Das Segeln – ein Versuch der Erklärung der  aero- und hydrodynamischen Faktoren beim Segeln

Jeder kennt ja die Wirkung vom Wind, wenn der Regenschirm weggeblasen wird. Hierbei fängt sich der Wind in der aufgespannten Fläche des Regenschirms, kann nicht weiterfließen und der dadurch resultierende Staudruck schiebt den Schirm in Windrichtung davon. Genau dieses Prinzip – einen hohen Widerstand für den Wind zu induzieren –  war die Erfindung des Segelns.

Quelle: Pixabay Segelschiff mit Rahsegel zum Segeln, wenn der Wind achterlich oder schräg von hinten kommt (raumschots)

Mit diesem Grundsatz sind Weltmeere durchsegelt worden. Die Schiffe haben sich vom Wind in die Windrichtung treiben lassen. Wenn kein Wind war oder der Wind aus der falschen Richtung blies, wurde gerudert. Erst mit der Erfindung von Schwertern und Kiel wurde die Abdrift verringert und konnte so auch ein  schräg angreifender Wind sinnvoll in eine Vorwärtsbewegung umgesetzt werden.

Segelboot mit zwei Auslegern und Lateinersegel Qelle: Pixabay

Doch dauerte es immer noch lange, bis die Masten höher wurden und sich großflächige Segel etabliert hatten. Das lag auch an den Stoffen für die Segel. Erst durch bessere Webtechnik, Imprägnierung der Stoffe und dem Einsatz von Kunststoffen gelang es wasserabweisende und reißfeste Segel in allen Größen herzustellen. Durch Schotzug konnten diese immer flacher getrimmt werden. Intuitiv wurde dann bemerkt, dass ein umströmtes Segel „zieht“ bzw. saugt. Ein starker Wind hebt die Dachziegel vom Dach. Das ist der beschriebene Effekt.

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Hier ein weiteres Video, aus welchem sich die Faszination des Cat-Segelns erahnen läßt.
Formula 18 Segeln

Was ist künftig noch zu erwarten?

Durch das Gleiten sind die Schiffe immer  schneller geworden, da sich so der hydrodynamische Widerstand reduzieren lässt.  Aktuell fahren Skiff Boote bei viel Wind den bisher als superschnell geltenden Cats auf und davon. Das finde die Cat Segler allerdings gar nicht lustig. Man erinnerte sich an die Forschungen der letzten Jahrzehnte. Seit über 50 Jahren wird experimentiert, wie sich Tragflächen auf die Geschwindigkeit von Segelschiffen auswirken. Mit viel Motorleistung lassen sich so die Schiffe aus dem Wasser heben. Mit Tragflächen hebt sich das Segelschiff – wenn es leicht genug ist – quasi selbst aus dem Wasser. Somit reduziert sich der hydrodynamische Widerstand mit solchen Tragflächen enorm. Mit diesem Kunstgriff kann schneller als der Wind gesegelt werden – auch ohne gleiten.

Quelle: Mischa Heemskerk A-Cat mit Foils und Segel bis zum Trampolin (freigegeben)

Allerdings braucht es enorm feste Materialien, um diese Kräfte auch zu beherrschen. Ferner ändert sich so auch der Lateralplan und es kann evtl. weniger Höhe gefahren werden. Wieder gilt es, einen Kompromiss zu finden zwischen Festigkeit, Gewicht, Manövierbarkeit und dem Segeln gegen den Wind…

Foto by Andreas Rossteuscher: Eissegler am Chiemsee

Hier sieht man einen Eissegler. Auf Grund des geringen Widerstands, der hohen Geschwindigkeit, fährt man quasi immer gegen den Wind, da der Fahrtwind sehr hoch ist. Sind die Segel mit der richtigen Wölbung getrimmt, saugt es den Eissegler nach vorne und es kann wesentlich mehr Höhe gefahren werden.

Ich habe mich aktuell eher auf banale Dinge fixiert und habe mein Schiff ordentlich abgeschliffen und poliert. Auch solchem Maßnahmen reduzieren den hydrodynamischen Widerstand. Angeblich macht dies bei einer Regatta nur eine oder eineinhalb Bootslängen aus. Mir hat es trotzdem Spaß gemacht.