Synthetisches Riggen: PBO

Autor: Claas Schwandt

Hochleistungs-Rigg auch für Fahrtenyachten: PBO-Kabel statt Drahtwanten

Es muss nicht immer gleich ein Karbonmast sein… Die meisten Segler denken, wenn sie die Leistung ihres Multis verbessern wollen, gleich an einen Karbonmast. Sicher bringt dieser am meisten von allen Verbesserungsmöglichkeiten, kostet jedoch auch sehr viel und bringt meistens u.a. den Nachteil mit sich, dass die Segelgarderobe mit ausgetauscht werden muß. Eine gute Alternative bieten hier neuartige Drahtersätze. Was bis vor kurzem nur auf Regattayachten eingesetzt wurde, hält mittlerweile auch im Fahrtenbereich Einzug: Wanten aus Kunstfasern. Während hier bisher nur Dyneema und Vectran auf Fahrten-Multis verwendet wurden, kommt immer öfter PBO zum Einsatz. Im Gegensatz zu Tauen, welche geflochten sind, bestehen Kabel aus parallelen Fasern. PBO ist die Abkürzung von Polyphenylene-2,6-benzobisoxazole und ist auch unter dem Handelsnamen Zylon bekannt.

Vorab ein kurzer Vergleich der Eigenschaften der Taue:

Dyneema:
Vorteile: hohe Bruchlast, geringer Preis, UV-Stabil, geringes Gewicht, leichte Verarbeitung.
Nachteile: konstruktiver Reck (da geflochten), Kriechen unter Dauerlast (d.h. das Tau wird immer
dünner und länger bis zum Bruch), größerer Durchmesser als Draht, mehr Windwiderstand, mehr
Turbulenzen, geringe Temperaturbeständigkeit.
Geeignet eigentlich nur als Backstag, als Want nur bedingt auf sehr breiten Booten wie Trimarane.
Rigg dann sehr elastisch mit schlechter Performance.

Vectran:
Vorteile: kein Kriechen, mittlerer Preis, leicht zu verarbeiten.
Nachteile: konstruktiver Reck, UV-instabil, nur sehr aufwändig schützbar, größerer Durchmesser als
Draht.
Demgegenüber steht das PBO, welches als Kabel in einer ganz anderen Liga spielt als o.g. Taue.
Daher direkt der Vergleich mit Stahl:
Vorteile gegenüber dem üblicherweise verwendeten 1x19 Riggdraht:
- 40% weniger Dehnung bei gleichzeitig höherer Bruchlast
- 15% geringer Durchmesser: Weniger Windwiderstand und Turbulenzen
- 75-80% geringeres Gewicht 
- 40-fach höhere Zyklenfestigkeit
- durch praktisch keinen Reck auch als Monohull-Wanten einsetzbar
- sehr hohe Temperaturbeständigkeit
Nachteile sind:
- höherer Preis
- geringere Lebensdauer

Beispielsweise muss ein Stahldraht einen Durchmesser von 15mm haben, um die gleiche Bruchlast wie ein 9mm PBO-Kabel des Herstellers „Easyrigging“ zu erreichen. Das Gewicht dieses Stahldrahtes beträgt 1,1kg pro Meter, das von dem PBO-Kabel nur 0,1kg pro Meter. Da jedoch PBO von alleine altert und stückweise seine Stärke verliert, werden immer große Reserven eingerechnet und die Kabel etwas dicker als nötig hergestellt. Diese Reserven sind in den obigen Werten bereits enthalten. Die Angaben gelten daher über eine Lebensdauer von 5-8 Jahren.

PBO-Kabel entfalten dann am besten ihre ganzen Vorteile, wenn sie aus einzelnen Fasern gewindet werden. Diese Fasern sind einzeln bis zu 1000 mal kleiner als ein Menschenhaar:

Auf einer speziellen Wickelmaschine werden zwei Kauschen im Abstand der gewünschten Wantenlänge fixiert. Dann fährt ein Schlitten solange endlos um die Kauschen unter exakter, computergesteuerter Beibehaltung der Spannung, bis genug PBO verarbeitet wurde, um die gewünschte Arbeitslast, Bruchlast oder Dehnung zu erhalten (tatsächlich werden für Regattayachten die Kabel auf eine bestimmte maximale Dehnung hin konstruiert. PBO hat übrigens eine Bruchdehnung von 2%, selbst das bisher beste, Rod-Draht (Nitronic), hat 12%!). Sind genug Wicklungen drauf, werden die Enden verklebt.

Da PBO absolut lichtempfindlich ist, selbst UVgefiltertes Tageslicht zerstört die Faser, muss das K gegen äußere Einflüsse geschützt werden. Dieses geschieht z.B. durch Ummantelung mit Kunstoffen auf kleineren Segelschiffen bis hin Titanhülsen auf Superyachten. Dieser Schutz dient gleichzeitig als Schamfil- und Scheuerschutz und kann leicht bei Beschädigung repariert werden. Bei einigen Yachten sowie für Langstreckenregatten wird ein Schutzmantel aus Dyneema über das Kabel gewebt. Wird dann noch and aufgenäht, scheuert das Segel praktisch nie dur Kabelan den Segellattentaschen ein Dyneema-Gurtb ch.

Die Enden haben entweder Kauschen, an denen alle möglichen Arten von Terminals befestigt werden können, oder extra angefertigte in Gummi eingegossene Titanbeschläge.

Als Beispiel soll ein 44ft Kat dienen, bei welchem die Wanten, das Vorstag und der Martinbreaker im Sommer 2007 von Draht auf PBO umgerüstet wurden:

Alter Toggle des Martinbreakers		Neuer Toggle		Alter Martinbreaker aus Stahl		Martinbreaker aus PBO
Altes Want mit Gabelung über Toggles		Neues PBO-Want mit Continuous Rigging

Am unteren Ende des Wantes wird entweder der alte Wantenspanner weiterverwendet, oder, wie auf Regatta- Multis üblich, mit einem kurzen Dyneema-Strop gelascht:

Das Gesamtgewicht wurde also von 32,62kg (Draht) auf nur noch 4,22kg (PBO) reduziert! Im Gegensatz dazu würde ein Karbonmast ca. 60% mehr Gewichtsersparnis bedeuten, jedoch bei ca. 120% höheren Kosten + Folgekosten wie z.B. neue Segel, Mastfuß, Püttinge etc. Die PBO-Kabel lassen sich meistens eins zu eins gegen die Stahldrähte austauschen. Das geringere Gewicht ist zudem nur ein Aspekt für die höhere Leistungsfähigkeit von PBO-Riggs. Hinzu kommen ein erheblich steiferes Rigg und weniger Windwiderstand, mithin Aspekte, deren Bedeutung man lange verkannt hat, aber mittlerweile Lieblingsthemen der Yachtdesigner geworden sind.

Ein weiterer Pluspunkt der nach oben genannten Verfahren hergestellten PBO-Kabel ist das sogenannte IntegratedContinuousRigging. Hierbei wird an den Gabelungen bei den Salingen auf Toggles und somit Gewicht, Scheuerpunkte und Fehlerquellen verzichtet. Statt dessen werden die Faser vom Pütting bis zum Mastansatz durchgehend verarbeitet und lediglich das PBO-Kabel in zwei Stränge (oder mehr bei Mehrsalingsriggs) aufgespalten.

Altes Want mit Gabelung über Toggles: Neues PBO-Want mit Continuous Rigging: Da die Lebensdauer von PBO begrenzt ist, wird der „Verschleiß“ der Wanten je nach Nutzungsintensivität (Cruising / Offshore Cruising / Racing) und Nutzungsdauer (< fünf Wochen / fünf-30Wochen / >30 Wochen p.a.) alle zwei bis vier Jahre überprüft. Dafür wird das am höchsten belastete Want einem Bruchtest unterzogen. Anhand dieses Testes kann exakt auf den Zustand der anderen PBO-Wanten rückgeschlossen werden. Danach folgt eine Empfehlung für spätere, weitere Tests oder evt den Austausch.

(Nicht vergessen werden darf, dass auch für 1*19 Drahtwanten ein Austausch spätestens alle acht Jahre erfolgen soll! Bei Regattayachten mit vielen Segeltagen im Jahr wird ein Austausch alle drei bis fünf Jahre empfohlen).

Bei Luxusyachten und speziellen Regattayachten wird sogar ein extrem kleiner Draht mit in das PBOKabel eingewickelt, welcher minimalste Längenveränderungen im Mikrometerbereich messen kann. Anhand dieser minimalen Längenveränderungen kann jede Belastung des Riggs, jede Wende, jede Böe und sogar jede Welle am Computer angezeigt und per Internet an den Server des Herstellers gesendet werden. Daraus kann sicher auf den Zustand der Kabel geschlossen werden.

PBO-Dampfer WINDSWEPT