by Sven Krause Sven Krause

dpi-Werte in Segeltuchen

dpi - das Maß aller Dinge?

In vielen Angeboten und Spezifikationen von Hightech-Segeln findet man Werte, die mit “dpi” gekennzeichnet sind. Googelt man “dpi” findet man zahlreiche Definitionen, die mit Fotografie und Drucktechnik zu tun haben. Aber kaum etwas zum Thema Segeltuch oder Textilien. Was also bedeutet “dpi” für Segeltuche und Segel?

Das Kürzel “dpi” steht in der Welt der Tuchhersteller, Segeldesigner und Segelmacher für “Denier pro Inch”. Dabei bezeichnet “Denier” eine alte französische Maßeinheit für Fadengewicht. 1000 den oder Denier bedeutet: Dieses Garn wiegt 1000 Gramm auf einer Länge von 9000 Meter, also neun Kilometer Länge. Die aus heutiger Sicht merkwürdige Einheit ist in der großen Zeit der Seidenweber entstanden: Um 1 Gramm Seidenfaden zu haben, brauchte es einen etwa 9000m langen Faden – Voila! Heute gibt es in der dezimalen Welt analog hierzu das aktuellere dtex-Fadengewicht (Dezitex). 1000 dtex bedeuten, dass dieses Garn 1000g pro 10.000m Fadenlänge wiegt. Den und dtex sind also Angaben zur Masse eines Garns.

Viele Entwicklungen im Bereich der Hightech-Segeltuche wurden in den 80er Jahren des vorigen Jahrhunderts in den USA entwickelt. Dort war das Dezimal-System leider noch nicht angekommen. Wir müssen deshalb bis heute mit dem ungewohnten Denier arbeiten. Und Inch bzw. Zoll.

dpi- in Segeltuch-Fusion-M-triradial-Segel
In modernen Segeln entscheiden Faserart, Faseranteil und Faserorientierung über Festigkeit und Profiltreue eines Segels.
Faserenden, Fasergewicht und Tuchbreite

Der Teil “pro Inch” definiert, auf welcher Breite des Tuches die Fasern gezählt werden. Ein Inch oder Zoll sind 25,4 Millimeter. Auf einem Abschnitt dieser Breite werden alle Faserenden gezählt. Kennt man das Fasergewicht, kann man die Faserdichte “dpi” errechnen: 10 Faserenden mit jeweils 1000 den Fadengewicht auf einer Zählbreite von 25,4mm ergeben also 10.000 dpi. 

Was sagt das aber über die Belastbarkeit des Tuches oder dessen Reißfestigkeit? Jede Faser hat eine bestimmte Reißfestigkeit und ein E-Modul. Das E-Modul beschreibt die Dehnungsfestigkeit von Materialien. Wenn bekannt ist, wie viel Material einer bestimmten Sorte vorhanden ist, kann man Dehnungsfestigeit und Reißfestigkeit rechnerisch bestimmen.

Natürlich haben Polyester, Aramid, Carbon oder UPE, um die gängigsten Hauptfamilien der in Segeltuchen verwendeten Fasern zu nennen, sehr unterschiedliche Festigkeiten. Erschwerend kommt hinzu, dass die Art und Weise, wie diese Fasern verarbeitet und im fertigen Segeltuch eingebettet sind einen riesengroßen Einfluss auf die tatsächlichen Eigenschaften des fertigen Segeltuches hat. Und auf dessen Lebensdauer im realen Bordleben!

Segeltuch-dpi-Wert
Beispiel CZ30-Laminat für Code Zeros: 4 Enden mit je 1.100 den auf einer Breite von 25,4mm = 4.400 dpi Faserdichte. In diesem Fall Technora Black.
dpi als Anhaltspunkt für Segeltuchfestigkeit

Der dpi-Wert eines Tuches ist ein guter Anhaltspunkt für einen erfahrenen Segelmacher oder Segeldesigner, um das richtige Tuch in Abhängigkeit von

  • Schiffstyp und -größe (Jolle, Kielboot, Monohull, Mehrrumpfboot etc.)
  • Segeltyp (Großsegel, Genua oder Jib 1, 2 oder 3 usw.)
  • und Einsatz (Inshore, Offshore usw.)

für triradial geschnittene Fahrtensegel oder triradiale Regattasegel zu bestimmen. Auch für Hightech-Membransegel kalkuliert jeder Anbieter den angemessenen dpi-Wert.

Bei Segeln, die aus so genannter Rollenware als Crosscut- oder Triradial-Segel gefertigt werden, kann man über den dpi-Wert des verwendeten Tuches also Vergleiche anstellen. Für alle Arten von so genannten Hightech-Membran-Segeln, zu denen auch Quantums Fusion M zählt, ist der Vergleich von dpi-Werten jedoch nicht möglich. Warum ist das so? Anders als in Segeltuchen, die Segelmacher von den bekannten Tuchherstellern wie Dimension-Polyant, Contender Sailcloth, Challenge Sailcloth oder Bainbridge beziehen, ist die Faserdichte in Membransegeln an jeder Stelle eines fertigen Segels unterschiedlich. Es gibt in diesem “Custom-Laminaten”  wegen der Lastorientierung aller Fasern keine parallelen Fasernverläufe. In Schot, Kopf oder Hals eines Segels ist die Faserkonzentration deshalb besonders hoch, während in der Mitte des Achterlieks oder des Vorlieks die Faserdichte vergleichsweise gering ist. Man kann die Faserdichte für Hightech-Segel wie Fusion M also nur lokal definieren. 

Dpi ist nicht gleich dpi!

Jeder Segelhersteller hat für sich eine eigene dpi-Definition bestimmt. Es wird mal an einer bestimmten Stelle am Achterliek oberhalb der Schotecke gemessen, andere bestimmen dpi in der Mitte des Achterlieks, wieder andere messen die Faserdichte an drei Punkten im Segel und berechnen den Durchschnitt dieser drei Werte. Einen Industriestandard oder ein DIN-Norm gibt es leider nicht! Das bedeutet: Ein Vergleich von dpi-Angaben zwischen verschiedenen Segelmachern ist nicht möglich. Es ist nicht sicher, ob man Äpfel und Birnen vergleicht.

Als Segler oder Kunde muss man dennoch keine Bedenken haben: Alle großen Segelmacher haben die Berechnung der erforderlichen Faserdichte und Festigkeit für ihr Produkt im Griff, so dass sichergestellt ist, dass die Segel fit für den Einsatz sind und so lange halten, wie sie sollen. Bei Quantum Sails haben wir dafür iQ-Technology entwickelt – das ist ein integriertes Design-Paket vom 3d-Segeldesign bis zu FEA- und CFD-Simulation. Grandprix-Crews haben andere Erwartungen als Cruiser-Racer. Die einen kämpfen um jedes Gramm und sind im Zweifel bereit, dafür Lebensdauer zu opfern. Die anderen legen größeren Wert auf Haltbarkeit und Nutzungsdauer. Gute, technisch versierte Segelmacher können das einschätzen, Sie entsprechend beraten und werden Ihr neues Segel entsprechend designen!

Quantum-Sails-Grosssegel-Triradial-dpi-Faserdichte
In einem triradialen Segel ist die dpi-Bestimmung möglich, weil vorgefertigte Segeltuche verwendet werden, so genannte Rollenware.
Quantum Sails-eco Serie-Fusion M
In einem Fusion M-Segel ist der dpi-Wert an jeder Stelle des Segels unterschiedlich.
Quantum-Fusion-Membransegel-hohe-dpi-Faserkonzentration
Auschnitt aus einem Fusion M-Segel.
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Was Sie über Riggtrimm & Performance wissen sollten

Für viele Segler ist die Beziehung zwischen Riggtrimm und Performance ein Buch mit sieben Siegeln. Sven Krause von Quantum Sails nimmt Sie mit auf eine Tour durch die Kernelemente des Masttrimms und was Sie wissen müssen, um Ihr Rigg für optimale Leistung einzustellen.

Dieser Artikel ist auch in der Segler-Zeitung 05/2019 erschienen.

Sven Krause
Sven Krause

Segelmacher und Segler

Den Mast mit allen Wanten und Stagen richtig einzustellen mag für manchen Segler eine Respekt einflößende Aufgabe darstellen, aber zum Glück ist es nicht so kompliziert wie das Stimmen eines Konzert-Flügels! Letztendlich ist es lediglich ein Alu-Rohr mit ein paar Drähten daran. Oder, wenn es etwas teurer war, ein Stück Kohlefaser mit ein paar Rod-Stangen. Immer sind es vier Parameter, die Sie verstehen müssen, um Ihr Rigg zu beherrschen:

  1. Mastfall
  2. seitlicher Trimm
  3. Mastbiegung und
  4. Vorstagdurchhang

Mastfall

Riggtrimm-4-Elemente-Mastfall

Mastfall kann mit unterschiedlichen Methoden gemessen werden.

Mastfall ist ein Maß dafür, wie weit der Mast von der Senkrechten nach achtern geneigt ist. Ein typischer Mastfall reicht von anderthalb bis zweieinhalb Grad bei einem topgetakelten Cruising-Rigg bis zu vier Grad bei einem 7/8-getakelten Regattamast. Ein Mast sollte niemals nach vorne geneigt sein, es sei denn, das Bootsdesign ist etwas ungewöhnlich (und Sie werden schnell herausbekommen, ob dies der Fall ist!). Wenn Sie den Mastfall vergrößern, kippen Sie den gesamten Segelplan nach achtern. Dies wiederum verschiebt den Segeldruckpunkt nach achtern und drückt den Bug in den Wind. Als Steuermann werden Sie versuchen, das auszugleichen. Sie spüren dann Ruderdruck.

Der Mastfall wird durch die Vorstaglänge bestimmt. Je länger das Stag inklusive aller Toggle, umso größer der Mastfall. Aber Vorsicht bei Masten, die durchgesteckt sind und auf dem Kiel stehen: Hier müssen Sie auch die Mastfußposition verschieben, wenn Sie die Vorstaglänge ändern. Andernfalls verändern Sie auch die Vorbiegung Ihres Mastes! Und wenn Vorstaglänge und Mastfussposition überhaupt nicht harmonieren, kann es gefährlich für das Material werden. Dann droht langfristig sogar Bruch im Bereich der Decksdurchführung!

Um den Mastfall anzupassen und den richtigen Ruderdruck zu erzeugen, ändern Sie die Länge des Vorstags. Wie viel Mastfall ein bestimmter Schiffstyp benötigt ergibt sich aus Rumpf- und Kielform und der Kielposition relativ zum Segeldruckpunkt, also aus dem Lateralplan. In den meisten Einheitsklassen wird viel Zeit darauf verwendet um herauszufinden, was am besten funktioniert. Das Ergebnis sind Trimmtabellen mit Angaben zur Mastposition, Vorstaglänge und Wantenspannung. Darüber hinaus wird die Vorstaglänge je nach Wind sogar loser oder fester getrimmt: Bei wenig Wind wird es verlängert, um Mastfall und damit Ruderdruck zu erzeugen und bei zunehmenden Wind verkürzt, um Druck loszuwerden.

Ein Wort zum Ruderdruck: Ruderdruck in Maßen ist gut und erwünscht! Der Ruderanstellwinkel soll der Abdrift des Schiffes entsprechen. Nur dann setzen Sie Ihr Ruder als zusätzliche Lateralfläche ein und verringern so die Abdrift. Ein ganz neutrales Ruder ist also nicht optimal. Das gilt auf allen modernen Schiffen mit angehängten Rudern.

Für Fahrtenyachten und manchen anderen Bootstypen gibt es keine Trimmanleitung. Um die Amwind-Performance zu optimieren, brauchen wir also wie beschrieben etwas Ruderdruck. Ein Ruderanstellwinkel von drei bis fünf Grad bei 8 bis 10 Knoten wahrem Wind wird allgemein als optimal erachtet. Um dies zu testen, segeln Sie bei 8 bis 10 Knoten hoch am Wind und lassen dann das Steuer los. Das Boot sollte sanft anluven. Wenn es geradeaus läuft oder sogar abfällt, brauchen Sie mehr Mastfall. Oder weniger, falls es zu hart anluvt. Machen Sie diesen Test nicht, wenn es zu windig ist. Ihr Boot wird anluven und zu viel Ruderdruck haben. Dann aber nicht wegen eines vermeintlich falschen Mastfalls, sondern weil es zu sehr krängt, was ebenfalls Ruderdruck erzeugt und das Schiff anluven lässt. Alte Segel, die tief und bauchig sind und nur noch schlecht auftwisten, können das Ergebnis natürlich auch beeinflussen und zu starkem Ruderdruck beitragen.

Eine Anleitung und Tabelle zur Ermittlung des aktuellen Mastfalls in Grad finden Sie hier.

Seitlicher Masttrimm

Wenn das Rigg nicht mittig über dem Schiff steht, werden Trimm und Performance auf beiden Bügen unterschiedlich sein. Um dies zu überprüfen, messen Sie mit einen Maßband oder dehnungsarmen Fockfall, das Sie mit einem Gewicht beschweren, auf beiden Seiten mehrmals zur Süllkante oder Oberwantpütting. Stellen Sie dann die Oberwanten so ein, dass diese gleichmäßige Spannung aufweisen. Dabei kann die Zollstockmethode helfen, eine geeignete Wantenspannung einzustellen. Bei einem Mehrsalingrigg sind als nächstes die Mittelwanten dran. Diese sind zunächst nur „handwarm“ einzustellen – auf keinen Fall zu fest! Das heißt, Sie kürzen beide Wantenspanner, bis erster Widerstand zu spüren ist und drehen von dort 2 oder 3 ganze Umdrehungen fester. Zuletzt stellen Sie Ihre Unterwanten ein.

Der endgültige Trimm für alle Wanten läßt sich nur auf dem Wasser korrekt ermitteln: Perfekte Bedingungen sind 10-12 Knoten Wind. Segeln Sie dazu am Wind mit vollem Druck in Groß- und Vorsegel. Die Oberwanten in Lee sollten nicht zu viel Lose haben. Gegebenenfalls sollten Sie mehr Spannung auf die Wanten bringen. Doch Vorsicht: Bei so genannten Discontinious-Takelungen werden gleichzeitig die Mittelwanten strammer! (Sie haben ein Discontinious Rigg, wenn Sie mehr als zwei Salingpaare haben, an Deck aber nur ein Oberwant und kein Mittelwant ankommt.) Um den Trimm zu prüfen peilen Sie während des Segelns von möglichst weit unten an der Achterkante des Mastes die Großsegelnut entlang. Abweichungen von der perfekten Geraden werden Sie so schnell erkennen und können entsprechend nachjustieren.

Wenn Sie mit dem Trimmen fertig sind, messen Sie alle Einstellungen der Spanner und notieren Sie diese gut! Mein Rat: Kleben Sie einen Zettel in den Kartentisch. Dort geht er nicht verloren! Es wäre schade, wenn Sie die Übung im kommenden Frühjahr wiederholen müssen. Versplinten Sie alle Spanner sorgfältig, aber nicht mit Ringsplinten. Ihr Mast wäre nicht der erste, der über Bord geht, weil eine Schot einen Ringsplint aus dem Spanner gezogen hat, ohne dass Sie es bemerken! Verwenden Sie also normale Splinte, die aufgebogen werden und tapen Sie alles sorgfältig ab. Oder verwenden Sie Rohre, die über die Spanner geschoben werden. Die gibt es im Yachtzubehörhandel zu kaufen.

Noch ein Wort zum Trimm: Wie erwähnt werden Wanten und Vorstag auf Regattayachten und in vielen Einheitsklassen laufend verstellt, um für jeden Wind den optimalen Trimm zu haben. Dabei spielen auch die Mittel- und Unterwanten eine wichtige Rolle. Sie beeinflussen die Tiefe des Großsegels. Es hat sich deshalb bewährt, bei Leichtwind mit losen Wanten zu fahren. Das geht so weit, dass der Mast in der Mitte sichtbar nach Lee wegfällt. Das erzeugt ein etwas flacheres Profil und erhöht gleichzeitig den Druck auf das Großsegel-Achterliek – also genau das, was man bei sehr leichtem Wind möchte.

Mastbiegung

(Falls Sie eine ältere Fahrtenyacht mit einem Rigg haben, das mehr an einen Telefonmast erinnert, können Sie diesen Abschnitt überspringen!)

Masttrimm-Vorbiegung-Prebend

Hier gut zu erkennen: Vorbiegung/Prebend eines Mastes mit gepfeilten Salingen.

Während Mastfall beschreibt, wie der Mast nach achtern geneigt ist, ist Mastbiegung das Maß zwischen Großbaum und Masttop, um den der Mast biegt – also die Mastkurve. Die Kurve kann man durch Peilen von der Seite gut erkennen. Mit Hilfe der Mastkurve verändern Sie die Form des Großsegels. Mehr Biegung macht das Segel flach – das brauchen Sie im oberen Windbereich. Ein gerader Mast sorgt hingegen für ein tiefes, kraftvolles Segelprofil. Ihr Riggtrimm beeinflusst, wie stark der Mast gebogen wird, insbesondere auf modernen 9/10-Riggs mit nach achtern gepfeilten Salingen. Aber egal, welche Art von Rigg Sie haben, Sie möchten mit einer kleinen Vorbiegung („Prebend“) beginnen. Vorbiegung ist die Mastkurve, die bei losem Achterstag zu erkennen ist. Durch die Vorbiegung wird sichergestellt, dass sich der Mast beim Spannen des Achterstags in der Mitte nach vorne bewegt und das Großsegel flacher macht. Ein komplett gerade getrimmter Mast birgt die Gefahr der Inversion, vor allem bei Seegang. Der Begriff „Inversion“ beschreibt einen Mast, der in der Mitte nach achtern gebogen ist. Vorbiegung ist also gut und sicher!

Ein längeres Vorstag vergrößert die Vorbiegung. Aus diesem Grund ist es wichtig, zuerst den Mastfall einzustellen. Die anderen Faktoren, die die Vorbiegung beeinflussen, sind bei durchgesteckten Masten die Position des Mastfusses und die Einspannung im Deck. 30 bis 80mm Prebend sind typisch für ein mittelgroßes Boot. Da der Mast im Deck zumeist fest eingespannt ist, bleiben Ihnen also die Vorstaglänge und die Mastfussposition, um die Vorbiegung zu beeinflussen: Mastfuss nach vorn reduziert die Vorbiegung, Mastfuss weiter nach achtern vergrößert diese.

Bei einem Rigg mit Inline-Salingen (querab stehend, nicht gepfeilt), die auf topgetakelten Yachten üblich sind, haben die Wanten wenig Einfluss auf die Mastbiegung. Einige Riggs haben jedoch zusätzliche laufende Backstagen oder Checkstagen, mit denen die Mastbiegung kontrolliert werden kann.

Riggtrimm-Masttrimm-Mastbiegung

Animation von Mastbiegung vom vollen Segelprofil bis zum zu stark gebogenen Mast.

Wie viel Mastbiegung ist zu viel? Wenn Ihr Großsegel diagonale Falten von der Schot zum Vorliek entwickelt, ist das ein klares Zeichen, dass Mastbiegung und Vorkurve des Großsegel nicht zueinander passen. Wenn Sie solche Falten beobachten, sollten Sie die Mastbiegung reduzieren. Das erreichen Sie mit weniger Achterstagspannung oder, wenn Ihr Rigg gepfeilte Salinge hat, mit mehr Spannung auf Mittel- und Unterwanten.

Bei modernen 9/10-getakelten Riggs mit gepfeilten Salingen haben die Wanten großen Einfluss auf die Mastbiegung. Unter- und Mittelwanten halten den Mast nicht nur seitlich gerade, sondern kontrollieren auch die Mastbiegung, weil sie auch nach achtern ziehen. Sind sie zu stramm, kann der Mast nicht ausreichend biegen und das Großsegel wird nicht flach genug. Zu lose und der Mast biegt zu stark und das Großsegel verliert jede Form. In vielen Klassen wird die Riggspannung durch Nachspannen der Wanten und Verkürzen des Vorstags erreicht. Auf größeren Yachten gibt es häufig einen so genannten Mastjack: Das ist ein Hydraulikstempel, mit dem der ganze Mast hochgepumpt werden kann. In beiden Fällen erreichen Sie für den oberen Windbereich mehr Spannung im Rigg, um ein Überbiegen des Mastes zu verhindern.

Vorstagdurchhang

Riggtrimm-Masttrimm-Vorstagdurchhang

Animation von Vorstagdurchhang: Blau = gut getrimmt, Gelb = zu viel Durchhang.

Wenn ein wenig Mastbiegung gut ist, warum ist mehr nicht besser? Die Antwort ist Vorstagdurchhang. Wenn das Vorstag durchhängt, wird das Vorsegel entlang des Vorlieks (Anschnitt oder Entry) voller und insgesamt tiefer. Bei Leichtwind ist das toll. Wenn der Wind jedoch zunimmt, sollten Sie den Durchhang so weit wie möglich reduzieren, um das Vorsegel flacher zu trimmen und höher am Wind steuern zu können. Bei Wind dreht sich alles um Vorstagspannung – davon können Sie nie genug bekommen. Deshalb sollten Sie in einen vernünftigen Achterstagspanner investieren. Entweder eine Talje, die als Kaskade eine kraftvolle Untersetzung bietet, oder Kurbel- oder Hydraulikspanner. Ihr Segelmacher oder Rigger kann Sie beraten, falls Sie Bedarf haben.

Was haben die Mastbiegung und Vorstagdurchhang miteinander zu tun? Wenn Sie das Rigg mit dem Achterstag spannen, wird das Vorstag strammer, was gut ist! Sie ziehen aber auch den Masttop nach unten und komprimieren das Rigg, wodurch es stark biegt. Das verhilft dem Vorstag leider auch zu unerwünschtem Durchhang! Sie möchten eine Mastbiegung, um das Großsegel abzuflachen. Aber nicht so viel, dass Vorstagspannung verloren geht und Vorstagdurchhang vergrößert wird. Aus diesem Grund benutzen wir die Checkstays, um die Mastbiegung eines topgetakelten Riggs zu kontrollieren und Mittel- und Unterwanten bei einem Rigg mit gepfeilten Salingen. Beides macht den Mast gerader und reduziert damit den Vorstagdurchhang.

Keep it simple!

Machen Sie es sich einfach und halten Sie sich stets vor Augen, welches der vier wesentlichen Elemente des Riggtrimms die Segel flacher oder voller macht. Wenn Sie die Mechanik der einzelnen Elemente verstehen, können Sie die Feinabstimmung und die Gesamtkonfiguration Ihres Riggtrimms entscheidend verbessern.

Und falls Sie jemals Probleme mit Ihrem Rigg oder dem Trimm haben, rufen Sie Ihren Segelmacher an. Er wird sich darum kümmern!

by Sven Krause Sven Krause

Sind Laminat-Segel für Fahrtensegler geeignet?

Lesen Sie hier, warum es besonders sinnvoll ist, Segel mit maximaler Profiltreue anzuschaffen. Laminat-Segel haben von Anfang an das bessere Profil, sind aber auch langfristig überlegen, was die Performance betrifft.

Sven Krause
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Segelmacher und Segler

Cruising-Triradial-Laminat-Segel

Tri-Radiale Segel sind eine gute Wahl für ambitionierte Fahrten segelr und Blauwasser-Segler.

Ich weiß, ich weiß, Du willst nur ein gutes, langlebiges, zuverlässiges Fahrtensegel, und es soll nicht wer-weiß-wie-viel kosten. Es ist egal, wenn Du zwei Zehntel Knoten schneller am Wind segelst. Nach dem Motto: „Ich fahre schon unseren ganzen Hausstand mit mir rum, da ist es doch egal, wie schnell ich bin! Ich brauche das ganze Rennzeugs nicht. Performance ist für mich kein entscheidendes Argument.“ Oder ist es das doch, zumindest in einem gewissen Rahmen?

Ich möchte behaupten, dass das so ist. Es ist nur so, dass die Definition von Performance für Fahrtensegler eine andere ist. Es geht nicht um reine Bootsgeschwindigkeit (obwohl das keine schlechte Sache ist), aber es geht um die Kontrolle von Krängung und Ruderdruck. Es geht auch um die Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit der Systeme, auf die Du Dich verlässt, um das Segeln zu erleichtern – und die Segelei mit einem ziemlich großen Boot mit ziemlich kleiner Crew erst möglich machen. Damit meine ich zum Beispiel das Rollreffsystem für Vorsegel oder Großsegel. Es geht auch darum, mit wenigen Segeln einen weiten Windbereich abzudecken. Und es geht darum, dass Dein Autopilot besser funktioniert. Tatsache ist, dass die Anforderungen für ein gutes Fahrtensegel noch höher und anspruchsvoller sind als an ein Regatta-Segel, bei dem der Fokus klar definiert ist und allein „Boatspeed“ gefordert ist.

Oh, und versuche nicht, Dich selbst zu belügen wenn Du sagst, dass es Dir nichts ausmacht, immer erst nach Deinem Kumpel im Hafen zu sein. Zwei Boote, die in eine Richtung fahren, sind automatisch eine Regatta!

Festigkeit zählt

Der Schlüssel zum Bau besserer Segels, egal ob zum Cruisen oder Racen, liegt in der Minimierung der Dehnung. Sieh es so: Wenn Dein Segeltuch sich dehnt und das Segelprofil in jeder Bö voller wird, passieren alle möglichen unerwünschten Dinge.

Zuerst krängt das Boot mehr als es sollte oder Deine Crew es angenehm findet. Das Boot ist deshalb schwer zu kontrollieren. Die Balance ist weg und der Ruderdruck steigt, so dass Du an der Pinne reißen musst. Als nächstes kämpfst Du viel zu früh mit dem Reff. Deine bessere Hälfte, der Du die Freuden des Segelns vermitteln möchtest, teilt Dir mit Blicken und Worten mit, dass ihr das nicht besonders viel Spaß macht.

Tiefe Segel, die ungenügend twisten, sind eine besondere Gefahr, wenn Dein Zielhafen zufällig in Luv liegt. Gealterte oder dehnungsfreudige Segel beeinträchtigen die Fähigkeit hoch am Wind zu segeln stark. Darüber hinaus bringen die meisten Fahrtenyachten zwecks Steigerung von Komfort und Benutzerfreundlichkeit bereits erhebliche Nachteile für die Amwind-Leistung mit: Der Tiefgang ist begrenzt, die Verdrängung groß, der Schwerpunkt liegt weit oben. Der Windwiderstand ist deutlich größer als es gut wäre. Infolgedessen sind die Wendewinkel entsprechend groß. Hinzu kommt, dass egal was in den Broschüren steht, der Weg nach Hause immer hoch am Wind zu liegen scheint. Warum es dann mit ineffizienten Segeln noch schwieriger machen?

Dehnung ist eine Funktion der Belastung. Je größer das Boot, desto größer die Kräfte und desto schwieriger wird es, flache, saubere Segelprofile beizubehalten. Es gibt heute nur noch sehr wenige Segel für Yachten über 70 Fuß aus gewebten Segeltuchen. Das hat seine Gründe. Die auftretenden Kräfte machen Laminat-Segel zur einzig sinnvollen Option. Das Gewicht der Segel ist auch ein Problem, wenn das Schiff größer wird. Teilweise wird viel Geld für Carbon-Masten und Hightech-Rigging ausgegeben, um Tiefgang und Kielgewicht zu reduzieren. Gleiches Augenmerk sollte auf die Qualität der Segel gelegt werden. Composit- oder Laminat-Segel haben einen großen Einfluss auf diese Gleichung. Nicht nur bei größeren Yachten.

Sogar auf kleinen bis mittelgroßen Kreuzern steigen die Lasten an. Ein großer Prozentsatz aller neuen Fahrtenschiffe sind Mehrrumpfboote. Ihre dramatisch größere Breite erzeugt ein viel höheres aufrichtendes Moment, das wiederum größere Kräfte an Rigg und Segeln nach sich zieht. Selbst Cruising-Kats fahren heute mit riesig ausgestellten Großsegeln und Squaretop-Großsegeln mit enormen Kopfbreiten. Die speziellen Kräfte in diesen Segeln sind mit herkömmlichen gewebten Materialien kaum vernünftig zu beherrschen. Und auch die Rümpfe moderner Fahrtenyachten werden immer breiter. Sehen Sie sich bei der nächsten Bootsausstellung um: Die neueste Generation der Einrumpfboote wehrt sich gegen die Multihull-Konkurrenz, indem sie immer breiter und voluminöser wird. Damit wächst auch hier das aufrichtende Moment.

Eine weitere Herausforderung sind Rollreffsysteme für Groß- und Vorsegel. Es gibt kaum ein Fahrtenschiff, das nicht zumindest ein Rollsystem für das Vorsegel verwendet. Ein Segel für alles. Ein Segel, um bei Leichtwind groß und kraftvoll zu sein, bei schwerem Wetter aber flach und klein. Nirgendwo gibt es ein besseres Argument für den Vorteil von geringerer Dehnung als dieses. Oh, und dann sind da noch die Inmast-Rollgroßsegel. Wohl fast jeder hatte schon mal ein Problem als das Segel sich weder ein- noch ausrollen ließ. Die Ursache war wahrscheinlich Dehnung. Im Mast müssen Segel flach und glatt bleiben oder man bekommt beim kleinsten Bedienungsfehler ein Problem. Mit Rollbaum-Systemen verhält es sich ähnlich. Hier kommt es auf präzise Hals- und Lattenwinkel an. Wenn das Segeltuch sich aber dehnt und diese Winkel sich infolgedessen ändern, kann auch das beste Rollbaum-System nicht vernünftig funktionieren.

Denke zum Schluss noch an Kraftaufwand. Wenn Du an der Reffleine ziehst und das Segel sich dehnt, ist ein Großteil Deiner Anstrengung verschwendet. Das Segel muss aufhören zu dehnen bevor sich etwas bewegt. Alles funktioniert leichter und besser mit weniger Dehnung. Das gilt auch für Fallen, Schoten und Strecker. Unterm Strich ist die Funktion aller Rollsysteme durch Dehnung zumindest beeinträchtigt.

Die Antwort

Mehr Sicherheit, Komfort und Performance gibt es also vor allem durch das Reduzieren von unerwünschter Dehnung. Wie schaffen wir das? Die Antwort sind Laminat-Segel!

Alle Laminat-Segel verfügen über ähnliche Merkmale. Anstatt dünne Fasern zu verweben, werden relativ dicke, gestreckt eingelegte Faserbündel verarbeitet. Dickere Fasern sind dehnungsfester, und da sie nicht gewebt sind, gibt es keinen „Crimp“ oder auf Deutsch keine „Einarbeitung“. Einarbeitung ist eine Art konstruktive Dehnung, die in Geweben eingebaut ist, da sich Fasern viele hundert Male kreuzen. Das ermöglicht unerwünschte Längung. In Laminattuchen sind Fasern aller Art also gestreckt eingelegt. Die der Faser eigene Dehnungsfestigkeit steht deshalb unmittelbar zur Verfügung.

Um dieses Fasernetzwerk zu schützen, wird klassisches gewebtes Polyestermaterial (im Handel als „Taft“ oder „Taffeta“ bezeichnet) als Außenhaut verwendet. Diese leichten Außenschichten schützen vor Scheuern, Verschleiß und UV-Strahlung. In der Regel werden auch ein oder zwei Schichten Polyesterfolie („Mylar“) eingelegt. Die Folie ist in allen Richtungen gleich stark, so dass sie die Kräfte abseits der Hauptlastrichtungen aufnehmen kann.

Laminat-Tuche werden in zwei verschiedenen Konstruktionen verwendet. Die erste verwendet vorgefertigte Gewebe, die vom klassischen Tuchhersteller auf Rolle geliefert werden. Vorgefertigte Rollen aus Laminat-Tuch können in Dreiecke und Rechtecke zerschnitten und wie ein Puzzle zusammengefügt werden um die Kraftverläufe im Segel nachzuahmen. Da die Hauptlasten an den drei Ecken des Segels beginnen und enden, ist das klassische Tri-Radial-Layout das Ergebnis. Tuche für Tri-Radial-Segel sind so konstruiert, dass die größten Kräfte von der langen Kettrichtung einer Bahn aufgenommen werden. Anders als bei gewebten Tuchen, bei denen die kurze Schußrichtung des Tuches die geringste Dehnung aufweist. Tri-Radiale Cruising-Segel gibt es seit Mitte der achtziger Jahre. Sie sind beileibe keine neue Technologie mehr, sondern tausendfach bewährt.

Cruising-membransegel-fusion-m

Fusion MC6000-Membransegel auf einer 41 ft-Yacht

Der zweite und modernere Ansatz besteht darin, das gesamte Segel aus Komponenten herzustellen, also aus einem „Bausatz“ aus Fasern und Oberflächen. Sie werden allgemein als “Membransegel” bezeichnet. Quantums Fusion M, North´s 3DL und 3Di, Doyle’s Stratis sind Beispiele für diesen Ansatz. Fasern jeglicher Art und Größe können in jeder sinnvollen Richtung verlegt werden. Zusätzliche Fasern können für Reffs und andere sekundäre Verstärkungen eingebettet werden oder um Lasten anzunehmen, die im teilweise gerefften Zustand auftreten. Am Anfang dieses Prozesses stehen moderne Computertechniken wie FEA (Finite-Elemente-Analyse) mit der berechnet wird, wie die Fasern intelligent platziert werden müssen. Diese Computersysteme können tatsächlich Belastung und Verformung (Dehnung) vorhersagen, und so sicher stellen, dass ausreichende Fasermengen mit der richtigen Orientierung vorhanden sind. Die Komponenten werden dann in speziellen Anlagen laminiert um das fertige Produkt herzustellen. Die Membrankonstruktion erzeugt ein harmonisches, sauberes Segelprofil mit minimaler Dehnung für den gewählten Fasertyp.

Eine wichtige Variable bei Membransegeln ist der Fasertyp. Polyester (oft mit dem Handelsnamen „Dacron“ bezeichnet) ist die am häufigsten verwendete Faser für Fahrtensegel. Es ist langlebig, lässt sich ohne nennenswerten Festigkeitsverlust oft knicken und hat eine gute UV-Beständigkeit. Es wird immer noch für die Oberflächen fast aller Cruising-Membransegel verwendet. Polyester kann auch in Form von dicken Faserbündeln im Inneren als primäres Fasernetzwerk verwendet werden. Die nächste naheliegende Verbesserung besteht darin, Polyester durch eine Faser mit höherem E-Modul (Maß für die Dehnfestigkeit) zu ersetzen. Es gibt eine Reihe von Optionen mit höherem E-Modul: Aramide, wie Technora und Twaron, bieten vier- bis sechsfache Dehnungsfestigkeit im Vergleich zu Polyester. Carbon, Vectran und Dyneema bieten noch höhere Leistung. Darüber hinaus können all diese in verschiedenen Mischungen kombiniert werden. Dabei hat jede Faser spezifische Stärken und Schwächen.

Langlebigkeit

Natürlich lautet die nächste Frage: „Wie lange hält das Ganze?“. Tatsächlich sind das zwei Fragen. Erstens: Wie lange bleibt das Segel als Dreieck erhalten und einsatzfähig? Das bezeichnen Segelmacher als „Service-Life“. Nahezu alle Segel aus modernem Kunststoff werden 3500 bis 4000 Stunden im Einsatz bleiben. Die Menge an UV-Strahlung und das Killen und Flattern sind die limitierenden Faktoren. Dies kann 10 Jahre für den durchschnittlichen Segler in mittleren und nördlichen Breiten sein, im Mittelmeer oder der Karibik vielleicht nur vier oder fünf. Wenn Sie um die Welt segeln, werden Ihre Segel auf Grund der Dauerbeanspruchung anschließend hinüber sein, eventuell sogar früher.

Der wahre Unterschied ist das, was Segelmacher als „Performance Life“ bezeichnen. Wie lange behält das Segel die flache, aerodynamisch effiziente Form, die es im Neuzustand hatte? Jedes Segel verschlechtert sich von dem Moment an, an dem es zum ersten Mal gesetzt wird. Der Vorteil der Laminat- und Membran-Segel ist, dass sie mit einer viel besseren Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung beginnen (40% bis 500% – je nach Faser!). Aber es gibt noch eine andere tolle Sache: Der Leistungsverlust verläuft viel langsamer als bei einfachen, gewebten Segeln! Schauen Sie sich ein gut gemachtes Laminat-Segel an, das vier oder fünf Jahre alt ist: Die Form kann fast so gut sein wie neu. Bis zu dem Punkt am Ende seines Service-Lifes, an dem das Segel durch zu viel Sonne und Missbrauch versagt, hat ein Laminat-Segel in der Regel ein wirklich gutes Segelprofil. Das kann man von konventionell gewebten Segeln nicht behaupten. Sie werden “sackig”, tief, rund, twisten nicht mehr und haben Dehnungsfalten lange bevor sie als Dreieck versagen.

Also, was kaufen Sie, wenn Sie mehr für gute Fahrtensegel bezahlen? Von Anfang an ein besseres Segelprofil, und auf lange Sicht sogar ein viel besseres Profil. Sie bekommen mehr Bootsgeschwindigkeit, mehr Komfort, reduzierte Krängung und einfacheres Handling. Ist das die höhere Investition wert? Die Entscheidung liegt bei Ihnen.