhere