Segelkraftwerk

Was für ein Traumtag. Sonne, guter Wind, wenig Welle, das Boot rauscht so vor sich hin, eine Tasse frischen Kaffee in der Hand. Alles wäre gut, wenn da nicht der Kollege hinter uns wäre. Gleiches Boot, 10% schneller. Vor einer Stunde war der noch gar nicht zu sehen. Und jetzt ist er so nah, dass ich sehe, er hat gar keinen Motor an ... Schweißgebaded schrecke ich hoch, schaue querab, große Erleichterung, da ist niemand. War nur ein Traum ? Nein! Ein Alptraum für meine Ehrgeiz-zerfressene Regatta-Psyche. Jahrelang hunderte Regatten gesegelt. Und mühevoll gelernt, wie man den Windmotor tunt.
Heute bin doppelt froh um das Wissen. Denn auf den langen Touren nach Schweden ist es gut, wenn man schnell ist. Dann kann man länger in den Schären bleiben und gammeln. Und weil es da so schön ist, sind wir am Ende des Urlaubs immer spät dran. Keine gute Seemannschaft, ich weiß. Doch mehr als 3 Wochen sind halt nicht machbar.  So ist es zum Heimkommen auch wieder gut, wenn man schnell ist. Vor allem ohne vernünftigen Motor.
In unseren Breiten im Sommer herrscht meistens leichter bis mittlerer Wind. Es ist einfach, bei diesem Wind voranzukommen. Doch mit dem richtigen Trimm können Sie vielleicht schon eine oder zwei Windstärken früher auf Ihre Rumpfgeschwindigkeit kommen.

Der Druck muss in die richtige Richtung gehen
Die Kraft, die ein Segel an der Kreuz produziert, ist leider nicht nach vorne gerichtet, sondern rechtwinklig zur Fläche. Und ist dort am stärksten, wo die Druckunterschiede zwischen Luv und Leeseite des Segels am größten sind. Die Genua produziert bis zu 90% der Vortriebsleistung, aber nur mit Hilfe des Großsegels! Der Unterdruck im Lee des Großsegels sorgt dafür, dass die Windströmung in Lee des Vorsegels länger anliegt. Gleichzeitig sorgt das Vorsegel dafür, dass die Strömung in Lee des Großsegels anliegt. Beide Segel bringen so gemeinsam mehr Leistung, als ein einzelnes Segel mit der Fläche von beiden. Es ist dabei wichtig, dass die beiden Profile aufeinander abgestimmt sind. Das Vorsegel muss immer mehr Profiltiefe als das Großsegel haben.

Volle Kraft mit vollen Segeln
Wenn der Wind die turbulente Phase (Bericht Trimm Leichtwind) erreicht hat, kann man maximal Druck aufbauen, das heißt, seine Segel so einstellen, dass diese maximal Vortrieb erzeugen. Wenn Sie die maximale Profiltiefe eingestellt haben, ohne dass die Strömung abreißt, haben Sie die größte Vortriebskomponente. Um Trimmen zu können, benötigen Sie Trimmvorrichtungen. Absolut notwendig ist ein verstellbares Achterstag. Ohne dieses haben Sie kaum eine Möglichkeit, Ihre Segelprofile im oberen Bereich zu verändern. Verstellbare Vorsegelholepunke und ein einstellbares Großsegel-Unterliek sind weitere wichtige Einrichtungen.
Die Profiltiefe der Genua kann im oberen Bereich bis zu 20% der Profillänge betragen. Um das Profil optimal einzustellen, benötigen Sie ausreichend Windfäden als Indikatoren im Segel. Die maximale Profiltiefe im Vorsegel erreichen Sie, indem Sie den Holepunkt der Schot vorsichtig nach vorne verstellen und das Fall des Vorsegels nur so schwach durchsetzen, dass Sie noch leichte horizontale Falten im Segel behalten. Noch mehr Profiltiefe können Sie erzeugen, indem Sie die Spannung auf das Vorstag verringern. Als erste Maßnahme reduzieren Sie dafür die Spannung des Achterstags, bzw. des Backstags. Bei stark gepfeilten Salingen müssen Sie unter Umständen zusätzlich die Wanten lösen. Achtung, sie können es auch übertreiben: Wenn das Vorliek zu rund wird, reduziert sich Ihre Höhe an der Kreuz, bzw. erhöht sich Ihr Wendewinkel. Den richtigen Kompromiss zwischen Höhe und Geschwindigkeit müssen Sie ausprobieren, je nach Bootstyp ist der unterschiedlich. 
Die optimale Profiltiefe des Großsegels hängt stark vom Riggtyp ab. Bei einem 7/8-Rigg kann der Großsegelbereich oberhalb der Genua bis zu 16% Profiltiefe haben, bei einem toppgetakelten Rigg eher 12%. Im Bereich der Überlappung mit dem Vorsegel liegt die Profiltiefe eher bei 10%. Denn einem geteilten Rigg arbeitet das Großsegel oberhalb der Genua als einzelnes Profil, darunter wirken Vorsegel und Großsegel zusammen. Um ein optimal tiefes Großsegel einzustellen, lösen Sie das Fall, bis leichte vertikale Falten zu sehen sind. Über das Unterliek kontrollieren Sie die Profiltiefe im unteren Bereich. In der Mitte und oben können Sie die Profiltiefe steigern, indem Sie den Mast genau gerade stellen. Peilen Sie dafür an der Mastnut entlang nach oben. Wenn der Mast biegt, prüfen Sie, ob das Achterstag gelöst ist. Falls der Mast gerade und das Segel immer noch zu flach ist, ist das Segel nicht optimal geschnitten. Jetzt haben Sie noch die Möglichkeit, über die Unterwanten die Mastmitte nach hinten zu biegen. Meistens ist das nur schwer möglich, da die Unterwanten nicht weit genug hinten ansetzen und der Stauchdruck zu hoch wird. Ein Traum für die Kontrolle der Mastbiegung sind sogenannte Checkstays/Kontrollstagen, die etwa in der Mitte des Mastes ansetzen. Darüber können Sie die Biegung genau definieren.
Die Verwindung des Segels, auch Twist genannt, reduzieren Sie durch Schotzug und Holepunkt so weit, dass die Windfäden oben und unten in der Genua gleichmäßig auswehen. Wenn Sie den Vorsegel-Holepunkt nach vorne verschieben und den Schotzug erhöhen, schließen Sie das Segel oben. Beim Großsegel erzielen Sie eine ähnliche Wirkung, indem Sie den Traveller nach Lee verstellen und den Schotzug erhöhen. Haben Sie keinen Traveller, können Sie auch den Baumniederholer mehr durchsetzen, um das Profil oben zu schließen. Allerdings biegen Sie mit dem Baumniederholer gleichzeitig den Mast, das Segel wird dadurch flacher. Je weicher der Mast, desto stärker ist der Einfluss des Baumniederholers auf die Mastbiegung. Bei vielen toppgetakelten Fahrtenschiffen mit dicken Mastprofilen ist der Einfluss des Baumniederholers auf die Mastbiegung daher zu vernachlässigen. Peilen Sie einfach beim Segeln an der Mastnut entlang, dann sehen Sie, was passiert.
Bei Welle sollten Sie die Segel oben mehr twisten lassen, als bei glattem Wasser, da der Mast sich stärker bewegt und die Windeinfallswinkel sich immer stärker verändern, je höher Sie im Segel kommen. Bei zu geschlossenen Segeln reißt die Strömung im Segel immer wieder ab. Um den Trimm schnell wiederherstellen zu können, markieren Sie sich die Einstellungen durch Tapestreifen, durch Edding-Markierungen auf den Schoten, etc.

Der Weg zum optimalen Segel
ist hart. In neuen Einheitsklassen werden in den ersten 1-2 Jahren immer wieder neue Segel entwickelt, die etwas schneller sind. Erst viele Segel später werden die Unterschiede so gering, dass die Segeloptimierung nur noch wenig Speedzuwachs bringt. Die  J24 oder X99 ist im Verhältnis zu Ihrer Größe deshalb so schnell, weil sie über Jahre unter vergleichbaren Regattabedingungen so optimiert worden ist, dass das Potenzial nahezu 100% ausgesegelt werden kann. Ohne den Vergleich zu einem identischen Boot werden nie 100% optimale Segel entwickelt. Viele Segelmachereien haben heute zwar eine Software, mit der man die Segel berechnen kann. Dafür benötigt der Seglermacher allerdings exakte Informationen über Ihr Boot. Und trotzdem ist es bis heute nicht möglich, alle Parameter zu erfassen und perfekt zu berechnen. Daher kommen selbst America´s Cup Teams, die Zugriff auf Großrechner haben, nicht umhin, Segel zu testen. So sind Kampagnen mit 2 Booten fast immer erfolgreicher als die mit nur einem Boot. Segel zu bauen, die maximal viel Druck erzeugen, ist eine hohe Kunst. 
Mein Tipp: Wenn in Ihrer Klasse oder Bootstyp Regatten gesegelt werden, dann können Sie sich beim Segelschnitt an den erfolgreichen Regattasegeln orientieren. Sie machen sicher nichts falsch, wenn Sie Segelmacher mit Erfahrung in der Klasse ansprechen. Es ist sicher weniger erfolgsversprechend, Segel bei einem Segelmacher zu kaufen, der noch nie Segel für Ihren oder einen ähnlichen Bootstyp gefertigt hat. Wenn In Ihrem Bootstyp keine Regatten gesegelt werden, dann orientieren Sie sich am besten an einem Einheitsklasse-Boot, das ähnliche Verhältnisse von Gewicht/Länge/Breite/Segelfläche und Stabilität hat.

Krängung gibt Power
Jedes Boot hat einen Punkt, bis zu dem es krängen kann, ohne das es wesentlich langsamer wird. Das Unterwasserschiff bremst, die Segel beschleunigen. Diese beiden Kräfte wirken gegeneinander. Solange das Boot aufrecht segelt, taucht nur der Bug tiefer ein. Wenn das Boot krängt, wird die Nick-Bewegung geringer, aber eine Drehbewegung kommt hinzu. Denn je mehr das Boot krängt, desto höher wird das aufrichtende Moment, und je größer die Vortriebskraft, die die Segel produzieren. Und die imaginären Punkte, an denen diese Kräfte angreifen, entfernen sich voneinander. Irgendwann müssen Sie so viel Ruder legen, dass das Ruder eher eine Bremsklappe wird. Und der Zuwachs an Vortriebskraft wird vernichtet. Bei schlanken Booten kommt dieser Punkt in der Regel viel später als bei breiten Booten, da diese weniger Formstabilität haben, und dafür einen höheren Ballastanteil. Diesen Max-Krängungs-Punkt müssen Sie durch Probieren herausfinden. Sobald das Boot über diesen Punkt krängt, stellen Sie die Segel solange flacher, bis sich das Boot so weit aufrichtet, dass Sie wieder Ihre alte Krängung bzw. Geschwindigkeit erreichen.

Der Mast biegt lange übers Wasser, bis er bricht!
Wenn Sie nun Segel mit viel Profil haben, werden Sie schon bei relativ wenig Wind schnell segeln. Aber wenn der Wind stärker wird, können Sie auch schon früh mit Ihrem Boot kämpfen. Wohlgemerkt, Sie können ? Sie müssen aber nicht. Denn die Segel kann man ja wieder flacher machen, vorausgesetzt die Trimmvorrichtungen sind vorhanden. Die wichtigsten Instrumente sind die für die Kontrolle der  Mastbiegung und des Vorlieksdurchhangs. Denn wenn der Mast biegt, wird Tuch aus der Mitte nach vorne herausgezogen, das Segelprofil wird flacher. Wenn Sie das Vorstag stärker durchsetzen, wird das Vorsegel flacher. Im Vorsegel sollte also ausreichend Vorlieksdurchhang eingeschneidert sein, um es flach trimmen zu können. In der nächsten Ausgabe finden Sie Tips, um den Spaß am Segeln bei Starkwind zu steigern ? auch mit voll profilierten Segeln. 

Text: Hans Genthe, erschienen im Magazin Segeln 3/2009