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2024-12-08T08:30:14Z

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Als '''Seilbruch''' oder '''Seilriss''' bezeichnet man das Durchreißen eines [[Stahlseil]]es aufgrund von [[Materialermüdung]] oder Überlastung. Insbesondere bei [[Förderseil]]en in [[seiger]]en oder [[tonnlägig]]en [[Schacht (Bergbau)|Schächten]] kann ein Seilbruch schwere Folgen haben.<ref name= "Quelle 3" /> Der Seilbruch erfolgt hier in der Regel zwischen der [[Seilscheibe]] und dem [[Förderkorb]].<ref name= "Quelle 11" /> Bei Stahlseilen, die zur horizontalen Förderung verwendet werden, sind die Folgen eines Seilbruchs in der Regel nicht so gravierend.<ref name= "Quelle 3" />

== Grundlagen und Geschichtliches ==
In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts waren Seilbrüche an Schachtförderanlagen noch sehr häufig.<ref name= "Quelle 1" /> Oft kam es bei diesen Seilbrüchen dazu, dass der Förderkorb abstürzte und die sich darauf befindlichen [[Bergmann|Bergleute]] tödlich verunglückten. So kamen zum Beispiel im März des Jahres 1907 auf dem Bergwerk Gerhard bei einer regelmäßigen [[Seilfahrt]] aufgrund eines Seilbruches und anschließendem Absturz des Förderkorbes 22 Bergleute ums Leben. Im März des Jahres 1913 stürzte der mit 14 Bergleuten besetzte Förderkorb auf der belgischen Kohlengrube Maurage nach einem Seilbruch ab, alle 14 Bergleute wurden dabei getötet.<ref name= "Quelle 8" /> In der Zeit von 1940 bis 1952 gab es insgesamt 20 Fälle von Seilbrüchen im Bergbau. Aufgrund der Gefahren durch Seilbrüche waren zu dieser Zeit für Fördermittel von Seilfahrtsanlagen spezielle Fangvorrichtungen vorgeschrieben, die bei einem Seilbruch den Korb vor einem Absturz bewahren sollten. Nachdem etwa ab dem Jahr 1950 die Qualität der Förderseile immer besser wurde, wurden die Fangvorrichtungen wieder abgeschafft. Trotz der verbesserten Seilqualitäten und der verbesserten Prüf- und Überwachungsmethoden kam es in der Zeit von 1960 bis 2010 noch zu sechs Seilbrüchen bei Schachtförderanlagen. Im Jahr 2001 riss ein 76 Millimeter starkes Förderseil, nachdem ein beladenes [[Gefäßförderung|Fördergefäß]] aufgrund eines Defektes an den Bremsen der [[Fördermaschine]] nicht genügend abgebremst werden konnte und bei abgeschalteter Fördermaschine anfing, in Richtung [[Schachtsumpf]] zu treiben. Das leere Fördergefäß prallte anschließend mit so großer Wucht gegen den [[Prellträger]], dass es zum Seilbruch kam. Auf der Schachtanlage [[Bergwerk Fürst Leopold#Fürst Leopold / Wulfen|Fürst Leopold/Wulfen]] blieb der unbesetzte [[Förderkorb|Hilfsfahrkorb]] an einem Schienenstoß der [[Schachtführung]] hängen, und da die Korbüberwachung nicht auslöste, bildete sich ein Hängseil. Nach kurzer Zeit löste sich der Korb schlagartig und fiel in das Förderseil. Dabei riss das Förderseil und der Korb stürzte in den Sumpf.<ref name= "Quelle 1" />

== Verschleißerscheinungen ==
Stahlseile werden während ihrer Verwendung auf unterschiedliche Weise [[Belastung (Physik)|belastet]], dadurch wird ihre [[Tragfähigkeit (Technik)|Tragfähigkeit]] allmählich verringert.<ref name= "Quelle 12" />

Im Laufe der [[Betriebszeit]] kommt es durch Strukturveränderungen zu einer Verringerung des Seildurchmessers. Beim Betrieb in [[Korrosion|korrosiver]] Atmosphäre und bei Drahtseilen, die längere Zeit aufliegen, kommt es mit der Zeit zu Korrosionen; sie führen ebenfalls zu einer Verkleinerung des Seildurchmessers und somit zu einer Verringerung der statischen [[Bruchfestigkeit]].<ref name= "Quelle 4" />

Außerdem können sich [[Rost]]<nowiki/>nester bilden, die ebenfalls das Seil schwächen.<ref name= "Quelle 15" />

Es gibt zwei Formen des [[Abrieb]]s, die jeweils den Seildurchmesser an den belasteten Stellen verringern und somit zu einer Verminderung der Tragfähigkeit führen:<ref name= "Quelle 15" />
* durch die Bewegung der Litzen kommt es zum Abrieb von Seilmaterial, dem „inneren Abrieb“
* durch Bewegungen zwischen dem [[Seilscheibe]]n<nowiki/>futter und dem Seil, z. B. beim Bremsen oder Schleifen des Seiles an Gegenständen, kommt es zum „äußeren Abrieb“.<ref name= "Quelle 4" />
Aufgrund der wechselnden [[Dehnung]]s<nowiki/>belastung kommt es auch zu einzelnen Drahtbrüchen, die je nach Belastung so an einer Stelle konzentriert sein können, dass ganze Seillitzen brechen.<ref name= "Quelle 4" />

=== Drahtbrüche ===
Drahtbrüche entstehen überwiegend aufgrund von [[Materialermüdung]] oder Material[[verschleiß]].<ref name= "Quelle 13" /> Dabei entstehen Drahtbrüche immer dort, wo die Belastung des Seiles am größten ist.<ref name= "Quelle 14" />

Ist der Draht[[werkstoff]] bereits vorgeschädigt, so kann es durch diese Vorschädigung schon nach kurzer Einsatzzeit zu Drahtbrüchen kommen. Solche Vorschädigungen können bereits bei der Drahtherstellung entstehen, wenn der Draht, bedingt durch den [[Herstellungsprozess]], große [[Eigenspannung]]en aufweist.

Eine Untersuchung aus dem Jahr 1996 hat gezeigt, dass Drahtbrüche auch infolge bereits vorher entstandener Drahtbrüche entstehen.

Einzelne Drahtbrüche haben jedoch keinen großen Einfluss auf die Tragfähigkeit des Seiles. Bei einer Untersuchung aus dem Jahr 1997 wurde festgestellt, dass bei Drahtbrüchen in einem Seil die gebrochenen Drähte bereits nach eineinhalbfacher Seilschlaglänge wieder die volle Tragfähigkeit im Seil haben. Erst dann, wenn diese Drahtbrüche in einem kurzen Seilabschnitt konzentriert vorkommen, wird die Tragfähigkeit des Seiles vermindert.<ref name= "Quelle 5" />

== Überlastung ==
Förderseile werden speziell für jede [[Förderanlage]] [[Dimensionierung|dimensioniert]].<ref name= "Quelle 6" /> Jedes Seil muss dabei eine ganz bestimmte [[Bruchkraft]] besitzen. Diese wird anhand von Seilbruchversuchen der einzelnen Drähte mit anschließender Berechnung und Zerreißen von [[Prüfkörper|Probestücken]] ermittelt.<ref name= "Quelle 2" /> Den ermittelten Werten hält das Seil unter normalen Betriebsbedingungen stand.

Durch abruptes Abbremsen oder [[ruck]]<nowiki/>artigen Zug am Seil werden diese Werte unter bestimmten Voraussetzungen überschritten.

Bei Förderseilen von Bergwerksförderanlagen treten durch Stoßbeanspruchungen mehr als dreimal so hohe Belastungen auf wie bei normalen [[Aufzugsanlage]]n. Dies liegt an den hohen [[Fördergeschwindigkeit]]en, mit denen die [[Förderkorb|Förderkörbe]] bewegt werden. Aufgrund der großen [[Teufe]] haben die verwendeten [[Förderseil]]e ein sehr großes Eigengewicht; dies führt bei [[Betriebsstörung]]en dazu, dass im ungünstigsten Fall die Förderseile mit dem sechsfachen Wert der Last beansprucht werden.<ref name= "Quelle 2" /> Bei abruptem Anhalten, z. B. durch Blockieren der Fördermittel oder eine überproportionalen [[Notbremsung]], werden diese Werte noch überschritten, sodass die Bruchkraft des Förderseils überschritten wird und das Förderseil reißt.<ref name= "Quelle 7" />

Eine solche Überlastung kann auch entstehen, wenn das Fördermittel bei der Abwärtsfahrt hängen bleibt und das Seil weiter nachtreibt. In so einem Fall bildet sich durch das nachtreibende Seil eine als Hängseil bezeichnete Seil[[schlaufe]]. Löst sich dann plötzlich das Fördermittel, so fällt es schlagartig mehrere Meter, bis das Hängseil wieder straff gezogen ist. Die Belastung des Seiles kann dabei die Bruchkraft des Seiles überschreiten und das Seil reißen. Seilbrüche aufgrund von Hängseil können bei [[Trommelfördermaschine]]n auftreten.<ref name= "Quelle 8" />

== Vorbeugung ==
Seit etwa 50 Jahren ist im [[Bergbau in Deutschland|deutschen Bergbau]] kein Förderseil mehr aufgrund von Verschleiß gerissen. Dies liegt insbesondere an den verstärkten Kontrollen der Förderseile.<ref name= "Quelle 1" /> So müssen Förderseile regelmäßig durch [[Experte|fachkundige Personen]] und durch [[Steiger (Bergbau)|verantwortliche Personen]] kontrolliert werden. Dazu kommen regelmäßige Überprüfungen durch anerkannte [[Sachverständige]].

Wird bei den Überprüfungen festgestellt, dass die Bruchkraft des Seiles um mehr als 15 Prozent unterschritten ist, so dürfen die Seile nicht mehr für die [[Seilfahrt]] verwendet werden.<ref name= "Quelle 9" />

Verschleißerscheinungen durch Korrosion oder Abrieb werden in der Regel durch [[Sichtkontrolle]]n erkannt.<ref name= "Quelle 1" /> Äußere Drahtbrüche erkennt man dadurch, dass das Seil leicht stachelig wird.<ref name= "Quelle 10" />

Innere Drahtbrüche lassen sich jedoch nicht durch äußere Besichtigung feststellen. Um einen genauen Überblick über den Schwächungsgrad des Förderseiles zu erhalten, werden diese Seile bei Bedarf durch zerstörungsfreie Prüfverfahren überprüft.<ref name= "Quelle 1" /> So werden zur Überprüfung der Querschnittsverringerung des Förderseiles durch Korrosion, Abrieb oder Drahtbruch Magnetgeräte zur Streufeldmessung verwendet.<ref name= "Quelle 16" />

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Quelle 1">Winfried Sindern, Olivier Gronau: ''Stahldrahtseile - bewährte Leistungsträger von Schachtförderanlagen.'' In: Ring Deutscher Bergingenieure e. V. (Hrsg.): Bergbau. 61. Jahrgang, Nr. 4, Makossa Druck und Medien GmbH, Gelsenkirchen April 2010, {{ISSN|0342-5681}}, S. 155–164.</ref>
<ref name="Quelle 2">Technische Anforderungen an Schacht- und Schrägförderanlagen (TAS). Verlag Hermann Bellmann, Dortmund 2005</ref>
<ref name="Quelle 3">Julius, Ritter von Hauer: ''Die Fördermaschinen der Bergwerke.'' 2. Auflage, Verlag von Arthur Felix, Leipzig 1874</ref>
<ref name="Quelle 4">Drahtseilwerk Dietz: Spezialdrahtseile {{Webarchiv | url=http://www.makkee.com.hk/admin/data/download/vor%20wire%20ropes.pdf | wayback=20070317084946 | text=Diepa Online}} (PDF; 4,3 MB)</ref>
<ref name="Quelle 5">Andreas Klöpfer: ''Untersuchung zur Lebensdauer von zugschwellbeanspruchten Drahtseilen.'' Dissertation am Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart, Juni 2002</ref>
<ref name="Quelle 6">Seilsicherheit Weltweit. Aus Durchblick Nr. 10, Herbst 2010, Infozeitschrift der DSK</ref>
<ref name="Quelle 7">A. Siemieniec S. Wolny: ''Analyse der Arbeitsverhältnisse einer Förderanlage während einer Notbremsung.'' TU Clausthal, Institutsmitteilung Nr. 24 [https://www.imw.tu-clausthal.de/fileadmin/IMW/documents/Institutsmitteilungen/1999/99_29.pdf Online] (abgerufen am 29. Juli 2011; PDF; 152 kB)</ref>
<ref name="Quelle 8">Adolf Heilandt: ''Ein Beitrag zur Berechnung der Drahtseile.'' An Hand eines Vergleiches der Seilsicherheiten bei Fördermaschinen und bei Personenaufzügen. Unter Berücksichtigung der Seilschwingungen, mit einer Tafel, Druck und Verlag von R. Oldenbourg, München und Berlin 1916</ref>
<ref name="Quelle 9">''Thüringer Bergverordnung für Schacht- und Schrägförderanlagen (ThürBVOS)'' vom 1. November 2004</ref>
<ref name="Quelle 10">Hugo Bethmann: '' Die Hebezeuge, Elemente der Hebezeuge, Flaschenzüge, Winden und Krane.'' Zweite verbesserte und vermehrte Auflage, Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1908</ref>
<ref name="Quelle 11">K. Bax: ''Die Betriebssicherheit der Auslösung von Förderkorbfangvorrichtungen.'' In: Glückauf, Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift. Verein für die bergbaulichen Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund (Hrsg.), Nr. 43, 69. Jahrgang, 28. Oktober 1933, S. 1005–1009.</ref>
<ref name="Quelle 12">Hans Bansen (Hrsg.): ''Die Bergwerksmaschinen''. Dritter Band, ''Die Schachtfördermaschinen.'' Verlag von Julius Springer, Berlin 1913, S. 76–84.</ref>
<ref name="Quelle 13">Karl-Heinz Wehking: ''Laufende Seile''. 3. völlig neu bearbeitete Auflage, Expert Verlag, Renningen 2005, ISBN 3-8169-2497-2, S. 100–130.</ref>
<ref name="Quelle 14">Richard Meebold: ''Die Drahtseile in der Praxis.'' Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH, Berlin 1938, S. 54–59.</ref>
<ref name="Quelle 15">H. Herbst: ''Schäden an Förderseilen.'' In: Glückauf, Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift. Verein für die bergbaulichen Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund (Hrsg.), Nr. 12, 59. Jahrgang, 24. März 1923, S. 285–288.</ref>
<ref name="Quelle 16">Klaus Feyrer: ''Drahtseile. Bemessung, Betrieb, Sicherheit.'' Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Berlin 1994, ISBN 978-3-662-06770-3, S. 388.</ref>
</references>

== Weblinks ==
* [https://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/4070 Silke Schönherr: Einfluss der seitlichen Seilablenkung auf die Lebensdauer von Drahtseilen beim Lauf über Seilscheiben. Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart] (abgerufen am 28. Juli 2011; PDF; 10,4 MB)

[[Kategorie:Fördertechnik im Bergbau]]
[[Kategorie:Fördertechnik]]
[[Kategorie:Seile]]

Seilbruch - Versionsgeschichte

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