Regatta

Die technischen Innovationen der Vendée-Globe-Boote

Die zweite Generation von Foilern führt zu einer wahren Leistungsexplosion. Doch es sind nicht nur die Foils. Was die Imoca-Klasse an Innovationen aufbietet

Andreas Fritsch/Lars Bolle am 06.11.2020
Vendée Globe
VPLP Yacht Design

Längere Arme, größere Flächen. Hier ein Vorher-Nachher-Vergleich von Boris Herrmanns "Seaexplorer", der Ex-"Gitana"

Wie rasant sich die Technik in der Imoca-Klasse entwickelt, macht ein simpler Vergleich deutlich: Waren bei der letzten Vendée Globe vor vier Jahren nur sieben der 29 Starter auf Foils unterwegs – also ein Viertel –, sind es diesmal schon mehr als die Hälfte: 17 von 33 Booten treten mit Tragflügeln an. Das Foilen ist in der Klasse Normalität geworden. Nur Teams, die eine Nachrüstung finanzieren können, sind wettbewerbsfähig. Kostenpunkt: mindestens 600 000 Euro.

Neue Foils – der entscheidende Faktor

Das Wettrüsten macht kaum irgendwo Halt. In nahezu allen Bereichen gibt es entscheidende Innovationen. Nirgendwo aber ist der Vorsprung durch Technik so groß wie bei den Flügeln. Im Vergleich zu Alex Thomsons voriger "Hugo Boss", die 2016 mit den bei Weitem größten und aggressivsten Profilen antrat, sind diese inzwischen bei fast allen Spitzenteams nochmals deutlich länger geworden. Sie erzeugen viel mehr Auftrieb und damit auch aufrichtendes Moment als früher. Ganz ausgefahren, heben sie die 60- Fuß-Yachten bei schneller Fahrt so hoch aus dem Wasser, dass nur noch die Anhänge plus ein kleiner, vielleicht drei, vier Quadratmeter großer Teil des Hecks aufschwimmt. Mit anderen Worten: Die Imocas fliegen jetzt mehr, als dass sie segeln.

Die Unterschiede der Profilformen sind noch immer groß, was vor allem an unterschiedlichen Philosophien der Designer liegt. Quentin Lucet, Konstrukteur bei VPLP in Vannes, der für das Büro auf die Entwicklung der Anhänge spezialisiert ist, erklärt das so: "Es gibt einen Unterschied zwischen den Foils, die wir entwerfen, im Vergleich beispielsweise zu denen von Guillaume Verdier. Unsere sind so angelegt, dass sie tiefer im Wasser liegen und die Boote schon früh ziemlich hoch aus dem Wasser pressen, wie bei ‚Charal‘ oder auch Boris Herrmanns ‚Sea­explorer‘. Wir halten das aus zwei Gründen für wichtig. Zum einen sind die Profile tiefer im Wasser weniger anfällig für Ventilation, weil sie weniger Luft ziehen. Zum anderen ist ein Foil dadurch besser vor Kolli­sionen mit Treibgut an der Wasseroberfläche geschützt."

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Nachträglich anlaminierte Stege sollen verhindern, dass die gewaltigen Flügel seitlich Luft ziehen und so die Strömung abreißt

Bei den Verdier-Booten sind die Flügel dagegen deutlich schmaler und zugleich ausladender. Tatsächlich konnte man im Verlauf der Weiterentwicklung mancher Teams verfolgen, dass sie die Foils nachträglich mit bis zu sechs kleinen Längsstegen versehen haben, die das Ansaugen von Luft (Ventilation) verhindern sollen.

Viele Top-Teams haben für ihre aktuelle Kampagne mindestens zwei Foil-Versionen entwickelt, manche, wie Mitfavorit Jérémie Beyou von "Charal", sogar noch eine dritte. Das war teils nötig, weil die Profile einen weiteren technologischen Sprung gemacht haben. Erstmals sind sie bei dieser Vendée auch in der Längsachse um fünf Grad verstellbar. Das heißt, sie können im Winkel, in dem sie sich ins Wasser pressen, angestellt werden – ähnlich einer Landeklappe beim Flugzeug. Das war 2016 noch verboten.

Die Effekte der Entwicklung sind enorm. "Je nachdem, auf welcher Evolutionsstufe ein Boot ist, kann ein neues Foil die Performance in den richtigen Bedingungen leicht um 10 bis 20 Prozent verbessern", so Lucet.

Deutlich andere Foils als die Konkurrenz haben Alex Thomsons "Hugo Boss" und "Arkéa Paprec" von Sébastien Simon sowie das Sam-Manuard-Design "L’Occitane en Provence" entwickelt. Die ersten beiden fahren riesige, nahezu kreisrunde Profile, die sie komplett in den Rumpf zurückziehen können, da sie sich nicht über Deck berühren – ein Vorteil in den Leichtwindzonen nahe des Äquators. Denn meist funktionieren die Tragflächen erst ab etwa zehn Knoten Wind aufwärts; darunter bremsen sie die Fahrt. Man darf gespannt sein, ob dieser Vorteil, etwa in den Doldrums, tatsächlich nennenswert zum Tragen kommt – oder ob besonders leichte Boote wie "Linked Out" mit großem Spinnaker ähnlich schnell sind.

Das eigentliche Ziel muss sein, hohe Geschwindigkeiten über möglichst lange Zeiträume zu halten. Für Alex Thomson ist es daher ganz klar ein taktisches Mittel, auch absolut das schnellste Boot im Feld zu haben: "Nach dem Start wird es ein Drag-Race zum Southern Ocean. Wenn es dann gelingt, in idealen Bedingungen der Konkurrenz auch nur ein, zwei Knoten abzunehmen, sind das 25 bis 50 Meilen Vorsprung am nächsten Tag", so der Brite.

Dass er genau darauf abzielt, deutete er nach dem Start zum Transat Jacques Vabre vorigen Herbst bereits an: Nur im hinteren Mittelfeld ging er am Wind um die erste Bahnmarke, und als Wind und Windeinfallswinkel passten, pflügte er mit Express-Tempo an die Spitze, zeitweise sah auch der spätere Sieger "Apivia" ziemlich alt aus. Wohl auch deshalb hält ihn VPLP-Gründer Vincent Lauriot-Prévost für den Top-Favoriten.

Die Quantensprünge der Foil-Entwicklung ziehen einen Rattenschwanz von Änderungen am Boot nach sich, wie Boris Herrmann beim Nachrüsten seiner "Seaexplorer" erfuhr. Die Struktur des Bootes musste verstärkt werden, weil die langen Foils viel mehr Kräfte in den Rumpf einleiten. Das­selbe gilt für Teile des Hecks, da die Lasten durch den dagegen donnernden Seegang brutal ansteigen.

Paolo Manganelli, Chef-Ingenieur von Gurrit, Entwicklungspartner der meisten Top-Teams für die Entwicklung der Laminate, sagte dazu unlängst, dass diese an hoch belasteten Stellen aus fast doppelt so vielen, dafür nur noch halb so dicken Lagen Kohlefaser laminiert würden, 150 Gramm pro Qua­dratmeter statt 300 Gramm. Die Folgen sind vielschichtig: mehr Laminiervorgänge, komplizierteres Entlüften und Tempern der Bau­teile im Autoklaven.

Das gilt auch für die Foils selbst: Bis zu 300 Schichten werden dafür übereinander gelegt, laminiert und verdichtet. Alle drei Lagen muss das Bauteil getempert werden.

Angepasste Segel für weniger Wiederstand

Dass die Boote jetzt immer früher fliegen, daher immer schneller werden, ver­ändert auch die Segel. Viele Teams wechseln auf flacher laminierte Profile und verzichten auf Spinnaker, nehmen stattdessen nur noch Gennaker und Code-Segel mit an Bord. Thomas Ruyant geht mit seiner "Linked Out" noch einen Schritt weiter. Ähnlich wie bei den aktuellen America’s Cuppern verzichtet er auf einen guten Teil des oberen Vorsegels, der Segelkopf liegt viel tiefer. Dahinter steht der Gedanke, dass der schmale Segelteil oben bei den hohen Geschwindigkeiten der Boote eher Luftwiderstand entwickelt als wünschenswerten Vortrieb.

Autopiloten – besser als jeder Steuermann

Ein ganz anderer Quantensprung vollzog sich bei der Entwicklung der Autopiloten. Im Vergleich zur letzten Vendée haben diese ein Level erreicht, das die Boote deutlich schneller macht – denn sie können nun noch mehr Daten weitaus schneller verarbeiten. Nicht weniger als 25 Mal pro Sekunde (!) werden sie mit Angaben von Windmesser, Kompass, Gyro-Sensoren für Lage und Wellengang, Beschleunigungs- und Last-Gebern aus Foils und Rigg gefüttert. Über Glasfaserkabel sind sie mit dem Zentralrechner verbunden – ein Hightech- Netzwerk inmitten der unwirtlichsten Meere, die man sich vorstellen kann.

Software-Spezialisten in den Teams passen die Algorithmen so an, dass der Auto­pilot innerhalb einer Vielzahl von Parametern die jeweils optimalen Ruderbefehle ausführt – schneller und komplexer, als es der beste Skipper je könnte, und ohne jede Ermüdungs­erscheinung. Im "Beast Mode", der radikalsten Stufe, führt das zu geradezu rabiaten Kurskorrekturen, die einem Angst und Bange machen können – das Boot aber so lange wie nur möglich am Foilen halten.

Vorausschauende Kamerasysteme

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Das Kamerasystem Oscar schaut vom Masttopp einen Kilometer voraus nach Treibgut. Nur Boris Herrmann hat es mit dem Autopilot für Ausweichmanöver gekoppelt

Boris Herrmann ist sogar noch weiter gegangen und hat das Kamerasystem Oscar im Masttopp mit dem Piloten gekoppelt. Erkennt die Recheneinheit anhand von Videobild und Infrarotaufnahmen eine mögliche Kollision, leitet sie automatisch ein Ausweichmanöver ein – und kann so schwere Schäden am Schiff oder Foil vermeiden helfen. Zwei Drittel aller Imocas werden bei dieser Vendée Globe erstmals mit Oscar am Start sein.

Aerodynamisch perfektionierte Rümpfe, geschützte Cockpits

Neue Hugo Boss Thomson 2019 PR_190804_Lloyd_HugoBoss_039

Die neuen Boote haben kaum Aufbauten und eine strömungsgünstige Form. Überkommendes Wasser soll sich aus Gewichts­gründen nirgends sammeln

Mit den höheren Geschwindigkeiten sind zwei weitere Punkte in den Fokus gerückt: den Windwiderstand des Bootes zu senken und die Sicherheit des Skippers in schwerem Wetter zu verbessern.

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"Hugo Boss" gilt als radikalster Entwurf. Das Boot hat eine geschlossene Trimmzentrale unter Deck. Skipper Alex Thomson muss nur noch für Segelwechsel raus

Den extremsten Weg, um das zu erreichen, beschritt dabei Alex Thomson. Seine neue "Hugo Boss" hat ein superflaches Deck. Das Cockpit liegt direkt darunter, hinter dem Mast, also maximal tief im Boot, und es ist komplett geschlossen. So bremst nichts den Vortrieb, auch nicht überkommendes Wasser, und der Skipper bleibt bei raumem Wetter geschützt. Dort, im Zentrum des Bootes, sind nicht nur seine Koje, sein Kocher und die Navigationsinstrumente untergebracht, sondern auch alle Trimmeinrichtungen und sogar die Pinne. Kamerasysteme erlauben es dem Briten, aus seinem "U- Boot" den Segeltrimm im Auge und Sicht voraus zu behalten. Das Cockpit kann nur noch über eine winzige Luke am Heck und eine Notluke im Dach verlassen werden. Thomson verfolgte als Einziger einen derart radikalen Ansatz. Doch der Trend zu immer geschützteren, tiefen Cockpits, oft auch achtern fast geschlossen, ist eindeutig.

Einheitliche Masten und Kiele

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Mast samt Deckssalinge, Kiel und Schwenkmechanik sind nach Einheitsregel gebaut. Das sorgt für weniger Defekte und hält die Kosten etwas unter Kontrolle

Erfreulich bei den beiden letzten Generationen von Open 60 ist, dass sie zuverlässiger geworden sind. Um dies zu erreichen und um die Kosten zu senken, hat die Klasse schon vor dem letzten Rennen auf One-Design-Riggs und Deckssalinge sowie Kiele samt Hydraulik gewechselt.

Die Folge war, dass die Zahl der technischen Schäden in diesen Bereichen deutlich zurückging; Ausfälle waren meist auf Kolli­sionen mit Treibgut oder Walen zurückzuführen. Das haben die Skipper bei einer Konferenz zur Zukunft der Klasse unlängst durch die Bank bestätigt.

Bei dem Meeting ging es auch schon um die Zukunft der Imocas im The Ocean Race und bei der nächsten Vendée. Wichtiges Thema dabei: ob T-Foils an den Rudern erlaubt werden. Damit könnten die Boote komplett den Rumpf aus dem Wasser heben.

"Ich denke, das ist der nächste logische Schritt", sagte Quentin Lucet von VPLP gegenüber der YACHT. Der Franzose hatte bereits entsprechende Entwürfe durchgerechnet und sitzt auch als Designer mit im Technik-Gremium. Machbar sei es ohne Frage.

Doch aufgrund der ungewissen finanziellen Zukunft vieler Teams infolge der Corona-Krise beschloss man, diesen nächsten Schritt zu verschieben. Er bringt schließlich erneut viel Entwicklungsaufwand mit sich – und würde die bestehenden Boote leistungsmäßig noch weiter von der nächsten Generation entfernen.

Schon bei der letzten Auflage kam der beste Nicht-Foiler fast eine Woche später ins Ziel als der Sieger. Der Abstand wird diesmal wohl noch weitaus größer werden.

Dieser Artikel ist Teil eines großen Spezials zur Vendée Globe in YACHT 23/2020. Das Heft ist bis zum 17.11. am Kiosk erhältlich oder hier digital zu bestellen.

Andreas Fritsch/Lars Bolle am 06.11.2020

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