Segelboot: Sportliche Nutzung einer alten Technik

Segelboot: Sportliche Nutzung einer alten Technik

 

Die Nutzung der Windkraft war jahrtausendelang die einzige effektive Fortbewegungsmöglichkeit für Boote über längere Strecken, bis die Dampfmaschine erfunden wurde. Heute wird Segeln vor allem als Sport betrieben.

 

 Aufbau von Einmastern

 

Heutige Segelboote sind High-Tech-Produkte. Neue Werkstoffe wie glasfaserverstärkte Kunststoffe mit Karbonverstärkung, Aluminiumleichtbauten und Verbundwerkstoffe (z. B. Kevlar) werden eingesetzt.

 

Ein modernes Segelboot ist zumeist ein Einmaster, das mit einem hohen dreieckigen Großsegel und einem Vorsegel (Sturmfock, Fock, Genua II, Genua I usw.) versehen ist. Diese Art der Takelung, d. h. das Prinzip der Takelage (alle Vorrichtungen die zum Ausnutzen der Windenergie an den Segeln notwendig sind) und deren Aufbau und Arbeitsweise, nennt man Sluptakelung. Der Mast wird durch ein Drahttauwerk stabilisiert, längsschiff durch die Stagen (Vorstag, Achterstag) und seitlich durch die Wanten, die durch ein Metallprofil oder Rundholz (Saling), welches am Mast befestigt ist, gespreizt werden. Groß- und Vorsegel werden mithilfe von Leinen (Schoten) bedient, ihre Stellung verändert und das Segelboot so auf Kurse gebracht (getrimmt). Durch Verkleinern der Segelfläche (reffen) und/oder durch Austausch der verschieden großen Vorsegel lassen sich die Windkräfte an Bord beherrschen.

 

 Segeln gegen den Wind?

 

Durch den Luftwiderstand, den ein Segel dem Wind entgegenstellt, wird eine Kraft erzeugt (Staueffekt). Auf dem Wasser würde das Boot in Richtung des Windes abgetrieben. Einzig sein Widerstand im Wasser (Tiefgang, Größe der benetzten Fläche usw.) hindert ihn daran.

 

Alle Segelboote segeln mit Kursen »vor dem Wind« oder »raumen Wind« (der Wind kommt mehr oder weniger von hinten) mehr oder weniger schnell und gut. Anders dagegen bei den Kursen mit »halbem Wind« bis »hart am Wind« (der Wind kommt seitlich oder gar von vorne). Hier spielt das Profil des Segels - Aerodynamik - und die Form des Unterwasserschiffs (Kiel, Schwert) - Hydrodynamik - die entscheidende Rolle.

 

Ein Segelboot kann nur deshalb am Wind segeln, weil das Segel ähnlich den Tragflächen eines Flugzeugs wirkt. Die Luft legt auf der Außenseite des Segels eine längere Strecke zurück als auf der Innenseite. Entsprechend ist die Luftgeschwindigkeit außen höher als innen, es entsteht eine Auftriebskraft, d. h., innen entsteht ein Überdruck (mehr Luftteilchen pro Fläche) und außen ein Unterdruck (weniger Luftteilchen pro Fläche). Diese Auftriebskraft wirkt ca. 90 º zur Segelstellung. Nur ein kleiner Anteil dieser Kraft bewegt das Schiff nach vorne. Die andere Kraftkomponente (Abdriftskraft) würde das Boot seitlich weggleiten lassen, wenn nicht ein Kiel oder Schwert im Wasser dies verhinderte.

 

Entscheidend für die Segelstellung ist der scheinbare Wind. Fährt eine Yacht mit 60 º zum wahren Wind, so stellt sich an Bord des Segelbootes eine Windrichtung ein, die zwischen dem Fahrtwind (direkt von vorne) und dem wahren Wind liegt. Dieser scheinbare Wind ist bei Am-Wind-Kursen stärker als der wahre Wind. Er ist maßgebend für die Segelstellung und die Geschwindigkeit des Segelbootes. So erreicht ein Segelboot bei einer Windstärke 7 (12 km/h) die höchste Geschwindigkeit bei einem Kurs von 65 º bis 85 º zum wahren Wind, also bei leichtem Gegenwind.

 

Mit der Windkraft im Segel und der Reaktionskraft des Wassers am Kiel/Schwert entsteht ein Drehmoment über den Schwerpunkt des Schiffes - es legt sich auf die Seite (Kränung). Wenn das Segelboot nicht über einen genügenden Ballast verfügt, z. B. in Form von Blei im Kiel oder bei Jollen durch das »Ausreiten« der Besatzung (Verlagerung des Schwerpunktes), kann es umkippen (kentern). Die Stabilität eines Segelbootes hängt dabei im wesentlichen von der Höhe des Gewichtsschwerpunktes über der Wasserlinie, der Breite des Bootes und dem Ballast ab.

 

 Segelmanöver

 

Da ein Segelboot nicht direkt gegen den Wind fahren kann, muss es in Windrichtung kreuzen. Dafür müssen Wenden gefahren werden. Das Boot wird dabei mit dem Bug in Windrichtung gesteuert (anluven), bis die Segel flattern (killen). Der Bug geht durch den Wind und das Boot wird solange vom Wind weggesteuert (abfallen), bis die Segel für den Am-Wind-Kurs auf dem anderen Bug richtig stehen.

 

Bei Kursen vor dem Wind werden Halsen gefahren, um die Richtung zu ändern. Beim Halsen wird der Kurs zunächst genau mit Wind von hinten gefahren. Der Großbaum wird mit den Schoten dichtgeholt. Nun wird das Ruder gelegt, das Heck geht durch den Wind. Gleichzeitig wird die Großschot vorsichtig geöffnet (gefiert). Bei Kursen vor dem Wind kann es aufgrund von Seegangsverhältnissen und Steuerfehlern zu unfreiwilligen Halsen (Patenthalsen), die zu starken Schäden am Mast, Baum und Wanten führen können, kommen.