Faserseile gab es schon im alten Ägypten, während Stahlseile erst mit der Industrialisierung im 19. Jahrhundert Bedeutung in verschiedensten Anwendungsgebieten erlangten. Das Stahlseil mit einer Vielzahl wichtiger Eigenschaften, wie hohe Stabilität und Bruchkraft, Abrieb- und Hitzebeständigkeit sowie lange Lebensdauer, lief dem über Jahrhunderte in nahezu unveränderter Form bestehenden Faserseil regelrecht den Rang ab, kamen doch die bis dahin verbreiteten Naturfasern wie Flachs, Hanf, Kokos oder Sisal sehr bald an ihre Grenzen. Ein höheres Gewicht, erschwertes Handling, erhöhte Verletzungsgefahr sowie massive und schwere Bauteile, die notwendig waren, um das Stahl(draht)seil überhaupt in seiner Funktion wirken zu lassen, nahm man in Kauf. Ein Stahlseil am Ende seiner Lebensdauer auszutauschen, wurde mit zunehmenden Dimensionen immer schwieriger und zeitaufwändiger.
Seit dem neuen Jahrtausend ist eine Trendwende zu erkennen. Die Entwicklung von extrem leistungsfähigen hochfesten Kunststofffasern sowie die Nachfrage nach leichteren, sicheren, langlebigen, widerstandsfähigen sowie schnell und einfach auszutauschenden Produkten ließ eine Generation von Hochleistungs-Faserseilen entstehen, die sich in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen etabliert haben. Faserseile aus HMPE- (Hochmolekulares Polyethylen) oder Aramid-Fasern, wie sie das österreichische Unternehmen TEUFELBERGER entwickelt hat, stehen heute der Abriebbeständigkeit eines Stahlseils um nichts nach – dies aber bei ca. 1/7 des Gewichts bei gleichem Durchmesser und gleicher oder sogar höheren Widerstandsfähigkeit gegen Bruch. Ein einfacheres Handling, eine lange Lebensdauer und – vor allem bei großen Seildurchmessern – extrem kurze Austauschzeiten im Falle einer Beschädigung sind Vorteile der hochfesten Faserseile gegenüber vergleichbaren Stahlseilen. Die Experten von TEUFELBERGER haben sowohl mit Faser- als auch Stahlseilen Jahrzehnte lange Erfahrung und verstehen genau, wie es die besten Eigenschaften aus beiden Welten zu verbinden gilt.
Die jahrelange Erfahrung beispielsweise im Forstbereich zeigt, dass ein ummanteltes hochfestes Faserseil (z. B. mit einem HMPE-Mantel) wie das STATOS Winch Pro eine wesentlich höhere Abriebbeständigkeit aufweist als ein vergleichbares offenes Geflecht und dies im Vergleich zu einem Stahlseil bei wesentlich geringerem Gewicht, besserem und schnellerem Handling sowie einer längeren Lebensdauer auf Grund deutlich höherer Biegewechselstabilität. Seildurchmesser bis zu 150 mm mit einer Bruchkraft von 1.600 t, mit oder ohne Schutzmantel, sind State of the Art. Sämtliche vom Stahlseil bekannten Endverbindungen für einen sicheren Kraftschluss zwischen Seil und Maschine sind auch beim Faserseil möglich: Spleiß mit oder ohne Kausche, Verguss und Gabelseilhülse.
Gerade im Bergbaubereich sprechen eine längere Lebensdauer, wesentlich geringere Stillstandszeiten infolge kürzerer Reparaturzeiten für den Einsatz von Faserseilen – sei es im Tief- oder im Tagebau. Faserseile können als Abschleppseile, Hilfsschlingen oder auch Zug- bzw. Verstellseile an Draglines oder Schaufelradbaggern zum Einsatz kommen. Werden beispielsweise zum Austausch eines „Dump ropes“ aus Stahl bei einem Dragline sechs Personen über einen Zeitraum von ca. 16 Stunden benötigt, erfolgt der Austausch eines identen Seils aus Fasern mit zwei Personen innerhalb von drei Stunden.
Für Stahlseile ist die Mehrlagenwicklung auf Trommeln stets mit hohen Lebensdauerverlusten im Vergleich zur Dauerbiegewechselfestigkeit verbunden. Wissenschaftliche Untersuchungen haben Lebensdauerverluste von bis zu 90 % festgestellt. Da das Seil sich in der Mehrlagenwicklung auf sich selbst abstützt, werden hier Litzenaußendrähte durch lokale Pressungen besonders schnell zerstört. Speziell auf Fördertrommeln mit Mehrlagenwicklung mit stark wechselnden Lastzuständen kommen die Vorteile von Faserseilen mit Schutzmantel zum Tragen. Trotz höherer Anfangsinvestitionen liefert eine Investitionsrechnung wegen der genannten Vorteile schon nach kurzer Zeit positive Ergebnisse.
Es hat sich gezeigt, dass sich die Ablegereife von hochfesten Faserseilen zuverlässig von außen vorhersagen lässt, wenn sie in Kern-Mantel-Konstruktion eingesetzt werden. Auf diese Weise kann das Seil rechtzeitig vor einem Riss abgelegt werden. Der Vorteil einer Kern-Mantel-Konstruktion liegt also darin, dass der Seilmantel die Ablegereife zuverlässig anzeigt, bevor die tragenden Strukturen und so die Bruchlast des Seils über Gebühr reduziert werden. Selbst am Ende der Lebensdauer des Seils ist noch nahezu die volle Bruchkraft vorhanden, eine Gefährdung von Mensch und Maschine im Betrieb ist ausgeschlossen.
Wie leistungsfähig sind moderne Fasern?
Unter dem Markennamen Dyneema® vertreibt die DSM Dyneema (www.dyneema.com) Hochleistungsfasern aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE). Diese Fasern erfüllen strengste Anforderungen an konsistente, wiederholgenaue Qualität und Zuverlässigkeit. Darüber hinaus hat DSM Dyneema mehrere patentierte Fasertechnologien entwickelt, die industrielle Forderungen nach erhöhter Beständigkeit gegen mechanische Dauer- und Wechselbeanspruchung aufgreifen, einschließlich Abrieb, Durchbiegung, Zug und Torsion. Dyneema® Fasern verzeichnen in Offshore-, Schiffs-, Hebe-, Forst- und Bergbauanwendungen wachsenden Erfolg.
Further information/Weitere Informationen:
Teufelberger Fiber Rope GmbH
www.teufelberger.com
