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Eine kurze Geschichte der Segelinstrumente

Teil 3: Immer schneller und schneller

Die Segelinstrumente, die Ende der 1990er Jahre entwickelt wurden, waren äußerst effektive Geräte. WTP von Sailmath hatte den Weg gewiesen und erreichte mithilfe von Gyrosensoren ein neues Niveau an Genauigkeit und Reaktionsschnelligkeit. Erzielt wurde dies durch die Korrektur von durch Rollen und Krängung der Yacht verursachten Fehlern bei der Messung von Windgeschwindigkeit und -winkel (siehe Teil 2).

Die Entwicklung blieb jedoch nicht stehen, die Boote wurden immer schneller, und es gab einen ständigen Bedarf an höherer Geschwindigkeit und schnelleren Aktualisierungsraten, klareren, schnelleren und hochauflösenden Displays, mehr Flexibilität für die Erweiterung und eine höhere Genauigkeit durch bessere Sensoren und Kalibrierung. Zu Beginn des neuen Jahrtausends gab es in all diesen Bereichen Innovationen – von etablierten Herstellern, Start-ups, Hobbybastlern und professionellen Segelteams –, also genau wie immer.

Die neuen Hochleistungssysteme, die in den 2000er Jahren entwickelt wurden, bauten stark auf den Fortschritten im Computerwesen auf. Die Hardware wurde leistungsstärker, Kommunikationsprotokolle wurden verbessert, und die Systeme wurden viel flexibler. Es ließen sich immer mehr verschiedene Sensoren anschließen, und Benutzer konnten maßgeschneiderte Algorithmen zur Erfassung oder Kalibrierung der Sensoren entwickeln und die Daten bearbeiten. Dadurch ließen sich neue Datenfunktionen berechnen, die vollständig in das System integriert waren.

"Mit der Umstellung der CPU auf das Betriebssystem Windows CE wurde 2004 mit einer Neuentwicklung von WTP als WTP2 begonnen", erklärt Graeme Winn von Sailmath. "Sailmath wurde 2004 an B&G verkauft, und ich kam zu BMW Oracle und setzte die Entwicklung fort. Aus einem System mit Netzwerkfunktionen und DLLs wurde eine sehr flexible Plattform für die maßgeschneiderte Entwicklung, die für den AC [America's Cup] erforderlich ist." Dadurch dass nun B&G für WTP2 verantwortlich war, standen auch neue Hardware und eine bessere Integration mit den Displays des Unternehmens über den Kommunikationsbus Fastnet zur Verfügung.

Immer wieder kamen jedoch neue Akteure auf den Markt, und die Menschen und Unternehmen, die in den letzten Jahrzehnten an Segelinstrumenten beteiligt waren, bilden einen komplexen Stammbaum. Neben den bereits erwähnten Playern, die immer noch aktiv sind – wie NKE, Ockam und Signet – betrat TackTick die Bühne, ein innovatives Wireless-System, das 1997 von den britischen Entwicklern Clive und Mark Johnson eingeführt wurde.

TackTick wurde 2009 zunächst an Suunto und zwei Jahre später an Raymarine verkauft. Raymarine, Hersteller eines breiten Sortiments von Produkten der Marineelektronik, war ein Management-Buy-out der Marine-Abteilung von Raytheon (und wie Sie wissen, übernahm Raytheon Kiwitech). Nicht zu vergessen der US-Konzern Garmin, der Nexus übernahm (das aus der Marineelektronikabteilung von Silva hervorgegangen war), um einen Zugang zum Markt zu erhalten.

Im High-Performance-Bereich war es das spanische America's Cup-Team, das 1995 den allerersten WTP erwarb, und dieses Interesse führte schließlich zum Instrumentensystem Racing Bravo, das auf ähnlicher Hardware entwickelt wurde. Die Sieger des America's Cup 2007 und 2010, Alinghi und Oracle, setzten jeweils Systeme von Bravo ein. Heute setzt FaRo Advanced Systems die spanische Tradition bei Segelinstrumenten fort, während Kalle Coster 2014 in Dänemark (früher Heimat von DanaPlus) Sailmon gründete.

Es gab auch weitere Entwicklungen in der Sensortechnologie, insbesondere bei der Messung von zwei der vier grundlegenden Datenelemente, die für jedes Rennboot wichtig sind: Bootsgeschwindigkeit und Kurs (die anderen beiden sind Windgeschwindigkeit und Windwinkel).

Robert Hopkins baute Ende der 2000er Jahre auf der TP52 Caixa Galicia und dann für das Volvo Ocean Race 2011-12 auf der PUMA ein Nortek Doppler Velocity Log (DVL) ein. Dieser ausgeklügelte Sensor erlaubte die Messung des Wasserflusses in drei Dimensionen in verschiedenen Entfernungen vom Schwinger – was zum ersten Mal eine exakte Messung der Abtrift in Echtzeit ermöglichte. Mit einer neueren Version desselben Sensors auf einem AC75 ging INEOS Team UK bei den Tests für den America's Cup 2021 noch einen Schritt weiter. Zum ersten Mal wurde bei einem Boot des Cup der 3D-Wasserfluss um die Tragflügel gemessen.

Die Messung des Kurses und der räumlichen Bewegung der Yacht wurde durch die Fortschritte bei Beschleunigungs- und Rotationssensoren, Trägheitsnavigationssystemen und natürlich GPS revolutioniert. Dank dieser neuen Sensoren konnten viele der dynamischen Fehler in den Instrumentensystemen – die Spitzen bei Windrichtung und -geschwindigkeit beim Wenden und Halsen – eliminiert werden. Ganz zu schweigen von der bemerkenswerten Verbesserung der Prognosen und Daten aus Taktik- und Start-Apps.

Wenn man sich all diese Aktivitäten vor Augen führt, ist es vielleicht etwas erstaunlich, dass das klassische Schalensternanemometer weiterhin die beliebteste Methode zur Messung von Wind ist. Es gibt Festkörpersensoren, nicht zuletzt diejenigen, die von Gill Instruments, der Firma des ehemaligen B&G-Ingenieurs Mike Gill, entwickelt wurden, aber Probleme mit der Integration, ihr Gewicht und ihre Windanfälligkeit verhinderten bislang ihren Einsatz in der Praxis. Um in diesem Bereich wirklich für Innovationen zu sorgen, ist womöglich eine Änderung des Regelwerks des America's Cup erforderlich, das Lidar-Technologie und die Messung der Windrichtung aus der Distanz verbietet.

Load Sensing ist mittlerweile noch zuverlässiger und vor allem drahtlos. Daher wird es an viel mehr Stellen rund um das Boot eingesetzt. In den 1980er Jahren war Diverse der wichtigste Antreiber auf diesem Gebiet, doch mittlerweile gibt es Konkurrenz von Firmen wie den Glasfaserspezialisten Pixel sur Mer und Cyclops Marine mit ihren Bluetooth-Lastsensoren Smartune und Smartlink. Dank digitaler Weg- und Winkelmesstechnologie ist es mittlerweile auch möglich, Segel- und Tragflügeleinstellungen genauer und zuverlässiger zu messen.

All dies hat zu einem viel detaillierteren und genaueren Bild der Bootsleistung geführt. Es ist nicht überraschend, dass Datenanalysepakete verbessert wurden, um alle diese Informationen zu nutzen. Cyrille Douillets Firma SailingPerformance begann nach dem America's Cup 2007 und bietet mittlerweile eine umfassende Palette von Analysetools sowie Unterstützung durch Experten an.

Cosworth, ein Hersteller von Technologie für den Automotorsport, brachte den Datenlogger Pi und die Software Toolbox auf den Markt, ein Leistungsanalyse-Paket, das (in verschiedenen Versionen) für alles von America's Cup-Booten bis hin zu olympischen Dinghies verwendet werden kann. Ursprünglich unterstützt von Ingenieur Alex Reid (der zum America's Cup-Team Artemis Technologies wechselte), war dies ein weiteres sehr zuverlässiges Paket.

Das letzte Element ist die Display-Technologie, die von dem enormen Fortschritt bei Bildschirmen allgemein profitiert. Die neuesten Generationen von Bordbildschirmen wie Zeus von B&G und vor kurzem die Nemesis-Displays bringen leichtes Gewicht, Wasserdichtheit, Anpassbarkeit sowie hochauflösende und reaktionsschnelle Anzeige auf ein Niveau, das sich die Pioniere der 1970er und 1980er Jahre mit ihren flackernden grünen Cursorn und sichtbaren Pixeln in ihren kühnsten Träumen nicht hätten vorstellen können.

In der Zwischenzeit wurde WTP2 von B&G zu WTP3 weiterentwickelt: ein beeindruckend schnelles und dynamisches offenes System mit seriellen und analogen Datenerfassungsmodulen, das nahezu unbegrenzte Erweiterungsmöglichkeiten bietet. Interessanterweise haben die Entwicklungen beim America's Cup, wo mit Dick McCurdy in den 1970er Jahren alles begann, dazu geführt, dass selbst dieses Niveau an Leistung und Flexibilität für die Cup-Teams von heute nicht mehr ausreicht.

Seit jeher wurden die Boote immer schneller und komplexer, aber durch das Deed-of-Gift-Race des America's Cup 2010 (und die anschließende Umstellung auf Tragflügelboote) stiegen die Anforderungen im Rennen noch einmal ins Unermessliche. Es wurde ein Punkt erreicht, an dem selbst die besten handelsüblichen Instrumentensysteme in einigen Bereichen unzulänglich waren. Glücklicherweise (oder nicht, je nach Standpunkt) haben sich die Budgets der Teams in einem Tempo erhöht, das der Bootsleistung entspricht, und einige dieser Ressourcen wurden in die vollständige Neukonzipierung spezieller Instrumentensysteme gesteckt.

Dank der Veränderungen in der Welt der Computertechnik lässt sich dieser Ansatz mittlerweile wesentlich besser in die Tat umsetzen. Die Entwicklung von Programmiersprachen und die Verfügbarkeit von Open-Source-Routinen und -DLLs haben dazu geführt, dass sich Apps viel schneller und einfacher entwickeln lassen als in der Vergangenheit. Aus diesem Grund beginnen die Teams des America's Cup heute nicht selten mit einem leeren Blatt Papier und entwickeln ihr eigenes System exakt gemäß der Spezifikation für Hardware und Software, die sie benötigen – so wie Dick McCurdy im Jahr 1970.

Bisher ist diese Arbeit in der realen Welt kaum zu sehen, aber ich bin mir sicher, dass sich das bald ändern wird. Im Laufe der Zeit wird man bei Segelinstrumenten weitere Fortschritte verzeichnen, und im America's Cup und in anderen Profi-Teams werden neue Innovationen entstehen. An grundlegenden Problemen, die gelöst werden müssen, fehlt es nicht, Windscherung und das vertikale Profil bleiben praktisch unmessbar, und es gibt noch kein Echtzeit-Bildverarbeitungssystem für Segler zu einem Preis, der für andere Benutzer als mit einem großzügigen Budget ausgestattete Profi-Teams erschwinglich wäre. Es gibt noch viel zu tun, und wir können uns auf ein weiteres spannendes Jahrzehnt in der Welt der Instrumente für Segler freuen.