Segelfahrzeug
Takelungsarten
wesentlichen Baugruppen: einem oder mehreren Rümpfen, den Segeln
und dem Rigg.Der Rumpf kann aus Stahl, Aluminium,
glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), Beton oder Holz gefertigt
sein. Schiffe mit einem Rumpf (Yachten und Jollen) werden
auch Monohull genannt, im Gegensatz zu Proas, Katamaranen
und Trimaranen, die aus zwei bzw. drei parallelen, miteinander
verbundenen Rümpfen bestehen und als Multihulls
bezeichnet werden. Der Rumpf trägt meist an seiner Unterseite
eine Flosse – den Kiel oder das Schwert. Diese Bauteile sollen
die Abdrift (das Abtreiben) des Schiffes bei seitlichen Winden
verringern (siehe Rumpfformen und Stabilität), bzw. die
Stabilität des Schiffes bei Seitenlage (Krängung) gewährleisten.
Die Segel werden allgemein in Rahsegel und Schratsegel
eingeteilt. Rahsegel sind die für alte Segelschiffe typischen
viereckigen Segel, die quer zur Mittschiffsebene stehen und
dadurch vorzüglich zum Segeln bei Wind von hinten (achterlicher
Wind) geeignet sind. Zum Segeln schräg gegen den Wind, beim
Kreuzen, sind sie aber, im Verhältnis zu modernen Segeln, nur zu
großen Wendewinkeln fähig. Sie sind daher heute, mit Ausnahme
von Traditionsschiffen, nicht mehr oder nur noch selten
gebräuchlich.
Im Gegensatz dazu ermöglichen die heute üblichen Schratsegel,
die mit Ihrer Vorderkante (Vorliek) in der Mittschiffsebene zum
Beispiel am Mast befestigt sind, auch ein Segeln des Schiffes
schräg gegen den Wind (am Wind). Es gibt noch feinere
Unterteilungen nach der Segelform, z. B. in Lateinersegel,
Luggersegel, Sprietsegel, Gaffelsegel, und Hochsegel.
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Der große, Als Zum Rigg |
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Segelphysik
Antrieb eines Segelschiffes
Ein Segelschiff wird durch zwei Effekte vorangetrieben: durch
Winddruck auf das Segel und durch Luftströmung um
das Segel. In der Praxis überlagern sich meistens beide Effekte,
wobei je nach Kurs zum Wind der eine oder der andere Teil
überwiegt. Beim fahrenden Schiff ist die Gegenkraft zum Vortrieb
im Wesentlichen der Wasserwiderstand, der auf den Schiffsrumpf
wirkt. Der hauptsächliche Vortrieb entsteht durch die
Übertragung des Winddruckes auf den oder die segelführenden
Mast(en), und die Kraft überträgt sich wiederum auf den
Schiffsrumpf. Der Rumpf wird quasi „mitgezogen“.
Winddruck auf das Segel
Trifft der Wind von hinten (auf Vorwindkurs) oder von schräg
hinten (auf Raumwindkurs) auf das Segelschiff, erfolgt der
Antrieb des Segelschiffes durch den Widerstand, den die Segel
dem Wind entgegensetzen. Die Luftströmung wird dabei
unterbrochen und der Wind versucht, den Widerstand
„wegzuschieben“. Diese Art des Vortriebs wird am günstigsten
durch die früher auf Großseglern verwendeten Rahsegel genutzt.
Moderne Segelschiffe mit Schratsegeln sind nicht besonders gut
für den Antrieb durch Widerstand geeignet, da es den
Schratsegeln besonders im oberen, wirksameren Bereich an
Segelfläche fehlt.
Windströmung am Segel (Tragflächeneffekt)
Um gut kreuzen zu können, sind Schratsegel von Vorteil. Diese
heute üblicherweise verwendeten, dreieckigen Segel verhalten
sich strömungstechnisch ähnlich dem Tragflügel eines Flugzeuges.
Die Wölbung (der Bauch) des Segels bewirkt komplexe
aerodynamische Abläufe und Strömungen rund um das Segel. Im
Wesentlichen führen sie dazu, dass die Luft aus ihrer
ursprünglichen Richtung (also aus der Richtung des scheinbaren
Windes) abgelenkt wird. Dazu ist eine Kraft erforderlich. Diese
Kraft wird zum Teil in Vortrieb und zum anderen Teil in Abdrift
nach Lee und – durch den Widerstand des Kiels oder Schwertes
unter Wasser – in Krängung (Schräglage des Schiffes) umgesetzt.
Da die Segel nur bei Umströmung Auftrieb (bzw. Vortrieb)
liefern, spricht man von dynamischem Auftrieb.
Entscheidend beeinflusst wird der Vortrieb am Segel – und
damit die Antriebskraft und die Geschwindigkeit des Bootes –
durch den Winkel zwischen Segel und Wind, dem sogenannten
Anstellwinkel. Ist dieser Winkel zu klein, beginnt das Segel
zu killen (flattern). Ist der Winkel zu groß, reißt die
Luftströmung auf der Leeseite des Segels ab, es entstehen
Luftwirbel und der Auftrieb bricht zusammen. Durch Trimmen wird
der richtige Winkel zwischen Segel und Wind eingestellt.
Das Segel
durch den Wind dient.Je nach Konstruktion und Funktion werden
Segel in verschiedene Gruppen eingeteilt. Die beiden
Hauptgruppen heißen Rahsegel und Schratsegel. Segelfahrzeuge,
die nur mit Rahsegeln ausgerüstet sind (meist alte Schiffe),
werden vom Wind „geschoben“ und können ihm kaum entgegenfahren.
Segelfahrzeuge mit Schratsegeln können im Gegensatz dazu auch
(schräg) gegen den Wind fahren und dabei
Geschwindigkeiten erreichen, die über der Windgeschwindigkeit
liegen. Ein Schratsegel funktioniert ähnlich wie ein
Flugzeug-Tragflügel und ist so ausgebildet, dass ein optimales
Profil eingestellt werden kann.
In den letzten Jahren gab es beim Material der Segeltuche
markante Entwicklungsschritte. Während Segel früher aus
pflanzlichen Geweben und später aus gewebten Kunstfasern
gefertigt wurden, kommen heute zunehmend laminierte
Kunststofffolien zum Einsatz.
Der Kopf
Als Kopf wird bei dreieckigen Segeln die obere Ecke
des Segels bezeichnet. Er ist durch das Kopfbrett (auch
Kopfplatte), aus Holz, Leichtmetall oder Kunststoff,
verstärkt. Am Kopfbrett ist das Fall angeschlagen (befestigt),
das zum Hochziehen des Segels dient. Bei den viereckigen Rah-
und Gaffelsegeln wird die obere Kante des Segels als Kopf
bezeichnet.
Der Hals
Hals heißt bei dreieckigen Segeln die vordere untere
Ecke des Segels. Er ist bei diesen Segeln durch den
Stoßlappen verstärkt. Beim Spinnaker gilt jene Ecke des
Segels als Hals, in welcher der Spinnakerbaum eingepickt
(mittels einer Vorrichtung eingehängt) ist. Bei Rahsegeln wird
die untere luvseitige Ecke des Segels als Hals bezeichnet.
Das Schothorn
Das Schothorn ist bei Schratsegeln die hintere, untere
Ecke des Segels. Bei Rahsegeln ist es jene untere Ecke, an der
die Leeschot befestigt ist. Alle Segel sind an dieser Ecke
besonders verstärkt, da dort große Kräfte auftreten.
Die Lieken
Die Ränder der Segel werden als Lieken bezeichnet.
Beim dreieckigen Segel werden drei Lieken unterschieden: das
Vorliek (beim Großsegel am Mast, daher auch Mastliek
genannt), das Unterliek (beim Großsegel auch als Baumliek,
beim Vorsegel als Fußliek bezeichnet) und das Achterliek.
Beim Großsegel sind Vor- und Unterliek oft durch ein Liektau
oder einen Liekdraht verstärkt, um ein Ausreißen und Ausrecken
des Segels zu verhindern. Oft ist im Achterliek eine Leine
vorhanden, mit der die Achterliekspannung verändert und damit
das Segel getrimmt werden kann. Das Vorsegel hat nur im Vorliek
ein eingenähtes Liektau, das heute aus Stahldraht besteht.
Beim Gaffelsegel heißt das Liek an der Gaffel Oberliek
oder Gaffelliek. Beim Rahsegel wird das an der Rah
befindliche Liek Rahliek genannt, die beiden seitlichen
Lieken werden als Steuerbord- oder Backbordliek
oder als Seitenlieken bezeichnet.
Die
Segelbahnen
Die Segelbahnen (beim Segelmacher als Kleider
bezeichnet) sind Tuchstreifen, aus denen das Segel
zusammengenäht oder -geklebt ist. Durch entsprechenden Zuschnitt
der einzelnen Bahnen wird die notwendige Segelwölbung (bei
Schratsegeln) erreicht. Bei rechteckig geschnittenen Rahsegeln
verlaufen die Bahnen senkrecht zur Rah. Bei Dreiecksegeln von
Jollen und Yachten verlaufen sie üblicherweise senkrecht zur
Sehne des Achterlieks (Horizontalschnitt) oder entlang der
Lastlinien (Bi- oder Triradialschnitt), siehe Segelschnitte.
Die
Cunningham-Kausch
Die Cunningham-Kausch befindet sich in der Nähe des
Vorlieks im unteren Bereich des Segels und dient zum Trimmen des
Segels. Durch Strecken des Vorlieks (Hinunterziehen in Richtung
des Halses) wandert die Wölbung (der Bauch) des Segels nach
vorne und das Segelprofil wird insgesamt flacher.
Die
Segellatten
Die Segellatten sind schmale, biegsame, aus Eschenholz
oder Kunststoff hergestellte Latten, die in die dafür
vorgesehenen Lattentaschen eingeführt werden. Sie dienen
der Formgebung des Segels und sollen das Achterliek ausstützen,
damit der hintere Teil des Segels nicht killt (flattert). Beim
Lattensegel verlaufen die Segellatten durchgehend vom Mast- bis
zum Achterliek.
Die Reffkauschen, Reffgattchen und Reffbändsel
Zum Reffen eines Lattengroßsegels mittels Bindereffs werden
die in der jeweiligen Reffreihe vorhandene Reffkausch,
sowie die Reffgattchen und Reffbändsel verwendet.
Ein Großsegel mit Rollreffanlage, das zum Reffen in den Mast
oder Baum eingerollt wird, hat dagegen weder Segellatten noch
Reffreihen.
Segelmanöver
Trimm
Als Trimm eines Schiffes bezeichnet man seine
„Einstellungen“, wie beispielsweise die Gewichtsverteilung auf
dem Schiff, die Segelstellung zum Wind und mehr oder weniger
starke Spannung auf verschiedenen Leinen. Der Trimm beeinflusst
unter anderem die Geschwindigkeit des Schiffes, die Krängung,
die Kursstabilität des Schiffes und sein Verhalten im Seegang.
Dabei wird zwischen Gewichtstrimm, Segeltrimm und
Masttrimm unterschieden.
Gewichtstrimm wird durch Gewichtsverlagerung der
Mannschaft, durch bewegliche Kielkonstruktionen oder durch
Umpumpen von Wasser, das sich in verschiedenen Ballasttanks
befindet, bewerkstelligt. Damit kann einerseits die Schräglage
(Krängung) des Schiffes, andererseits auch die richtige
Gewichtsverteilung in Schiffslängsrichtung eingestellt werden.
Segeltrimm und Masttrimm erfordern ein hohes
Maß an Wissen und Erfahrung, da viele Trimmvorrichtungen sich
gegenseitig beeinflussen. Wichtige Trimmmöglichkeiten sind unter
anderem der Winkel des Segels zum Wind (einstellbar über die
Schoten), und der Bauch des Segels (einstellbar unter anderem
über die Spannung der Lieken und den Baumniederholer). Darüber
spielen Position, Neigung und Biegung des Mastes eine Rolle
(kontrolliert durch das Achterstag). Der optimale Trimm eines
Segels ist von der Windstärke, dem Seegang und dem Kurs des
Schiffes zu Wind und Wellen abhängig. Darüber hinaus spielt das
Ziel des Trimmens eine Rolle, wie beispielsweise eine hohe
Geschwindigkeit, ein hoher Kurs am Wind oder ein angenehmes
Verhalten im Seegang.
Kurse zum Wind
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Bei Segelbooten Am Wind Auf einem |
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Halber Wind bezeichnet einen Kurs, bei dem ein
Windanzeiger an Bord ungefähr rechtwinklig ausweht, der
scheinbare Wind also mit ungefähr 90° einfällt. Die Segel werden
im Vergleich zum Am-Wind-Kurs etwas geöffnet („die Schoten
gefiert″). Während auf einem Halbwindkurs nach wie vor der
größte Teil des Vortriebs durch Strömung am Segel hervorgerufen
wird, ist ein weiterer Teil auch auf Winddruck auf das Segel
zurückzuführen.
Raumwindkurs fällt der scheinbare Wind
„schräg von hinten kommend“, seemännisch
ausgedrückt: achterlicher als querab,
ein; man bezeichnet den Wind auf
Raumschotskursen auch als Backstagsbrise.
Der Vortrieb wird durch eine noch offenere
Segelstellung und einen etwas bauchigeren
Segeltrimm optimiert.
Vor dem Wind heißt ein Kurs, bei dem der scheinbare Wind von
achtern, also genau von hinten,
einfällt. Hierbei haben Fahrzeug
und wahrer Wind (und somit auch
der scheinbare Wind) die gleiche
Richtung. Auf diesem Kurs wird
der Vortrieb ausschließlich
durch Winddruck und nicht mehr
durch Strömung am Segel erzeugt.
Slupgetakelte Boote werden
bei Fahrt vor dem Wind in ihrem
Kursverhalten oft instabil und
drohen „aus dem Ruder zu
laufen“, so dass es leicht zu
einer unbeabsichtigten Halse
kommen kann, einer sogenannten
Patent- oder Klapphalse. Um
diese zu verhindern, kann ein
Bullenstander gesetzt werden. Um
zu vermeiden, dass das Vorsegel
einfällt, weil es im
Windschatten des Großsegels
steht, kann es ausgebaumt
werden, z. B. mit einem
Spinnakerbaum. Erfolgt das
Ausbaumen auf der dem Großsegel
gegenüberliegenden Seite, wird
diese Art des Segelns auch als
Schmetterlingssegeln bezeichnet.
Unter normaler Besegelung
sind vor allem Katamarane, aber
auch Yachten und Jollen in der
Regel schneller, wenn sie vor
dem Wind kreuzen, also auf
wechselnden Raumschotskursen
fahren. Um achterlichen Winden
möglichst viel Angriffsfläche zu
bieten, werden auf Raumschots-
und Vorwindkursen oft große,
bauchige Spezialsegel, wie z. B.
Spinnaker oder Gennaker,
eingesetzt.
Segelmanöver
Als Segelmanöver wird allgemein jeder Vorgang
bezeichnet, bei dem der Kurs des Schiffes zum Wind oder die
Segelführung verändert werden. Eine genaue Beschreibung der hier
aufgeführten Segelmanöver erfolgt in den jeweiligen
Hauptartikeln.
Kursänderungen
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Eine Drehung
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anluven |
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Ein Aufschießer ist der Vorgang, das Boot über das
Anluven hinaus mit der Bugspitze in den Wind zu drehen. Dies
stellt die einzige Möglichkeit dar, ein Segelschiff zum Stehen
zu bringen. Allerdings ist dieser Zustand nicht stabil, weil das
Schiff durch den Wind von vorn achterliche Fahrt aufnimmt und
schon bei leicht seitlichem Wind schnell zu einer Seite hin
abfällt.
Beidrehen und Beiliegen nennt man ein Manöver bzw.
dessen Resultat, bei dem das Vorsegel back gesetzt wird (auf die
„falsche“ Seite des Schiffes, nämlich die Luvseite gebracht
wird). Dadurch liegt das Boot sehr ruhig fast quer zum Wind und
bewegt sich nur wenig vorwärts und nach Lee. Ein Segel zu
schiften bedeutet, auf einem Vorwindkurs das Segel auf die
andere Schiffsseite zu bringen, ohne dabei den Kurs zu ändern.
Ein Mann-über-Bord-Manöver dient dazu, das Boot wieder
zu einer über Bord gegangenen Person zurückzubringen. Es gibt
verschiedene Versionen dieses Manövers, die je nach Bootstyp,
aktueller Segelführung und Wind- und Seegangsverhältnissen mehr
oder weniger gut anwendbar sind.
Segelführung
Bevor ein Segel genutzt werden kann, muss es angeschlagen,
d. h. am Rigg befestigt werden, falls es nicht sowieso permanent
angeschlagen bleibt. Zum Segeln muss das Segel gesetzt
(d. h. meist hochgezogen) werden; am Ende der Fahrt oder bei
einem Segelwechsel wird es wieder geborgen.
Zur Segelführung gehört weiterhin das Reffen: Um bei
starkem Wind oder Sturm die Krängung des Bootes zu verringern,
kann die dem Wind ausgesetzte Fläche eines Segels verkleinert
werden. Lässt der Wind nach, kann das Segel wieder ausgerefft,
d. h. die Segelfläche wieder vergrößert werden. Es gibt
unterschiedliche Reffsysteme, die jeweils ihre Vor- und
Nachteile haben. Mit einem Bindereff wird der untere Teil
des Segels in mehreren Abstufungen auf dem Baum zusammengerafft
und dort fixiert. Mit einem Rollreff wird dagegen das
Segel stufenlos in den Mast oder in/um den Baum gerollt. Ein
Vorsegel mit einer Rollreffanlage wird um das Vorstag gewickelt.
Ist bei weiter zunehmendem Wind die Segelfläche immer noch zu
groß, müssen spezielle Sturmsegel gesetzt werden (Sturmfock als
Vorsegel und Trysegel anstelle des Großsegels) oder die Segel
müssen ganz geborgen werden (vgl. Abwettern).
Schwerwettersegeln
Starker Wind oder Sturm stellt eine besondere Herausforderung
für die Besatzung eines Segelschiffes dar. Um zu starke Krängung
beziehungsweise ein Kentern zu vermeiden, wird die Segelfläche
durch Reffen verkleinert. Sollte das Segeln im eigentlichen Sinn
durch immer höhere Windgeschwindigkeiten unmöglich werden, wird
oft versucht, das Schiff durch Beiliegen zu stabilisieren.
Herrscht eine so schwere See, dass ein Beiliegen nicht mehr
möglich ist, werden alle Segel geborgen und das Schiff lenzt
vor Topp und Takel, das heißt das Schiff läuft, nur durch
die Windkraft auf das Rigg angetrieben, vor Wind und Wellen ab.
Der Rudergänger hat dabei die schwierige Aufgabe, das Heck des
Schiffes zur anrollenden Welle zu halten und ein Querschlagen zu
verhindern.
Um die Geschwindigkeit des Bootes beim Ablaufen vor den
Wellen zu verringern, kann ein Treibanker über den Bug oder das
Heck des Schiffes ausgebracht werden. Welche Sturmtaktik am
erfolgreichsten ist, hängt stark vom jeweiligen Boot, der
Zusammensetzung und dem Zustand der Besatzung, den
vorherrschenden Wetterbedingungen und der Entfernung zum Land
(bzw. Untiefen) ab.
Trysegel
Der Motor
Segelyachten sind heutzutage mit soliden Dieselmotoren ausgestattet. Es ist
ständig für die Betriebssicherheit des Motor zu sorgen. Wartung und Inspektionen
sind anweisungsgemäß durchzuführen.
Täglich sind Ölstand, Kühlwasserstand, Keilriemenspannung und die Motorbilge
zu prüfen. Nach dem Starten wird auf Kühlwasseraustritt aus dem Auspuff, auf
Öldruck und auf Ladestrom geachtet. Man lässt den Motor vor dem ersten Manöver
etwas warmlaufen, damit er sich im Leerlauf stabilisiert. Während des Betriebs
ist auf das gewohnte Geräusch zu achten und ab und zu die Messinstrumente
abzulesen: Öldruck, Wassertemperatur, Ladestrom und Drehzahl in Beziehung zur
Fahrleistung.
Bei zu hoher Kühlwassertemperatur ist der Motor abzustellen, nachdem
man sich noch schnell vergewissert hat, ob der Kühlwasseraustritt aus dem
Auspuff noch normal ist. Ist dies der Fall, so muss wahrscheinlich Kühlwasser
des inneren Kreislaufs (Frischwasser) nachgefüllt werden. Durch Sichtkontrolle
ist die Stelle zu suchen, wo möglicherweise Kühlwasser verloren geht. War der
Kühlwasserausstoß aus dem Auspuff reduziert, muss der gesamte Seewasserkreislauf
kontrolliert werden. Man beginnt mit dem Seewasserfilter. Er wird gereinigt und
kurz unter den Wasserspiegel gesenkt, um zu sehen, ob Seewasser frei nachfliest.
Kommt kein Wasser, so ist entweder das Seeventil oder das Außensieb verstopft.
Lag es nicht daran, so wird die motorgetriebene Seewasserpumpe geöffnet und der
Impeller kontrolliert (Schaufelrädchen aus Gummi). Bei Beschädigung muss dieses
ersetzt werden.
Ist der Öldruck abgefallen, muss der Motor unverzüglich abzuschalten.
Die primäre Ursache ist möglicherweise zu geringer Ölstand im Motor. Öl ist
nachzufüllen, und unter gewissenhafter Kontrolle des Öldrucks kann wieder
gestartet werden. Zu klären ist, wo das Öl geblieben ist, wenn es sich nicht um
normalen Ölverbrauch gehandelt hat. Eine Sichtkontrolle des gesamten Motors
einschließlich des Ölkühlers und der Verbindungsschläuche sowie der Motorbilge
mag Aufschluss geben.
Weitere Fehlerquellen sind häufig Startprobleme bei mangelnder
Stromversorgung, hier könnte mangelnde Batteriewartung die Ursache sein.
Kraftstoffmangel sowie verstopfte Kraftstofffilter können auch dafür
verantwortlich sein.