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Auf den ersten Blick handelt es sich lediglich um eine Cockpit-Kappe. Doch hinter diesem Teil, das den Skipper vor Gischt, scheinbarem Wind und Seegang schützen soll, verbirgt sich eine weitreichendere Überlegung zur Entwicklung der Konstruktionsmethoden im Hochseesegeln. Im Auftrag von Damien Seguin hat das Büro von Gildas Plessis einen biobasierten Cockpit-Schutz für seinen ORMA-Trimaran entwickelt, mit einem vorrangigen Ziel: den CO?-Fußabdruck zu verringern, ohne die strukturelle Leistungsfähigkeit oder die Ergonomie an Bord zu beeinträchtigen.
Den CO?-Fußabdruck verringern, ohne die DNA des Bootes zu verändern
Die erste Herausforderung bestand darin, diese neue Struktur in einen von Nigel Irens entworfenen Trimaran zu integrieren, dessen klare Linien einen wesentlichen Teil der optischen Identität ausmachen. Das Projekt beschränkte sich also nicht darauf, lediglich einen zusätzlichen Schutz anzubringen. Es galt, ein Bauteil zu entwerfen, das sich nahtlos in die bestehenden Formen einfügt und gleichzeitig den Anforderungen an die Nutzung eines Hochseerennboots gerecht wird.
Für Gildas Plessis ging es dabei um mehr als nur eine rein ästhetische Übung:
?Das Ziel war es, dem Geist des Bootes treu zu bleiben und gleichzeitig zu zeigen, dass es heute glaubwürdige Alternativen zu Lösungen aus reinem Carbon gibt.?
Aus den ersten Entwürfen kristallisierte sich schnell eine niedrige, kantige Silhouette heraus. Der Austausch zwischen dem Skipper, der Agentur und den technischen Teams führte nach und nach zu einer Form, die nach Ansicht ihrer Konstrukteure an das Universum eines ?Star Wars?-Raumschiffs erinnert, mit markanten Linien, die sowohl die Sicht als auch den Schutz verbessern.
Die Höhe der Kabine, die Sichtwinkel, die Sichtbereiche und die Zugänglichkeit für Manöver wurden bereits in den ersten Entwurfsphasen untersucht. Dieser Ansatz führte dazu, dass eine relativ niedrige Bauweise bevorzugt wurde, um aerodynamische Störungen zu begrenzen und gleichzeitig den Seemann wirksam zu schützen.
Gildas Plessis fasst es wie folgt zusammen:
?Ein Cockpit-Schutz muss in erster Linie den Bedürfnissen des Seglers entsprechen. Das Design dient erst in zweiter Linie dieser Funktion.?
Diese Logik spiegelt sich in den Öffnungen, den PMMA-Glasflächen und der allgemeinen Ausgewogenheit des Gesamtens wider.
Warum sollte man das klassische Carbon-Sandwich aufgeben?
Die eigentliche Besonderheit des Projekts zeigt sich in der Materialauswahl. Im modernen Bauwesen werden häufig Sandwichkonstruktionen mit einem Kern aus recyceltem PET-Schaum in Kombination mit mit Epoxidharz imprägnierten Carbon-Außenlagen bevorzugt. Diese Lösung bietet ein hervorragendes Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht, weist jedoch nach wie vor eine erhebliche CO?-Bilanz auf.
Bei der Kappe von Damien Seguin hat das Designteam einen anderen Weg eingeschlagen. Die Struktur basiert auf einem Sandwichaufbau mit einem Holzkern, der mit Glas- und Basaltfasern kombiniert ist. An den Stellen, an denen sie für die Kraftübertragung unverzichtbar sind, wurden einige Carbonstreben beibehalten.
Das gesamte Produkt wird mit einem biobasierten Harz hergestellt. Diese Entscheidung ermöglicht eine erhebliche Reduzierung der bei der Herstellung entstehenden Emissionen, wobei gleichzeitig die für den Verwendungszweck geeigneten mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben.
Eine Baustelle in La Rochelle im Mittelpunkt des Projekts
Um die Umweltbelastung noch weiter zu verringern, haben sich die Konstrukteure zudem dafür entschieden, einen üblichen Schritt bei der Herstellung von Verbundwerkstoffteilen wegzulassen: die Anfertigung einer Form.
Mit der Fertigung wurde die Werft ?Chantier Naval Fernand Hervé? in La Rochelle beauftragt, unterstützt vom Team um Bérenger Balzeau, einem Spezialisten für Leichtbaukonstruktionen aus technischem Holz.
Die aus der 3D-Modellierung stammenden digitalen Pläne flossen direkt in die Zuschnitt- und Montagevorgänge ein. Für Gildas Plessis stellt diese Methode einen interessanten Ansatz für bestimmte Einzelteile dar:
?Wenn man an einem Einzelstück arbeitet, sollte man sich fragen, ob eine Form wirklich notwendig ist. Ihre Auswirkungen auf die Umwelt sind keineswegs zu vernachlässigen.?
Dieser Ansatz ermöglicht es zudem, die Zeit zwischen Konzeption und Fertigung zu verkürzen.
160 kg CO? eingespart ? und das bei nur 8 kg mehr Gewicht
Die erzielten Ergebnisse vermitteln einen genauen Eindruck von den Herausforderungen. Bei gleicher Festigkeit weist die gewählte biobasierte Lösung eine CO?-Bilanz von 36 kg für ihre Herstellung auf. Eine Variante, die nach einer herkömmlichen Epoxid-Kohlefaser-Konstruktion gefertigt würde, würde etwa 196 kg CO? verursachen.
Die Differenz beträgt somit 160 kg CO? für ein einziges Stück.
Vor allem geht diese Gewichtsreduzierung mit einer nur geringen Gewichtszunahme einher. Der Gewichtsunterschied zwischen den beiden Lösungen beträgt bei einer unlackierten Karosserie ohne PMMA-Verglasung lediglich 8 kg.
Ein Experiment, das über den Rahmen der ORMA hinausgeht
Abgesehen vom Sonderfall des Bootes von Damien Seguin dient dieses Projekt als Demonstrationsprojekt für den Hochseesegelsport insgesamt.
Die aufgeworfenen Fragen betreffen unmittelbar die zukünftigen Ocean Fifty, die IMOCA oder auch die Class40. Inwieweit lassen sich Materialien auf Erdölbasis ersetzen? Welche Komponenten können ausgetauscht werden, ohne die Sicherheit oder die Leistung zu beeinträchtigen?
Diese Kappe gibt zwar nicht auf alle Fragen eine Antwort. Sie zeigt jedoch, dass bei bestimmten, nicht tragenden Bauteilen ein anderer Ansatz denkbar ist. In einer Branche, in der jedes Kilogramm zählt, wird die deutliche Reduzierung der Fertigungsemissionen bei nur geringfügigem Mehrgewicht von Konstrukteuren, Werkstätten und Rennteams aufmerksam verfolgt.
Und manchmal beginnen die interessantesten Entwicklungen mit einer einfachen Cockpit-Kappe.
