Die Mutter aller Regatten

©  Alinghi Labiles Gleichgewicht: "Alinghi" segelt auf dem Leerumpf.

Hightech bestimmt den Erfolg
Nachdem endlich mit Australien im Jahr 1983 zum ersten Mal eine andere Nation den Cup holte, wurde es richtig spannend. Bei jeder neuen Auflage rüsteten die Teams ihre Boote weiter hoch und reizten das Design immer mehr aus. Immer leichter, immer schneller, immer mehr Hightech – der America´s Cup, der seit Beginn nicht nur ein Messen des seglerischen Könnens, sondern auch eine von schwerreichen Mäzenen finanzierte Spielwiese des fortschrittlichen Bootsbaus war, wurde zu einem Wettstreit der Systeme.
So traten bei der 33. Auflage des Cups in diesem Jahr vor dem spanischen Valencia zwei Konkurrenten gegeneinander an, die ausgefallener nicht sein konnten: Der zweifache Cupsieger und Verteidiger aus der Schweiz, das Team Alinghi des Biotech-Milliardärs Ernesto Bertarelli, und der Herausforderer BMW Oracle unter der Regie des Software-Tycoons Larry Ellison aus den USA, der die Silberschale endlich wieder in seine Heimat holen wollte.

©  Alinghi Segel der "Alinghi": trotz Hightech keine Chance.

Streit um Regattaregeln
Bislang waren alle Aufeinandertreffen mit mehr oder weniger konventionellen Einrumpfbooten gesegelt worden. Bis auf eine Ausnahme im Jahr 1988, als Dennis Connor mit seinem Katamaran "Stars and Stripes" den in einem konventionellen Boot angetretenen Herausforderer Neuseeland deutlich deklassierte und danach wegen der vermeintlich unkorrekten Auslegung der Regattaregeln Gerichtsprozesse in Kauf nehmen musste. Auch dem aktuellen Cup ging eine jahrelange Gerichtsschlacht voraus. Es ging ziemlich kleinkariert um den Regattaort und diverse Regelauslegungen, sodass bis kurz vor dem Start nicht feststand, wann, wo und unter welchen Bedingungen gesegelt werden sollte.

©  Alinghi Katamaransegeln: ständige Ruder- und Segelkorrekturen sind gefragt

Hunderte Millionen für Entwicklung und Design
Beide Teams hatten schon vor Jahren Heerscharen von Spezialisten aus verschiedenen Fachrichtungen wie Materialforschung, Luft- und Raumfahrt, Verbundwerkstoffe, Elektronik, Datenanalyse und anderen Ingenieurwissenschaften angeheuert, um mit dem besten Boot aufwarten zu können. Als einzige Deutsche dabei: die Luft- und Raumfahrtingenieure Christoph Erbelding und Thomas Hahn, die bei BMW Oracle für Strukturdesign und Computeranalyse zuständig sind. „Der America´s Cup ist der Himmel für Ingenieure“, so Christoph Erbelding. „Was wir tun, ist nahezu unglaublich. Alles, was man sich vorstellen kann, was man sich erträumt – an solchen Dingen arbeiten wir.“ Für diese Hightech-Träume sollen beide Teams zusammen im Laufe der Vorbereitungen die unvorstellbare Summe von 500 Millionen Euro investiert haben.

©  bmor-photo Geheimnis des Erfolgs: der mit Trimmklappen versehene Starrflügel von BMW Oracle.

Katamaran gegen Trimaran
Klar war, dass bei diesem Cup die Kontrahenten erstmalig mit Mehrrumpfbooten antreten würden, da die Regattaregeln dies nicht grundsätzlich ausschließen – kein Wunder, denn als sie im 19. Jahrhundert aufgesetzt wurden, war an diese Bauform nicht im Entferntesten zu denken. Beide Boote wurden fast komplett aus dem extrem leichten, aber stabilen und flexiblen Baustoff Kohlefaser konstruiert. Sie sind mit Sensoren übersät, die pro Sekunde Tausende von Messwerten an den Bordcomputer liefern. Neu auch, dass die Winschen für den Segeltrimm nicht mehr von muskelbepackten Decksleuten, sondern durch eine motorgetriebene Hydraulik angetrieben werden. Das spart Gewicht. Doch da hören die Gemeinsamkeiten auf.

Der Verteidiger des Cups: Alinghi
Team Alinghi hatte sich frühzeitig auf einen riesigen Katamaran mit Namen "Alinghi 5" festgelegt, ein Zweirumpfboot von 30 Meter Länge, 27 Meter Breite und mit 60 Meter hohem Mast. Vorteil: eine wesentlich leichtere Konstruktion bei gleicher Segelfläche gegenüber Einrumpfbooten. Und da man einen Katamaran idealerweise nur auf dem Leerumpf (dem windabgewandten Rumpf) fährt, während der Luvrumpf auf der Windseite aus dem Wasser abhebt, ergibt sich deutlich weniger Wasserwiderstand. Nachteil: Je mehr das Boot krängt (schräg liegt), desto kleiner wird die effektive Segelfläche in der Projektion auf die Vertikale. Und das Segeln auf einem Rumpf erfolgt im labilen Gleichgewicht – ähnlich dem Balancieren einer Kugel auf einer konvex gebogenen Platte. Deshalb muss die Crew die Computermeldungen zur Krängung, zu den einwirkenden Kräften und zur Geschwindigkeit ständig beachten und das Boot durch konstante Korrekturen von Ruder- und Segelstellung im Gleichgewicht halten.

©  bmor-photo Hart am Limit: die "USA" segelt auf dem Ausleger

Der Herausforderer: Team BMW Oracle
Der Kontrahent aus Amerika setzte auf die "USA", einen Trimaran mit ähnlichen Ausmaßen wie Alinghi. Das Konzept des Dreirumpfbootes ist seit Jahrhunderten in Polynesien bekannt. Zwei Ausleger auf beiden Seiten sorgen für das Gleichgewicht des Bootes, sodass der mittlere Rumpf schlank und leicht ausfallen kann, ohne Stabilität zu verlieren. Gesegelt wird auf dem Hauptrumpf und dem jeweiligen Leeausleger. Normalerweise. Der Trimaran von BMW Oracle ist jedoch so ausgelegt, dass ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit auch der mittlere Rumpf abhebt und das Boot nur noch mit einem der extrem schlanken und langgezogenen Ausleger Kontakt zum Wasser hat. “Effizienz ist alles“, sagt Aeronautikingenieur Thomas Hahn von BMW Oracle. „Bei Rennen mit Mehrrumpfbooten ist niedriges Gewicht besonders wichtig, denn die Yacht, bei der sich der Schwimmer zuerst aus dem Wasser hebt, hat einen großen Vorteil.“ Das reduziert den Wasserwiderstand enorm. Beim Tri ist dafür allerdings eine stärkere Krängung als beim Kat nötig, sodass der Luvschwimmer rund zehn Meter über die Wasseroberfläche abheben muss. Zum Ausgleich der Krängung kann der Mast der "USA" nach Luv gekippt werden, um die projizierte Segelfläche zu erhöhen.

©  bmor-photo Unhandlich: Der Starrflügel der "USA" muss im Hafen mit einem Kran gesetzt werden

Flügel statt Segel
Gravierender Unterschied ist aber das Segel: Die "USA" trägt keine herkömmlichen Tuchsegel wie "Alinghi". Diese bestehen zwar aus Hightech-Materialien im Wert eines besseren Einfamilienhauses, funktionieren aber vom Prinzip her nicht anders als vor 150 Jahren. BMW Oracle vertraut dagegen auf das größte jemals gebaute Wingsail (Starrflügel), das stark einem Flugzeugflügel ähnelt und mit 57 Metern Länge deutlich größer als die Tragfläche des Airbus A 380 ist. Der aus Karbon und Kevlar gefertigte Flügel besteht aus einem drehbar um den Mast gelagerten Tragflächenprofil, das am hinteren Ende verstellbare Trimmklappen trägt. Damit lässt sich das Wingsail ideal auf die jeweiligen Windbedingungen einstellen, um maximalen Vortrieb zu erzeugen. Zudem lässt es sich schneller als herkömmliche Segel in die richtige Position bringen, was bei Wendemanövern Zeitvorteile bringt. Nachteil: Das Wingsail kann nicht gerefft (verkleinert) werden, sodass bei stärkeren Winden die Gefahr des Mastbruchs oder Kenterns besteht.

©  bmor-photo Die "USA" pflügt nur auf dem Leerumpf mit 25 Knoten durch das Wasser

Klarer Sieg für BMW Oracle
Im Februar dieses Jahres sollte sich entscheiden, wer auf das richtige Konzept gesetzt hatte. Drei Rennen über jeweils rund 30 Seemeilen (55 Kilometer) waren angesetzt, wer zwei davon gewinnt, sollte als Sieger hervorgehen. Schon das erste Rennen beendete der Trimaran mit großem Vorsprung, obwohl er beim Start patzte und erst langsam in Fahrt kam. Doch den Rückstand hatte er schnell aufgeholt – das Wingsail erwies sich als der überlegene Antrieb. Im zweiten Rennen schien es zunächst nach einem Kopf-an-Kopf-Rennen auszusehen, doch auch hier setzte sich BMW Oracle eindrucksvoll durch. Die Boote erreichten bei Windgeschwindigkeiten von rund 10 Knoten eine Geschwindigkeit von über 25 Knoten (47 km/h), also deutlich schneller als der Wind. An Deck herrschte so eine „scheinbare“ Windstärke von bis zu acht Beaufort. Das liegt daran, dass der Wind die Boote nicht „schiebt“, sondern über das Segel bzw. Wingsail einen aerodynamischen Auftrieb erzeugt, der in Vorschubkraft umgewandelt wird. Der Fahrtwind kommt zur tatsächlichen Windgeschwindigkeit hinzu und vergrößert den Auftrieb. Letztlich konnte das Wingsail diese Kraft besser umsetzen – unter dem Strich war die "USA" rund 12 Prozent schneller als "Alinghi". Das ist so, als wäre beim 100-Meter-Lauf der Sieger über eine Sekunde schneller als der Zweite. Aber einen Zweiten gibt es beim America´s Cup ja ohnehin nicht.