Für den ägyptischen Matrosen zu Zeiten der Pharaonen war die Schiffahrt relativ
einfach. Er fuhr mit eingezogenen Segeln den Nil stromabwärts, um Alexandria mit
Landwirtschaftsprodukten zu versorgen. Dort belud er sein Schiff mit Öllampen aus
Karthago und fuhr stromaufwärts wieder zurück. Dann war der Wind günstig. Er brauchte
nur sein Rahsegel zu setzen und sich vor dem Wind treiben zu lassen.
Untersuchen wir die Schiffahrt vor dem Wind.
Je schneller das Schiff vorankommt, desto mehr nimmt die Kraft des Windes in den Segeln
ab. Der Wind, der auf das Schiff einwirkt, ist der effektive Wind, das heißt, der
tatsächliche Wind vermindert um die Geschwindigkeit des Schiffes. Je schneller das Schiff
also fährt, desto schwächer ist der effektive Wind. Wenn die Geschwindigkeit von
Schiff und Wind übereinstimmt, ist der effektive Wind gleich Null, und es wirkt keinerlei
Kraft mehr auf das Segel ein: Das Schiff beschleunigt nicht mehr. Wären nicht die
Reibungen des Wassers auf dem Rumpf, würde es sicheinfach in Windgeschwindigkeit bewegen.
Dennoch ist die Schiffahrt vor dem Wind nicht ungefährlich. Wenn ein Schiff das Wasser
teilt, erzeugt es eine Welle, die sogenannte Bugwelle, die aus der Ansammlung des von der
Bugwelle vor das Schiff gedrängten Wassers und dem hinter dem Schiff entstehenden
Unterdruck resultiert.
Das Schiff muß also beständig das durch diese Welle verursachte Gefälle überwinden,
und wenn diese zu stark ist, beschleunigt der effektive Wind das Schiff nicht mehr, das
dann seine Höchstgeschwindigkeit erreicht. Aber er bläst weiter auf die Segel, und wenn
der Wind zu stark ist, kann der Mast brechen, falls man die Besegelung nicht reduziert.
So mußten die Matrosen in den schrecklichen Zeiten der Segelschiffahrt bei der Umsegelung
Kap Horns, wenn das Unwetter tobte, in die Rahen klettern, um das Segel aufzugeien, ein
sehr gefährliches Unterfangen. Bei jeder Passage verlor ein Schiff durchschnittlich einen
Matrosen. Um die Wirkungen der Bugwelle zu verringern, bestand eine weniger riskante
Lösung darin, längere Schiffe zu benutzen. Das Gefälle, das das Schiff überwinden
muß, ist dann weniger stark, und das Schiff kann schneller fahren.
Das wußten bereits die gefürchteten Wikinger und bauten deshalb ihre langen, schmalen
Schiffe. Aus dem gleichen Grund werden die modernen Überseeschiffe und Öltanker immer
länger. Daß sie motorisiert sind, ändert nichts an dem Problem: Die
Höchstgeschwindigkeit eines Schiffes wird immer von der Bugwelle begrenzt.