Ein Segel (von althochdeutsch segal, wohl ursprünglich: abgeschnittenes Tuchstück) ist ein Tuch, das dem Antrieb von Fahrzeugen durch den Wind dient.

Je nach Konstruktion und Funktion werden Segel in verschiedene Gruppen eingeteilt. Die beiden Hauptgruppen heißen Rahsegel und Schratsegel. Segel bewegen ein Fahrzeug durch Ausnutzen des Winddrucks. Er wirkt als Druck auf der dem Wind zugewandten Seite und als Zug oder Sog auf der dem Wind abgewandten Seite. Die Kräfte der beiden Seiten wirken zusammen. Segelfahrzeuge können mittels entsprechender Segelstellung auch schräg gegen den Wind fahren.

Beim Material der Segeltuche gab es markante Entwicklungsschritte. Während Segel früher aus pflanzlichen Geweben und später aus gewebten Kunstfasern gefertigt wurden, kommen gegenwärtig auch Laminatsegel auf der Basis von Kunststofffolien zum Einsatz.

Entwicklungsgeschichte

Ein stetes Hauptmotiv in der langen Entwicklungsgeschichte des Segelschiffs war das Bemühen, das Segeln nicht nur sicherer und zuverlässiger zu gestalten, sondern auch die Naturkräfte effektiver auszunutzen und dadurch schneller voranzukommen. Die zunehmenden Anforderungen an die Beherrschung von Wasser und Wind auch unter ungünstigen Bedingungen und die Spezialisierung der Schifffahrt zu Zwecken des Fischfangs, des Transports oder der militärischen Expansion erforderten dabei nicht nur neuartige Konstruktionen von Booten und Schiffen, sondern auch die ständige Entwicklung und Verbesserung ihres Antriebs. Die Ausnutzung der Windenergie durch Segel erwies sich dabei gegenüber dem nur durch Rudern vorangetriebenen Schiff als vorteilhaft, auch wenn es dieses über lange Zeit nicht vollständig ersetzen konnte. Die zumeist empirisch gewonnenen Erkenntnisse über die Verwendung von Segeln und ihre Verbesserung brachten den Beruf des Segelmachers hervor, der sich auf die Verarbeitung der jeweils verfügbaren Rohstoffe zu geeigneten Tuchen spezialisierte. Erst in den letzten rund einhundert Jahren gelang es, die Physik des Segelns auf wissenschaftlicher Grundlage zu klären und, zusammen mit der Entwicklung und Verwendung von Kunststoffen, erneut wesentliche technologische Fortschritte zu erzielen. Zwischenzeitlich haben sich jedoch kulturübergreifend eine Reihe von Segelmaterialien und -formen bewährt, die bis heute im Einsatz sind.

Die erste bekannte Darstellung eines Segels ist auf einer ägyptischen Totenurne aus Luxor aus der Zeit 5000 v. Chr. zu finden. Vornehmlich für die Fahrt auf dem Nil, aber auch für Fahrten über das Mittelmeer und das Rote Meer nutzten die Ägypter Schiffe mit einem Mast und einem großen Rahsegel.

Die Entwicklung der Segelformen war mit der Entwicklung der Schiffsrümpfe eng verknüpft. In frühen Zeiten, in denen der unter Wasser liegende Teil des Schiffsrumpfs noch flach (der Lateralplan also klein) war, wurden Schiffe durch seitlich wirkende Kräfte leicht abgetrieben. Daher konnte der Wind nur genutzt werden, wenn er möglichst von achtern (hinten) auf das Schiff einfiel.

Mit der Vergrößerung des Lateralplans durch Kiel und Schwert, die ein seitliches Abtreiben des Schiffs wirksam verringerten, war es möglich, auch andere Segelformen zu verwenden. Im 2. Jahrhundert v. Chr. kamen in der griechisch-römischen Schifffahrt mit den Sprietsegeln die ersten Schratsegel auf. In der Spätantike (2.–4. Jahrhundert n. Chr.) folgte das Lateinersegel, das – zunächst auf kleineren römischen Wasserfahrzeugen eingesetzt – bis zum Übergang zum Mittelalter das Rahsegel fast vollständig aus dem Mittelmeer verdrängte. Sprietsegel und Lateinersegel waren die ersten Segel, die nicht mehr quer, sondern in Richtung der Schiffslängsachse geführt wurden (Schratsegel). Damit war es erstmals möglich, schräg gegen den Wind zu segeln und Raum nach Luv zu gewinnen.

Aus dem Lateinersegel entwickelte sich über das Luggersegel im 17. Jahrhundert das Gaffelsegel. Aus diesem wiederum entstand im 19. Jahrhundert das bis heute übliche, dreieckige Hochsegel, das günstige Am-Wind-Kurse ermöglicht.

Weiterentwicklungen in Bezug auf Typenvielfalt und Material der Segeltuche erfuhren die Segel ab Mitte des 19. Jahrhunderts durch prestigeträchtige Segelregatten, wie etwa den America’s Cup. Heute stehen nicht nur Rennyachten, sondern auch Fahrtenyachten und -booten eine Vielzahl von Segeltypen und -materialien für alle Windrichtungen und Windstärken zur Verfügung.

Einteilung und Definitionen

Segel werden – je nach Konstruktion und Verwendung – verschiedenen Segelgruppen zugeordnet. So fällt beispielsweise die Fock einer Jolle in die Gruppen Schratsegel, Stagsegel, Hauptsegel und Vorsegel. Die Zugehörigkeit zu einer Gruppe (beispielsweise Hauptsegel) schließt die Zugehörigkeit zu anderen Gruppen (wie Vorsegel) nicht aus.

• Rahsegel sind viereckige Segel, die an einer waagrechten, am Schiffsmast quer zur Schiffslängsrichtung angeschlagenen Stange (der Rah), befestigt sind. Sie sind die ältesten bekannten Segel. Man sieht sie heute praktisch nur noch auf traditionell geriggten Schiffen. Der Vorteil dieser Segel liegt in ihrer einfachen Herstellbarkeit und in ihren guten Eigenschaften auf Vor- und Raumwind-Kursen.

• Schratsegel sind drei- oder viereckige Segel, die in Schiffslängsrichtung gesetzt werden. Die modernen Schratsegel sind mit ihrem Vorliek (der Vorderkante) in der Mittschiffsebene am Mast oder einem Stag befestigt. In letzterem Fall werden sie auch als Stagsegel bezeichnet. Der große Vorteil dieser Segel ist, dass mit ihnen schräg gegen den Wind gesegelt werden kann. Die Befestigung am Stag erfolgt heute zumeist über Stagreiter oder über ein im Segel eingenähtes Liektau, welches in die Nut eines Profilstags eingeführt wird.
• Hauptsegel oder Arbeitssegel werden die normalerweise am Wind gesetzten Segel genannt, die zur Grundausstattung des jeweiligen Boots bzw. Schiffs gehören. Bei einer Ketsch oder Yawl sind dies beispielsweise Fock, Groß- und Besansegel.
• Beisegel werden jene Segel genannt, die anstatt oder zusätzlich zu den Hauptsegeln gefahren werden. Sie werden bei besonderen Windbedingungen (Leichtwind oder Sturm) oder bei bestimmten Kursen zum Wind gesetzt. Eines der bekanntesten Beisegel ist der Spinnaker.
• Als Vorsegel werden bei mehrmastigen Segelschiffen alle Segel bezeichnet, die sich vor dem Großmast oder am Bugspriet befinden. Bei einer slupgetakelten Segelyacht sind dies beispielsweise Fock, Genua und Spinnaker.

Segeltypen

Es gibt eine nicht unerhebliche Anzahl von verschiedenen Segeltypen, wobei gleiche Segeltypen teilweise verschieden bezeichnet werden. Eine erklärende Aufstellung befindet sich im Hauptartikel.

Aufbau und Ausrüstung des Segels

Materialien für Segel

An das Material von Segeln wird eine Reihe von Anforderungen gestellt: Es soll luftundurchlässig, reißfest, formstabil, beständig gegen die UV-Strahlung und gegen Seewasser sein, es soll eine geringe Wasseraufnahme aufweisen und leicht sein. Segeltuche sollten auch leicht verarbeitbar und möglichst kostengünstig sein. Je nach Verwendungszweck treten dabei unterschiedliche Auswahlkriterien in den Vordergrund. Für den Antrieb eines kleinen Küstenfischerbootes ist etwa die Kostenfrage wichtiger als für ein Hochleistungs-Regattasegel.

In der Vergangenheit bestanden Segel überwiegend aus pflanzlichen Geweben, aber auch aus Tierhäuten wie bei den Segeln der Eskimos. Heute werden Segel überwiegend aus Kunstfasern gefertigt.

Segelschnitte

Segel sind aus einer mehr oder weniger großen Anzahl von Tuchstreifen, den sogenannten Segelbahnen, gefertigt. Je nach Form dieser Segelbahnen und dem entsprechenden Verlauf der Nähte, mit denen sie zusammengehalten werden, wird von unterschiedlichen Segelschnitten gesprochen. Der Segelschnitt hat Einfluss auf die Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit des Segels.

Segel sollten unter hoher Belastung möglichst formstabil sein. Einen wesentlichen Einfluss auf die Formstabilität hat das Reck (die Dehnbarkeit) des Segeltuchs. Das Reck soll möglichst gering sein. Polyestertuche beispielsweise haben in Kett- und Schussrichtung (in Richtung der Längs- und Querfäden) ein geringes Reck, diagonal dazu ist das Reck jedoch groß. Durch verschiedene Schnitte wird versucht, dieser Tatsache Rechnung zu tragen, damit das Gewebe beim Segeln möglichst nicht diagonal belastet wird.

Der Horizontalschnitt oder Cross-Cut ist der meistgefahrene und bewährteste Segelschnitt bei Großsegeln. Bei diesem Schnitt laufen die Nähte etwa parallel, rechtwinklig zur Sehne des Achterlieks, bei Rahsegeln rechtwinkelig zum Rahliek. Dieser Schnitt ist preiswert in der Herstellung, robust in der Handhabung und im Allgemeinen am langlebigsten.

Der Laschenschnitt ist ein oft verwendeter Segelschnitt bei Vor- oder Stagsegeln (Fock). Dabei verläuft eine Diagonalnaht, Lasching genannt, vom Schothorn, in Richtung des Schotzuges, zum Vorliek des Segels. Von der Lasching aus verlaufen die Bahnen annähernd senkrecht zum Unterliek und zum Achterliek.

Beim Radialschnitt (Tri- oder Vollradialschnitt) verlaufen die Nähte sternförmig etwa aus der Mitte des unteren Segeldrittels zu den drei Ecken des Segels beziehungsweise strahlenförmig von diesen weg. Dieser Schnitt wird vor allem bei Vorsegeln verwendet, da die Krafteinleitung ins Segel beim Schothorn in diagonaler Richtung erfolgt.

• Horizontalschnitt
• Biradialschnitt
• Voll- oder Triradialschnitt

Aerodynamik des Segels

Die Konstruktion von Segeln wird durch die Gesetze der Aerodynamik bestimmt. Sie sind aeroelastische Tragflächen.

Das vom Wind angeströmte Segel nimmt eine gewölbte Form (Bauch) an und entwickelt eine Kraft, die proportional zum Produkt aus der Segelfläche und dem Quadrat der Windgeschwindigkeit ist. Die Kraft wirkt senkrecht zur Fläche des Segels in Richtung Lee. Einfluss auf die Größe der Kraft hat neben Form und Größe des Segels und der Windgeschwindigkeit auch der Anströmwinkel des Windes auf das Segel. Je nach Anströmwinkel überwiegt entweder die Komponente Antrieb durch Widerstand oder die Komponente Antrieb durch Auftrieb.

Anwendungsgebiete von Segeln

Ein großer Teil der heute hergestellten Segel wird auf Segelschiffen, Segelyachten und Segelbooten verwendet. Aber auch beim Windsurfen, Eis- und Strandsegeln kommen spezielle Segel zum Einsatz. Da diese Fahrzeuge auf bestimmten Kursen sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen, müssen die Segel aus aerodynamischen Gründen sehr flach (mit wenig Bauch) geschnitten sein.

• Segler
• Windsurfer
• Eissegler
• Strandsegler

Literatur

• Czeslaw A. Marchaj: Die Aerodynamik der Segel. Theorie und Praxis. Delius Klasing, Bielefeld 2001, ISBN 3-7688-1017-8.
• Nicolas Bessert: Instationäre aeroelastische Berechnung von Yachtsegeln. Shaker Verlag, 1999, ISBN 3-8265-6630-0.

Weblinks

• Segelpflegetipps (Memento vom 27. Februar 2009 im Internet Archive) von North-Sails

Einzelnachweise

1. ↑ Duden, Deutsches Universalwörterbuch, 8. Auflage (2015)
2. ↑ Heinz Overschmidt: Führerschein A für Segler. Verlag Delius, Klasing & Co, Bielefeld/ Berlin 1973, ISBN 3-7688-0071-7, S. 49 ff.
3. ↑ Lionel Casson: Ships and Seamanship in the Ancient World. Johns Hopkins University Press, 1995, ISBN 0-8018-5130-0, S. 243–245.
4. ↑ Lionel Casson: Ships and Seamanship in the Ancient World. Johns Hopkins University Press, 1995, ISBN 0-8018-5130-0, S. 243–245.
5. ↑ Lionel Casson: The Sails of the Ancient Mariner. In: Archaeology. Band 7, Nr. 4, 1954, S. 214–219.
6. ↑ Lynn White: The Diffusion of the Lateen Sail. Medieval Religion and Technology. Collected Essays, University of California Press, 1978, ISBN 0-520-03566-6, S. 255.
7. ↑ I. C. Campbell: The Lateen Sail in World History. (Memento des Originals vom 4. August 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.uhpress.hawaii.edu (PDF; 192 kB). In: Journal of World History. Band 6, Nr. 1, 1995, S. 8–11.
8. ↑ George Makris: Ships. In: Angeliki E. Laiou (Hrsg.): The Economic History of Byzantium. From the Seventh through the Fifteenth Century. Band 1, Dumbarton Oaks 2002, ISBN 0-88402-288-9, S. 96.
9. ↑ Zaraza Friedman, Levent Zoroglu: Kelenderis Ship—Square or Lateen Sail? In: The International Journal of Nautical Archaeology. Band 35, Nr. 1, 2006, S. 113–114.
10. ↑ John H. Pryor, Elizabeth M. Jeffreys: The Age of the ΔΡΟΜΩΝ. The Byzantine Navy ca. 500–1204. (= The Medieval Mediterranean. Peoples, Economies and Cultures, 400–1500. Band 62). Brill Academic Publishers, 2006, ISBN 90-04-15197-4, S. 153–161.
11. ↑ F. Castro, N. Fonseca, T. Vacas, F. Ciciliot: A Quantitative Look at Mediterranean Lateen- and Square-Rigged Ships. (Part 1). In: The International Journal of Nautical Archaeology. Band 37, Nr. 2, 2008, S. 347–359.
12. ↑ Julian Whitewright: The Mediterranean Lateen Sail in Late Antiquity. In: The International Journal of Nautical Archaeology. Band 38, Nr. 1, 2009, S. 97–104.
13. 1 2 Bordhandbuch (PDF; 2,2 MB) der Roald Amundsen. 3. Auflage, S. 16.
14. ↑ SSS Schonerbrigg (PDF; 1,0 MB) Greif, Segelmappe, S. 12.
15. ↑ Anil N. Netravali, Christopher M. Pastore: Sustainable Composites: Fibers, Resins and Applications. DEStech Publications, 2014, ISBN 978-1-60595-111-9, S. 165.
16. ↑ Jenny Bennett: Sailing into the Past: Learning from Replica Ships. Seaforth Publishing, 2009, ISBN 978-1-84832-013-0, S. 184.
17. ↑ Joachim Schult: Segler-Lexikon. 13. Auflage. Delius Klasing, Bielefeld 2008, ISBN 978-3-87412-103-3, S. 132, mit Abbildung.
18. ↑ Segel/Aerodynamik (Memento vom 7. September 2011 im Internet Archive).