Seil

Ein Seil ist ein aus zusammengedrehten Natur- oder Kunstfasern oder Drähten bestehendes längliches, biegeschlaffes, elastisches Element, das meist zur Übertragung von Zugkräften, aber auch zu einer Vielzahl anderer Zwecke verwendet wird.

Geschichte

Erste Darstellung einer Seilerei in Ägypten

Historische Darstellung eines Seilers aus dem 16. Jahrhundert

Bereits für das Mesolithikum sind Seile und Fischernetze aus Weidenbast nachgewiesen. Die ersten dokumentierten Seiler fand man im alten Ägypten. Seile wurden beim Bau von verschiedenen Bauwerken wie Tempeln und Pyramiden eingesetzt.

In Europa wurden in der Renaissance und der Entwicklung der Seefahrt zunehmend Seile im größeren Maße hergestellt. Die Herstellung auf industrieller Weise fing im 19. Jahrhundert an. Dabei wurde zunehmend anderes Material außer Hanf, wie Stahl, verwendet.

Im Kaisertum Österreich war einer der bedeutendsten Hersteller Joh. B. Petzl & Sohn, der sich auf die Herstellung von Hanf- und Drahtseilen spezialisierte.

Bezeichnungen

Die Bezeichnung Seil wird gleichermaßen für Seile aus Natur- und Kunstfasern wie auch für Drahtseile verwendet. Textile Seile werden umgangssprachlich beispielsweise auch als Strick oder Kordel bezeichnet. Faden, Bindfaden, Garn, Zwirn und Schnur werden nicht zu den Seilen gezählt, obwohl sie in Aufbau und Wirkungsweise vergleichbar, wenn auch dünner und schwächer sind. Auch bei dem stärkeren Tau und der schweren Trosse wird nicht von einem Seil gesprochen.

Im maritimen Zusammenhang spricht man niemals von Seilen. Die Oberbegriffe heißen Tauwerk bzw. laufendes und stehendes Gut, für das es eine Vielzahl von genauen Bezeichnungen nach der Machart oder der Verwendung gibt.

Auch im Klettersport unterscheidet man Seile nach verschiedenen Kriterien.

Ideales und reales Seil

Die Physik unterscheidet ideale und reale Seile. Das ideale Seil - ein Modell - ist masselos, straff, nicht dehnbar und ohne Biegesteifigkeit. Es vereinfacht etwa die Abhandlung (reibungsfrei idealisierter) Flaschenzüge. Für den Durchhang in Form einer Kettenlinie oder die Wellenbewegungen des hängenden oder gespannten Seils muss es jedoch (nur) Masse haben.

Bestandteile und Aufbau

Materialien

Manila-Tampen mit Z-Schlag, Typ „sZ“

Stahlseil mit Z-Schlag und (Litzen-)Gleichschlag Typ „zZ“

Kupfer- seil mit S-Schlag

Naturfaser-Seile

werden aus folgenden Faserpflanzen hergestellt:

(Baumwolle), Flachs, Hanf, Kokos, Manila und Sisal

Kunstfaser-Seile

haben folgendes Ausgangsmaterial (Beispiele):

Aramid (Technora/Twaron/Nomex/Kevlar), Dyneema, Flüssigkristallpolymer, Polyester, Polyamid (Nylon, DeDeRon, Perlon), Polypropylen, Polyethylen, auch Polyethen (Spectra) sowie Zylon

Metall- bzw. Drahtseile

werden aus Stahl oder Edelstahl hergestellt,

für Elektrische Leitungen werden auch Seile aus Kupfer, Messing, Aluminium und Speziallegierungen verwendet.

Stahlseil mit Z-Schlag und gegenläufigen Litzen

Materialeigenschaften

	Vorteile	Nachteile	Verwendung
Baumwolle		vergleichsweise geringe Festigkeit, gegen Motten anfällig	Textilien, Kordeln
Flachs			Springseil
Hanf	höchste Festigkeit bei den Naturfasern	geringe Bruchdehnung, Fasern sind grob und hart, im Freien verrottet Hanf langsam, Knoten in feuchten Seilen nur schwer zu lösen (vgl. alte Bergseile im Regen)	Dichtungsmaterial, Tauziehen, Deko, ehemalig Taue in der Takelage
Kokos	sehr hohe Scheuerfestigkeit, gute Elastizität, geringe Schmutzaufnahme, gute Schockabsorption		Fußmatten, Baumbinder, früheres Füllmaterial in Autokopfstützen
Manila	reißfest, widerstandsfähig gegen Meerwasser, leicht		Taue in der Seefahrt
Sisal	hohe Reiß- und Scheuerfestigkeit, leicht und gut färbbar, widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit		Schiffstaue, Seile, Fußmatten, Netze, Teppiche, Katzenkratzbäume
Polypropylen (PP)	sehr leicht (schwimmfähig), nimmt kein Wasser auf, chemisch beständig gegenüber den meisten Säuren und Laugen, verhältnismäßig preisgünstig, hohe UV-Beständigkeit	nur ausgerüstet abriebfest und temperaturbeständig	Schwimmleine, günstige Festmacher, Allzweckseile z.B. für Baustellen, Wurfleine
Polyamid (PA)	hohe Festigkeit und hohe Bruchdehnung, d.h. hohe Energieaufnahme	quillt im Wasser auf, verliert Festigkeit bei Kontakt mit Wasser, wird u.U. hart, nicht komplett beständig gegen einige Säuren und UV-Strahlung	Klettern, Sichern, Hochwertige Festmacher
Polyester (PES)	hohe Festigkeit, nimmt kein Wasser auf, sehr beständig gegenüber Witterungseinflüssen und den meisten Chemikalien, sehr hohe UV-Beständigkeit	relativ schwer, niedrige Bruchdehnung
Hochfestes Polyethylen (PE)	"Dyneema", extrem hohe Bruchfestigkeit (5-fache von Polyamid), sehr leicht (schwimmfähig), nimmt kein Wasser auf, äußerst beständig gegenüber Säuren und Laugen	extrem geringe Bruchdehnung, Temperaturbeständig nur bis 70 °C

Die früher z.B. beim Segeln und Bergsteigen verwendeten Seile waren meist aus Hanf; heute werden überwiegend synthetische Materialien verwendet. Sie sind bei geringerem Gewicht und Durchmesser stabiler, scheuerfester und besser knotbar. Außerdem saugen sie abhängig von der Imprägnierung kaum Wasser auf und frieren dadurch nicht so leicht ein. Allerdings altern Kunststoffseile durch die UV-Strahlung des Sonnenlichts schneller, so dass ihre Haltbarkeit und Festigkeit mit der Zeit abnimmt.

Herstellung

Seile, plattdeutsch Reepe, wurden früher vom Reepschläger per Hand auf Seilerbahnen, auch Reeperbahnen genannt, gedreht. Heutzutage erfolgt die Herstellung maschinell mittels Seilschlagmaschinen. Sie tragen diesen Namen, weil man das Verdrillen auch schlagen nennt, um es vom Flechten zu unterscheiden. Historisch wurde das Drehen der einzelnen Seilstränge mit einer Warbel vorgenommen.

Mehrere aus Fasern gesponnene Fäden bzw. einige Drähte werden zunächst zu Litzen zusammengedreht. Aus mehreren Litzen wird dann das Seil geschlagen. Ein dünnes Seil besteht aus 3 bis 4 solcher Litzen, die verdrillt werden.

S-Schlag (linksdrehend) Z-Schlag (rechtsdrehend)

Die Schlagrichtung, mit der Litzen und Seile verdrillt werden, kann linksdrehend (gegen den Uhrzeigersinn) oder rechtsdrehend (im Uhrzeigersinn) sein. Man spricht dabei von einem S-Schlag bzw. Z-Schlag. Ein kleines "s" oder "z" dient der Kennzeichnung der Schlagrichtung der Litzen, Großbuchstaben kennzeichnen die Schlagrichtung des Seiles.

a) Gleichschlag b) Kreuzschlag

Gleichschlagseile sind Seile, bei denen die Verdrillung der einzelnen Litzen und deren Verdrillung untereinander in derselben Drehrichtung erfolgt. Die Litzen bleiben dadurch zueinander verschieblich. Dadurch wird das Seil geschmeidiger und damit biegsamer.

Bei Kreuzschlagseilen sind die Verdrillungen der Litzenbündel in sich und zueinander verschieden. Das Seil ist somit in sich ausgefacht, da durch die Reibung der Litzen zueinander eine Art Fachwerk entsteht. Das Seil ist somit steifer.

Dickere Seile (Trossen) bestehen wiederum aus mehreren dünneren Seilen, die miteinander verdrillt werden und in dieser Funktion Kardeelen heißen. Die Schlagrichtung der Kardeelen und des gesamten Seils sind einander entgegengesetzt, was ein Aufdrehen des Seiles verhindert.

Das Verbinden von Seilenden erfolgt durch Spleißen, bei dem die Seilenden ineinander verflochten werden. Die Seilenden eines Naturfaserseiles werden durch ein Takling vor dem Aufdröseln geschützt, bei Kunstfaserseilen werden häufig die Seilenden verschmolzen oder mit einem einfachen Klebeband umwickelt. Für Drahtseile gibt es dazu verschiedene Zubehörteile. Zur Befestigung von Seilen oder zu ihrer Verbindung untereinander werden eine Vielzahl von Knoten verwendet.

• Der Seiler bei der Arbeit
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  Seilherstellung auf einer Vorrichtung aus dem Jahr 1928.
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  Der Führungsdorn um die Litzen zusammen zu verdrillen.
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  Der Seiler auf dem Weg zum fertigen Seil.
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  Handwerkliche Seilherstellung in einer Seilerei.

Micro-Computertomographische Darstellung eines Seilaufbaus

2D Schnittbilder

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2D Durchflüge durch Schnittbilder

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3D Renderings

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3D Flug um Rendering

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Kennzeichnung der Seile

In der gesamten Länge eines Seiles befinden sich im Kern farbige Fasern (eine oder zwei). Nach der Farbe der Faser kann das Herstellungsjahr bestimmt werden. Die Farbenkombination wiederholt sich nach 11 Jahren und können unter den Herstellern abweichend sein.
Beispiel eines Kletterseilherstellers:

1986 rot/gelb	1987 blau/gelb	1988 grün/gelb	1989 schwarz/gelb	1990 rot/blau	1991 rot/grün	1992 rot/schwarz	1993 grün
1994 blau	1995 gelb	1996 schwarz	1997 rot/gelb	1998 blau/gelb	1999 grün/gelb	2000 schwarz/gelb	2001 rot/blau
2002 rot/grün	2003 rot/schwarz	2004 grün	2005 blau	2006 gelb	2007 schwarz	2008 rot/gelb	2009 blau/gelb

Duodess

Bei geflochtenen Kletterseilen kann eine eingewebte Markierung in der Seilmitte mit dem Duodess-Verfahren hergestellt werden. Markierungen mit (eventuell schädigenden) Filzmarkern, oder verrutschenden Klebebändern sind somit nicht mehr nötig, um die Einschätzung der Restseilmenge vornehmen zu können.

Triodess

Wie beim Duodess-Verfahren kommt es beim Triodess-Verfahren zu einer eingewebten Markierung (Musterwechsel) auf den letzten fünf bis sieben Metern. An dieser „Seil-Gefahrenzone“ ist somit erkenntlich, dass es höchste Zeit wird sich einen geeigneten Standplatz zu suchen.

Dynamische Seile

Kletterseil-Innenleben

Kletterseile (nach EN 892) sollen bei Sturz enorm hohe Kräfte sicher aufnehmen, ohne eine für den Menschen durch zu hohe Bremsbeschleunigung gefährliche Wirkung zu verursachen, sowohl bei der Seilsicherung beim Klettern wie auch beim Anseilen zur Seilschaft. Sie werden um eine Seele aus einem elastischen Material gefertigt. Durch die Kräfteumwandlung im Seil (siehe Helix) wird die Energie in der elastischen Seele zwischengespeichert, und die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Seils in der Länge nimmt langsam ab (dynamischer Kräfteverlauf, geringe Beschleunigungen). Das Seil wird dabei länger, aber deutlich dünner. Nachdem sie zum Stillstand gekommen ist, überträgt sie sich zurück auf Seil, und die Last pendelt in der Vertikalen aus. Extremste Anwendung dieses Prinzips ist das Bungee-Jumping.

Statische Seile

Als statische Seile werden allgemein Seile und auch Reepschnüre mit niedriger Dehnfähigkeit (EN 1891) bezeichnet. Sie sind für die Personensicherung bei Höhenarbeiten, für Seilzugänge, für Personenrettung, für Speläologie und andere ähnliche Tätigkeiten geeignet. Bei diesen Tätigkeiten ist es wichtig, dass das Seil eine minimale Dehnfähigkeit und maximale Festigkeit aufweist.

Geflochtene Seile

Neben geschlagenen Seilen werden auch geflochtene Seile hergestellt, die meist elastischer sind und sich nicht aufdrehen, aber eine größere Oberfläche haben. Sie werden um eine innere Faser oder Litze, die man Seele nennt, herum angefertigt. Dazu nimmt man meist ein anderes Material, und stellt so eine Form von Verbundwerkstoff her, der die Eigenschaften beider Materialien vereint.

Stahlseile

→ Hauptartikel: Drahtseil

Drahtseile, die heute regelmäßig aus Stahl sind, werden in unterschiedlichen Größen und Arten zu den verschiedensten Zwecken verwendet, angefangen vom dünnen und biegsamen Zugseil für die Gangschaltung am Fahrrad, dem weniger biegsamen und stärkeren Bowdenzug für die Bremsen und den eher steifen Deckenbefestigungen für Halogenleuchten über Seile für Aufzüge, Winden, Bagger, Krane und Seilbahnen bis zu den Seilen für Schrägseil- und Hängebrücken. Im Bauingenieurwesen werden Seile auch immer häufiger für Dachkonstruktionen nach dem Vorbild der Zeltdächer im Münchner Olympiapark verwendet. Entsprechend den verschiedenen Verwendungszwecken werden zahlreiche Arten von Drahtseilen mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt, z. B. solche mit einer Stahl- oder einer Hanfseele oder heute einer Kunststoffseele mit oder ohne integriertem Lichtwellenleiter. Bei Seekabeln dienen Stahlseile unter Wasser auch als Schutzummantelung. In Stahlseile werden oft textile Fäden eingearbeitet, die mit Öl getränkt sind. Durch ständige Abgabe des Öles beim Bewegen des Seiles erfolgt eine geringe Schmierung des Seiles und es wird geschmeidiger. Außerdem wird Rost im Seil verhindert. Drähte für Stahlseile haben eine Zugfestigkeit um 2000 N/mm².

Aufbewahrung und Pflege

Für längere Aufbewahrung ist es für viele Seile am besten, sie auf einer Seiltrommel aufzuspulen; trockene und nicht zu warme Räume sind im Allgemeinen vorzuziehen, doch brauchen manche Materialien eine gewisse Feuchtigkeit. Des Weiteren sollten insbesondere Kunststoffseile bei der Lagerung nicht dem Sonnenlicht ausgesetzt sein, da die UV-Strahlung sie dann schnell altern lässt und ihre Reißfestigkeit reduziert. Beim Waschen von Kletterseilen verwendet man kaltes Wasser und lässt sie dann langsam an der Luft - keinesfalls in praller Sonne - trocknen. Polyesterseile dürfen wegen ihrer Laugenempfindlichkeit nicht mit Seife gewaschen werden.

Bänder und Gurte

Flach geflochtene Seile nennt man Band (Mehrzahl: Bänder) oder Gurt (Mehrzahl: Gurte). Sie werden als Hebezeug, als Antriebsriemen, oder Spanngurt eingesetzt.

im Handwerk

Befestigungsgurt als: Sicherheitsgurt oder Tragegurt, Möbelgurt, Rollladengurt

beim Sport

Klettern: Klettergurt, Bandschlinge

Segeln: Lifebelt, Strecktau

Slackline (Balancieren)

Siehe auch

• Seilwinde, Seiltransmission
• Krangeln (Seilverdrehung)
• Wellrad, Flaschenzug
• Tauziehen
• Leiterseile
• Zu Knoten siehe Knoten (Knüpfen), Knotenkunde und Liste der Knoten.
• Zu Seilen im Bereich BDSM vgl. Bondage und Shibari
• Brückenseilbesichtigungsgerät
• Förderseil
• Smarten & Kleedern

Weblinks

 Commons: Ropes – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Seil – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Die Geschichte des Bergseils & Historische Seil-Daten
• PDF-Handbuch über statische und dynamische Seile (1,77 MB)
• Seilerei im Mittelalter (Erläuterung, Materialien und Technik)
• Aufblasbares Seil wird durch eingepumpte Luft starr (www.wissenschaft.de)
• Seilerei von der Zeit Karl des Grossen bis zur Industriellen Revolution, (Hanf Museum Berlin)
• Kletterseil - worauf man beim Seilkauf achten sollte.
• Seilerei im frühen Mittelalter - PDF-Zwischenbericht der Karolingische Klosterstadt Meßkirch (910kB)