Ein „fliegendes“ Segelboot aus Textil

Denkendorfer Forscher gewinnen Innovationspreis

Raphael Geiger und Florian Fritz vom ITV Denkendorf sind Gewinner des Innovationspreises textil+mode 2010, der am 20. September in Düsseldorf zum dritten Mal verliehen wurde. In der Kategorie „Technische Textilien“ waren die beiden 27 und 29 Jahre alten Diplom-Ingenieur-Studenten mit ihrer Entwicklung eines faserbasierten Hydrofoil-Segelboots erfolgreich. Der mit 10?000 Euro und diversen Sachleistungen dotierte Preis wird für Projekte junger Entwickler vergeben, die durch ihren Innovationsgrad, ihre Markttauglichkeit und die Umsetzbarkeit der Idee überzeugen.

Ihren Traum von einem schnelleren Segeln setzten die beiden Preisträger im Rahmen ihrer Diplomarbeiten am ITV Denkendorf um: Durch den Einsatz intelligenter textiler Materialien und unter Anwendung bionischer Prinzipien entwickelten sie ein High-Tech-Boot mit ausgezeichneten funktionalen Eigenschaften. Primäre Anforderungen waren eine strömungsgünstige Form, extremer Leichtbau und ein gutes Segelverhalten.

So konstruierten sie ein Ein-Mann-Segelboot, das bei höheren Geschwindigkeiten über dem Wasser „fliegt“. Der Rumpf hebt sich dabei bis zu 50 cm aus dem Wasser und wird von den sogenannten „Hydrofoils“ – unter Schwert und Ruder angebrachte Tragflächen – getragen. Dies ermöglicht ein mehr als doppelt so hohes Fahrtempo wie bei gewöhnlichen Segelbooten dieser Größe.

Da absoluter Leichtbau maximalen Auftrieb der Hydrofoils garantiert, wurde das gesamte Boot in Kohlenstofffaserverbund-Sandwich-Bauweise gefertigt – eine anspruchsvolle Aufgabe für die schwäbischen Tüftler. Der leichte Rohrrahmen, auf dem der Segler sitzt, wurde aus Kohlenstofffasern geflochten und gehärtet.

Das Segelboot der beiden Studenten ist extrem leicht und belastbar. Es liegt optimal im Wasser und ist unsinkbar. Durch seine strömungsoptimierte, aerodynamische Form und eine verbesserte Längssteifigkeit können höhere Segelgeschwindigkeiten und eine präzisere Segelsteuerung erzielt werden. Gelungen ist dieses herausragende Ergebnis durch die innovative, zielgerichtete Kombination unterschiedlicher Textiltechnologien verbunden mit einem neuen Design des Bootsrumpfes.

Für den Bootsrumpf setzten die beiden statt eines Kohlenstofffasergewebes, wie konventionell üblich, ein biaxiales Gelege ein. Dadurch liegen die Fasern gestreckt – ideal um Lasten aufzunehmen. Das bietet bei gleichem Gewicht eine höhere Festigkeit.

Mit einem Faserstrang über die komplette Bootslänge in der Mitte wurde das Boot gezielt verstärkt. So werden präzisere Segel-eigenschaften erreicht. Zusätzlich wurde die stark beanspruchte Position der Schwertaufnahme durch gezieltes Aufbringen von Fasersträngen in Kraftrichtung gesichert. Zum Schutz der Bootsunterseite gegenüber Kontakt mit Sand und Steinen wurde diese längs des Mittelstevens durch ein Aramid-Gewebeband verstärkt. Durch die regelmäßigen Fadenverkreuzungen im Gewebe wird eine hohe Bruchzähigkeit erreicht.

Die Vision der beiden Jungingenieure: Start bei Weltmeisterschaften und die Selbstständigkeit.