Tauschen, bevor es bricht

Eine Serie von (seltenen) Karabinerbrüchen lenkt den Blick auf ein zu wenig beachtetes Thema: Aluminium-Karabiner sollten regelmäßig ausgetauscht werden.

Ein Karabiner des italienischen Herstellers Camp (für Woody Valley).
In der Biegung unten rechts zeigt sich der Beginn eines Risses.
Der im Gurtzeug gegenüberliegende Karabiner gleichen Typs war
an dieser Stelle schon gebrochen. // Quelle: Slowakische Polizei 
Im Frühjahr 2020 ist bei einem Piloten in der Slowakei ein Aluminium-Karabiner seines Gurtzeuges von Woody Valley gebrochen. Technische Untersuchungen (pdf) ergaben, dass es sich um einen Dauerschwingungsbruch (Materialermüdung) handelte. In der Slowakei wurde deshalb sogar eine Sicherheitsmitteilung für diesen Typ von Karabiner herausgegeben. Allerdings hatte es auch schon in den Vorjahren dokumentierte Vorfälle gegeben, bei denen solche Karabiner brachen. Die Entwicklung ist sehr gut im Blog "Paragliding-Karabiner" des Franzosen Eric Ferlay zusammengefasst, der dort selbst erst kürzlich einen Sicherheitshinweis veröffentlichte (auch auf Englisch).

Durch Brüche auffällig wurden Aluminium-Karabiner des italienischen Herstellers Camp, der solche Modelle in ganz ähnlicher Ausführung nicht nur für Woody Valley, sondern auch für andere Gurtzeughersteller fertigt und brandet. Nun könnte man meinen, dass derlei Karabiner wegen möglicher Baumängel allgemein aus dem Verkehr gezogen werden sollten. Aber das ist etwas zu simpel gedacht. Denn das würde bedeuten, das grundsätzliche Problem dahinter zu verdrängen.

Alle Aluminiumkarabiner mit seitlicher Schnapper-Öffnung sind material-bedingt eher anfällig für Dauerschwingungsbrüche. Deshalb steht zum Beispiel auch in den Betriebsanleitungen der Gurtzeuge von Woody Valley die Empfehlung, die Karabiner alle zwei (!) Jahre auszutauschen. In allen oben genannten Fällen, bei denen es zu einem Bruch kam, war dieser Zeitrahmen schon deutlich überschritten.

Es ist also auch eine Verantwortung des Piloten: Wer der Gewichtsersparnis wegen mit leichten Alu-Karabinern fliegen geht und nicht nur ein absoluter Gelegenheitsflieger ist (wenige Flugstunden), sollte die vom Hersteller empfohlenen Austauschintervalle durchaus ernst nehmen. Zudem sollten erkennbar "angeschlagene" Aluminium-Karabiner, egal welchen Alters, nicht mehr verwendet werden.

Wer sich noch etwas tiefer mit der Thematik befassen will, der kann jetzt noch weiterlesen. Nachfolgend stelle ich einen Text zum gleichen Thema, den ich 2015 im DHV-Info 197 veröffentlicht hatte. Die Jahresangaben darin habe ich geupdatet:


Vom Sinn des Karabinertauschs

Karabiner haben eine eingeschränkte Nutzungsdauer. Je nach Bauart wird von den Herstellern ein Austausch nach zwei bis acht Jahren empfohlen. Piloten sollten sich daran halten.

Jeder Pilot nutzt sie, doch die wenigsten machen sich Gedanken darüber: die Karabiner. In der Regel findet man an jedem neu gekauften Gurtzeug schon ein installiertes Paar und wird dieses auch der Bequemlichkeit halber verwenden. Doch spätestens nach zwei Jahren Flugpraxis sollte man einmal ein paar Gedanken an die Karabiner verschwenden. Schließlich hängt man sein Leben an das Stück Metall. Und auch wenn die Bruchlasten laut den Spezifikationen sehr weit über die eigenen Gewichtsgrenzen hinaus reichen, muss man sich eines bewusst sein: Karabiner altern und sollten sicherheitshalber in gewissen Abständen getauscht werden.

Es ist knapp 20 Jahre her, da sorgte eine Reihe von Karabinerbrüchen für Aufruhr in der Gleitschirmszene. Der Deutsche Hängegleiterverband (DHV) initiierte damals Sicherheitsuntersuchungen und kam zu der Erkenntnis: Ein deutlich erhöhtes Bruchrisiko bestand nur für einen bestimmten Karabinertyp. Es handelte sich um eine spezielle Ausführung der Gurtzeugkarabiner Parafly Automatic von AustriAlpin, und zwar solche, die mit einer glänzenden und besonders harten Chromoberfläche veredelt waren. Kleine Risse in diesem Finish konnten sich besonders schnell in den tragenden Aluminiumkörper fortsetzen. Karabiner dieser Art wurden daraufhin per Sicherheitsmitteilung „gegroundet“, vom Markt genommen und durften nicht mehr verwendet werden.

Die Analysen des DHV brachten damals allerdings noch andere Einsichten zutage, die bis heute ihre Gültigkeit behalten haben. So zeigte sich unter anderem, dass viele Karabinertypen, die mit einem Schnappmechanismus geöffnet und geschlossen werden, im Flug gar keinen kompletten Kraftschluss erreichen. Damit der Schnapper leicht geöffnet werden kann, braucht er ein gewisses Spiel. Erst bei einer höheren Gewichtsbelastung biegt sich der Karabiner so weit auf, dass der geschlossene Schnapper selbst als tragendes Element wirksam werden kann. Im Normalflug, vor allem bei leichtgewichtigen Piloten, bleibt typischerweise ein wenig Spiel vorhanden. De facto ist das nichts anderes, als flöge man mit einem komplett offenen Karabiner. Entsprechend wird das Metall ständig nicht nur Zug-, sondern auch Biegekräften ausgesetzt. Dadurch kann es zu sogenannten Spannungsrissen kommen, die sich langsam ins Material hinein fressen, bis das Metall mit einem Mal bricht.

Die Belastungen, die ein Karabiner aushalten muss, ändern sich während des Fluges ständig, was zu kleinen Schwingungen führt. Bis zu 25 Mal pro Sekunde biegt sich ein Schnappverschluss-Karabiner im Thermikflug etwas auf und stellt sich wieder zurück. Das haben Messungen gezeigt. Diese Dauerschwingungen ermüden mit der Zeit das Metall. Aus Sicherheitsgründen ist es darum ratsam, sich an die von den Herstellern empfohlenen Austauschintervalle zu halten.

Jeder Hersteller macht für seine Karabinertypen unterschiedliche Angaben, je nachdem aus welchem Material sie bestehen, welche Materialstärke und Schmiedeform sie besitzen und auf welche Weise der Kraftschluss erreicht wird. Typischerweise liegen die empfohlenen Austauschintervalle bei zwei bis drei Jahren oder 500 Flugstunden für Schnapp-Karabiner aus Aluminium sowie fünf Jahre bzw. 1500 Flugstunden für solche aus Stahl.

Pinlock-Karabiner bestehen auch auch Aluminium, sind aber
durch ihre Bauart kraftschlüssig. Der Hersteller empfiehlt
deshalb eine Verwendungsdauer von bis zu acht Jahren.
// Quelle: Finsterwalder-Charly
Speziell geformte Alu-Karabiner aus Titanal – einer Legierung, in der sich Risse etwas weniger schnell ausbreiten als bei der sonst für Karabiner üblichen Legierung Zicral – kommen ebenfalls auf fünf Jahre empfohlene Verwendungsdauer. Beim kraftschlüssigen Pin-Lock-Karabiner von Finsterwalder Charly sind es sogar acht Jahre. Der Pin-Lock besitzt keinen Schnapper, sondern einen verschiebbaren Stahl-Pin als Verschluss und tragendes Element.

Neben der reinen Zählerei der Karabiner-Nutzungsjahre sollten Piloten freilich auch auf ihren gesunden Menschenverstand setzen. Selbst nur leicht aufgebogene Karabiner – erkennbar daran, dass der Schnappverschluss etwas klemmt oder Schraubverschlüsse sich nicht einfach mit zwei Fingern drehen lassen – sollten umgehend ausgetauscht werden.

Sein Augenmerk sollte man auch regelmäßig auf den äußeren Zustand der Karabiner richten. Aluminium ist ein relativ weiches Material. Schlägt es auf Steine oder ratscht an etwas Hartem entlang, zeigen sich schnell Macken. Sie können der Ausgangspunkt tieferer, unsichtbarer Rissbildungen sein. Vor allem wenn solche Risse oder Macken an den gebogenen Ecken der Karabiner sichtbar werden, ist es an der Zeit, sich neue Karabiner zuzulegen – selbst wenn die vom Hersteller empfohlene Nutzungsdauer noch lange nicht erreicht ist.


[Korrekturhinweis: In einer ersten Fassung dieses Berichtes hatte gestanden, der am Anfang genannte Karabinerbruch sei in Slowenien geschehen. Es geschah allerdings in der Slowakei, und der Vorfall wurde auch von der Slowakischen Polizei untersucht. Die Passage ist korrigiert.]

8 Kommentare:

Jörg Nuber, St. Johann hat gesagt…

"Schlägt es auf Steine oder ratscht an etwas Hartem entlang, zeigen sich schnell Macken. Sie können der Ausgangspunkt tieferer, unsichtbarer Rissbildungen sein."

Diese Aussage ist FALSCH. Es handelt sich dabei um ein nicht ausrottbares Gerücht. Es schadet dem Karabiner nicht, wenn er gegen Steine schlägt oder an etwas entlang ratscht. Der DAV hat bereits vor Jahren im umfangreichen Untersuchungen zweifelsfrei nachgewiesen, dass ein Herabfallen von Karabinern und die dadurch entstehenden Macken KEIN Ausgangspunkt für Rissbildung sein kann (man muss einen intensiv genutzten Kletterkarabiner mal anschauen - der besteht quasi aus Macken). Von außen eingeschlagene Macken sind bei Alu unproblematisch.

Hingegen muss man natürlich dennoch genau hinschauen und bei der kleinsten Rissbildung den Karabiner sofort wegwerfen.

Lucian Haas hat gesagt…

Lieber Jörg, danke für den Hinweis. Vielleicht hättest Du bei Deinem Zitat aber auch den darauf folgenden Satz mitbeachten sollen. Dort heißt es: "Vor allem wenn solche Risse oder Macken an den gebogenen Ecken der Karabiner sichtbar werden, ist es an der Zeit, sich neue Karabiner zuzulegen – selbst wenn die vom Hersteller empfohlene Nutzungsdauer noch lange nicht erreicht ist." (Die Fettung ist hier zum Verständnis hinzugefügt).

Zudem gilt: Die Erkenntnisse des DAV lassen sich nicht 1:1 auf den Flugsport übertragen. Denn die ständigen Schwingungen, denen unsere Karabiner im Flug ausgesetzt sind, gibt es in dieser Form im Alpinsport nicht. Aber es sind diese ständigen Schwingungen, die mit dazu beitragen, dass sich kleine Risse bei Flugkarabinern mit der Zeit erweitern können. Das gilt vor allem dort, wo die größten Biegekräfte am nicht kraftschlüssigen Karabiner auftreten, also den Ecken.

skywalk.info hat gesagt…

Wer kann dazu was sagen?

Waren das nicht (glänzend?) eloxierte Karabiner, wo durch Beschädigung der Eloxalschicht Rissbildung im Aluminium endstand?

Sind Dreh/Schraubkaribiner nicht kraftschlüssig?

Lucian Haas hat gesagt…

Anfang der 2000er Jahre ging es um verchromte Karabiner von Austri-Alpin. Ansonsten ist Aluminium immer ein Material, dass unter Dauerschwingungslasten mit der Zeit Rissbildungen zeigen kann. Je nach Legierung mal mehr mal weniger (Zicral z.B. etwas mehr als Titanal). Deshalb gibt es ja die empfohlenen Austauschintervalle. Das Problem ist kein dramatisches, sonst gäbe es viel mehr solcher Vorkommnisse in der Gleitschirmszene. Aber man sollte halt wissen: Wer mit Alu-Karabinern fliegt, sollte diese ruhig im Laufe der Lebenszeit seines Gurtzeugs mindestens 1-2x tauschen.

Schraubkarabiner (á la großes Gurtschloss) sind kraftschlüssig. Karabiner mit einem gefederten Drehverschluss á la Twistlock sind es nicht. Hier dient der Drehverschluss nur als Sicherung, damit der Schnapper nicht aufspringen kann.

Anonym hat gesagt…

Hallo,
der Kraftschluss ist bei den Karabinern welche einen Schnapper nach dem Keylock-Prinzip haben deutlich früher
erreicht als bei der klassischen Bauart mit einem Querbolzen welcher sich erst auf der entsprechenden Nase aufladen muss. Die Toleranz ist hier deutlich geringer.
Keylock ist auch in der Kletterei besser/sicherer, da es hier auch nicht so einfach zu Offenbelastungen kommen kann. Bei Stürzen kann der Karabiner durch das durchlaufende Seil in Schwingung geraten und durch die Massenträgheit des Schnäppers öffnet sich dieser dann -> Offenbelastung.
(Noch besser sind bei dieser Kletterspezifischen Problematik allerdings reine Drahtschnapper da weniger Masse)

Grüsse Johannes Schlemper, Konstanz

Juergen Otto hat gesagt…

Diese Dauerbrüche versagen an der Stelle der höchste Spannung, und zwar an der Stelle der höchsten Zugspannungen. Druckspannungen schließen die Risse und sind unkritisch. Die Stelle der höchsten Zugspannung tritt - wie vorher richtig bemerkt - in den inneren Ecken auf und setzen sich auf Zug- und Biegespannungen zusammen. Wenn man Risse sucht dann genau da wo im Bild der gelbe Pfeil ist. Etwas weniger belastet dürfte die darüberliegende obere Innen-Ecke sein.

Die Kerbenproblematik ist auch deshalb recht entschäft, da diese ja in aller Regel von außen kommen. Dort herschen Druckspannungen vor. Der kritische Innenbereich ist jedoch rech gut, in der Regel auch durch das Gurtmaterial, gegen Beschädigungen geschützt.

Markus hat gesagt…

Jörg hat tatsächlich den Unterschied zwischen einer Maximalbelastung am Kletterkarabiner mit der Folge eines Gewaltbruches und der Dauerbruchproblematik am Flugkarabiner unzulässig vermischt.

Bei einer Dauerbruchproblematik ist die Oberflächenmorphologie an der bruchgefährdeten Stelle sehr wichtig. Nicht weil eine Macke ein kleiner Riss wäre, sondern weil es an der Macke zu einer Spannungsspitze kommt die den Riss entstehen lässt.
Im Idealfall ist eine dauerbruchgefährdete Stelle gleichmäßig geformt und poliert.

Vielfach wird im Text der Begriff "kraftschlüssig" verwendet. Das ist fachlich falsch. Kraftschlüssig ist z.B. der Zug des Tauziehers am Tau. (über Reibung)
Richtig ist bei den Karabinerschnappern "formschlüssig".
Die Kraft wird über Flächen übertragen, die sich wegen ihrer Form nicht aneinander vorbeibewegen können.
Formschlüssig ist z.B. eine Seilschlaufe im Kranhaken.

Der verlinkte slowakische Untersuchungsbericht ist übrigens vorbildlich und weit besser als die Texte von Eric Ferlay.
Einzig, dass die Slowaken die Steifigkeit des unbeschädigten Karabiners am teilweise eingerissenen Exemplar messen zu können glauben ist fragwürdig.

Wilfried Warmbold hat gesagt…

Vor vielen Jahren durfte ich eine Ausbildung im Bereich Flugzeugbau genießen. Schwerpunkt war damals die Verarbeitung von Leichtmetallen und deren Legierungen. Hauptsächlich war das Aluminium legiert mit Magnesium und Kupfer. Schon damals war es lange bekannt das auch schon leichte Beschädigungen in der Oberfläche eine Materials erhebliche Einbußen in der Festigkeit des Bauteils mit sich bringen. Nicht nur deshalb wurden Leichtmetallbleche nach der Herstellung mit Schutzfolien versehen die erst bei Beginn der Bearbeitung entfernt wurden. Kratzer in der Oberfläche führten unweigerlich zur Aussonderung des Materials. Hilfsmarkierungen zur Bearbeitung durften nur mit weichem Bleistift aufgebracht werden, die Benutzung harter Werkzeuge zu solchen Markierungen, wie zum Beispiel einer Reißnadel, waren strengstens verboten. (Und führten während der Ausbildung zu Kopfnüssen) Ein Kratzer in der Oberfläche war der Auslöser für den späteren Bruch des Bauteils, denn hier würde sich ein tiefer gehender Riß im Material ausbreiten. Verursacht durch Vibrationen oder durch immer wiederkehrende Biegebelastung.
Bei einer Biegung wird das Materials auf beiden Seiten der Biegung belastet, man sprach damals von ca zwei Dritteln der Belastung auf der Zugseite, einem Drittel auf der Druckseite.
Diese Biegebelastung tritt also nicht nur auf der Zugseite der Biegestelle auf,
deswegen werden auch Beschädigungen auf der Druckseite, der äußeren Seite des Karabiners, irgendwann fatale Folgen nach sich ziehen. Sicherlich spielt hierbei auch der Biegewinkel eine Rolle, in diesem Fall also das Spiel in der Schließmechanik.
Wie weit die Herstellungsverfahren (Schmiedeverfahren?) Auswirkungen auf die Dauerbelastbarkeit eine Karabiners haben vermag ich nicht zu sagen, weiß aber das jeder Karabiner unter der Dauerbelastung leidet und brechen wird. Die Frage ist nicht ob, sondern wann!