Experiment: Kann man auch direkt vor dem Wind schneller segeln als der wahre Wind?

Physikalische Gesetze brechen?!

Spätestens seit den fliegenden Katamaranen des America’s Cups wissen wir, dass Boote vor dem Wind um ein Vielfaches schneller segeln können als der wahre Wind. Doch das funktioniert nur, wenn die Schiffe vor dem Wind kreuzen. Ginge das auch platt vor dem Laken?

Wir kennen es wohl alle: Hoch am Wind prügeln wir dem Ziel entgegen. Die Wollmütze tief ins Gesicht gezogen und über dem Kragen des Ölzeugs schauen nur noch die Augen hervor, während die Crew, die uns entgegenkommt, fröhlich im T-Shirt zu uns herüberwinkt. An Bord der Yacht mit dem achterlichen Wind weht der scheinbare Wind nur mit einem lauen Lüftchen um die Nasen, während der scheinbare Wind auf dem Am-Wind-Kurs wesentlich stärker wahrgenommen wird als der wahre Wind.

Genau diese Konstellation sorgt auch dafür, dass ein Boot vor dem Wind irgendwann nicht mehr schneller segeln kann. Denn, sobald das Schiff die Geschwindigkeit des wahren Windes erreicht, herrscht an Bord mehr oder weniger Flaute. Und da vor dem Wind allein der Winddruck und nicht die Anströmung des Segels das Boot antreibt, ist an diesem Punkt Schluss. Das Boot kann nicht mehr schneller werden. Oder kann es doch?

Zumindest an Land lässt sich diese scheinbare physikalische Grenze überwinden. Bereits im Juli 2010 bewegt sich Rick Cavallaro mit „Blackbird“ im ausgetrockneten Bett des El Mirage Sees in Kalifornien schneller als der Wind – und zwar direkt vor dem Wind. Er erreicht die 2,8-fache Geschwindigkeit des wahren Windes. Der Rekord von damals drehte in den letzten Wochen wieder die Runde in den sozialen Netzwerken und wurde eifrig diskutiert. Grund ist ein Video von Derek Muller, das er auf seinem Youtube-Channel „Veratisium“ veröffentlichte. Muller stellt auf seinem Kanal immer wieder wissenschaftliche Themen vor und klärt physikalische Mythen auf. Das Video über „Blackbird“ schlug unter Seglern hohe Wellen.

Physikalisch unmöglich, sagen die einen, herausragende Arbeit, sagen die anderen. Doch kann das wirklich sein? Ist es wirklich kein Fake? Es gibt schließlich den Energieerhaltungssatz!

Der Landsegler „Blackbird“ erinnert an eine (klapprige) Seifenkeiste, an dessen Heck ein riesiger Propeller befestigt ist. Allerdings wird der Propeller nicht durch den Wind angetrieben, wie ein Windgenerator, sondern durch die Räder der Seifenkiste. Das Gefährt wird vom Wind angeschoben und wird schneller. Über ein Getriebe wird die kinetische Energie von den Rädern auf den Propeller übertragen. Je schneller sich „Blackbird“ über den Wüstenboden bewegt, desto schneller rotieren die Flügel des Propellers. Die Flügel übernehmen dann die Rolle eines Flugzeugpropellers (oder einer Schiffsschraube) und erzeugen einen Schub – nach vorn. Was passiert aber, wenn „Blackbird“ genauso schnell unterwegs ist, wie der Wind? Relativ gesehen herrscht Flaute, wo soll also die Energie herkommen, um „Blackbird“ weiter zu beschleunigen?

Der Landsegler bewegt sich dann zwar bei einem scheinbaren Wind von Null, aber nicht in einem Vakuum. Die Luft ist noch immer vorhanden, der wahre Wind weht noch immer mit der gleichen Geschwindigkeit. Und so kann der Propeller ab einer bestimmten Geschwindigkeit genug Schub erzeugen, um „Blackbird“ aus der Flautenzone zu beschleunigen. Im Video gut zu erkennen, wenn das Telltale am Bug beginnt, nach hinten auszuwehen.

Kein Fake. Oder was meint ihr?

Ein Kommentar „Experiment: Kann man auch direkt vor dem Wind schneller segeln als der wahre Wind?“

  1. avatar Oliver sagt:

    Kein Fake, eher schon seit über 10 Jahren bekannt. Es gibt weitere Nachbaufahrzeuge, mit denen sogar direct upwind nur mit Windkraft gefahren wurde.

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