Kaufberatung: Wing-Foils

Der Aufbau eines (Hydro-)Foils

Das Foil, bzw. genauer Hydro-Foil, ist das Gerät, das euch letztlich zum Fliegen bringt. Diese Tragflügelkonstruktion wird unterhalb des Boards befestigt und erinnert von der Form her tatsächlich an ein Flugzeug. Das Foil besteht besteht aus einem Frontflügel und einem Heckflügel, auch Stabilizer (Stabilisator) genannt. Verbunden sind beide durch eine sogenannte Fuselage (englisch für Flugzeugrumpf). An dieser Fuselage ist ein Mast befestigt, der über eine Befestigungsplatte die Verbindung zum Board herstellt. Bei den Befestigungsplatten hat sich das sogenannte Doppel-Us-System durchgesetzt.

Ein großer Vorteil nahezu aller am Markt angebotenen Foils liegt darin, dass diese modular aufgebaut sind. Dies ermöglicht ein problemloses Austauschen der einzelnen Komponenten. Wichtig ist dies bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen und bei fortschreitendem Fähigkeitslevel sowie zur Anpassung an das Fahrergewicht.

Die Funktionsweise eines (Hydro-)Foils

Das Foil befindet sich unter dem Board und bewegt sich damit zumeist unter der Wasseroberfläche. Die Konstruktion der Flügel erzeugt mit zunehmender Geschwindigkeit einen Auftrieb, der das Board über die Wasseroberfläche hebt. Je schneller, desto mehr Auftrieb. Bei größeren Frontflügeln genügen relativ geringe Geschwindigkeiten aus, um ausreichend Auftrieb zu erzeugen und das Board aus dem Wasser zu heben. Zugleich wird damit der Reibungswiderstand erheblich reduziert, was zu einer noch höheren Geschwindigkeit führt.

Durch gezielte Belastung des Boards kann der Anstellwinkel des Foils verändert und die Intensität des Auftriebs gesteuert werden. Wird der hintere Teil des Boards belastet, geht die Boardnase nach oben und der Winkel zwischen Frontflügel und Strömungsrichtung wird vergrößert. Daraus entsteht bei ausreichender Geschwindigkeit ein dynamischer Auftrieb, der das Board aus dem Wasser hebt. Wird das Board vorn belastet passiert das Gegenteil – das Foil zieht das Board nach unten. Unser Ziel ist es, die richtige Balance zwischen Auf- und Absteigen zu finden. Das Foil soll also nach dem Aufsteigen in einer möglichst konstanten Höhe unterhalb der Wasseroberfläche gehalten werden, so dass wir über das Wasser schweben!

Die Bestandteile und deren Funktion

Der Frontflügel

Ein deutliches Unterscheidungsmerkmal bei den Foils ist die Fläche des Frontflügels. Diese reicht beim Wingfoilen von 1100 cm² bis 2500 cm².

Mehr Fläche bedeutet mehr Auftrieb. Zugleich erhöht die größere Fläche aber auch den Wasserwiderstand und bedingt nicht so hohe Geschwindigkeiten.

Die großen Frontflügel sind daher für wenig Wind und/oder schwere Fahrerinnen konzipiert. Sie eigenen sich zudem hervorragend zum Lernen, da sie fehlerverzeihender sind. Man bleibt mit ihnen auch bei geringeren Geschwindigkeiten länger oben. Nicht zuletzt gleiten sie dadurch auch besser durch Windlöcher. Die große Fläche stabilisiert den Flug. Je stärker der Wind jedoch wird, desto schwieriger wird es auch, das Foil zu beherrschen. Durch den großen Auftrieb steigt die Tendenz, dass das Foil unkontrolliert aus dem Wasser schießt. Außerdem erhöht sich der Widerstand, das Foil gerät an seine Geschwindigkeitsgrenze.

Weniger Fläche bedeutet weniger Auftrieb. Durch die geringere Fläche verringert sich der Wasserwiderstand. Das Foils wird dadurch schneller und agiler, aber auch nervöser. Insgesamt ermöglichen kleinflächige Foils mehr Leistung. Dafür müssen kleinere Flügel oft aktiv angepumpt werden. Sie sind anspruchsvoller zu fahren und erfordern ein höheres Fahrkönnen.

Mehr Fläche: mehr Auftrieb, stabiler, träger/langsamer, weniger kurvenfreundlich, fehlerverzeihender, anfängertauglich

Weniger Fläche: Weniger Auftrieb, Schneller, Agiler/Wendiger, kurvenfreundlicher, Nervöser, Anspruchsvoller

Neben der Fläche spielt auch Formgebung des Frontflügels eine große Rolle. Je nach Streckung und Krümmung der Form wird zwischen High Aspect und Low Aspect unterschieden.

Low Aspect

Der Low Aspect Flügel hat eine geringere Spannweite (Länge), eine größere Flügelbreite (Tiefe) und ist stärker gebogen. In der Regel ist das Profil dicker. Sie wirken gedrungener.

Durch die beschriebene Form entwickelt ein Low Aspect Foil mehr Lift und ist wendiger. Er bleibt in Windlöchern und bei geringeren Geschwindigkeiten länger oben, was das Erlernen von Manövern vereinfacht. Das Mehr an Fläche bringt auch ein Mehr an Flugstabilität.

Am Anfang sind vor allem zwei Dinge wichtig: frühes Abheben und stabiles Fliegen. Von daher empfiehlt es sich, zu Beginn einen Low Aspect Foil zu wählen.

Vorteile: stabiler Flug, höherer Auftrieb, wendiger, leichteres Durchfoilen, gut für Anfänger geeignet, unterstützt das Erlernen von Manövern

Nachteil: geringerer Topspeed

High Aspect

Der High Aspect Flügel hat eine größere Spannweite (Länge), eine geringere Flügelbreite (Tiefe) und ist kaum gebogen (sehr ausgeprägte Streckung). Das Profil ist sehr dünn. Die Flügel wirken insgesamt sehr schlank und gestreckt. Im Verhältnis hat er weniger Fläche.

High Aspect Floils fühlen sich instabiler an und wirken nervöser. Dafür haben sie einen besseren Geradeauslauf und sind sehr laufrichtungsstabil. Vor allem sind sie schneller! Sie benötigen jedoch mehr Geschwindigkeit sowie Kraft und Technik zum Starten. Man braucht schon etwas Foilerfahrung, um mit einem solchen Flügel abzuheben.

Die High Aspect Flügel sind Performance orientiert. Durch die hohe Geschwindigkeit kann man viel besser und höher springen. Manöver erfordern aber ein höheres Fahrerkönnen.

Durch die beschriebenen Eigenschaften ist ein High Aspect Flügel nicht für Anfänger geeignet.

Vorteile: hohe Geschwindigkeit, laufrichtungsstabil, performanceorientiert, unterstützt Springen

Nachteile: höheres Fahrkönnen erforderlich, nervöser, instabiler, nicht für Anfänger geeignet

Mid Aspect

Einige Hersteller bieten noch eine dritte Flügelvariante an, die versucht das Beste aus Low und High Aspect zu vereinen. So gibt es erfolgreiche Foils, deren Biegung eher der eines Low Aspect ähnelt. Die Spannweite aber etwas länger und die Flügelbreite geringer. Das Profil ist dünner.

Der Mast

Der Mast ist die Verbindung zwischen dem eigentlichen Foil (dem Unterwasserflugzeug) und dem Board. Die Länge des Mastes variiert zwischen 60 und bis zu 100 cm. Am Anfang empfiehlt sich ein kürzerer Mast (unter 75 cm), da ein kürzerer Mast eine schnellere Reaktionszeit hat und die Abstürze aus einer geringeren Höhe erfolgen. Auch ist die Fahrt in Revieren mit weniger Wassertiefe möglich.

Durch einen längeren Mast, bedingt durch den besseren Hebel, kann mehr Druck auf das Foil ausgeübt werden. Hierdurch sind extremere Am-Wind-Kurs möglich. Generell erhöht sich durch die Mastlänge die Leistung des Foils.

Kürzerer Mast: sicherer, mehr Kontrolle (gerade am Anfang), schnellere Reaktion möglich, weniger Wassertiefe erforderlich, besser für Anfänger

Längerer Mast: mehr Freiraum in höheren Wellen, mehr Wassertiefe nötig, eher für Fortgeschrittene

Die Fuselage

Die Fuselage stellt die Verbindung zwischen dem Frontflügel, dem Heckflügel und dem Mast her. Sie ist sozusagen der Rumpf des Unterwasserflugzeuges. Natürlich hat auch ihre Länge Auswirkungen auf das Verhalten des Foils.

Je länger die Fuselage ist, desto besser ist der Geradeauslauf, der mögliche Am-Wind-Kurs und die Kontrolle. Das Foil fährt sich horizontal gesehen stabiler und die Neigung zum Rauf und Runter verringert sich. Es ist fehlerverzeihender. Zugleich bedeutet mehr Länge auch etwas mehr Gewicht.

Ein Foil mit einer kürzeren Fuselage ist schneller, agiler und wendiger. Das Foil wirkt insgesamt nervöser. Alle Hersteller haben die Länge der Fuselage optimiert und auf ihre Wingsurf-Foils abgestimmt, sodass man sich um dieses Detail eigentlich keine Gedanken machen muss.

Lange Fuselage: besserer Geradeauslauf, hohe Leistung auf dem Am-Wind-Kurs, mehr Stabiltät/Kontrolle, geringere Wendigkeit/Agilität, höheres Gewicht

Kurze Fuselage: schneller, wendiger/agiler, nervöser, leichter

Der Heckflügel

Der Heckflügel ist für die Stabilisierung zuständig. Seine Größe beeinflusst die Wendigkeit/Agilität und vor allem die horizontale Laufruhe des Foils. Grundsatz: Je kleiner, je agiler; je größer je laufruhiger und stabiler ist das Foil. Bei der Form gibt es zwischen den Herstellern einige Unterschiede. Einige sind ähnlich den High Aspect Frontflügeln sehr flach gestaltet. Andere haben noch seitliche Abkantenden, die den seitlichen Drift und Geradeauslauf unterstützen sollen. Die Spannweiten der Heckflügel liegen zwischen 40 und 55 cm, die Breite zwischen 7 und 11 cm, die Flächen zwischen 200 und 450 ccm. Die Dicke der Flügel liegt zwischen 0,7 und 1,2 cm. Das sich ergebende Volumen liegt zwischen 0,08 und 0,3 Liter.

Das Material – Aluminium versus Carbon

Hinsichtlich des verwendeten Materials bzw. der Technologie gibt es im Wesentlichen zwei Alternativen: Aluminium oder Carbon.

Aluminium

Aluminiumfoils bestehen im Wesentlichen aus Aluminium. Mastfuß, Mast, Fuselage sind hier aus Aluminium gefertigt. Die Front- und Heckflügel sind dabei in der Regel aus Glasfaser, oder Glas plus Carbon hergestellt.

Der Vorteil liegt darin, dass die Produktion vergleichsweise einfach, schnell und preiswert ist. Außerdem bricht Aluminum nicht so schnell. Aluminiumfoils sind daher Ideal für Anfänger.

Der größte Nachteil von Aluminiumfoils ist die Korrosionsanfälligkeit, die eine gute Wartung erfordert. Besonders im Salzwasser kommt es an den Kontaktflächen zwischen den Edelstahlschrauben und dem Aluminium zur Korrosion. Es empfiehlt sich daher, die Verbindungen regelmäßig zu lösen und zu reinigen. Einen gewissen Korrosionsschutz bietet eine Tef-Gel-Schraubenpaste*, die eine isolierende Schutzschicht erzeugt und sich in Salzwasser nicht auflöst. Eine kleine Tube wie diese hier genügt da vollkommen.

Tikal Tef Gel
Tikal Tef Gel

Auch weisen die nicht aus einem Stück gefertigten Teile aufgrund der Schraubverbindungen eine nur geringe Verwindungssteifigkeit auf. Dies begrenzt Dynamik und Leistungsfähigkeit der Foils.

Carbon

Carbonfoils bestehen zum Großteil aus Carbon. Darüber hinaus sind an der Konstruktion in der Regel auch Schaum, Kevlar und Glas beteiligt.

Die großen Vorteile von Carbon liegen in seinem geringeren Gewicht, vor allem aber in seiner Dynamik. Entgegen häufiger Annahmen ist es nicht unbedingt steifer als Aluminium. Dafür ist Carbon „formtreuer“. Bei Verdrehungen kehrt es deutlich schneller als Aluminium in seine ursprüngliche Form zurück. Dadurch gibt ein Carbonfoil dem Fahrer unmittelbare Rückmeldungen und ermöglicht eine sehr präzise Steuerung. Durch die Möglichkeit, auch komplexere Formen aus einem Stück zu fertigen wird dieser Effekt noch verstärkt.

Der größte Nachteil von Carbon liegt in der Gefahr des Bruchs. Wenn einmal ein kritischer Punkt überschritten wird, bricht es wie Glas.

Das richtige Foil für Wingsurf-Einsteiger

Einsteiger beginnen üblicherweise mit einem relativ großen Frontflügel, einem kürzeren Mast sowie ggf. einer längeren Fuselage. Das bringt insgesamt Gutmütigkeit und Stabilität, was das Lernen unterstützt. Im Einzelnen: Ein großer Frontflügel unterstützt das Aufsteigen des Boards bereits bei geringer Geschwindigkeit. Außerdem sorgt er für seitliche Stabilität und unterstützt das Geradeauslaufen. Auch fortgeschrittene Fahrer nehmen bei Leichtwind (Windstärken um 3-4 Beaufort) einen großen Frontflügel. Ein kurzer Mast verhindert ein zu hohes Aufsteigen des Boards und ggf. unkontrollierte, gefährliche Stürze. Eine längere Fuselage sowie ein größerer Heckflügel bringen mehr Stabilität in Längsrichtung und verhindern damit ein zu starkes Auf- und Abschwingen des Boards.

Die folgende Kombination funktioniert für 90% aller Einsteiger:

  • Größe (Fläche) Frontflügel: 2.000 ccm (Fahrer bis ca. 85 kg) – 2.500 ccm (Fahrer ab ca. 85 kg)
  • Mastlänge: 60-75 cm

Das richtige Foil für Wingsurf-Fortgeschrittene

Über die Variation der Form, Größe und Anordnung (Neigung) der Flügel lassen sich unterschiedliche Fahreigenschaften des Foils erzielen. Z.B. dynamischer Auftrieb bei langsamer Geschwindigkeit (Low Speed + High Lift) versus wenig Auftrieb bei hoher Geschwindigkeit (High Speed + Low Lift), Kurven-/Drehfreudigkeit etc. Auch die Länge des Mastes kann (sollte) auf den jeweiligen Einsatzweck angepasst werden. Mit zunehmendem Können lassen sich so neue Herausforderungen und anspruchsvollere Manöver (Sprünge) unterstützen.

Lange Masten zwischen 80 und 100 cm ermöglichen effektiveres Wing-Foilen. Der größere Bewegungsspielraum in der Höhe unterstützt ausgeglicheneres Fahren, vor allem bei unruhigem Wasser und größeren Wellen. Ungewolltes Bremsen durch Wasserberührung lässt sich so verhindern. Auch kleinere Fehler bei Manövern lassen sich so besser ausgleichen.

Kleinere (und flachere) Frontflügel mit weniger Fläche ermöglichen höhere Geschwindigkeiten und sorgen für mehr Drehfreudigkeit. Ebenso unterstützen flacher angestellte Tragflügel höhere Geschwindigkeiten und erzeugen weniger Lift.

Viele werden mit zwei unterschiedlichen Frontflügeln arbeiten: Ein mid/low aspect Frontflügel für weniger Wind und ein high aspect Flügel für mehr Wind und Welle.